甘肅農業昆蟲學研究回顧與展望

摘要：甘肅省地域遼闊，自然景觀和生態類型復雜多樣，昆蟲資源極其豐富。新中國成立后，甘肅省農業昆蟲學研究事業得到迅速發展，在害蟲防治和昆蟲資源的研究利用方面取得了較大成績，為促進甘肅農業發展作出了重大貢獻。本文從甘肅昆蟲資源調查研究及保存與利用、害蟲發生規律及防控技術、昆蟲分子調控機理研究等方面對甘肅農業昆蟲學研究進展進行了綜述，以期為甘肅省昆蟲學研究提供指導。

關鍵詞：農業昆蟲學；回顧；展望；甘肅省

中圖分類號：S186 文獻標志碼：A 文章編號：2097-2172（2024）09-0785-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.09.001

Review and Prospect of Agricultural Entomology Research

in Gansu Province

LIU Yueying 1， 2， ZHOU Zhaoxu 1， 2

（1. Institute of Plant Protection， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Gansu Province

Agricultural Pest Natural Enemy Engineering Research Centre， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： Gansu Province has a vast territory， complex and diverse natural landscapes and ecological types， and extremely rich insect resources. After the founding of P. R. China， agricultural entomology research in Gansu Province has been developing rapidly， and great achievements has been made in pest control and the protection and utilization of beneficial insects， which has made great contributions to the development of agriculture in Gansu Province. In this paper， the research progress of agricultural entomology in Gansu Province is reviewed from the aspects of conservation and utilization of insect resources， the regularity of pests occurrence and control technology， and molecular regulation mechanism of insects， so as to provide references for the research in Gansu agricultural entomology.

Key words： Agricultural entomology; Review; Prospect; Gansu Province

甘肅省地處中國西北地區，位于黃土高原、內蒙古高原與青藏高原的交匯處，幅員遼闊，自然景觀和生態類型復雜多樣，擁有除海洋和島礁外所有的地貌類型，山地、丘陵、高原、平川、荒漠、戈壁、森林、草原、綠洲、沼澤、冰川交錯分布，素有“生態奇觀的博物館”“自然風貌的大觀園”之稱。甘肅省不僅地跨世界動物地理區劃的古北、東洋兩界，又是我國動物地理區劃華北、華中、青藏、蒙新區的交匯處，復雜的生態類型造就了甘肅生物物種的多樣性和復雜性，昆蟲種類繁多、資源極其豐富，甘肅昆蟲學研究具有其獨特和重要的學術及應用價值。

新中國成立以前，有關甘肅省的昆蟲學研究鮮見報道和記載，僅有個別研究人員或考察團隊對甘肅境內的一些昆蟲資源進行了采集或調查［1 - 2 ］。新中國成立后，甘肅省農業昆蟲學研究得到迅速發展，在重大害蟲防治和昆蟲資源的研究利用方面取得了較大成績，解決了不同時期農業生產中的重大問題，為促進甘肅農業持續、穩定、向好發展作出了重大貢獻。近年來，甘肅省昆蟲學研究緊隨國際國內昆蟲學研究的前沿和熱點問題，在堅持昆蟲生物學、生態學等基礎規律和理論研究的同時，在重大外來入侵害蟲的應對、利用天敵等生物學技術手段進行綠色防控方面不斷加強力度，同時隨著分子生物學技術的蓬勃發展，越來越多的研究工作傾向于從分子層面揭示昆蟲生命活動的內在調控機理。

