害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)方法

暴可心，羅立平，王小藝，張彥龍，魏 可，張永安，楊忠岐

（1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所/國家林業(yè)和草原局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100091；2. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，保定071000；3. 國家棉花工程技術(shù)研究中心，烏魯木齊 830091）

害蟲防治方法包括植物檢疫、化學(xué)防治、物理防治、生物防治及農(nóng)林技術(shù)防治等措施[1-3]。目前評(píng)價(jià)害蟲防治效果的方法主要包括校正蟲口減退率、植株受害程度、校正累積蟲日、生命表法和模糊數(shù)學(xué)理論及狀態(tài)空間分析法等。對(duì)害蟲生物防治效果的評(píng)價(jià)方法通常參照化學(xué)防治的評(píng)價(jià)方法，以短期內(nèi)害蟲的死亡率、寄生率等作為防控作用評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)。其評(píng)價(jià)結(jié)果只針對(duì)靶標(biāo)害蟲短時(shí)間內(nèi)的蟲口減退率，缺乏對(duì)目標(biāo)害蟲的持續(xù)控制作用、防治成本投入以及對(duì)生物多樣性的影響和環(huán)境安全等方面的綜合評(píng)價(jià)，因此，沒有準(zhǔn)確反映生物防治效果的長效性和持續(xù)性等作用。

除蟲口減退率外，還有一些其他的害蟲防治效果評(píng)價(jià)方法。如夏云龍[4]應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論評(píng)價(jià)龜紋瓢蟲Propylea japonica和七星瓢蟲Coccinella septempunctata對(duì)麥長管蚜Sitobion avenae的控制效果。Morris和Miller[5]以云杉卷葉蛾Choristoneura fumiferana為研究對(duì)象，組建了昆蟲生命表。劉樹生[6]對(duì)各類方法進(jìn)行了歸納和綜述，認(rèn)為天敵控害作用的評(píng)估可分為定性和定量兩個(gè)方面，其中田間系統(tǒng)調(diào)查及相關(guān)分析、天敵排除或添加法、實(shí)驗(yàn)種群觀察法和生命表分析法同樣廣泛應(yīng)用于害蟲防治效果評(píng)價(jià)中。采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括受害株率[7]、蟲口數(shù)[8]、死亡率[9,10]、寄生率[11]、種群趨勢指數(shù)[12]等，即直接或間接用害蟲種群數(shù)量的短期變化來評(píng)價(jià)防治效果。這些評(píng)價(jià)方法或者難以體現(xiàn)某種防治措施的控害作用持續(xù)時(shí)間、成本投入及對(duì)生態(tài)環(huán)境影響等綜合結(jié)果，或者操作過程復(fù)雜費(fèi)時(shí)。綜上所述，目前害蟲生物防治控害效果評(píng)價(jià)方法要么存在評(píng)價(jià)指標(biāo)單一，要么所得結(jié)果并不全面、未能反映實(shí)際防治效果等問題。對(duì)生物防治效果評(píng)價(jià)的最終目標(biāo)是要明確生物防治天敵產(chǎn)品在調(diào)節(jié)害蟲種群方面到底起了多大作用，若不能全面、綜合反映防治效果，則難以推廣和應(yīng)用。同時(shí)，盡管有的評(píng)價(jià)方法科學(xué)、合理，但操作復(fù)雜或耗時(shí)較長，而不能很好地解決生產(chǎn)中便利化應(yīng)用問題[13]?；诖?，本文嘗試應(yīng)用層次分析法，建立一種簡潔實(shí)用的害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)方法。

1 現(xiàn)有害蟲防治效果評(píng)價(jià)方法

1.1 根據(jù)植株受害程度或靶標(biāo)害蟲蟲口變化進(jìn)行評(píng)價(jià)

1.1.1 以害蟲蟲口數(shù)量變化作為評(píng)價(jià)指標(biāo) 由于被殺死、被寄生、被捕食或被病原微生物的侵染所導(dǎo)致的目標(biāo)害蟲蟲口數(shù)量減少，用Abbott公式對(duì)蟲口減退率進(jìn)行校正：防治效果（%）＝（防治區(qū)蟲口減退率—對(duì)照區(qū)蟲口減退率）/（100—對(duì)照區(qū)蟲口減退率）×100。

