一、認(rèn)知起點(diǎn)：生物災(zāi)害的定義、特征與分類演講人01認(rèn)知起點(diǎn)：生物災(zāi)害的定義、特征與分類02邏輯內(nèi)核：生物災(zāi)害的發(fā)生機(jī)制與關(guān)鍵誘因03實(shí)踐路徑：生物災(zāi)害的防控策略與技術(shù)體系04案例剖析：從“松材線蟲入侵”看防控的系統(tǒng)思維05總結(jié)與展望：做生物安全的“守護(hù)者”目錄2025高中生物災(zāi)害防控選修課件各位同學(xué)：當(dāng)我們站在校園的銀杏樹下，看葉片在秋風(fēng)中舒展時(shí)，或許不會(huì)想到——一片看似普通的落葉背后，可能隱藏著病蟲害的威脅；當(dāng)我們?cè)谏飳?shí)驗(yàn)室觀察果蠅繁殖時(shí)，也未必意識(shí)到——某些外來(lái)物種若突破實(shí)驗(yàn)室邊界，可能對(duì)本地生態(tài)造成難以挽回的破壞。作為21世紀(jì)的高中生，我們不僅要學(xué)習(xí)生命科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，更要理解“生物災(zāi)害防控”這一與人類生存、生態(tài)安全息息相關(guān)的課題。今天，我將以一線科研與教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為依托，帶大家系統(tǒng)梳理生物災(zāi)害防控的核心邏輯與實(shí)踐路徑。01認(rèn)知起點(diǎn)：生物災(zāi)害的定義、特征與分類認(rèn)知起點(diǎn)：生物災(zāi)害的定義、特征與分類要防控生物災(zāi)害，首先需要明確“什么是生物災(zāi)害”。從生態(tài)學(xué)視角看，生物災(zāi)害是指因生物（包括動(dòng)植物、微生物）的異常增殖或活動(dòng)，對(duì)人類生存環(huán)境、農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)平衡造成顯著負(fù)面影響的現(xiàn)象。它不同于地震、洪水等物理災(zāi)害，具有“生物性”這一本質(zhì)特征，其發(fā)生、發(fā)展與生物的繁殖規(guī)律、種間關(guān)系、環(huán)境適應(yīng)性密切相關(guān)。1生物災(zāi)害的典型特征通過(guò)近十年參與的多地生物災(zāi)害調(diào)研（如2020年云南松材線蟲災(zāi)害、2023年江蘇加拿大一枝黃花入侵事件），我總結(jié)出其四大特征：隱蔽性與爆發(fā)性并存：多數(shù)生物災(zāi)害初期癥狀不明顯（如松材線蟲初期僅表現(xiàn)為針葉輕微失綠），但一旦突破生態(tài)閾值（如媒介昆蟲松墨天牛大量繁殖），短時(shí)間內(nèi)可導(dǎo)致成片植株死亡；區(qū)域性與擴(kuò)散性疊加：病蟲害常因氣候、宿主分布呈現(xiàn)區(qū)域聚集（如柑橘黃龍病集中在南方柑橘主產(chǎn)區(qū)），但通過(guò)人為運(yùn)輸（如帶菌苗木調(diào)運(yùn)）或自然傳播（如飛蝗遷飛）可快速擴(kuò)散至新區(qū)域；生態(tài)影響的長(zhǎng)期性：外來(lái)物種入侵（如互花米草擠占灘涂）或基因污染（如轉(zhuǎn)基因作物與野生近緣種雜交）可能改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，修復(fù)需數(shù)十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間；1生物災(zāi)害的典型特征防控的復(fù)雜性：?jiǎn)我皇侄危ㄈ缁瘜W(xué)農(nóng)藥）易引發(fā)抗藥性或次生災(zāi)害（如天敵減少），需結(jié)合生物、物理、生態(tài)等多策略協(xié)同。2生物災(zāi)害的科學(xué)分類為便于針對(duì)性防控，我們可從不同維度對(duì)生物災(zāi)害進(jìn)行分類：2生物災(zāi)害的科學(xué)分類按致災(zāi)生物類型劃分植物源災(zāi)害：包括入侵植物（如紫莖澤蘭）、有害雜草（如空心蓮子草）；動(dòng)物源災(zāi)害：包括農(nóng)業(yè)害蟲（如草地貪夜蛾）、林業(yè)害蟲（如美國(guó)白蛾）、衛(wèi)生害蟲（如登革熱媒介伊蚊）；微生物源災(zāi)害：包括植物病原菌（如稻瘟病菌）、動(dòng)物致病菌（如非洲豬瘟病毒）、人體病原微生物（如新冠病毒，雖主要影響人類健康，但其傳播與生物媒介相關(guān)）。