（一）中國糧棉農作物病蟲害綜合防治技術體系的創建和成效
農作物生產在我國整個農業生產中占有主導地位，糧棉作物關系著人們的溫飽問題。研究創建農作物病蟲害綜合防治技術體系是構成我國農業生產保障體系的重要組成部分。因此，自“六五”～“八五”國家設立的科技攻關計劃中“主要農作物病蟲害防治技術研究”一直給予重點支持。通過十多年的聯合攻關研究，取得了突破性進展，使我國病蟲害的綜合防治技術（IPM）研究與實踐提高到一個新層次。即由“六五”開始立項前以單蟲、單病為研究對象，在國內外率先發展為以每種作物的主要病蟲害復合群體為研究對象，并在各主要生態區分作物組建多病蟲對象的綜合防治技術體系，進一步增強了自然控制與人為防治措施的合理結合以及措施的規范化和可行性。并形成了重要的階段性成果。該成果體現了我國農業生態多樣性和生物群落多樣性的特色，與國際同類研究相比，其創新性和先進性主要有以下幾點：
•率先開展了以作物為單元多病蟲害的綜合防治技術研究，將以往重點面向某種重要病、蟲的綜合治理改進為保護某種作物避免危害的綜合防治策略；•針對農作物同時遭受多種病蟲混合為害的實際，首次提出病蟲復合危害動態防治指標的概念，開展了相關研究，并結合作物對病蟲為害補償功能、天敵控害作用，計算和制定出糧棉作物主要病蟲復合防治指標，突破了經典的綜合防治經濟閾值概念，極大地提高了綜防決策的科學性和準確性；•在充分考慮農作物生長發育與栽培管理、病蟲為害的時空關系的前提下，開發研究各種關鍵防治技術，合理組裝出適用于不同關鍵生長發育階段的配套技術，實現了對作物全生育期的保護作用；•將各項關鍵技術通過所設立的示范區進行檢驗和應用示范，使其不斷完善和提高，突出了時效性、實用性；•從我國農業生態多樣性和生物群落多樣性的特點出發，針對不同生態區種植制度、生物群落結構和生產水平的差異，研究組建了能充分發揮多種防治技術措施實效、并與當地農業發展水平相適應的控害減災配套技術體系。
通過貫徹主要農作物病蟲害綜合防治技術體系的總體設計思想和技術路線，在“七五”末，建立了38個綜合防治試驗示范基地，示范面積330萬畝，減少化學用藥2～3次，取得顯著的增產、保產和生態效益，并將我國病蟲害綜合防治技術整體水平提高到了一個新的階段。“八五”期間，在“七五”綜防研究基礎上，按糧棉作物的不同生態區劃分別組建的病蟲害綜合防治技術體系，經33個綜防示范區300萬畝大面積示范，每畝挽回糧食損失15～30公斤，皮棉4～6公斤。特別是先后經受住了1990年小麥條銹病、1991年褐飛虱、1992～1993年棉鈴蟲等相繼暴發成災的嚴峻考驗；農藥施藥量減少1/3，天敵數量成倍增加，投入產出比達到1:5～10，獲得了顯著的經濟、社會和生態效益。該項研究成果1999年榮獲農業部科技進步一等獎。
（二）中國小麥條銹病的流行體系
銹病是我國小麥生產上發生危害嚴重的一類病害。1950年全國小麥銹病(條銹病為主)大流行,損失小麥60億kg。中國農科院植保所與全國有關單位協作，進行了長期的調查研究,取得了重大成就,在小麥生產中起到了重要作用。
