内容简介

本书把植保事物（包括植保工作、综合防治和有害生物生态系）看做是系统，采用系统工程的方

法，探讨如何认识和如何管理其中的复杂问题。全书15章，即：绪论；系统科学和植保科学；植保工作的

系统观；农田有害生物生态系的系统分析；农田有害生物的系统监测；系统预测；植保管理和有害生物系统

管理；系统管理中的决策；田间综防管理中的阈值原理和技术组装；田间有害生物综合防治的效益评估；

植保系统基层设计和应用前景；系统动力学方法；决策方法；植保系统工程中计算机辅助决策技术和层次

分析方法。书末附有参考文献。可作为农业院校植保专业和相关专业师生的试用教材，亦可供植保科学研

究者和植保推广工作者参考。

目 录

1 绪 论

——植物保护科学的发展和植保系统工程

1.1 成就和问题

1.2 学科分工和综合应用

1.3 技术和管理，硬科学和软科学

1.4 植保系统工程

2 系统科学和植保科学

2.1 系统科学的发展

2.1.1朴素的系统思想和自发的应用

2.1.2机械论和还原主义

2.1.3 系统时代

2.2 系统科学简介及其与植保的关系

2.2.1系统的定义和属性

2.2.2 系统的分类

2.2.3 系统科学 、系统科学群及其与植保的关系

3 植物保护工作的系统观

3.1 植保工作的复杂性

3.1.1多元的生物学组分

3.1.2气象因素的强大影响

3.1.3某些病虫害发生规律的时空跨度很大

3.1.4 农业技术变革的深刻影响

3.1.5植保技术及其推广上的特殊性

3.2 植保工作的生态观 经济观和社会观

3.2.1植保工作是农田生态系系统工程的组成部分

3.2.2植保工作经济效益的长期观点和风险性

3.2.3 植保工作和社会因素相互作用的深刻性

3.3 植保系统工程的逻辑结构和理想功能

4 农田有害生物生态系的系统分析

4.1 农田有害生物生态系的系统分析概说

4.1.1农田有害生物生态系的组分

4.1.2有害生物生态系的结构

4.1.3动态分析

4.1.4种群动态分析

4.1.5有害生物生态系系统分析的多种做法

4.2 生物性组分的相互关系

4.2.1种内个体间相互作用

4.2.2 作物－有害生物

4.2.3 品种一有害生物

4.2.4其它的生物间关系

4.3 非生物组分和生物组分的关系

4.3.1耕作栽培措施和有害生物

4.3.2植保措施和有害生物

4.3.3一措施与其它措施之间的关系

4.4 对农田有害生物的自然控制因素

4.4.1对害虫的自然控制因素和害虫的生物防治

4.4.2对病害的自然控制因素和病害生防

4.4.3 杂草的天敌和杂草生防

4.4.4生物防治和与其有关的群落生态学研究

4.5 有害生物生态系的稳定性

4.5.1稳定性

4.5.2多样性和稳定性。

4.5.3 农田生态系结构和植保风险性

5 农田有害生物的系统监测

5.1 几个基本概念

5.1.1真值测量值和估计值

5.1.2可信度、准确度、精细度和可重复性

5.1.3取样技术

5.2 病害和病原物监测

5.2.1普遍率、严重度和病情指数

5.2.2病情分级

5.2.3韦伯费赫纳定律

5.2.4普遍率和严重度的关系

5.2.5病原物监测

5.2.6病原物生理小种的监测

5.3 害虫的监测

5.3.1发育进度

5.3.2害虫种群数量监测

5.3.3 传毒介体的监测

5.4 杂草的监测

5.4.1发生程度

5.4.2 危害程度

5.4.3优势种消长和杂草群落演变

5.5 农田害鼠种群数量调查方法

5.6 “新”病虫害杂草和检疫性病虫害杂草的监测

5.7 有害生物抗药性的监测

5.8 有益生物的监测

5.9 作物监测

5.10 环境监测

6 农田有害生物生态系的系统预测

6.1 系统预测的目的和意义

6.2 预测方法的一般概述

6.2.1经验法和模型法

6.2.2 统计模型、系统模型和专家系统

6.3 多种病虫害混生时的综合预测

6.4 损失估计和损失预测

6.4.1 损失测定 损失估计和损失预测

6.4.2 疫情和损失的关系?