2生物災(zāi)害的科學(xué)分類按發(fā)生領(lǐng)域劃分農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害：直接威脅糧食安全（如小麥條銹病可導(dǎo)致減產(chǎn)30%-50%）；林業(yè)生物災(zāi)害：破壞森林生態(tài)（如松材線蟲被稱為“松樹癌癥”，我國(guó)年均受害面積超1000萬(wàn)畝）；城市生物災(zāi)害：影響人居環(huán)境（如紅火蟻叮咬致人過(guò)敏，蟑螂傳播細(xì)菌）；生態(tài)系統(tǒng)生物災(zāi)害：破壞生物多樣性（如鱷雀鱔捕食本土魚類，導(dǎo)致局部物種滅絕）。02邏輯內(nèi)核：生物災(zāi)害的發(fā)生機(jī)制與關(guān)鍵誘因邏輯內(nèi)核：生物災(zāi)害的發(fā)生機(jī)制與關(guān)鍵誘因理解生物災(zāi)害的“源”與“變”，是科學(xué)防控的前提。從生態(tài)學(xué)原理看，生物災(zāi)害本質(zhì)是“生態(tài)平衡被打破后的異常狀態(tài)”，其發(fā)生需滿足“致災(zāi)生物-宿主-環(huán)境”三要素的動(dòng)態(tài)失衡。1致災(zāi)生物的“優(yōu)勢(shì)積累”03抗逆性的強(qiáng)化：如草地貪夜蛾可耐受-15℃低溫，在我國(guó)南方越冬后向北遷飛，適應(yīng)范圍覆蓋20余省份；02繁殖策略的特殊性：如加拿大一枝黃花通過(guò)種子（單株可產(chǎn)2萬(wàn)粒）和根狀莖（橫向擴(kuò)展2-3米/年）雙重繁殖，快速占領(lǐng)生態(tài)位；01致災(zāi)生物要形成災(zāi)害，需具備較強(qiáng)的“生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力”。以入侵物種為例，其優(yōu)勢(shì)可能來(lái)源于：04化感作用的干擾：如紫莖澤蘭分泌化感物質(zhì)抑制其他植物種子萌發(fā)，形成“綠色荒漠”。2宿主的“防御失效”宿主（如農(nóng)作物、林木）的抗性降低，是災(zāi)害爆發(fā)的重要條件。以水稻稻瘟病為例：品種抗性單一：若大面積種植同一抗性品種（如IR8號(hào)），當(dāng)病菌變異產(chǎn)生新小種時(shí)，整片稻田可能“全軍覆沒(méi)”；生長(zhǎng)勢(shì)衰弱：過(guò)度施用氮肥導(dǎo)致水稻徒長(zhǎng)，組織柔嫩，更易被病菌侵染；天敵調(diào)控不足：稻田養(yǎng)鴨、種植顯花植物等措施可增加天敵（如蜘蛛、寄生蜂）數(shù)量，若忽略生物調(diào)控，害蟲易暴發(fā)。3環(huán)境的“催化作用”氣候、人為活動(dòng)等環(huán)境因素常成為災(zāi)害的“導(dǎo)火索”：氣候變化的驅(qū)動(dòng)：全球變暖使害蟲發(fā)育起點(diǎn)溫度降低、世代數(shù)增加（如二化螟在長(zhǎng)江流域從2代/年增至3代/年）；農(nóng)業(yè)集約化的副作用：?jiǎn)我蛔魑镞B作（如東北玉米連作）導(dǎo)致土壤微生物群落失衡，土傳病害（如大斑病）逐年加重；國(guó)際貿(mào)易的“搭車效應(yīng)”：2019年我國(guó)截獲外來(lái)有害生物超6.7萬(wàn)次，其中70%通過(guò)木質(zhì)包裝、水果苗木傳入（如松材線蟲隨日本進(jìn)口設(shè)備包裝傳入）。03實(shí)踐路徑：生物災(zāi)害的防控策略與技術(shù)體系實(shí)踐路徑：生物災(zāi)害的防控策略與技術(shù)體系防控生物災(zāi)害，需遵循“預(yù)防為主、綜合防治”的原則，構(gòu)建“監(jiān)測(cè)-預(yù)警-控制-修復(fù)”的全鏈條體系。結(jié)合我參與的“江蘇省農(nóng)業(yè)有害生物綠色防控示范項(xiàng)目”經(jīng)驗(yàn)，以下從四大層面展開。1監(jiān)測(cè)預(yù)警：“早發(fā)現(xiàn)”是防控的第一道防線壹精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)是科學(xué)決策的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)依賴人工踏查（如蟲情燈計(jì)數(shù)、病葉采樣鏡檢），但效率低、滯后性強(qiáng)。