1 甘肅省經濟昆蟲資源調查研究及保存與利用

1.1 甘肅省經濟昆蟲資源調查研究

1.1.1 農業昆蟲 甘肅省從20世紀50年代起組織開展了全省農作物病蟲害普查，20世紀70年代末，張掖、武威、蘭州、臨夏、慶陽等地又分別開展了農業昆蟲系統調查，在普查的基礎上，圍繞甘肅省農業生產中的突出問題陸續開展了諸多專項調查和研究工作，取得了一系列矚目的成就。王長政等［3 - 4 ］通過對全省地下害蟲的普查，鑒定出地下害蟲共16類366種，其中蠐螬、金針蟲和根象蟬為優勢種群，甜菜害蟲調查鑒定出86種，以甜菜象分布廣、數量大、危害重。邢佩芬等［5 ］對慶陽地區果園害蟲進行了調查，收集鑒定果園害蟲143種；袁忠林［6 ］采集鑒定隴南、天水、蘭州等地果樹介殼蟲44種；王金川等［7 ］采集鑒定甘肅飛虱51種，其中中國新記錄9種，新種3種；孫智泰［8 ］整理鑒定甘肅省葉蟬105種，其中省內新記錄92種；章士美［9 ］鑒定甘肅省蝽科昆蟲74種；殷梅生［10 ］調查鑒定甘肅蝶類157種，其中省內新記錄74種；王金川等［11 ］對甘肅省麥類經濟昆蟲進行了調查，鑒定出麥類害蟲184種，天敵昆蟲90種，其中省內新記錄59種；通過對全省農業害蟲天敵資源調查，鑒定出天敵昆蟲303種、農田蜘蛛118種，其中1個新種和305個省內新記錄［12 ］；李兆華等［13 ］通過對甘肅蚜蠅科昆蟲的系統收集鑒定出甘肅食蚜蠅67種，其中新種2種，中國新記錄35種，省內新記錄14種。

1.1.2 林業昆蟲 20世紀80年代初甘肅省組織開展了林木病蟲普查，20世紀90年代初開展了祁連山國家級自然保護區森林病、蟲、鼠普查，記錄了林木害蟲988種，天敵昆蟲218種，害螨3種［14 - 15 ］。

1.1.3 牧草昆蟲 衛潤屋等［16 ］和張興禮［17 ］分別于20世紀50年代和20世紀60年代對甘肅省蝗蟲和草原害蟲作了初步調查；20世紀80年代初開展了全省蝗蟲普查，鑒定出蝗蟲120種，其中新種5種，中國新記錄1種，省內新紀錄16種［18 ］；魯挺等［19 - 21 ］鑒定出河西等地區牧草害蟲91種，天敵昆蟲62種，記載傳粉昆蟲123種。

在進行甘肅經濟昆蟲調查整理的同時，科技工作者還就不同昆蟲的地理區系結構進行了研究分析，報道了采自甘肅的昆蟲新種和新亞種近150種［15， 22 - 24 ］。通過對甘肅省昆蟲資源的進一步調查、標本的采集鑒定及相關文獻資料的系統整理，查明我省已知昆蟲資源達24目303科6 166種，與農林業生產密切相關的蛛形綱蜘蛛、螨類共計2目27科268種，發現省內新記錄386種［25 ］。以上研究為甘肅昆蟲資源研究奠定了堅實廣博的基礎，拿到了打開昆蟲王國之門的“金鑰匙”。

1.2 甘肅省經濟昆蟲資源保存與利用

進入21世紀后，隨著信息技術的發展，甘肅省昆蟲資源進行了進一步普查整理和數字化建設，實現了昆蟲資源的數字化及網絡共享，昆蟲資源標本的保存條件也得到了極大改善。甘肅省農業科學院植物保護研究所新改擴建的標本館庫可容納昆蟲標本近30萬號，目前已收藏全省各地昆蟲成蟲標本約3 000余種、10萬號，定名標本有12目128科2 203種63 862號，是目前甘肅省收藏量最大、標本質量完好、種類最豐富的昆蟲標本館庫，已成為開展昆蟲資源研究與科普教育的重要基地。