1.1.2 以植物被害程度作為指標(biāo)的計(jì)算方法 根據(jù)植株受害程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，直接套用化學(xué)防治效果評(píng)價(jià)的方法，評(píng)估的結(jié)果主要是防治措施的短期效應(yīng)[14]。防治效果（%）＝（對(duì)照區(qū)植物受害程度—處理區(qū)植物受害程度）/對(duì)照區(qū)植物受害程度。

郭建英等[15]應(yīng)用該方法評(píng)價(jià)釋放天敵瓢蟲和施用化學(xué)農(nóng)藥吡蟲啉對(duì)麥田蚜蟲的控制效果，結(jié)果表明釋放瓢蟲后5 d和10 d的防效分別為-347.6%和-171.7%，防控效果差，人工助增天敵瓢蟲并未達(dá)到對(duì)麥長管蚜的理想防治效果。楊忠岐等[16]利用白蛾周氏嚙小蜂Chouioia cunea Yang控制美國白蛾Hyphantria cunea (Drury)的效果主要用放蜂防治后林分的有蟲株率、株平均網(wǎng)幕數(shù)和天敵的寄生率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，連續(xù)5年追蹤放蜂防治美國白蛾的效果，發(fā)現(xiàn)美國白蛾在放蜂后第2年至第5年有蟲株率均保持在0.1%以下的低水平，天敵的寄生率仍高達(dá) 92%。魏建榮與牛艷玲[7]對(duì)利用寄生性天敵花絨寄甲 Dastarcus helophoroides (Fairmaire)防治蛀干性害蟲光肩星天牛Anoplophora glabripennis Motsculsky的效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，采用間接方法，沒有直接統(tǒng)計(jì)天敵寄生率或靶標(biāo)害蟲的死亡率，而是設(shè)置對(duì)照區(qū)和試驗(yàn)區(qū)，連續(xù)3年統(tǒng)計(jì)2個(gè)區(qū)域光肩星天牛新鮮排糞孔的增加或減少量來評(píng)估生物防治的效果。對(duì)于生活史較長的林木害蟲，實(shí)施長期、定點(diǎn)的系統(tǒng)調(diào)查，才能得到更加令人信服的評(píng)價(jià)結(jié)果，此方法適用于隱蔽性為害的鉆蛀性害蟲的防治效果評(píng)價(jià)。此外，陶忠祥等[17]指出應(yīng)根據(jù)不同的防治對(duì)象及田間情況選用不同的方式統(tǒng)計(jì)防治效果，例如評(píng)價(jià)10 d后寄生蜂對(duì)橡膠盔蚧Parasaissetia nigra (Nietner)的防治效果，可采用蟲口數(shù)量變化表達(dá)防治效果。

1.2 利用校正累積蟲日評(píng)價(jià)

Ruppel[18]提出了“蟲日”和“累積蟲日”作為害蟲防治效果評(píng)價(jià)的一個(gè)指標(biāo)，將害蟲數(shù)量及其在作物上為害時(shí)間的乘積稱為“蟲日”，將所調(diào)查“蟲日”之和稱為“累積蟲日”。黃次偉等[19]和黃鳳寬等[20]直接以“累計(jì)蟲日”的數(shù)值作為評(píng)價(jià)防治結(jié)果。凌冰等[21]應(yīng)用“累積蟲日”作為評(píng)價(jià)田間防治效果的參數(shù)，即：防治效果（%）＝（對(duì)照區(qū)累積蟲日—處理區(qū)累積蟲日）/對(duì)照區(qū)累積蟲日。

潘文亮[14]在此基礎(chǔ)上按害蟲各階段的取食量分別乘上一個(gè)校正系數(shù)，得出“校正蟲日”，進(jìn)而可求“校正累積蟲日”。趙善歡等[22]和鐘國華等[23]以“校正累積蟲日”計(jì)算防治效果，指出此方法可減少田間試驗(yàn)調(diào)查的誤差。