查明了主要越夏區有西北、川西北、華北、云南和新疆5大片,其中甘肅隴南和隴東是越夏基地,隴南又是新小種產生的策源地和品種抗性變異的易變區,而海拔1600～1800m是隴南的關鍵地區。但華北,包括山西北緯38°30′以北,以寧武、五寨等為代表和內蒙古烏盟及河北壩上的晚熟春麥越夏區,一般年份越夏菌源很少,僅個別年份有一定意義。條銹菌在最熱一旬均溫20℃以下可以越夏,超過23℃則不能越夏。病菌在高原晚熟冬春麥和自生麥苗上越夏后,至秋季越夏菌源借氣流向當地、關中、華北和江漢流域等廣大冬麥區秋苗傳播并越冬。在華北的德州、石家莊和介休一線以北一月均氣溫低于-6～-7℃,病菌難以越冬,此線以南可以越冬。證實綿陽、漢中及信陽以南、湖北等江漢流域麥區為條銹病冬繁區,是春季流行的重要菌源基地,這對測報和控制策略具有重要意義。春季流行條件：有一定數量的越冬菌源；大面積種植感病品種；3～5月,特別是3～4月的雨水較多；早春氣溫回升早。1958年,根據已獲得資料提出預測預報試行辦法,經實踐多年,相當可靠。按此辦法,準確預報了1990年條銹病流行。根據上述研究結果將條銹病發生區分為11個流行區：關中、晉南常發區；豫東南常發區；豫蘇皖魯的淮北易發區；豫中北平原易發區；冀中南平原易發區；晉中易發區；冀中東平原偶發區；漢中常發區；甘肅渭涇流域常發區；隴東中部高原偶發區；川西盆地常發區。此外,云南的中、西部,新疆的伊犁、塔城、阿克蘇、喀什等地,條銹病也常發流行。按生態學觀點,該發生區可概括為越夏、越冬和冬繁3個生態區系。根據生態區的栽培特點和菌源數量,確定改治重點,提高經濟效益。其研究成果榮獲1987年度國家自然科學二等獎。
（三）粘蟲遷飛行為發生與調控的生理生態機制
粘蟲是我國糧食作物的重要害蟲，也是一種典型的遠距離遷飛害蟲。由于其經濟重要性和遷飛危害的代表性，國家自然科學基金委將“粘蟲、褐飛虱遷飛行為機制研究”設立為重點項目，中國農科院植保所等單位通過5年多的系統深入研究，取得了顯著的進展和部分突破；并在1998年獲得農業部科技進步二等獎。
1. 研究明確了成蟲飛行肌超微結構特征，發現了橫穿肌節中央的肌質網，這是世界上發現的第4種具有這種結構的昆蟲；率先闡明了肌原纖維、內膜及線粒體在發育過程中的變化規律及其與飛行能力的關系，并在飛行肌的研究史中首次闡明了肌節長度和橫管系統與功能的關系；首次揭示了粘蟲乃至鱗翅類昆蟲飛行肌肌蛋白在成蟲生殖中的作用，為重新認識飛行肌在昆蟲生殖中的作用提供了進一步的科學證據。
2. 在闡明了成蟲飛行能源物質種類(糖原和甘油酯)的基礎上，系統地揭示了成蟲對能源物質的動用規律、來源器官、代謝途徑及其載體物質的結構性質，以及粘蟲卵黃蛋白的結構和性質在成蟲期的發生規律及其與保幼激素和補充營養的關系；明確了保幼激素是影響成蟲飛行與生殖的主要生理調控因子及其成蟲飛行與生殖系統的互作關系。尤其是與能源物質代謝有關的酶系活性在不同蟲態、成蟲不同發育、飛行階段的變化規律的研究結果，都較Gunn等(1988)的相關報道有突破性進展。
3. 系統深入的研究了主要生態因素對成蟲飛行與生殖的綜合影響。明確了幼蟲密度較高、幼蟲期饑餓、短光照和高溫等不良環境因素是誘導成蟲遷飛行為發生的主要原因。其中幼蟲密度對成蟲飛行與生殖的研究，不僅以充足的實驗依據否定了日本的Hill等(1986)粘蟲“幼蟲密度與成蟲的飛行、產卵能力無關”的結論，而且從理論上闡明了不同密度條件下成蟲飛行能力不同的原因。