2 甘肅省重大害蟲發生規律及綜合防治

2.1 重大及突發性農業害蟲發生規律及防治

從新中國成立至20世紀末，科技工作者先后對影響全局或區域性農、林、牧業發展的眾多害蟲諸如夜蛾類害蟲、麥蝽象、葉甲類害蟲、象甲類害蟲、金龜甲類害蟲、果樹食心蟲類害蟲、蠅蛆類害蟲、蚧類害蟲、葉螨類害蟲等開展了發生規律和防治技術的研究工作。研究對象涉及粘蟲、小地老虎、警紋地老虎、麥穗夜蛾、棗綺夜蛾、西北麥蝽、糜子鉆心蟲、谷葉甲、麥莖葉甲、油菜黑縫葉甲、蠶豆根瘤象、大麻龜象甲、油菜莖象甲、筒喙象甲、甜菜象甲、小云斑鰓金龜、黑絨金龜、粗綠黃麗金龜、梨大食心蟲、蘋小食心蟲、桃小食心蟲、小麥瘦腹種蠅、青稞穗蠅、麥鞘毛眼水蠅、麥絨蠟蚧、桑白蚧、杏球堅蚧、李始葉螨、蘋果全爪螨、山楂螨、果苔螨、溫室白粉虱、小麥吸漿蟲、棉蚜、豌豆潛葉蠅、黃斑星天牛、雪毒蛾、草地螟及麥蚜、條沙葉蟬、灰飛虱等傳毒介體昆蟲等60余種。開展了諸如“地下害蟲發生規律及其綜合防治”“麥蚜遠距離遷飛和傳毒規律”“甘肅棉區棉鈴蟲災變機理及治理對策”等一系列研究。在掌握害蟲田間發生規律及生態習性的同時，在昆蟲種群生命表、昆蟲滯育誘導與解除、種群增長模型、昆蟲群落的組成結構特征、昆蟲種群空間分布型與抽樣技術、植物營養成分及次生代謝物對昆蟲的作用、捕食功能反應、捕食者與獵物關系、損失率測定、防治指標、防治技術等領域做了大量研究和探索，并先后開展了小麥、豌豆、棉花、燕麥等農作物種質資源抗蟲性鑒定、篩選與評價工作，制定了抗蟲性級別劃分標準［26 - 34 ］。

自2000年以來，受全球一體化及國際貿易交流頻繁等因素的影響，威脅甘肅省農業生產的重大外來入侵害蟲不斷涌現，主要害蟲的演替也有了新的變化。針對斑潛蠅、馬鈴薯甲蟲、蘋果蠹蛾、草地貪夜蛾、番茄潛葉蛾等新興害蟲的相關研究陸續開展。羅進倉等［35 ］、劉月英等［36 - 37 ］對斑潛蠅、蘋果蠹蛾等災變機理與綜合防控技術進行了研究；周昭旭等［38 ］和羅進倉等［39 - 40 ］對馬鈴薯甲蟲自然種群生命表等生物、生態學特性進行了研究；張大為等［41 ］對草地貪夜蛾監測預警與防控關鍵技術進行了研究。中藥材方面，已經明確了黃芪根瘤象（中國新記錄種）是引起黃芪麻口病的重要原因，關于其生物、生態學特性等的研究填補了國內外該領域的空白［42 - 46 ］。

由于傳統化學防治導致害蟲的抗藥性日益增強及藥害殘留等問題加重，對梨小食心蟲、棉蚜、棉葉螨、截形葉螨、桃蚜等重大害蟲開展了抗藥性監測、抗性治理研究、殺蟲劑安全性評價等相關研究［47 - 49 ］。通過對棉花、梨樹、蘋果等作物害蟲開展農藥減施增效技術集成研究與示范，明確了小麥、玉米、棉花、蔬菜和果樹等作物主要害蟲的發生規律，創新了一系列農業措施與防蟲栽培技術、高效農藥篩選與田間應用技術、生態調控、生物防治、物理防治、抗藥性治理等技術，構建了以重要作物生產過程和重大致災害蟲為對象的綜合防治技術體系。

2.2 重要農業害蟲的監測預警

甘肅省在20世紀50年代設立了測報站，提出了10余種測報對象，制定了測報條件；20世紀70年代末期，測報工作在機構、人力、設備上得到加強，測報對象增至20余種，測報質量不斷提高。測報技術除采用綜合經驗分析外，根據害蟲發生規律、蟲情、種群運動原理及氣象資料等的綜合研究，結合關鍵因子篩選及相關性分析建立數學預測模型等方法被普遍應用于粘蟲、條沙葉蟬、麥蚜、麥紅蜘蛛等害蟲的發生趨勢預測。同時，通過開展越冬遷飛與預測預報研究，掌握了粘蟲、小地老虎的越冬、遷飛及我省蟲源問題，為開展全國性異地測報提供了科學依據。除地面測報燈、高空測報燈、楊枝把誘蛾等誘測方法外，利用性信息素對桃小食心蟲、玉米螟、梨小食心蟲、蘋果蠹蛾等進行的誘測和防治，也收到了顯著的效果［50 ］。另外，利用同位素示蹤、雌蛾卵巢解剖、種群遺傳分化分析等技術對遷飛昆蟲的遷飛行為、擴散路徑、地理種群分化等進行了相關研究［51 ］。隨著現代信息技術、多時相光學遙感影像技術、人工智能技術、遙感（RS）、地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）等現代化技術和方法的發展及其在植保工作中的應用，實現了害蟲的精準自動識別，使害蟲監測預警的準確度不斷提高，害蟲動態監測愈來愈自動化、智能化、信息化。害蟲遠程實時監測儀、甘肅植保監測網等現代化配套設施的建設和應用，在棉鈴蟲、玉米螟、蘋果蠹蛾、草地貪夜蛾、番茄潛葉蛾等重要農業害蟲監測統計分析上發揮了重要作用，極大節省了人力物力，提高了測報效率［52 ］。

