本溪市林業(yè)有害生物普查信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究

舒 紅

(遼寧省林業(yè)和草原有害生物防治檢疫工作站，遼寧 沈陽(yáng) 110804)

1 引言

在2014～2016年底的全國(guó)第三次林業(yè)有害生物普查中，本溪市開(kāi)發(fā)了基于移動(dòng)GIS前后臺(tái)一體化的《林業(yè)有害生物普查信息管理系統(tǒng)》，該系統(tǒng)是由《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》、《本溪市林業(yè)有害生物普查地理信息管理系統(tǒng)》兩部分組成，并將該系統(tǒng)應(yīng)用于普查的全過(guò)程，使林業(yè)有害生物普查及管理邁入了一個(gè)新的管理層次。

地理信息系統(tǒng) (GIS) 屬于地球科學(xué)、空間科學(xué)以及信息科學(xué)的新技術(shù)交叉學(xué)科, 同時(shí)也是一種應(yīng)用、顯示、分析、管理、儲(chǔ)存、兼容地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng), 更是一種處理與分析海量信息數(shù)據(jù)的通用技術(shù)[1]。GIS現(xiàn)在林業(yè)中被逐漸應(yīng)用到林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫(kù)建立、調(diào)查設(shè)計(jì)規(guī)劃、繪制林業(yè)專業(yè)圖等方面[2]。隨著科技的快速發(fā)展,地理信息系統(tǒng)得到了進(jìn)一步地優(yōu)化,并且廣泛應(yīng)用在優(yōu)化林業(yè)管理模式、實(shí)現(xiàn)林業(yè)信息檢測(cè)等林業(yè)管理中[3]。

2 普查范圍與對(duì)象

2.1 普查范圍

本次普查范圍主要是本溪市兩縣(本溪縣、桓仁縣)所轄行政區(qū)域內(nèi)。包括天然林、人工林包括生態(tài)林、防護(hù)林、用材林、薪炭林、特種用途林、經(jīng)濟(jì)林、森林公園、自然保護(hù)區(qū)、綠色通道、四旁綠化，還有苗圃、花圃包括花卉、苗木、種子、果品，以及木材及其制品的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所等。

重點(diǎn)調(diào)查老禿頂子、五女山、鐵剎山、關(guān)門山等自然保護(hù)區(qū)、重點(diǎn)生態(tài)區(qū)。

2.2 普查對(duì)象

調(diào)查對(duì)象包括對(duì)林木、種苗等林業(yè)植物及其產(chǎn)品造成危害的所有病原微生物、有害昆蟲(chóng)、天敵(有益微生物、昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類及動(dòng)物)、有害植物及鼠、兔、螨類等。

本溪市從在本地區(qū)已造成危害但尚未記錄的林業(yè)有害生物、國(guó)家現(xiàn)階段重點(diǎn)關(guān)注的松材線蟲(chóng)、美國(guó)白蛾等重大林業(yè)有害生物以及業(yè)鼠(兔)害、有害植物、國(guó)家林業(yè)局2013年第4號(hào)公告公布的《全國(guó)林業(yè)檢疫性有害生物名單》和《全國(guó)林業(yè)危險(xiǎn)性有害生物名單》等文件，確定了美國(guó)白蛾等41種重點(diǎn)調(diào)查林業(yè)有害生物普查名錄。

3 本溪市林業(yè)有害生物普查信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

應(yīng)用《本溪市林業(yè)有害生物普查地理信息管理系統(tǒng)》，即林業(yè)有害生物普查系統(tǒng)PC端的踏查路線規(guī)劃模塊，規(guī)劃本溪市林業(yè)有害生物普查踏查路線。路線規(guī)劃以鄉(xiāng)鎮(zhèn)、場(chǎng)為單位，按照我市現(xiàn)有省道、市道、縣道、鄉(xiāng)道道路圖層，勾繪確定本次踏查調(diào)查路線，使普查踏查路線更加科學(xué)。同時(shí)在踏查路線上掛本鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主要樹(shù)種的分布面積，確保完成國(guó)家林業(yè)局對(duì)普查工作的要求。

3.1 PC端任務(wù)下達(dá)

在PC端確定好的踏查路線及踏查面積，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)、林場(chǎng)為單位，以任務(wù)形式下發(fā)到每個(gè)普查調(diào)查員PDA端。

調(diào)查員按照規(guī)劃的踏查路線及踏查任務(wù)，根據(jù)本鄉(xiāng)鎮(zhèn)、林場(chǎng)林業(yè)有害生物發(fā)生情況，應(yīng)用《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》開(kāi)展調(diào)查。