1.3 生命表方法

早在20世紀(jì)50～60年代生命表方法就已成功應(yīng)用于昆蟲種群的研究，提出了種群趨勢指數(shù)模型，通過對(duì)試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)害蟲種群建立生命表，并對(duì)靶標(biāo)物種的種群趨勢指數(shù)進(jìn)行比較，就可以定量得出所研究目標(biāo)的防治效果[5,24]。這種方法是從某一蟲期開始持續(xù)觀察處理后試蟲的一個(gè)完整世代或更長時(shí)間，以研究防治措施對(duì)不同蟲態(tài)的各種影響及其累加作用[25]。Varley和 Gradwell[26]應(yīng)用數(shù)學(xué)模型對(duì)致死因子和密度相互關(guān)系進(jìn)行了分析，并利用生命表方法研究了影響害蟲種群變化的關(guān)鍵因子。隨著昆蟲學(xué)的迅速發(fā)展，研究技術(shù)手段的不斷創(chuàng)新，經(jīng)典的昆蟲生命表方法在發(fā)展過程中不斷完善，龐雄飛等[27]利用生命表結(jié)合Morris-Watt數(shù)學(xué)模型，建立了作用因子組配的生命表作為分析害蟲和天敵相互作用的方法。胡學(xué)難等[28]利用生命表的方法評(píng)價(jià)了玉米抗病品種對(duì)亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis Guenée的控制作用。Kuhar等[29]用生命表評(píng)價(jià)了玉米螟赤眼蜂 Trichogramma ostriniae Pang對(duì)玉米螟 Ostrinia nubilalis Hübner的控害潛能。侯有明等[30]通過建立小菜蛾種群生命表方法估算了1%苦皮藤乳油制劑施用后小菜蛾P(guān)lutella xylostella (L.)種群趨勢指數(shù)和干擾作用控制指數(shù)的變化。魏建榮等[12]利用生命表方法評(píng)價(jià)了白蛾周氏嚙小蜂對(duì)美國白蛾的控制效果。冼繼東等[31]利用生命表方法評(píng)價(jià)了印楝素乳油制劑對(duì)荔枝蒂蛀蟲Conopomorpha sinensis Bradley種群的控制效果。Kandasamy等[32]利用生命表方法評(píng)價(jià)了黃額食螨瓢蟲Stethorus gilvifrons Mulsant對(duì)咖啡小爪螨Oligonychus coffeae Nietner的捕食作用。Barat等[33]通過利用特定年齡生命表評(píng)估了大蒜、牛角瓜的提取物和印楝素的混合物對(duì)煙粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)的控制效果。

1.4 利用模糊數(shù)學(xué)理論進(jìn)行評(píng)價(jià)

1.5 現(xiàn)代控制論的狀態(tài)空間分析法

在進(jìn)行害蟲防治措施效果評(píng)價(jià)時(shí)，不僅需要評(píng)價(jià)單種措施作用問題，而且往往需要評(píng)價(jià)多種措施的綜合作用問題，即多輸入多輸出問題。狀態(tài)空間法不僅有利于把系統(tǒng)劃分為若干組分或子系統(tǒng)對(duì)各種措施的防治效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)更好地解決多輸入和多輸出問題，因而可提供解決這類問題的有效途徑。

狀態(tài)空間法方程式：X（t＋1）＝AX（t）＋BX（t），Y（t）＝CX（t）。式中X（t）為狀態(tài)向量，Y（t）為輸出向量，A為系統(tǒng)矩陣，B為控制矩陣，C為輸出矩陣。

隨著控制論的發(fā)展，該方法被應(yīng)用于研究害蟲種群數(shù)量問題。龐雄飛等[27]曾進(jìn)行過有關(guān)這方面的研究，認(rèn)為狀態(tài)空間法可能成為研究這類問題的重要手段。吳進(jìn)才等[38]應(yīng)用現(xiàn)代控制論的狀態(tài)空間分析法建立了褐稻虱Nilaparvata lugens St?l狀態(tài)方程，用以研究褐稻虱的種群數(shù)量預(yù)測和控制。