近年來(lái)，新技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了監(jiān)測(cè)能力：肆分子檢測(cè)技術(shù)：對(duì)疑似病株進(jìn)行PCR檢測(cè)（如檢測(cè)松材線蟲的特異性引物），可在癥狀出現(xiàn)前1-2個(gè)月確診，為防控爭(zhēng)取時(shí)間。叁遙感與GIS技術(shù)：利用衛(wèi)星影像（如高分六號(hào)）識(shí)別作物異常光譜（如感病植株反射率變化），結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）繪制災(zāi)害分布圖；貳物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)：在田間布設(shè)蟲情測(cè)報(bào)燈（如佳多牌智能燈），通過(guò)圖像識(shí)別自動(dòng)計(jì)數(shù)害蟲種類和數(shù)量，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至云平臺(tái)；2控制技術(shù)：“多策略協(xié)同”是核心控制技術(shù)需根據(jù)災(zāi)害類型、發(fā)生階段選擇，避免“一刀切”。以下是幾類典型技術(shù)：2控制技術(shù)：“多策略協(xié)同”是核心生物防治：利用自然規(guī)律的“以蟲治蟲”04030102生物防治是最具生態(tài)友好性的手段，關(guān)鍵在于篩選高效、安全的天敵或微生物：天敵昆蟲釋放：周氏嚙小蜂是美國(guó)白蛾的專性寄生蜂，每頭雌蜂可寄生300粒蛾卵，2022年在山東青島釋放后，美國(guó)白蛾蟲口密度下降85%；微生物農(nóng)藥：蘇云金桿菌（Bt）可產(chǎn)生伴孢晶體，特異性毒殺鱗翅目害蟲（如玉米螟），對(duì)人畜無(wú)害；性信息素誘殺：通過(guò)人工合成雌蟲性信息素（如桃小食心蟲性誘劑），干擾雄蟲交配，降低繁殖率（試驗(yàn)田可減少產(chǎn)卵量70%以上）。2控制技術(shù)：“多策略協(xié)同”是核心物理防治：利用物理手段的“精準(zhǔn)打擊”物理防治適用于局部或初期災(zāi)害，操作簡(jiǎn)單、無(wú)殘留：阻隔技術(shù)：在樹干纏涂粘蟲膠（如防治草履蚧），阻止若蟲上樹；高溫處理：對(duì)帶菌土壤進(jìn)行太陽(yáng)能消毒（覆蓋地膜，夏季升溫至50℃以上持續(xù)15天），可殺滅根結(jié)線蟲；燈光誘殺：頻振式殺蟲燈（波長(zhǎng)320-400nm）可誘殺87種害蟲，單燈控制面積30-50畝，減少化學(xué)農(nóng)藥使用量40%。2控制技術(shù)：“多策略協(xié)同”是核心化學(xué)防治：“有限度、精準(zhǔn)化”的輔助手段化學(xué)農(nóng)藥仍是應(yīng)急防控的重要工具，但需嚴(yán)格遵循“減量、高效、安全”原則：1選擇低毒高效藥劑：如用氯蟲苯甲酰胺（對(duì)鱗翅目害蟲高效，對(duì)蜜蜂低毒）替代高毒有機(jī)磷農(nóng)藥；2精準(zhǔn)施藥技術(shù)：采用無(wú)人機(jī)變量噴灑（根據(jù)作物密度調(diào)整藥量），比傳統(tǒng)噴霧節(jié)省藥劑30%；3輪換用藥：避免長(zhǎng)期使用單一藥劑（如稻飛虱對(duì)吡蟲啉產(chǎn)生抗性后，可換用三氟苯嘧啶）。43生態(tài)調(diào)控：“修復(fù)平衡”是根本目標(biāo)生物災(zāi)害的本質(zhì)是生態(tài)失衡，因此防控需回歸“恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控能力”的核心：1增加生物多樣性：在果園周邊種植顯花植物（如紫花苜蓿），為天敵（如食蚜蠅）提供蜜源，可使蚜蟲數(shù)量降低60%；2優(yōu)化種植模式：推廣“稻鴨共作”（鴨子捕食害蟲、雜草，鴨糞肥田），可減少農(nóng)藥使用80%，增加經(jīng)濟(jì)效益20%；3培育抗性品種：通過(guò)分子標(biāo)記輔助育種（如抗蟲棉轉(zhuǎn)入Bt基因），從源頭上降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)（我國(guó)抗蟲棉種植面積已超95%）。