2.3 生物防治研究

近年來，甘肅省在害蟲生物防治方面開展了利用微生物菌劑、天敵昆蟲防治農林害蟲的研究。張炳炎等［53 ］分離出蘇云金桿菌武漢變種甘肅品系，經多點試驗示范，對梅白蝶、沙棗尺蠖、菜青蟲、稻苞蟲、銀紋夜蛾、玉米螟、粉白燈蛾等17種害蟲均有較好的防治效果；并相繼引進了菜青蟲顆粒體病毒、殺螟桿菌、白僵菌、青蟲菌等微生物菌劑用于害蟲防治；將天敵銀川盲走螨應用于蘋果園葉螨的防治；開展了瓢蟲的人工飼養、繁殖和釋放技術的研究并用于防治麥蚜、矢尖蚧等；利用北京舉肢蛾防治皺大球蚧、瘤堅大球蚧等。盡管以上有些措施只進行了局部的嘗試，但都為害蟲生防的進一步開展奠定了基礎。

隨著綠色防控理念的深入，周昭旭團隊對本土天敵資源開展了進一步挖掘、調查、收集和整理工作，依托于甘肅省農業害蟲天敵工程研究中心，開展了赤眼蜂、中紅側溝繭蜂、花絨寄甲、煙蚜繭蜂、麗蚜小蜂等天敵昆蟲的馴化與擴繁工藝技術的熟化，建立了赤眼蜂的大規模繁殖與田間應用技術體系，利用赤眼蜂等進行生物防治的面積呈逐年上升趨勢［54 - 55 ］。通過對優良天敵引進、研發、規模化擴繁及大面積示范推廣，有效控制了農林有害生物的危害，大幅減少了化學農藥的使用量和農藥殘留，保護了生態環境。在植物源殺蟲劑研發方面，胡冠芳等［56 - 57 ］、郭致杰 等［58 ］發現紅蓼、頂羽菊等多種植物提取物對昆蟲具有毒殺作用，部分產品已被開發并用于農林害蟲防治。

2.4 重要外來入侵昆蟲防控研究

隨著經濟全球一體化的加速發展，生物入侵已經成為21世紀全球環境問題之一，受到各國政府和學術界的高度重視。20世紀50年代至60年代，為防止棉紅鈴蟲在西北保護區的傳播及豌豆象、蠶豆象的擴散危害，甘肅省對這些害蟲的越冬、生存、分布及防治開展了系統研究，控制了害蟲的擴展危害。自20世紀50年代甘肅省病蟲普查中最早提出檢疫害蟲15種，到目前為止，已知外來入侵昆蟲涉及草地貪夜蛾、梨瘤蚜、馬鈴薯塊莖蛾、麥扁盾蝽、美洲斑潛蠅、苜蓿葉象甲、苜蓿籽蜂、蘋果蠹蛾、蘋果綿蚜、豌豆象、西花薊馬、馬鈴薯甲蟲等已有44種。2000年左右開始陸續針對斑潛蠅、馬鈴薯甲蟲、蘋果蠹蛾、草地貪夜蛾、番茄潛葉蛾開展了一系列入侵擴散機制、監測預警及綜合防控等方面的研究。近年來，更是開展了跨區域智能監測與定量風險預警技術、擴散前沿偵檢阻截與應急處置技術等相關研究，試圖從入侵物種的早期預警、種群的形成與發展、與本地種的互作與競爭、生態系統的響應、防控技術與方法等方面建立甘肅外來入侵Fuwkz9uRESAKt5NoyN/WY5xAcxy+4iYvpxIPWsls7EY=昆蟲的防控體系。