1.6 害蟲增長指數(shù)與時(shí)間的超越函數(shù)定積分方法

鄒運(yùn)鼎等[39]利用此方法評(píng)價(jià)了自然界天敵對(duì)蚜蟲的綜合控制作用。通過定期調(diào)查蚜蟲的種群數(shù)量，得到蚜蟲的消長規(guī)律，將第一次調(diào)查的蚜蟲數(shù)量作為基數(shù)，其后調(diào)查的數(shù)量除以基數(shù)即可得增長指數(shù)，調(diào)查日期數(shù)量化以后與增長指數(shù)進(jìn)行擬合建模，再根據(jù)超越函數(shù)定積分公式進(jìn)行定向積分，可得積分值。在天敵昆蟲控害效果的評(píng)價(jià)中，可設(shè)置對(duì)照區(qū)和處理區(qū)，比較二者的積分值即可得防治效果。

2 害蟲生物防治效果評(píng)價(jià)方法

目前常用的害蟲生物防治效果評(píng)價(jià)方法包括應(yīng)用害蟲死亡率、植株受害程度和生命表評(píng)價(jià)方法等。以單位時(shí)間內(nèi)靶標(biāo)害蟲蟲口減退率或植株受害程度變化評(píng)價(jià)生物產(chǎn)品的防效，僅能反映采取措施后短期內(nèi)的效應(yīng)，并未體現(xiàn)出這些措施對(duì)害蟲種群持續(xù)控制作用，無法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)該種天敵昆蟲的控害效果。雖然這種方法評(píng)價(jià)生物防治效果存在諸多缺點(diǎn)，但由于操作簡單易行且能節(jié)約工作量，是目前最常用的評(píng)價(jià)方法。自作用因子組配的生命表提出后，因具有反映不同作用因子的效果而廣泛用于評(píng)價(jià)天敵的控害能力。但作用因子組配的生命表僅考慮了靶標(biāo)物種存活率、產(chǎn)卵量及性比，更適合于世代分離或世代重疊不嚴(yán)重的種群，另外這種生命表也未考慮到致死因子之間的相互作用導(dǎo)致的增效和減效作用。此外，利用“累積蟲日”作為防治指數(shù)，體現(xiàn)了害蟲種群數(shù)量和為害時(shí)間的關(guān)系，但對(duì)于構(gòu)成害蟲防治因素復(fù)雜的自然天敵控制作用，這種評(píng)價(jià)方法則無法表達(dá)出來[25]。應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)天敵控制害蟲的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，既適合于捕食性天敵，也適合于寄生性天敵，同時(shí)也可用于對(duì)人工釋放天敵效果的評(píng)價(jià)，但如何把不確定性降低到較小的程度，把復(fù)雜化的公式轉(zhuǎn)用通俗、合理、簡單的方式表達(dá)，是需要進(jìn)一步解決的問題。害蟲增長指數(shù)法應(yīng)用面較窄，計(jì)算復(fù)雜，僅適用于特定條件。

3 害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)

害蟲生物防治是一個(gè)系統(tǒng)的、綜合的過程，不適于直接套用評(píng)價(jià)化學(xué)防治效果的方法。在生物防治上不僅是以天敵釋放后對(duì)害蟲當(dāng)時(shí)的寄生率來評(píng)價(jià)其作用效果，而且涉及到天敵對(duì)目標(biāo)害蟲長期持續(xù)控制作用、非目標(biāo)生物及生態(tài)環(huán)境等多方面的綜合影響。為了克服僅以目標(biāo)害蟲死亡率作為生物防治效果為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，本研究通過利用層次分析法建立有害生物防治綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)，獲得了更加合理準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。

層次分析法（Analytical hierarchy process，AHP）是將一個(gè)復(fù)雜問題視為一個(gè)系統(tǒng)，通過分析復(fù)雜問題所包含的指標(biāo)及其相互關(guān)系，進(jìn)而選擇解決問題的最佳措施[40-43]?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于企業(yè)資源規(guī)劃[44]、工程管理[45]、交通運(yùn)輸[46]等領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上，本文借鑒李霓雯等[47]基于加權(quán)信息量模型的油松毛蟲災(zāi)害發(fā)生危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和王羽揚(yáng)等[48]基于層次分析法的軟巖巷道支護(hù)方案優(yōu)化方法，將評(píng)價(jià)指標(biāo)按照不同層次分為兩級(jí)，以生物防治中經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益開展多層次多指標(biāo)的綜合分析，并考慮其科學(xué)性和可操作性，對(duì)有害生物防治的綜合效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1 評(píng)價(jià)體系框架的構(gòu)建