6.4.3 损失估计模型

6.4.4 品种栽培和气候对疫情－损失关系的影响

6.4.5多病虫害损失估计模型

6.4.6 草害损失估计

6.4.7 损失预测

6.5 防治效果预测

6.5.1疫情控制效果和保产效果

6.5.2疫情控制效果的计算方法

6.5.3 保产效果的计算方法

6.6 品种抗病性寿命和新小种流行的预测

6.7 抗药性发展的预测

6.8 超长期预测

6.9 预测预报的经济效益

7 植保系统工程中的系统管理

7.1 防治 管理和系统管理

7.2 植保系统工程中的系统管理

7.2.1管理的作用和类别

7.2.2植保系统工程中系统管理的三大层次

7.2.3 植保系统工程中四级管理的设想

7.3 综合防治的系统管理

7.3.1综合防治的外部关系和内部关系

7.3.2综防管理的内容和过程

7.3.3 管理目标

7.3.4管理信息系统

7.4 有害生物系统管理的概念模式

8 植保工作系统管理中的决策

8.1 决策行为

8.1.1决策行为三要素

8.1.2进行决策的基础

8.1.3系统的复杂性和决策

8.2 决策类型和层次

8.2.1程序决策和非程序决策

8.2.2单目标决策和多目标决策

8.2.3确定性决策 不确定性决策和风险性决策

8.2.4战略决策 战术决策和技术决策

8.3 决策过程

8.3.1决策的外部过程

8.3.2 决策的内部过程

8.4 决策模型

8.4.1决策模型的概念

8.4.2 决策模型的要素

8.4.3 模型求解

8.4.4 知识模型

8.4.5德尔菲技术

8.5 技术决策

8.6 战术决策

8.7 战略决策

9 田间综防管理中的经济阈值原理和技术组装

9.1 有害生物综合防治管理的经济阈值原理

9.1.1基本概念

9.1.2经济损害水平 经济阈值的计算和模型组建

9.2 复合防治指标

9.3 综合防治技术的协调组装

9.3.1综合防治中的硬技术

9.3.2综合防治中的软技术

9.3.3技术的协调组装

9.4 综合防治效果模拟模型

10 田间有害生物综合防治的效益评估

10.1 系统评估的几个基本问题

10.1.1评估中相关的名词概念

10.1.2系统评估的目的和内容

10.1.3效益评估的步骤和原则

10.1.4效益评估的复杂性

10.2 综防系统效益评估的指标体系及其分析

10.2.1评估的总目标分析

10.2.2成本核算和经济效益评估

10.2.3 生态效益评估

10.2.4 社会效益评估

10.3 层次分析方法在综防效益评估上的试用

10.3.1层次结构模型

10.3.2权重值的确定

10.3.3基层指标的评分方法

10.3.4指标综合的方法

10.4 麦田综防管理系统的效益评估

10.4.1层次分析方法评估实例

10.4.2模糊综合评判方法评估实例

10.5 效益评估中注意的问题

10.5.1各层指标权值评定的复杂性

10.5.2系统分析、系统评价与决策的关系

10.5.3管理决策中的风险分析

11 植保系统工程基层设计和应用前景

11.1 用系统方法进行植保系统工程的研究和设计

11.1.1植保工作系统和植保系统工程

11.1.2 植保系统工程的三元系统和三个观念

11.2 基层植保系统工程的设计

11.2.1第一层次设计：标的、环境和管理

11.2.2 第二层次设计：管理系统的建立

11.3 植保系统工程应用上的困难和前景

11.3.1有害生物综合治理推广上的困难

11.3.2实现植保系统工程所需要的条件

11.3.3植保系统工程研究和应用所面临的困难和前景

12 系统分析方法——系统动力学

12.1 系统分析方法概论

12.1.1系统分析的基本概念

