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【科技改變林業】楊忠岐:創新以生物防治為主的綜合防治之路

來源:院辦 時間:2018-10-29 22:42:00

中國綠色時報2018年10月29日專版


  林木病蟲害防治是林業的命脈。以生物防治為主的綜合防治,是林木病蟲害防治領域的重大變革。


  中國林業科學研究院首席專家楊忠岐領導生物防治學科研究組提出的“以生物防治為主、輔以其他無公害控制技術”綜合防治策略,成功解決了許多林木病蟲害的無公害防治問題,遏制了美國白蛾、紅脂大小蠹、栗山天牛、松褐天牛(松材線蟲)、云斑天牛、銹色粒肩天牛、光肩星天牛、白蠟窄吉丁、蘋小吉丁和楊十斑吉丁十大林木病蟲害,為我國林木病蟲害防治開創了科學防治之路,為其他國家林木病蟲害防治作出了重要貢獻。


  楊忠岐在廣東省林區調查松褐天牛天敵。

  
  理念——提出以生物防治為主綜合防治策略


  自然進化有著無與倫比的智慧。


  “害蟲吃植物,天敵吃害蟲,環環相扣。天敵吃害蟲,但不會把害蟲統統干掉,而是留有余地,代代相傳。天敵控制了害蟲數量,讓植物有喘息繁衍的機會,生生不息——100多年前,在人類有能力對自然界產生大規模干預之前,自然界保持著多么完美的平衡!”楊忠岐說。


  正是這種對自然的敬畏,讓楊忠岐自從事林木病蟲害防治研究之始,就將方向定在生物防治領域。他認為,自然界會告訴我們,怎樣做最好,關鍵是要靜下心來,認真觀察、研究自然界中生存著的各種蟲子,研究它們之間此消彼長、相互依存的關系。


  農藥的發明,曾經讓人們有了一勞永逸的欣喜。但幾十年后,農藥背后的重重危機逐漸顯現,已嚴重威脅到人類的健康甚至生命。害蟲對農藥的抗藥性,世代相傳,原來的農藥毒性和劑量,已喪失殺傷力。而且,森林病蟲害噴藥防治,通常要靠飛機,藥效發揮最好的飛行高度是距樹冠50米,這在連綿起伏的山區幾乎做不到,在我國山區林地,飛機噴灑農藥的有效性只有5%左右,而農藥飄逸沉降,卻會造成嚴重的大氣、土壤和水體污染。


  因此,楊忠岐提出以生物防治為主的綜合防治策略。2013 年 7 月 8 日,原國家林業局在河南省安陽市召開的全國森林病蟲害防治工作會議上,將“以生物防治為主的綜合治理”作為我國森林病蟲害防治戰略和策略,使我國森林病蟲害防治走上與國際接軌的道路,也為我國森林保護學科的科學研究和生產防治確立了方向。


  我國是世界上森林病蟲害發生最為嚴重的國家之一。目前,我國森林病蟲害發生和危害最嚴重的是林木蛀干害蟲。如楊樹光肩星天牛在陜西、寧夏、內蒙古、河南、山東、湖北、湖南、遼寧和吉林等省(區)嚴重發生,已蔓延到新疆和西藏等西部偏遠省區。松褐天牛、栗山天牛、縱坑切梢小蠹等蛀干害蟲,威脅著大面積的森林。


  據楊忠岐介紹,生物防治是利用森林生態系統中原有的有益生態因子——天敵,來控制有害生態因子——病蟲害,通過調節森林生態系統中的益害平衡,抑制病蟲害發生和暴發,實現森林健康、生態平衡。生物防治不會對環境造成污染,不會對生物多樣性造成傷害,是防治森林病蟲害的治本之策。“以生物防治為主綜合治理林木病蟲害”方針和策略的確立,標志著我國森林病蟲害防治邁進了生物防治大發展的新時代。


  楊忠岐在山西管涔山林場檢察生物防治紅脂大小蠹效果。


  眼界——世界科技前沿是永遠的目標


  楊忠岐說,他們這一代科研人員,對改革開放的意義,有著最深切的體會。國門打開,讓他們放眼世界,看到了當時我國林業科技與先進國家之間存在的巨大差距,看到了耀眼的科技前沿,真正有了奮斗目標。


  1981年,楊忠岐飛越萬水千山,到芬蘭赫爾辛基大學動物系學習森林昆蟲學和生物防治。芬蘭的生物防治做得特別好,無垠的大森林,完好的生態系統,基本不用農藥防治病蟲害。芬蘭的實踐,給足楊忠岐研究生物防治的信心。