在構(gòu)建害蟲生物防治效果評(píng)價(jià)體系之前，需要構(gòu)建體系框架和確定層次指標(biāo)，選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的主要原則是有典型代表性、可觀測性和可度量性，盡量采用綜合指標(biāo)，且各指標(biāo)間相互獨(dú)立和無顯著相關(guān)關(guān)系，無直接作用關(guān)系[49,50]，指標(biāo)所形成的體系需全面反映系統(tǒng)的各種功能特征，構(gòu)成一個(gè)完整的體系[51]，同時(shí)也需要考慮害蟲生物防治效果影響因素的復(fù)雜性和評(píng)價(jià)系統(tǒng)的可操作性。目前對(duì)害蟲生物防治效果評(píng)價(jià)方法中相對(duì)而言最為科學(xué)合理的是生命表方法，但該方法主要考慮天敵對(duì)害蟲的控制能力[52]，尚未考慮到控害作用的持續(xù)時(shí)間、投入成本及生物防治帶來的生態(tài)環(huán)境效益等一系列因素。

本研究所構(gòu)建的評(píng)價(jià)體系框架分為3個(gè)層次，最高層為害蟲生物防治綜合效益，是分析問題的預(yù)定目標(biāo)或理想結(jié)果，稱目標(biāo)層；中間層包括了為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所涉及的中間環(huán)節(jié)，包括所需要考慮的準(zhǔn)則和子準(zhǔn)則，稱為準(zhǔn)則層，包括經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益；最底層表示為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)可供選擇的各種措施、決策、方案等，稱為方案層。方案層是對(duì)準(zhǔn)則層的延伸、細(xì)化及操作指標(biāo)體系框架的設(shè)計(jì)（表1）。

表1 害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)體系框架Table 1 Framework of integrated benefit evaluation system for pest control

3.2 評(píng)價(jià)體系各層級(jí)指標(biāo)權(quán)重配比

3.2.1 構(gòu)造判斷矩陣及一致性檢驗(yàn) 依據(jù)層次分析法原理，對(duì)同一層次的不同指標(biāo)進(jìn)行成對(duì)比較相互之間的重要程度，建立一個(gè)比較判斷矩陣。進(jìn)行各評(píng)價(jià)指標(biāo)成對(duì)比較判斷時(shí)，參照Saaty[53]的1～9比例標(biāo)度法判斷指標(biāo)之間的重要程度，若用指標(biāo)A和B作比較，1表示A與B同等重要，3表示A稍重要于B，5表示A明顯重要于B，7表示A非常顯著重要于B，9表示A極顯著重要于B，2、4、6、8表示A與B的重要性介于上述兩個(gè)相鄰等級(jí)之間，若A與B的重要性比為k，那么B與A的重要性比為1/k。

基于每個(gè)判斷距陣所賦予的標(biāo)度值，參照鄧雪等[54]對(duì)層次分析法的研究求得特征值和特征向量值，并將特征向量值進(jìn)行歸一化處理得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值。為了保證評(píng)價(jià)系統(tǒng)的合理性，需要對(duì)每個(gè)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，計(jì)算所得的一致性比率CR＜0.1時(shí)，一般認(rèn)為該矩陣具有滿意一致性，所求得的權(quán)重值符合標(biāo)準(zhǔn)，若不滿足此條件，應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整矩陣比對(duì)的標(biāo)度值，直至通過一致性檢驗(yàn)為止。

如對(duì)本文中準(zhǔn)則層進(jìn)行判斷矩陣A的構(gòu)建，將經(jīng)濟(jì)效益B1和生態(tài)環(huán)境效益B2進(jìn)行比較，得出相應(yīng)的標(biāo)度值，并計(jì)算求得其相應(yīng)的權(quán)重值WB1＝0.6670和WB2＝0.3330，最后經(jīng)過一致性檢驗(yàn)（CR＜0.1）判斷其權(quán)重值合理。其余各級(jí)指標(biāo)按照此方法進(jìn)行計(jì)算權(quán)重值并檢驗(yàn)，直至獲得符合檢驗(yàn)要求的權(quán)重分值。各級(jí)判斷矩陣及其相應(yīng)權(quán)重見表2。

