农药对环境生物的影响和污染
对水生生物的影响的污染
对土壤生物的影响的污染
对农田动物相的影响
以防止有害生物为目的而使用农药,会对属于施药环境中的多种生物给予各种各样的影响。
Moore与20世纪70年代就提出了环境生物受农药影响的各种形式,至今仍有指导意义。
1.直接影响:指直接接受农药而产生的影响,这里包括对抗药性弱的寄生昆虫、蜜蜂、其他花媒昆虫、水田中的泥鳅和田螺、水田中的小型鱼类、蚊子幼虫等数量变化的影响。 2.二次影响:指某种动物因取食含有杀虫剂的生物而致死或生长受到抑制的现象,如鸟类由于取食体内含有有机磷、有机氯农药的害虫和蚯蚓而发生死亡或产生个汇总有害症状,严重时会引起某些处于食物链顶端的动物数量的减少。 3.食饵种类和数量的减少:由于使用除草剂是某种杂草减少,以这种杂草为饵料的昆虫就受到影响,数量减少,使用杀虫剂可减少害虫天敌的数量。 4.生物栖息场所的变化:植物不但是昆虫和其他动物的食料,也是他们的栖息场所。因使用除草剂可以改变多种昆虫和动物的栖息场所,而使他们不适应。 5.消除了竞争种:不少报道指出,在使用一些除草剂防治某种杂草时,又出现了原来没有达到危害程度的新杂草;防止土壤病还是反而增加了新的土壤病害;在用DDT防治疟蚊时会增加其他种蚊子的数量。 6.消灭了天敌:一些报道指出,在喷施杀虫剂后反而增加了害虫的危害,其原因可能是捕食性天敌的减少。果园中喷施杀虫剂杀死了叶螨类的天敌,而是红蜘蛛的危害更为严重;稻田施用杀虫剂消灭了捕食性天敌蜘蛛,是黑尾叶蝉在水稻生长后期大量发生。
此外,使用各种农药对农田生态系统中的生物部分所产生的综合作用是生物多样性的减少和生态系统的某种不稳定性。
在数量减少中首先受到影响的是那些对农药敏感的种。一般来说,小型昆虫要比大型昆虫对杀虫剂更敏感。寄生型昆虫的体型都很小,所以它是施用杀虫剂受影响最大的类型之一。其次,施用农药对那些个体数量少的种类影响大。个体数量少的生物种类繁殖能力较低,在施药时大部分个体死亡,其种群的恢复受到严重影响。一般,捕食性天敌的个体数量要比供作食料的生物种类个体数少,因此捕食性天敌受农药的影响程度比较大,如瓢虫、草倩蛉和蜻蜓等。第三,一年中繁殖世代数少的种类比世代数多的种类受施用杀虫剂的影响大,特别是一年只有一代,而且在活动期中栖息于作物上时间比较长的种类,例如蝗虫类受杀虫剂的伤害就非常大。而蚜虫在一年中繁殖多带,这可能是他目前大量发生的原因之一。第四,直接暴露而易于接受农药的害虫容易受到伤害,而内蛀性害虫相对不易受到伤害,该类害虫的危害有所加重。
由于生态系统中生物种类的减少,特别是由于寄生性天敌和捕食性天敌容易受到农药伤害,它们种群的减少导致了生态系统的某种不稳定性和脆弱性,当新的虫害发生时由于没有天敌的抑制作用而使虫害很难控制。
对蜂、蚕的危害也要考虑到。
有害生物对农药的抗性
有害生物可分为害虫、病原菌和杂草三类。相比之下,害虫对农药的抗药性叫病原菌和杂草更为突出,有关这方面的调查研究资料也更为丰富。抗药性的产生减弱了有害生物种群对防治药剂的反应而降低了药剂的效率。为了达到必须的防治效果就要增加农药药量或药液浓度、增加防治次数,这样有导致抗性的进一步发展而形成恶性循环。农药使用量的增加必然导致农产品成本的增加、质量的下降和加重农药对生态环境的污染。