  從芬蘭學習回國后,楊忠岐考上西北農林大學博士,師從我國昆蟲學大師周堯教授。在攻讀博士學位期間,他又到美國深造。楊忠岐說,這些經歷不僅讓他學到了國際上天敵昆蟲分類和生物防治的先進技術,了解到病蟲害防治領域的國際動態和國際前沿,同時收集了大量寶貴的研究資料,認識了不少病蟲害防治領域的大家,奠定了回國從事昆蟲學研究的堅實基礎。


  楊忠岐的科學研究之路,沒有停留在走出去引進來。他在更高層次上實現了走出去,由改革開放初期到國外學習,到發達國家的科學家來中國向我國的科學家請教,這是一個質的飛躍。


  新千年之初,白蠟窄吉丁蛀干害蟲在美國暴發,席卷美國30多個州。白蠟樹這種美國最主要的森林和園林綠化樹種危在旦夕,白蠟窄吉丁成為美國的頭號大害蟲。美國在白蠟窄吉丁入侵初期進行的根除策略失敗后,啟動了生物防治計劃,并與我國原國家林業局協商,希望與中國森林昆蟲學專家合作防治。楊忠岐他們“臨危受命”,與美國林務局、動植物檢疫局、農業研究局合作,開展白蠟窄吉丁生物防治技術研究。從2003 年起,他們進行了系統調查,發現4 種自然控制白蠟窄吉丁的主要天敵,楊忠岐命名發表了其中的3個新種。經原國家林業局等有關部門批準,美國從中國引進了3種天敵,經過嚴格風險性評估,于2007 年在美國進行林間釋放。目前,這 3 種寄生蜂已在美國 18 個州成功建立了種群,特別是內寄生性的白蠟吉丁嚙小蜂寄生率高達 76.6%,許多天敵釋放區白蠟窄吉丁種群數量下降了90%左右。美國昆蟲學專家高度評價這項中美合作研究成果,特別開辦了白蠟窄吉丁防治網站,及時報道防治研究成果和技術。 除美國之外,加拿大也啟動和實施了白蠟窄吉丁生物防治計劃。


  2005年,《美國昆蟲學報》為楊忠岐等人的一篇研究白蠟窄吉丁天敵寄生蜂的論文專門配發了中文摘要,這是該世界著名昆蟲學雜志第一次也是唯一以英文以外的文字,配發論文摘要。


  楊忠岐(左)與研究生們在山西省榆次林區開展紅脂大小蠹生物防治。


  精神+愛——探索路上的不竭動力


  楊忠岐說,他做科研從來沒有捷徑。研究害蟲,尋找害蟲天敵,他幾乎跑遍了祖國大大小小的森林,由于山高路險,條件艱難,有兩次在野外調查中,他還險些丟了性命。


  從國外回來,楊忠岐把省吃儉用的錢,換作9大箱資料。1983年,他乘火車輾轉8天8夜從芬蘭赫爾辛基回國,就是為了將這些珍貴文獻資料完好無損地帶回國。在楊忠岐的辦公室,記者看到,一個個直抵天花板的柜子里,裝滿資料,每份資料都按字母順序,分裝整齊。這里有我國天敵昆蟲寄生蜂和生物防治領域最全面的資料,簡直就是一個大數據庫。


  說到天敵,楊忠岐充滿愛意。在他眼里,這種肉眼難辨的小蟲子,簡直美不勝收。記者看到,這些外表毫不起眼的小蟲子,在顯微鏡下竟然散發出七彩虹光,非常美麗可愛。


  楊忠岐每次出野外調查,都要搜集各種各樣的害蟲和蟲癭帶回實驗室,用來飼養和培養害蟲天敵。如今,經他鑒定命名發表的天敵寄生蜂新種達356種,還有360多個新種已經初步鑒定,待發表。一般情況下,研究人員一生能鑒定命名5-6個新種就很不容易,如此大量的發現,需要耗費怎樣的心血?


