曲阜市林業病蟲害誘發因素及生物防治技術

許祥濤,張洪生

(曲阜市自然資源和規劃局,山東 曲阜 273100)

林業病蟲害影響林業資源安全,不同的林木類型、林分結構及自然環境會產生不同的病蟲害。隨著人類生產生活范圍的擴大,生態環境受到更大影響,加上外來有害生物入侵,使得林木病蟲害呈現出多樣化、復雜化特點,原有的化學防治手段雖然有一定效果,但方法單一且容易造成生態環境污染,因而需要探索并大力推廣更加安全、高效的生物防治技術,以促進林業健康與可持續性發展。

1 病蟲害誘發因素

由于各種因素的影響,導致樹木、林分及其他植物遭受林業病蟲害。通過調研,發現近5年來,山東省曲阜市林業病蟲害的誘發因素主要有以下3個方面。

1.1 林木結構單一

由于以往的過度伐木和人類活動的干擾,導致林區內的樹木種類逐漸減少,林木結構比較單一,森林抵御病蟲害的能力被大大削弱,這就使得病蟲害易于在同一樹種中傳播和擴散,形成大面積的病害和蟲害,對森林生態系統造成嚴重的破壞[1]。

1.2 氣候異常變化

近年來,由于全球氣候變暖和降水不均等因素的影響,導致曲阜市森林生態系統發生了很大的變化,從而影響到了森林中各種生物的生長和繁殖,使得病蟲害的發生和流行程度也相應地加劇。

1.3 病原菌數增多

林業病蟲害發生由多種因素綜合作用引起,其中林業病原菌的數量增多是重要的誘發因素。當病原菌數量增多時,可以通過風、水、昆蟲或其他傳播媒介快速擴散至其他林木,并引發病害的暴發,對森林健康構成嚴重威脅[2]。

2 生物防治技術優勢

為了有效治理林業病蟲害,生物防治技術被廣泛應用;該技術是利用生物體或其代謝產物來控制有害生物的方法,與傳統的化學防治技術相比,生物防治技術具有以下優勢。

2.1 安全無害

生物防治技術是一種利用自然的生物體(如昆蟲、細菌和真菌等)抑制、殺滅有害生物的綠色防治方法。相比傳統化學農藥,生物防治技術更符合環境保護和人類健康的要求。生物防治方法主要通過引入生物天敵、根據生物生理特性和習性進行防治,采用無害的生物農藥及微生物制劑等治理病蟲害;該技術能夠有效抑制大規模、嚴重化病蟲害的暴發,減少對林業、農業造成的危害,在使用過程中對人類、動物的健康和其他植物的正常生長、發育不會造成危害和影響[3]。必須指出的是,生物防治技術往往需要根據實際情況并采用綜合技術才能達到最佳防治效果。

2.2 長期有效

生物防治技術可以利用生物體的天然屬性來控制有害生物,相比傳統的化學防治方法,可以提高作物和森林植被的抗病害能力,減少有害病菌、生物等對其生長、發育的影響與危害[4],還可以采用微生物制劑對有害生物進行群體抑制,從而達到長期有效的目的;同時,生物農藥中含有的微生物或者天然植物提取物等活性成分往往更加安全可靠,使用后不會造成藥害殘留等問題。

2.3 生態和諧

生物防治技術采用的綠色防治方法,能夠避免病蟲害防治與自然環境保護之間的矛盾沖突,在減輕有害生物對農業、林業危害時,還可以減少對環境造成的負面影響,不會導致生態結構破壞和自然環境污染,利于構建生態和諧;還能夠有效地控制多種病蟲害并保護生態系統的健康。相比較而言,傳統農藥可能會對土壤、水源、空氣等造成污染,使得其他物種的生存及生長環境遭受破壞,還會影響到人類的健康與安全。生物防治技術有利于維持生態平衡,為綠色可持續發展提供了更多的可能性[5]。

3 生物防治技術與應用

3.1 天敵利用

天敵利用是基于生物關系中的食物鏈,通過在農田、林地等區域引入各類天敵捕殺害蟲,從而達到減少害蟲數量、降低危害效果的方法。常見的天敵包括赤眼蜂、寄生蠅、瓢蟲、金小蜂、食蚜蠅、食蟲牤、螳螂等益蟲,以及杜鵑、灰喜鵲、啄木鳥、大山雀、紅鴝鳥、白頭翁等益鳥。