据Georghiou报道,至1984年全世界产生抗药性的害虫已达447种,其中农业危害264种,卫生害虫171,其他12种(表1),而在1955年仅为25种,30年增加了近17倍。另据Brattsten于1989年的报道,抗性害虫已超过500种。害虫抗性的广泛性和严重性还表现为:产生多种抗性的昆虫和螨类日益增加,如1955年对三类农药产生抗性的仅为3种,而到1984年度发展至54种;对新使用农药,如拟除虫菊酯农药产生抗性的时间越来越短;对微生物源农药,如BT乳剂也会产生抗药性。
伏虫隆、定虫隆和氟虫脲属新开发的高效的苯甲酰基脲类杀虫剂,使用时间不长。然而小菜蛾已对此类农药在一定地区产生了相当大的抗性。
对害虫抗药性的形成,现今主要有两种学说,即选择说和诱导变异说。选择说认为,昆虫个个体对杀虫剂的反应是有差异的,较强的个体存在抗性基因,当正常的昆虫种群受到农药筛选时,某些抵抗力强的个体存在抗性基因,当正常的昆虫种群受到农药筛选时,某些抵抗力强的个体便存活下来,并把这种抗性遗传给下一代而逐步形成新的抗性种群,最后使药剂失效。选择说也成为前期适应学说,被大多数学者所接受。诱导变异说认为昆虫种群中原本不存在抗性基因,而是由杀虫剂的作用使昆虫种群内的某些个体发生突变,而产生了抗性基因,认为药剂不是选择者而是诱导者。
农药对鸟类的影响
对于鸟类来说,除了飞机喷药外,鸟类直接与药剂接触而发生急性中毒的机会肯定要比昆虫和鱼类少得多。农药对野鸟发生威海的途径有:
- 因食用含有农药的昆虫、蚯蚓、植物种子和果实,食用经拌种的种子而发生农药中毒;
- 因昆虫和植物的死亡而发生鸟类的被迫迁移;
- 通过食物链发生农药慢性中毒而影响鸟类的生活能力,甚至威胁生命。
最容易受到农药危害的鸟类如下
- 对于农药敏感的种类;
- 鸟群生活圈处于农药污染有发展的地区;
- 鸟类的饲料和生活场所容易受到污染的地区。
对森林和果园施用农药将大大影响鸟类的活动,甚至威胁生命。
DDT是危害鸟类的长残留代表性农药,对此卡尔逊和其他学者已有详细报道。高毒农药克百威(呋喃丹)对鸟类的危害并不亚于DDT。因其毒性大,一只小鸟只要觅食一粒呋喃丹颗粒剂就足以致命,收呋喃丹中毒致死的小鸟或其他昆虫,被猛禽、小型兽类或爬行类动物觅食后,可引起二次中毒而致死。在美国曾发现多次猛禽遭呋喃丹危害的二次中毒事故。为了保护鸟类和野生动物,美国与加拿大政府呋喃丹的使用作了严格规定。美国规定:在秃鹰巢穴1英里范围内及鹰类迁息地10英里范围内不得飞机喷施呋喃丹,如施用呋喃丹颗粒剂必须立即将药粒用土覆盖;在大型黄色条纹蛇活动的地区,不得使用呋喃丹;土壤砂性、地下水位浅、降雨量大的地区不得使用呋喃丹,以防止对地下水的危害;稻田使用呋喃丹,28天内不得将田水排入河塘,一季水稻限用1次,呋喃丹施药区要防止地表径流对水环境的污染;在一些呋喃丹施用区有可能造成对鸟类危害致死的都应预先通报呋喃丹生产单位FMC公司。为保护鸟类和野生生物的安全,美国已于1997年8月31日起全面禁止使用呋喃丹颗粒剂。
参考文献
1. Zhang D, Zhang X. Nong Yao Wu Ran Yu Fang Zhi. Beijing Shi: Hua xue gong ye chu ban she; 2001:98~106.