  創新思維是成功科研工作者的稟賦。松材線蟲病的防治,展現了楊忠岐的這種稟賦。松材線蟲病是森林的最大殺手,一旦侵入樹木體內,40天就能致一株蒼天大樹斃命。1982年,松材線蟲病傳入我國,至今已擴散到16省(市)300多個縣(市、區)。面對毀滅性的病害,過去人們所能做的就是伐除病木,有的山林甚至于被剃成光頭。還有一個辦法就是對古樹名木進行“VIP”治療——注射殺線蟲劑,一針80元,一株大樹一般要打二三十針,每年要打多次,成本高、毒性大,殘效時間長達150天。


  面對惡疾,楊忠岐另辟蹊徑。他發現松材線蟲必須爬附在松褐天牛身上由天牛傳播和擴散。在天牛成蟲啃食樹木時,松材線蟲就從樹皮傷口侵入健康樹的樹體,迅速在樹木體內繁殖,導致樹木死亡。因此,他從尋找松褐天牛的天敵入手,利用天敵開展生物防治,殺死天牛,讓松材線蟲失去傳播媒介,不攻自滅。楊忠岐還發明了一種特別的專用黑光燈來誘殺天牛,并在林緣設置誘餌樹,吸引天牛前來產卵,將誘餌樹伐倒,以8目的鐵絲網罩住,然后將天敵釋放籠中,建立林間天敵繁殖場,迅速增加林間的天敵種群數量,這樣就不再需要人為到林中釋放天敵。這項研究在江西一處1萬多畝的森林中實施,對松材線蟲的控制率高達98%。



  楊忠岐在海南省調查椰心葉甲天敵。


  楊忠岐在云南省調查云南松松褐天牛天敵。



  初心——科學對社會的責任


  楊忠岐說:“我的最大快樂,就是發現天敵新種和解決重要林木病蟲害的防治問題。”


  楊忠岐的科學成就可謂光彩奪目,迄今在國內外昆蟲學雜志發表科研論文260多篇,出版專著5部、譯著1部;1995年獲國際林聯“科學成就獎”,這是我國科學家第一次獲此殊榮(國際林聯成立130多年來共表彰了73名林業科學家);1996年獲國家杰出青年科學基金,是我國林業界獲此基金的第一人;2004年獲“蒲蟄龍優秀生物防治工作者獎”,是該獎第一屆唯一的獲獎者。他主持開展的重大食葉害蟲美國白蛾生物防治技術,獲 2006 年度國家科技進步獎二等獎……


  從楊忠岐的研究成果中不難看出,他的每一項研究,著眼點都是生產實際,落腳點也是生產實踐。他瞄準的是國家重大林木病蟲害,攻克的是重大林木病蟲害防治技術。他的每一項成果,都不僅有理論的發展,更解決了許多重大林木病蟲害防治的實際問題,促進了林業健康發展,為國家生態文明建設作出了重大貢獻。


  楊忠岐說:“過去,搞天敵昆蟲分類的人,不了解病蟲害防治;搞生物防治的人,不能鑒定天敵昆蟲。我們的研究,不僅要調查了解和發現害蟲的天敵種類和天敵區系,還要鑒定天敵昆蟲,明確其分類地位和名稱。如果是新的天敵昆蟲,則必須根據國際動物命名法規,予以命名和發表;同時,經過篩選,確定主要天敵種類,利用它們開展生物防治利用研究,既做基礎理論研究,又做生物防治應用研究,為林業生產和生態保育服務。”


  時間總是不夠用——這是采訪中楊忠岐說得最多的一句話。他在做科研的同時,還承擔著多個社會職務:全國政協委員、國務院參事等。職務多了,肩上的責任更重了,他希望把自己所掌握的知識,帶到國家決策層面,更好地服務祖國和人民。“我希望抓緊一切可能的時間,盡量多調查和發現天敵,鑒定天敵,并撰寫成專著,為年輕一代的研究和生物防治,打下堅實基礎。”


  這一切,是科學對社會的責任。也正是這種科技的力量,在改變著林業發展的進程。



人物檔案


  楊忠岐,中國林業科學研究院教授、博導、首席專家;現任國務院參事、全國政協委員(第12屆、第13屆)、全國政協農業和農村委員會委員;聯合國生物多樣性與生態系統服務政府間科學-政策平臺(IPBES)多學科專家委員會委員。森林保護和生物防治專家,獲國際林聯科學成就獎,國家科技進步獎二等獎,首屆“劉業經教授基金獎”、首屆“蒲蟄龍優秀生物防治工作者”獎,省部級科技進步獎10項。發表科研論文260篇,出版專著5部,發表寄生蜂天敵新種356種,獲國家發明專利7項。我國林業界首位獲得國家杰出青年科學基金者,榮獲“全國優秀留學回國人員”稱號。


  作者:丁洪美 王建蘭 宋平



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