表2 害蟲生物防治效益判斷矩陣及其權(quán)重Table 2 Judgement matrix of biological pest control benefit and its weight

3.2.2 構(gòu)建害蟲生物防治效果評(píng)價(jià)體系 根據(jù)上述判斷矩陣的輸入，基于Yaahp V11.3軟件實(shí)現(xiàn)AHP模型下害蟲生物防治效果評(píng)價(jià)各指標(biāo)權(quán)重計(jì)算，將體系總分設(shè)為100分，各級(jí)權(quán)重值相應(yīng)乘以100，在不影響一致性的前提下，對(duì)各個(gè)權(quán)重值結(jié)合實(shí)際使用情況進(jìn)行微調(diào)并設(shè)置賦分指標(biāo)，其結(jié)果如下表（表3）。

3.3 綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的定量化

表3 害蟲生物防治效果評(píng)價(jià)體系Table 3 Evaluation system of biological pest control effect

害蟲生物防治效益結(jié)果由多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合考慮所得，計(jì)算得分結(jié)果隨機(jī)分布在0～100，本文采用等間距法將生物防治效果分值G劃分為5個(gè)等級(jí)，并給出相應(yīng)分值（表4）。

表4 害蟲生物防治評(píng)價(jià)等級(jí)劃分Table 4 Evaluation classification of pest biological control

4 案例對(duì)比分析研究

選擇 17例國內(nèi)外害蟲生物防治案例代入上述評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，通過文獻(xiàn)檢索和專家咨詢選擇相應(yīng)賦分標(biāo)準(zhǔn)，并按照分值從高到低排列（表5）。結(jié)果表明，應(yīng)用產(chǎn)品澳洲瓢蟲、荔蝽卵平腹小蜂、埃塞食甲繭蜂、白蛾周氏嚙小蜂及莖象食甲繭蜂評(píng)價(jià)等級(jí)為I級(jí)。白蠟吉丁嚙小蜂、松毛蟲赤眼蜂、花絨寄甲、花角蚜小蜂、椰心葉甲嚙小蜂、管氏腫腿蜂、斯氏線蟲、小地老虎核多角體病毒、蘇云金桿菌、聚集信息素、性誘劑及白僵菌評(píng)價(jià)等級(jí)為II級(jí)。

表5 害蟲生物防治案例評(píng)估驗(yàn)證Table 5 Evaluation and verification of pest biological control cases

同時(shí)，本研究用該方法也對(duì)一些其他防治方法案例進(jìn)行了分析（表6），結(jié)果表明，魚藤酮、撲虱靈、印楝素效果評(píng)價(jià)等級(jí)為II級(jí)，滅幼脲、阿維菌素、氯菊酯、高效氟氯氰菊酯、殺蟲燈、西維因、辛硫磷、克百威、黃板、甲胺磷、硫丹和DDT為III級(jí)。其中殺蟲燈和黃板為物理防治，防治效果和專一性較差，其分值僅為51.66和43.04。

表6 其他害蟲防治案例評(píng)估驗(yàn)證Table 6 Evaluation and verification of pest non-biological control cases

5 討論

隨著害蟲生物防治應(yīng)用的推廣，人們也越來越關(guān)注生物產(chǎn)品對(duì)環(huán)境和生態(tài)的負(fù)面影響[154]，例如天敵產(chǎn)品是否降低了生物的多樣性。此外，推廣生物防治其中一個(gè)主要目的是通過減少勞動(dòng)力和防治產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)支出，達(dá)到降低成本提高收益的效果。而在傳統(tǒng)的生物防治案例中，僅通過各種措施測量靶標(biāo)害蟲的死亡率，進(jìn)而量化生物產(chǎn)品對(duì)害蟲的影響來確定天敵產(chǎn)品的防控效果，其評(píng)價(jià)方法均未考慮生物產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)環(huán)境效益等因素。著名國際生物防治學(xué)家Roy Van Driesche[155]也明確反對(duì)生物控制不考慮成本效益，支持?jǐn)U大生物防治的前提是必須符合成本效益的觀點(diǎn)。