3.2 PDA端展開(kāi)調(diào)查

PDA端《本溪市林業(yè)有害生物普查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)》，將林業(yè)有害生普查調(diào)查內(nèi)容全部納入該系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)全面完成林業(yè)有害生物普查工作要求的踏查點(diǎn)信息采集、標(biāo)準(zhǔn)地信息采集、調(diào)查樣株的信息采集以及誘蟲(chóng)燈(引誘劑)調(diào)查，種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品有害生物調(diào)查，苗圃有害生物調(diào)查信息采集工作。

3.3 調(diào)查數(shù)據(jù)信息管理

調(diào)查員調(diào)查數(shù)據(jù)每月從PDA端導(dǎo)出，通過(guò)PC端的數(shù)據(jù)同步功能將調(diào)查數(shù)據(jù)包上傳到PC端，通過(guò)PC端的查詢、匯總、地圖工具、專題展示等管理模塊，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)匯總，實(shí)現(xiàn)調(diào)查點(diǎn)空間及屬性數(shù)據(jù)信息的管理。

3.4 系統(tǒng)模塊功能應(yīng)用

在林業(yè)有害生物普查地理信息管理系統(tǒng)(PC端)，通過(guò)PC端查詢模塊，可以查看任意踏查線路的踏查記錄點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查數(shù)據(jù)，并可以導(dǎo)出Excel表格，可以查詢種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品有害生物調(diào)查，苗圃有害生物調(diào)查數(shù)據(jù)信息。通過(guò)該系統(tǒng)地圖工具模塊，可以分年度、有害生物種類，查看所有調(diào)查數(shù)據(jù)的空間分布及數(shù)據(jù)屬性，并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過(guò)該系統(tǒng)的展示功能模塊，可以根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，林業(yè)有害生物發(fā)生分布情況按照不同危害程度進(jìn)行分布展示。通過(guò)使用該系統(tǒng)匯總模塊完成各類數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計(jì)。

4 普查結(jié)果分析

本次普查應(yīng)用《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》、《本溪市林業(yè)有害生物普查地理信息管理系統(tǒng)》，完成了全市林業(yè)有害生物普查工作要求的外業(yè)調(diào)查及內(nèi)業(yè)匯總的全部工作，同時(shí)通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全市林業(yè)有害生物種類、分布、危害的空間數(shù)據(jù)的管理。

4.1 踏查調(diào)查

本次普查全市共調(diào)查踏查線路44條，踏查路線全長(zhǎng)4188.76 km,規(guī)劃踏查面積721.62萬(wàn)畝，其中人工林面積210.69萬(wàn)畝，天然林面積510.93萬(wàn)畝。

4.2 林業(yè)有害生物發(fā)生情況分析

全市林業(yè)有害生物發(fā)生18種，其中蟲(chóng)害9種，病害8種，鼠害1種。由表5調(diào)查可見(jiàn)，全市蟲(chóng)害危害面積為60.7468萬(wàn)畝，占有害生物發(fā)生面積的91.85%，；病害發(fā)生面積為3.3866萬(wàn)畝，占有害生物發(fā)生面積的5.12%；鼠害發(fā)生面積為2.005萬(wàn)畝，占有害生物發(fā)生面積3.03%。蟲(chóng)害是全市林業(yè)有害生物發(fā)生的主要危害。

病害種類為落葉松枯梢病等松樹(shù)病害以及以楊樹(shù)爛皮病為主的楊樹(shù)病害。蟲(chóng)害為以栗山天牛、銀杏大蠶蛾為主。

4.2.1 檢疫性、危險(xiǎn)性林業(yè)有害生物在本溪市發(fā)生情況分析

由于對(duì)美國(guó)白蛾等三種檢疫性有害生物美國(guó)白蛾依法采取檢疫防控措施，發(fā)生面積較小，危害也較輕。

4.2.2 不同林分起源林業(yè)有害生物發(fā)生情況分析

全市人工林發(fā)生有害生物種類15種，占有害生物發(fā)生種類的83.33%，天然林有害生物發(fā)生種類3種，占有害生物種類的16.67%

人工林發(fā)生面積占人工林總面積的5.06%，天然林發(fā)生面積占天然林總面積的10.86%。

人工林由于樹(shù)種單一，粗放經(jīng)營(yíng)很容易造成樹(shù)勢(shì)衰弱，加之生態(tài)環(huán)境差，自控能力差，造成多種病蟲(chóng)發(fā)生危害，人工林造成危害的種類占全市林業(yè)有害生物種類的83.33%。

全市天然林危害面積大，主要是柞樹(shù)蛀干害蟲(chóng)栗山天牛危害造成，被栗山天牛危害的林分多為高山遠(yuǎn)山，加之栗山天牛發(fā)育完成一個(gè)世代需3整年時(shí)間，跨4個(gè)年度[4]。防治困難，一直是該地區(qū)居高不下的害蟲(chóng)種類。