天敵利用不僅更加安全可靠,而且成本較低、效益較好。首先,害蟲天敵存在于自然環境中,這些生物本身具有捕殺害蟲的天性,只需要將其引入并投放到目標區域,就可以自行滅殺害蟲,從而實現對作物和林木的低成本管護。據統計,1只灰喜鵲1年能吃掉15 000多條松毛蟲,約能保護0.3 hm2松林免受蟲害,啄木鳥每天能吃掉1 400多個蠹蟲幼蟲,2只成年啄木鳥棲息在66 hm2的森林里,僅一個冬天便可啄食97%的吉丁蟲和86%的天牛;杜鵑鳥平均每天能消滅300多條害蟲,如果將杜鵑鳥引入到松樺林中,可以實現對半翅目、鞘翅目、鱗翅目等害蟲的有效抑制[6]。在整個生態系統中,因為有各種天敵的存在,使得有害生物得到了較好的控制。例如,在我國一些地區,人們普遍利用赤眼蜂來防治毛蟲,利用花絨寄甲和巢腫腿蜂防治松線蟲,實現對森林資源的有效保護[7]。

3.2 生物農藥

生物農藥是指利用天然的微生物、植物提取物、有機物等,通過抑制或殺滅有害生物來控制病蟲害發生的一類農藥。生物農藥通常包括細菌劑、真菌劑、病毒劑、植物制劑等。例如,芽孢桿菌能夠清除蚜蟲及其他某些害蟲,可用于調節楊樹野生外源性退火病;從天然植物中提取出的茉莉酸可用于防治落葉松毛蟲,并且安全性好,被譽為“綠色農藥”[8,9]。

其中微生物制劑是常用的一種生物農藥,其基本原理是利用微生物的代謝產物和殺蟲菌體等活性物質來控制或滅殺有害生物的昆蟲、病菌等,從而達到保護植物和改善環境的目的。常見的微生物制劑包括綠僵菌、白僵菌、蘇云金桿菌等[10]。這些微生物制劑可以在森林中寄生于有害生物體內,發揮殺蟲作用,從而控制有害生物的數量;其中,綠僵菌和白僵菌是常用的真菌制劑,通過感染害蟲體表或黏膜組織,在寄主體內繁殖并釋放出大量孢子,對蚜蟲、松線蟲、樟巢螟等林業常見害蟲具有長效治理作用[11];蘇云金桿菌則是一種廣譜殺菌劑,可用于多種林木的病蟲害防治。

生物農藥具有較大優勢,不僅對環境非常友好,不會在使用過程中形成藥物殘留,而且對其他動植物的影響也較小,可保持生態平衡;另外,還不易讓害蟲產生抗藥性,在防治有害生物方面具有更好的效果,因其主要成分提取于自然物質,生產和使用都比較安全,可以減少對人體健康的危害。需要特別注意的是,使用生物農藥應當關注氣候因素,不同的氣候條件將對生物農藥的效力產生較大影響[12]。首先,生物農藥的活性成分主要是蛋白質晶體和芽孢等物質,對溫度條件有著特殊要求,一般需要在均溫20℃以上使用才能充分發揮其藥效,低溫環境會影響芽孢的繁殖速度,也會限制蛋白質晶體的作用發揮;其次,環境濕度也會影響生物農藥的藥效,尤其在濕度較大的環境中使用粉末生物農藥時減效更為明顯,通常應選擇在晴朗天氣時使用,盡量避免雨天,否則會導致藥液被雨水沖刷而起不到作用。除此之外,過強的太陽光和紫外線也會對芽孢存活構成威脅,使用生物農藥時需要避開陽光直射[13]。

3.3 行為利用

害蟲行為利用是一種環保且高效的有害生物控制方法,是利用生物體特殊的生物學特性或習性等對有害生物進行防治。林業害蟲常見的特性包括性外激素和趨光性。如對于曲阜地區較為常見的松毛蟲,可以通過人工合成昆蟲的性外激素,促進雌蟲的性成熟并引導其向雄蟲釋放信息素,吸引雄蟲趨向黏板被捕獲,達到控制害蟲種群數量的目的;利用化學信號分子(信息素)作為媒介物質,可以通過模擬昆蟲的通訊體系,干擾昆蟲內部調節,從而誘導其遠離宿主或壯大健康群體達到壓制病蟲害的目的,引入人工合成信息素,可以將果蠅、飛蛾等害蟲引誘到陷阱中進行集中滅殺[14]。

另外,大多數昆蟲都具有趨光性,會被光吸引并聚集在光源周圍。可以通過設置人工光源來吸引有害昆蟲,例如飛虱、蚜蟲和葉螨等,同時在光源附近放置黏蟲板或其他捕蟲器,從而捕殺這些害蟲[15]。

4 結語

生物防治技術在林業病蟲害治理中具有廣泛的應用前景。在曲阜市林業病蟲害的實際防治應用中,可以根據不同的病蟲害種類和環境特點,選擇合適的生物防治技術進行治理,同時加強技術研發和推廣,提高生物防治技術的效果和可行性。