本研究借助層次分析法，通過對(duì)大量已有害蟲防治效果評(píng)價(jià)方法的參考，以經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，并結(jié)合相關(guān)實(shí)例建立了害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)體系。魏建榮等[12]利用種群生命表評(píng)價(jià)了周氏嚙小蜂對(duì)美國白蛾連續(xù)2年共4個(gè)世代的控制作用，其結(jié)果表明釋放天敵對(duì)靶標(biāo)物種美國白蛾種群有顯著控制效果，本文應(yīng)用綜合效益評(píng)價(jià)方法表明周氏嚙小蜂對(duì)美國白蛾防效評(píng)估分值為 82.78，效果評(píng)價(jià)等級(jí)為I級(jí)。梅芝健等[156]通過測定儲(chǔ)藏害蟲的數(shù)量變化表明黃色花蝽的生物防治效果，楊遠(yuǎn)亮等[8]通過統(tǒng)計(jì)松褐天牛蟲口數(shù)已確定花絨寄甲具有良好的控制效果，本文測定花絨寄甲對(duì)松褐天牛防治的評(píng)估分值為73.61，效果評(píng)價(jià)等級(jí)為 II級(jí)。其兩種評(píng)價(jià)方法均表明周氏嚙小蜂對(duì)美國白蛾的防效優(yōu)于花絨寄甲對(duì)松褐天牛的生物防效，但綜合效益評(píng)價(jià)方法的結(jié)果更具有全面性，操作性更強(qiáng)。田茂仁等[112]和邱光等[115]僅以害蟲蟲口密度作為評(píng)價(jià)撲虱靈對(duì)稻飛虱防治效果的指標(biāo)，評(píng)價(jià)結(jié)果均顯示撲虱靈具有高效的防治效果；劉浩官等[114]不僅評(píng)價(jià)了撲虱靈對(duì)稻飛虱的防治效果，也評(píng)價(jià)了撲虱靈對(duì)其捕食性天敵的影響，表明撲虱靈對(duì)捕食性天敵具有一定選擇性。此外，覃志輝[113]同樣利用層次分析法建立了一種針對(duì)殺蟲劑防治效果的綜合評(píng)價(jià)方法，并以害蟲防治效果和保護(hù)天敵效果為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果也表明撲虱靈對(duì)防治稻飛虱有特效。本文利用害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)方法，得出撲虱靈對(duì)稻飛虱綜合防治效益分值僅為 61.11，效果評(píng)價(jià)等級(jí)為II級(jí)。如果僅以害蟲的數(shù)量變化作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果為化學(xué)藥劑硫丹對(duì)粉虱類的防治效果優(yōu)于撲虱靈[146]。而利用綜合效益評(píng)價(jià)法，將殺蟲劑對(duì)環(huán)境的安全、生物多樣性的影響、投入成本及防治持續(xù)時(shí)間等均作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果表明硫丹對(duì)煙粉虱綜合防治效益僅為 40.02，效果評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，遠(yuǎn)低于撲虱靈的綜合防治效益。此外，謝國林等[80]僅從天敵寄生率、擴(kuò)散速度、定居能力及害蟲蟲口密度等方面分別分析了花角蚜小蜂C. azumai對(duì)松突圓蚧H. pitysophila的控制效能，結(jié)果顯示各方面防控效能均為一般，而考慮生物防治還具有?；詮?qiáng)、無污染及低成本等特點(diǎn)，利用害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)方法，得出了花角蚜小蜂對(duì)松突圓蚧防效評(píng)估分值為78.05，防治綜合效益優(yōu)良。