12.1.2系统分析的基本原理

12.1.3系统分析的基本方法——模型和模拟

12.1.4 系统模拟工作的基本步骤

12.2 明确目的和划定边界

12.3 总体设计和框架设计

12.4 变量定义 数据采集和函数方程建立

12.4.1变量定义

12.4.2数据采集、熔炼和规格化

12.4.3 函数方程的建立

12.4.4参数估计

12.5 模型组装 编程和调试

12.5.1模型复杂性及其结构选择

12.5.2总体模型组装

12.5.3 编制电算程序

12.5.4上机调试

12.6 模型检验

12.6.1合理性检验

12.6.2可靠性检验

12.6.3 灵敏度检验

12.6.4 检验方法

12.7 模型的试用和模拟

12.7.1因子、处理和重复

12.7.2 模拟试验的设计

12.7.3 系统的优化和满意化

12.8 系统分析的多环反馈和反复改进

13 决策方法

13.1 决策方法概述

13.2 线性规划

13.3 动态规划

13.3.1多阶段决策

13.3.2动态规划的基本思想

13.3.3应用实例

13.4 决策论方法

13.4.1益损期望值决策表

13.4.2决策树

13.4.3贝叶斯决策

13.4.4效用理论

13.5 不确定性问题的决策方法

13.5.1乐观准则决策（max－max准则）

13.5.2悲观准则（max－min准则）决策

13.5.3等可能性准则决策

13.6 模型模拟方法

13.6.1模型模拟方法的特点

13.6.2应用实例——小麦品种布局决策

13.7 专家系统方法

13.7.1专家系统方法的特点

13.7.2应用实例

13.8 模糊决策

14 植保系统工程中计算机辅助决策技术

14.1 计算机辅助决策技术概况

14.2 数据库管理系统

14.2.1数据库及数据库管理系统

14.2.2 数据库管理系统应用实例

14.3 决策支持系统

14.3.1决策支持系统的概念

14.3.2决策支持系统应用实例

14.4 地理信息系统

14.4.1地理信息系统的概念

14.4.2地理信息系统的应用

14.5 专家系统

14.5.1专家系统的有关概念

14.5.2设计和建造专家系统的有关技术环节

14.5.3 专家系统在植保中的应用

14.6 应用前景和发展方向

14.6.1专家模拟系统

14.6.2智能决策支持系统

14.6.3有害生物综合治理的知识系统环境

15 层次分析方法

15.1 引 言

15.2 层次分析方法的基本原理

15.3 层次分析方法的基本步骤

15.3.1明确问题 建立层次结构模型

15.3.2构建判断矩阵

15.3.3判断矩阵的特征根和特征向量———权值的计算

15.3.4一致性检验

15.3.5层次总权重及其一致性检验

15.3.6层次单排序和总排序

15.4 运用层次分析方法的一般原则

15.5 层次分析方法在植物保护研究中的应用

15.5.1例1：病虫测报体系的评估分析

15.5.2例2：有害生物综合管理系统的效益评估

15.5.3例3：多目标管理方案决策

15.6 层次分析方法的改进

15.6.1利用最优传递矩阵概念 使之自然满足一致性要求

15.6.2对大规模层次分析中的“残缺”评判矩阵的权值计算方法的改进

15.6.3组群评判

中英对照索引

参考文献

1 绪 论

——植物保护科学的发展和植保系统工程

未来的时代将是生物学时代。绿色植物是生物界营养级金字塔的塔基，栽培植物仍将是

人类生存的主要食物来源。在占世界人口总数3/4以上的发展中国家，人口在持续增长，耕地

面积在不断缩小，粮食问题和环境问题日趋严峻。不论在任何国家，植物的健康都转而影响