4.2.3 不同危害部位林業(yè)有害生物發(fā)生情況分析

對(duì)全市不同種類不同危害部位林業(yè)有害生物發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查可知，全市有危害面積的林業(yè)有害生物18種。

蟲(chóng)害發(fā)生種類9種，其中：食葉性害蟲(chóng)5種，蛀干性害蟲(chóng)3種，枝梢類害蟲(chóng)1種，食葉性害蟲(chóng)發(fā)生面積6.9608萬(wàn)畝，占總面積的11.46%，蛀干性害蟲(chóng)發(fā)生面積50.3244萬(wàn)畝，占總發(fā)生面積的83.05%，枝梢害蟲(chóng)發(fā)生面積3.4616萬(wàn)畝，占總發(fā)生面積5.71%。

病害發(fā)生種類8種， 其中葉部病害2種，占總面積的72.80%；干部病害3種，占病害總面積的4.07%，枝梢病害2種，占總面積23.13%。鼠害1種，占林業(yè)有害生物發(fā)生面積的3.03%。

4.3 燈、性誘調(diào)查成果

全市共設(shè)置固定燈誘、性誘調(diào)查點(diǎn)50處，移動(dòng)燈誘點(diǎn)60處，其中性誘固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)32處，燈誘監(jiān)測(cè)點(diǎn)18處。性誘、信息素監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要監(jiān)測(cè)美國(guó)白蛾、松墨天牛。

通過(guò)設(shè)置的美國(guó)白蛾監(jiān)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)一步明確美國(guó)白蛾的分布與危害情況，在沒(méi)有美國(guó)白蛾發(fā)生的地點(diǎn)，沒(méi)有誘捕到美國(guó)白蛾，美國(guó)白蛾每代誘捕的美國(guó)白蛾成蟲(chóng)均在10頭以下，發(fā)生程度較輕，與踏查調(diào)查結(jié)果一致。

設(shè)置的松墨天牛誘捕器沒(méi)有誘捕到松墨天牛，本次普查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有松墨天牛分布。

4.4 種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品有害生物調(diào)查

普查共調(diào)查種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所等27處。應(yīng)用《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》中的種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所調(diào)查模塊開(kāi)展了調(diào)查，詳細(xì)的記錄了調(diào)查內(nèi)容，共檢查木材3580 m3，未發(fā)現(xiàn)攜帶外來(lái)有害生物。

4.5 苗圃(花圃)有害生物調(diào)查

應(yīng)用《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》的苗圃有害生物調(diào)查模塊，結(jié)合2014年、2015年春秋季檢疫工作，對(duì)各類苗圃生產(chǎn)單位及個(gè)人的苗圃地進(jìn)行了逐塊調(diào)查，共調(diào)查苗圃419個(gè)，調(diào)查的我市主要苗木種類落葉松、紅松、刺龍芽、云杉、冷杉等，未發(fā)現(xiàn)有病蟲(chóng)苗木。

4.6 普查成果

本次普查通過(guò)采用固定和移動(dòng)燈光誘捕，人工捕捉等方法，共采集制作昆蟲(chóng)標(biāo)本 30000余號(hào)，初步鑒定出昆蟲(chóng)種類946種，分屬14目96科(圖1)。

圖1 本溪市林業(yè)有害生物普查昆蟲(chóng)(按目)

如圖1可知，本溪市林業(yè)有害生物普查中昆蟲(chóng)種類最多的為鱗翅目，651種；其次為鞘翅目，132種。對(duì)林木造成危害的為八大目，雙翅目、膜翅目、鞘翅目、鱗翅目、直翅目、等翅目、同翅目、半翅目共有905種占95.67%[5]。特別是以食葉害蟲(chóng)為主的鱗翅目占68.82%，蛀干害蟲(chóng)為主的鞘翅目占13.95%。

5 系統(tǒng)應(yīng)用效果

(1)該系統(tǒng)通過(guò)PC端進(jìn)行信息維護(hù)和任務(wù)規(guī)劃，PDA端進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查，實(shí)現(xiàn)了林業(yè)有害生物普查前后臺(tái)一體化。

(2)系統(tǒng)通過(guò)PDA端錄入降低了出錯(cuò)率，可進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，提高了外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[6]。

(3)該系統(tǒng)的應(yīng)用，首次使林業(yè)有害生物普查工作無(wú)紙化，提升了林業(yè)工作技術(shù)含量。

(4)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一鍵式生成普查統(tǒng)計(jì)報(bào)表、制作專題圖，為林業(yè)有害生物普查成果生成提供便捷的手段。