由于生物防治評(píng)價(jià)涉及的因素眾多，且部分指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難以精確量化，因此，獲得較準(zhǔn)確全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)，還需要進(jìn)一步研究和以大量案例樣本分析為基礎(chǔ)進(jìn)行完善。值得注意的是，權(quán)重是“心理價(jià)值”，僅在心理因素影響較小時(shí)，才能將結(jié)果與現(xiàn)實(shí)作對(duì)比[157]。利用層次分析法可確定評(píng)價(jià)的指標(biāo)順序關(guān)系，不能明確規(guī)定評(píng)價(jià)權(quán)重的大小，要確定評(píng)價(jià)方案的優(yōu)先權(quán)重，必須考慮決策者對(duì)權(quán)重的分辨能力[158]。從本文建立害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)方法的過程可以看出，對(duì)于評(píng)價(jià)體系框架中各評(píng)價(jià)指標(biāo)中權(quán)重比值的確定，具有一定主觀因素的干擾，即不同的決策者具有不同的權(quán)重比值確定標(biāo)準(zhǔn)。不同生態(tài)系統(tǒng)中生物防治的評(píng)價(jià)指標(biāo)重要性也存在一定差異。如在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中“蟲口減退”和“投入成本”等評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性較高，而林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中“生態(tài)環(huán)境效益”等評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性較高，但在實(shí)際評(píng)價(jià)防治效益中，很難找到完全符合不同生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法。本文綜合考慮了不同生態(tài)系統(tǒng)下防治效果評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要程度及實(shí)際操作性，而選擇通用性及操作性較高的評(píng)價(jià)指標(biāo)，如“經(jīng)濟(jì)效益”和“生態(tài)環(huán)境效益”。同時(shí)，在考慮不同生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)于不同評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予了不同的權(quán)重值，也是綜合考慮不同生態(tài)系統(tǒng)所定的一種適中性評(píng)價(jià)方法。此外，本文僅選擇單獨(dú)的生物防治方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)，而對(duì)于多種生物防治方法同時(shí)應(yīng)用時(shí)，建議在評(píng)價(jià)“防治效果”指標(biāo)時(shí)將多種評(píng)價(jià)方法視為一種防治方法進(jìn)行計(jì)算求值，“投入成本”評(píng)價(jià)指標(biāo)則進(jìn)行累加計(jì)算；評(píng)價(jià)“生物多樣性”及“環(huán)境保護(hù)”時(shí)，則取多種生物防治方法中的最低值進(jìn)行取值評(píng)價(jià)。

害蟲生物防治效果評(píng)價(jià)體系中，同一方案層具有不同等級(jí)及分值，但對(duì)于不同決策者所劃定的結(jié)果并不一致，因此對(duì)于害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重及等級(jí)分值的確定還不盡成熟，需根據(jù)應(yīng)用實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。此外，害蟲生物防治綜合效益的評(píng)價(jià)要與實(shí)際情況及生物防治產(chǎn)品特性相結(jié)合，后期根據(jù)應(yīng)用考慮以下方面：一是對(duì)現(xiàn)有評(píng)價(jià)指標(biāo)分?jǐn)?shù)比值進(jìn)行完善優(yōu)化，設(shè)置評(píng)價(jià)指標(biāo)分?jǐn)?shù)的合理比重，以體現(xiàn)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的合理權(quán)重。二是根據(jù)應(yīng)用實(shí)際要求，進(jìn)一步完善綜合效益評(píng)價(jià)的科學(xué)性、可操作性及合理性，生物防治效益評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)選擇及結(jié)構(gòu)優(yōu)化也可進(jìn)一步完善。三是應(yīng)用層次分析法提出的綜合效益評(píng)價(jià)方法可將定性化指標(biāo)進(jìn)行定量化，復(fù)雜的問題簡單化，進(jìn)而得出數(shù)據(jù)用于重要程度進(jìn)行量化描述[159]。

本文提出采用定量研究方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法的局限性，在理論上更加客觀嚴(yán)謹(jǐn)，不僅對(duì)防治害蟲本身具有一定的評(píng)價(jià)作用，也考慮了防治措施的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。應(yīng)用本研究提出的方法對(duì)國內(nèi)外一些害蟲防治案例的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，害蟲生物防治綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)更具有綜合性及可操作性，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和模型在各種生物防治效益評(píng)價(jià)中均具有較好的普適性，可為評(píng)價(jià)生物防治效益提供進(jìn)一步的理論依據(jù)。