3 昆蟲分子調控機理研究

隨著分子生物學和基因組學在昆蟲學領域的應用，從分子層面揭示昆蟲生命活動的內在調控機理等相關研究飛速發展。張大為等［59 ］利用代謝組學對黃芪根瘤象取食脅迫下黃芪應答機制進行了研究；袁偉寧等［60 ］利用高通量測序等技術分析了番茄潛葉蛾腸內共生菌群落多樣性、相對豐度及其基因代謝途徑差異；鄭成卓等［61 ］將DNA條形碼應用于甘肅省高山草原蝗蟲物種的鑒定；楊順義等［62 ］對二斑葉螨抗甲氰菊酯種群解毒酶基因表達進行了分析。雖然昆蟲分子生物學層面已有大量研究和探索，但對新發掘和有潛在應用價值的重要基因的研究工作還遠遠不夠，在基因功能的鑒定及一些目的基因上下游功能的研究方面仍比較薄弱，因此昆蟲分子生物學方面的研究尚需進一步創新。

4 小結與展望

甘肅省昆蟲學發展的歷史也是農業害蟲防治技術的研究史，新中國成立以來，隨著農業生產方式的不斷變革和科技進步，農業害蟲的防治策略從20世紀50年代的農業防治轉變為化學防治，20世紀80年代發展為綜合防治和現階段的綠色防控，害蟲防治整體越來越高效、科學、環保。近年來，受生物入侵、全球氣候變化、產業結構調整及耕作模式變更等因素的影響，甘肅重要農業害蟲的發生結構、發生規律也將產生變化，害蟲防治將不斷面臨新問題、新挑戰，防控策略也需要不斷調整，未來還有很多科學問題需要解決。一是加強甘肅昆蟲資源的保護、開發和利用。甘肅昆蟲資源極其豐富，但開發利用鮮少，部分領域幾乎處于空白，大量資源被閑置浪費。除了蟲體及其產物的傳統利用外，隨著近代生物防治研究的深入，利用天敵昆蟲和蟲生性病原微生物防治農林害蟲，及以提取、合成、利用昆蟲活性物質形成的相關產業包括昆蟲信息素、激素生產以及昆蟲保健食品、藥品的開發和昆蟲基因工程等產業都具有巨大的潛力。二是積極挖掘本土天敵資源，控制外來入侵害蟲，加強外來天敵引進后的適應性與競爭性研究、天敵昆蟲人工繁育技術、天敵昆蟲與農藥協調作用等方面的研究。三是積極開展以基因組、蛋白組、代謝組等現代組學為基礎的害蟲精準控制技術研究，實現害蟲的個性化治理，精準地控制害蟲的危害。四是加強對害蟲生物學、生態學、農田生態系統“作物-害蟲-天敵”關系、害蟲生態調控技術等方面的研究，發展并建立具有甘肅特色的害蟲生態調控管理模式。五是加強外來入侵有害昆蟲入侵機制與生態過程、應急防控和可持續控制等技術的研究。

甘肅農業昆蟲學研究始終圍繞解決農業生產中重大害蟲成災與控制的關鍵問題，隨著一代代科技工作者的不斷努力，甘肅農業昆蟲學研究事業得到了長足發展，取得了可喜成績，作出了重大貢獻。根據國際昆蟲學發展新趨勢，結合我國的實際，未來昆蟲學的發展將以掌握昆蟲資源為基礎，圍繞害蟲管理和有益昆蟲保護為主線，以重要害蟲、模式昆蟲、主要資源昆蟲為研究對象，高度重視多學科交叉與滲透，宏觀與微觀相結合，并將現代生命科學和生物技術及時運用到本專業領域［63 - 64 ］，與此目標相比，甘肅昆蟲學研究的深度和廣度還遠遠不夠，昆蟲學研究任重道遠。在21世紀，隨著以基因工程和信息技術為代表的第二次農業技術革命的到來，相信以甘肅豐富的昆蟲資源，獨特的地理條件，厚實的研究積累以及一代代科技工作者的薪火傳遞、繼往開來，在中華民族偉大復興的新時代，甘肅的農業昆蟲學研究將更上一層樓，在中國昆蟲學發展史上作出自己獨特的、更大的貢獻。

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