着人类的健康，植物保护的最终目的是为了保证人类自己的生存和发展。植物保护工作覆盖

在大地上，影响着生态环境和社会，因而它不再只是农民和农业战线关心的事物，而将逐渐

成为人类生活中不可忽视的大事之一，将受到社会越来越多的重视，并将与人医、兽医逐步

形成鼎足之势。在这种形势下，对植物保护进行再认识，甚有必要。

1.1成就和问题

植物保护历史是和植物栽培的历史同时开始的，“除草垦荒，开辟农田”，除草就是最

早的植保措施。20世纪以来，在其它有关科学和技术的营养下，植保科技发展颇快，病虫害

发生规律的认识愈愈加深，防治技术日新月异，大大加强了防治病虫的能力。特别是近半个

世纪以来，通过选育抗病虫品种、研制高效农药和改进耕作栽培技术，有害生物防治取得了

很大的成绩。

但是，与此同时，植保工作的复杂性和艰巨性也进一步显露出来了。工作中取得了不少

教训，导致了一些流弊。可以说，有些成功本身往往就孕育着后来的失败。例如：抗主要病

虫的品种的大面积推广会使某些次要病虫上升；耕作制度的改革和栽培方法的改进有时也会

引起新的病虫害问题；垂直抗性品种的大面积单一化推广，导致相应有害生物新小种的流行

和品种抗性丧失；药剂的大量连年使用加重了环境污染和造成产品残毒；某些内吸药剂的连

续使用导致有害生物抗药性的发展，而广谱长效药剂的过度使用则往往误伤天敌或益菌；推

广防治某种有害生物的有效措施，却促进了其它某种有害生物的上升，造成顾此失彼的局

面等等。这是由于过去人们在研究和应用防治技术时，往往只考虑防治措施对有害生物的

作用 而忽略了有害生物的变异适应潜能和反作用；只热衷于预期中的标的效应（防治效

果）而无视其它方面的不良副效应；只偏重当前的短期效应而忽略长期的累积后效。总之，

只就有害生物论有害生物和只就防治论防治，而没有从生态系全局考虑人为措施下整个系统

的改变和演化。用上述这种只见树木不见森林的，或把事物规律仅归结于一因一果的机械思

维方法，去指导错综复杂、动态多变的生态系治理，当然难以胜任。60年代初国际上提出的

综合治理（IPM）概念原是由于觉察到滥用化学防治的恶果而悟出的，至今则已发展到生态

系统治理的高度。

1.2 学科分工和综合应用

过去几十年中植保科技的发展主要是各单科学科分别独立、各自精进、自成体系，虽然

学科间也有不少交叉和渗透，却尚未形成浑然一体的植保科学。但在生产中，当有多种病虫

害存在时，必需统筹安排，综合考虑。何况某一病虫的防治措施可能对其它病虫发生或正或

负的副作用，防治时不能各自为政，否则会顾此失彼。其实，早自50年代起我国病虫害防治

工作中提出的综合防治就蕴含有朴素的整体综合思想，当时它既指综合运用多种措施来防治

某一种病虫害，也暗含着综合解决同一作物上多种病虫的涵意。1974年，《全国农作物病虫

害综合防治学术讨论会》汲取了国际上提出的“综合治理”（IPM）的先进学术思想，建立

和发展了我国综合防治的概念。“预防为主，综合防治”这一植保方针和“IPM”在指导思

想上是基本相同或殊途同归的。广义的有害生物综合治理（包括植物检疫和防治）成为植保

工作的核心内容。在实际工作中，综合治理的综合度水平不断提高，同时，人们对综合一词的

理解也越趋丰富，不仅在防治对象上是综合的，在目的和方法上是综合的，而且在理论基础

和方法论上也要提高到生态学－经济学－社会学这一跨界系统的系统治理的新高度。所以，严

格地说，作为学术用语，综合防治和综合治理虽有颇大叠合却非完全等同，后者乃是前者更

高层次的发展。我国近年来稻、麦、棉等作物的病虫防治，不论在指导思想上还是在实际做

法上都已开始逼近“综合治理”的层次水平。尽管目前国内仍然沿用“综合防治”这一传统

提法，但已经赋予它以更高层次的涵义。只是在这种更高层次的理解下，“综合防治”才是

“综合治理”的同义语。