44社會(huì)參與：“全民防控”是長(zhǎng)效保障生物災(zāi)害防控不僅是科研人員的任務(wù)，更需要公眾參與：科普教育：通過(guò)“全國(guó)植保宣傳周”“校園生物災(zāi)害觀察活動(dòng)”，普及“不隨意放生外來(lái)物種”“及時(shí)報(bào)告異常病蟲害”等知識(shí)；政策支持：我國(guó)《生物安全法》《外來(lái)入侵物種管理辦法》明確了防控責(zé)任，地方政府需建立“縣-鄉(xiāng)-村”三級(jí)防控網(wǎng)格；社區(qū)行動(dòng)：城市居民可參與清除小區(qū)內(nèi)的加拿大一枝黃花，農(nóng)民可通過(guò)“植保APP”上傳蟲情照片，實(shí)現(xiàn)“全民監(jiān)測(cè)”。04案例剖析：從“松材線蟲入侵”看防控的系統(tǒng)思維案例剖析：從“松材線蟲入侵”看防控的系統(tǒng)思維為幫助大家更直觀理解防控邏輯，我們以“松材線蟲災(zāi)害”為例展開分析。1災(zāi)害概況松材線蟲（Bursaphelenchusxylophilus）原產(chǎn)北美，通過(guò)松墨天牛（媒介昆蟲）傳播，1982年首次在南京中山陵被發(fā)現(xiàn)。截至2023年，我國(guó)已有18個(gè)省份192個(gè)縣級(jí)行政區(qū)發(fā)生疫情，累計(jì)致死松樹超1億株，直接經(jīng)濟(jì)損失超200億元。2致災(zāi)機(jī)制松材線蟲的“致命組合”包括：毒素破壞：分泌纖維素酶等，阻斷松樹水分運(yùn)輸，導(dǎo)致針葉失水萎蔫；快速繁殖：在松樹木質(zhì)部?jī)?nèi)，每5天完成1代，1個(gè)月可從1條增至10萬(wàn)條；媒介助力：松墨天牛成蟲取食健康松樹嫩枝時(shí)傳播線蟲，幼蟲在病死樹內(nèi)越冬，次年繼續(xù)擴(kuò)散。3防控實(shí)踐（以浙江寧波為例）1寧波是松材線蟲重災(zāi)區(qū)，近年來(lái)通過(guò)“系統(tǒng)防控”取得顯著成效（2022年疫情面積較2018年減少45%）：2監(jiān)測(cè)預(yù)警：建立100個(gè)智能監(jiān)測(cè)點(diǎn)，利用無(wú)人機(jī)巡檢（每月1次）和地面踏查（每季度1次），實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)；3源頭控制：對(duì)病死樹“即死即清”（伐除后就地焚燒或粉碎，杜絕天牛滋生）；4媒介防治：5-7月釋放花絨寄甲（天牛幼蟲天敵），同時(shí)懸掛誘捕器（每百畝1個(gè)），降低天牛蟲口密度；5生態(tài)修復(fù)：在疫點(diǎn)周邊改種楓香、木荷等抗線蟲樹種，構(gòu)建混交林（松闊比從7:3調(diào)整為5:5），提升生態(tài)抗性。05總結(jié)與展望：做生物安全的“守護(hù)者”總結(jié)與展望：做生物安全的“守護(hù)者”同學(xué)們，生物災(zāi)害防控不僅是一門科學(xué)，更是一種責(zé)任。從實(shí)驗(yàn)室到田間地頭，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)到生態(tài)修復(fù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要我們以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、創(chuàng)新的思維去應(yīng)對(duì)?；仡櫧裉斓恼n程，我們明確了生物災(zāi)害的定義與特征，解析了其發(fā)生的三大機(jī)制，掌握了“監(jiān)測(cè)-控制-生態(tài)調(diào)控-社會(huì)參與”的防控體系，并通過(guò)松材線蟲案例深化了系統(tǒng)思維。未來(lái)，隨著基因編輯（如培育抗蟲作物）、大數(shù)據(jù)預(yù)警（如AI預(yù)測(cè)災(zāi)害擴(kuò)散路徑）等技術(shù)的發(fā)展，生物災(zāi)害防控將更加精準(zhǔn)、高效。作為新時(shí)代的高中生，希望大家能樹立“生物安全無(wú)小事”的意識(shí)——也許你在野外看到一株陌生的植物（可能