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1、曹 永 军E-MIAL:,植物病害流行与预测预报Plant Disease Epidemiology,课程简介,是现代植物保护学的分支学科之一。就是根据植物病害发生发展规律以及作物的物候、气象等资料进行全面分析，运用系统理论和生态学观点分析植物病害系统的结构、要素和相互关系，以病害群体动态的定量描述为核心，发展其理论和方法，做出植物病害未来的发生期、发生量、为害程度等估计，预测病害未来的发生动态。,课程性质,是植物保护专业主要的专业课程之一，它以植物病理学、数理统计学等学科为基础，具有较强的理论性和实践性。,教 学 内 容,第一部分 流行学基础第二部分 病害预测第三部分 病害管理,第一章 绪论
2、,1.1 植物病害流行的现象 1.2 什么是植物病害流行学 1.3 研究内容和任务 1.4 流行学的研究方法 1.5 与其它学科的关系,植物病害根据致病因素的性质划分,由生物性病原引起,有传染性,有病征,由非生物性病原引起,无传染性,无病征,病征与病症的区别？,1.1 植物病害流行的现象,植物病害流行(plant disease epidemic)是植物病原物大量传播，并在一定的环境下诱发植物群体发病，并造成严重损失的过程和现象。,流行病是指传染性强，病情可在短期内大量增长和蔓延的一类病害。,小麦条锈病大田突然爆发流行,流行病（epidemic）,如:小麦条锈病小麦腥黑穗玉米大斑病水稻白叶枯水
3、稻纹枯病香蕉叶斑病葡萄霜霉病马铃薯晚疫病,亦称常发病，是指在某地区早已存在，年年或经常发生而波动不大的流行状态。,稳态流行(endemic),寄主与病原物长期共存，相互作用与协同进化，寄主抗病性与病原物致病性之间大体相当的结果。,辣椒疫病大田突然爆发流行,突发流行(explosive epidemic),是指在某地区以前没有，出现不久就迅速漫延成灾的流行状态，(前进性流行(progressive epidemic)。,由于病原物自然地进入或人为地引入新区，当地寄主植物没有经受过该种病原物的选择而不具备抵抗力。,是指流行过程中自然传播很广的状态，也称为泛洲流行或泛域流行。,小麦秆锈菌传播示意图,
4、大区流行(pandemic）,1）国外植物病害流行的主要事例,植物病害流行的重大事件,公元857 首次记载，麦角病在莱茵河流域，死亡几千人。,LSD迷幻药(麦角二乙胺),1）国外植物病害流行的主要事例,1845-1846 马铃薯晚疫病在爱尔兰，饿死100万人，逃亡200万人,1）国外植物病害流行的主要事例,1882-1885 葡萄霜霉病在法国,导致财政损失和发明波尔多液。,1）国外植物病害流行的主要事例,1870-1880 咖啡锈病在斯里兰卡种植者财政破产和英国人改饮茶水。1930-美国从欧洲引入板材，造成荷兰榆树病大面积发生，减少遮荫树种（美国榆树）,使房地产产值下降。1942-1943 水
5、稻胡麻斑病在孟加拉引，起孟加拉饥荒，饿死近200万人。1970 玉米小斑病在美国,引致美国玉米减产15,计165亿kg。,2）国内主要植物病害流行事例,烟草黑胫病 40年代 河南省流行，放弃老烟区小麦腥黑穗 4050 冬春麦区普遍发生,病区发病率高达30，甘薯黑斑病 1937-1937年从日本传入辽宁省盖县,逐步蔓延全 国甘薯产区,仅河南省烂薯36.75亿kg,占10小麦条锈病 1950 减产60亿kg,等于当年夏粮征购的总合,约为当时3千万人一年的口粮小麦条锈病 1964 全国主要麦区流行,减产30亿kg,小麦赤霉病 1973 长江中下游发生200万公顷,损失12亿kg 小麦,另有部分小麦不
6、能食用玉米大斑病 1974 东北三省发生3000万亩,减产20。小麦赤霉病 1985 北方麦区大流行,仅河南省就减产 8.5亿kg,另有大量小麦不能食用。小麦黄矮病 1970 北方麦区大流行,仅陕西省就发生1000 万亩，减产2.5亿kg 甘肃发生200万亩,减产1.5亿kg左右,2）国内主要植物病害流行事例,小麦条锈病 1990 发生9851万亩,防治后仍损失12.38亿kg小麦白粉病 1990 发生1.81亿亩,损失14.38亿kg水稻稻瘟病 1990 发生5885万亩,损失10.37亿kg水稻纹枯病 1990 发生2.41亿亩次,损失10.41亿kg小麦黄矮病 1998 北方麦区大流行,