4. 通過飛行對生殖以及生殖對飛行的影響、HOAD酶系活性等方面的研究分析，率先發現了羽化后的24小時之內是成蟲“決定”遷飛或留在本地生殖的關鍵時期或最后“開關”。并率先確定了該時期的生理特征及對該時期具有重要影響作用的環境生理因子。為粘蟲預測及防治水平的提高提供了新的理論依據。
5. 研究明確了成蟲翅的力學結構特征、翅振模式；科學地揭示了飛行能力與補充營養、環境氣流、溫濕度的關系；首次建立了飛行能源物質利用效益的概念，并運用該理論闡明了不同溫濕條件下成蟲飛行能力產生變異的原因。為闡明粘蟲在不同季節、緯度對遷飛高度的選擇提供了重要的理論依據。
（四）棉鈴蟲地理型組成和兼性遷飛研究
80年代后期以來棉鈴蟲在我國棉區頻繁致災。國家科委在“八五”和“九五”科技攻關計劃和“九五”攀登計劃中都將棉鈴蟲遷飛規律的研究列為重點研究內容，由中國農科院植保所等單位圍繞我國棉鈴蟲遷飛規律和生境適應機制、發展區域性棉鈴蟲災變預警和治理技術的總目標，開展了系統的研究，取得了重要進展：
1. 根據其生境適應特性研究，首次提出我國棉鈴蟲可劃分為不同地理型，（熱帶型、亞熱帶型、溫帶型和新疆型 4 個類群），其適宜分布的生態區分別為華南地區、長江流域、黃河流域和新疆南部的部分地區及東部的吐魯番盆地。
不同地理型棉鈴蟲對我國熱帶、亞熱帶和南溫帶地區氣候環境具有高度專化適應性。降雨導致的土壤含水量增加是扼制各地理型棉鈴蟲致災程度的最重要環境因子。
對棉鈴蟲滯育誘導和解除機制、地理種群滯育誘導和解除特性的分化、滯育的種群內變異性和滯育遺傳的系列研究，揭示了棉鈴蟲生長發育與各地物候變化的關系。
2．對棉鈴蟲飛翔肌結構、飛翔能源物質、標記與回收、空中誘捕監測、運動性與寄主關系和兼性遷飛機理進行了系統的研究，明確了棉鈴蟲兼性遷飛行為的生物學基礎。在國內外首次闡明了棉鈴蟲的地理型—兼性遷飛環境適應模式。
通過對棉鈴蟲地理種群形態分類，遺傳雜交，生態適合度，等位酶,隨機擴增多態性和限制性片段長度多態性的研究，從傳統的形態觀察到蛋白質和 DNA 分子水平上明確了棉鈴蟲種群分化水平和基因流動程度。
完成了棉鈴蟲在我國的越冬區劃，其在華北的越冬北界位于一月份平均日最低溫度-15(C 等溫線附近。
3．對棉鈴蟲地理種群抗藥性水平演化動態、成蟲在渤海海面遷飛觀察、環渤海灣種群動態分析、成蟲攜帶花粉分析、遷飛成蟲的鑒別、雷達觀測及成蟲遷飛與東亞大氣環流關系研究，表明我國河北、山西省北部地區、遼寧、內蒙古和吉林等東北地區棉鈴蟲是由華北地區隨春季和夏季季風遷入。
專家評審認為本項研究達到國際同類研究的領先水平， 1999 年獲農業部科技進步一等獎。
（五）小麥吸漿蟲種群動態規律及綜合治理技術體系
小麥吸漿蟲是一種世界性的毀滅性害蟲，專門吸食籽粒內的漿液，造成麥粒空秕，小麥嚴重減產，甚至絕收。50年代吸漿蟲在我國曾嚴重發生危害，到60年代初基本控制危害。由于耕作栽培制度的不斷變革，品種更換和有機氯農藥禁用等原因。1985年又再度嚴重回升，暴發成災，發生范圍之廣、蟲口密度之高、危害之重超過了50年代。為了遏制小麥吸漿蟲