7、仅陕西省就发生 31.2万 hm2，减产30小麦条锈病 2002 发生1.42亿亩,防治后仍损失19亿kg,2）国内主要植物病害流行事例,小麦条锈病防治对照 04年平利 赤霉病 03年 杨凌,小麦黄矮病 1998年 榆林,1.2 什么是植物病害流行学,植物病害流行学(plant disease epidemiology)是研究植物群体发病规律、预测技术和防治理论的科学，又称植物流行病学。,(plant epidemiology，或简称 epidemiology)。,经验定性描述阶段（侵染链）；动态定量描述阶段；理论综合发展阶段。,形成历史：,和许多学科一样也经历了这样三个阶段：,植物病害流行学
8、发展史中的重大事件：,高又曼（Gauman,E.1946）关于侵染链的表述；弗劳尔（Flor）1946年关于基因对基因的假说；范德普兰克(Vandelplank,1963)：植物病害：流行和防治开创定量研究；奠定了现代植物病害流行学基础扎道克(Zadoks,1979)编著第一本完整的教科书植物病害流行学和病害管理。,1986 曾士麦 杨演：植物病害流行学,中国第一本教科书。1996 曾士迈等：植保系统工程导论,植物病害流行学在中国的发展：,（1）群体和群落水平的科学。定量（2）采用了系统论的认识论和方法论。注重整体（3）兼有基础学科和应用学科的双重性质。,学科特点：,1.3 研究内容和任务,两
9、大部分：不断探索流行规律；完善防治理论。,植物病害流行学目前主要研究对象是侵染性病害。,流行规律的具体研究内容：,植物病害流行因素分析，病害流行的遗传基础，病害流行的时间动态，病害流行的空间动态，病害流行过程的系统分析和计算机模拟，有关研究方法和技术。,防治理论方面主要研究内容：,病害流行预测、病害所致损失预测、防治效果效益预测，预测因子及预测方法；防治理论、策略和决策方法。,1.4 流行学的研究方法,观测与试验(observation and examination)数理统计(statistic)系统分析与仿真(system analysis and simulation)模型和模拟(mod
10、el and simulation),1）病害的时间动态(temporal dynamic of epidemic)2）病害的空间动态(spatial dynamic of epidemic),1.4.1 多因素分析法(multiple regression analysis),3）传播速率的变化 4）流行因素的分析和选择,1.4.1 多因素分析法(multiple regression analysis),5）病害及损失的预测（forecast）6）病害管理（disease management）,水稻条纹叶枯病产量损失资料,1.4.1 多因素分析法(multiple regression
11、analysis),系统分析方法 system analysis,系统分析(system analysis)是近代在系统思想高度发展和成熟的基础上产生的一门科学。兰德公司奈德所下的定义是：系统分析是一种研究方略，它能在不确定的情况下，通过对问题的充分调查，找出其目标和可行方案，并通过直觉和判断，对这些方案的结果进行比较，帮助决策者在复杂问题中做出最佳的决策。,1.4.3 模型和模拟,“模型是指将系统信息集合起来，并与系统有相似的物理属性或数学描述的实体”(杨士尧1986)。模型是真实世界的抽象，一种对于真实性（或起一部分）的简化了的逼近或它的摹写，但这并不意味着是真实性本身（Kranz,197
12、4）。模型的特点：抽象，简化。,（1）模型(Model)：,物理模型图解模型数学模型计算机模型,模型类型：,是指现实系统的放大或缩小，材料的替代等。,1）物理模型：,使用图形、图表及各种符号表示模型统称图解模型，也称逻辑模型。如分子结构模型。,图解模型：,应用数学符合和各种关系式来表达系统各组成成分的相互作用和运动过程。,数学模型：,借助电子计算机进行模拟的模型称为计算机模型。反馈 feedback,计算机模型框图,计算机模型：,(2)模拟（simulation仿真）,模拟(simulation)是依据研究目的而定的系统要素及其活动的重演。,模拟是系统分析的核心方法之一，它可有如下作用：,有害生物的管理 系统模拟可以用较少的风险、时间和费用来对实际系统进行多种模拟试验和研究，可以研究自然界中一些无法进行的实地试验 利用模拟可对病害流行的知识、经验和数据中精华的科学信息不断提炼浓缩、结晶。通过模拟，还可以使人们发现现有认识的不足。,1.6 与其它学科的关系,主要教材,教材与参考资料：,参考书,参考书,植物病害流行学发展史中的重要著作,期刊杂志,专家：,思考题：,什么叫做植物流行病和病害流行？试分析植物病害流行的因素。说明一种植物病害要流行，必须具备哪些条件？你应当如何学好植物病害流行学？网络浏览有关植物病害流行学相关网站，并下载相关学习资源。,
