基于天敵種群控制的洮河自然保護區森林有害生物防治策略與實踐

王紅雨

摘 要 生物防治是一種相對環保的森林病蟲害防治方式，能有效降低有毒有害化學農藥對生態環境造成的負面影響，從而更好地保護自然生態系統。為合理控制森林病蟲害，有效保護森林生態環境，促進人與自然和諧共生，通過探析森林有害生物的發生原因，基于甘肅洮河國家級自然保護區森林病蟲害發生實際，調研評估天敵狀況，介紹天敵種群的引入、配對及控制方法等病蟲害防治生態學策略。

關鍵詞 有害生物；生物防治；天敵種群；甘肅洮河國家級自然保護區

中圖分類號：S718.54 文獻標識碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.12.070

森林有害生物對生態系統和經濟發展均可造成嚴重威脅。傳統的化學防治方法雖然在一定程度上能夠控制有害生物的數量，但也帶來了環境污染和生物多樣性的破壞等負面影響。生態學策略基于對生態系統的理解和尊重，旨在通過生態友好的方式和手段，維護和恢復森林生物多樣性、生態平衡及生態功能[1]。為實現可持續的森林生態防護，研究基于害蟲天敵種群控制的生態學策略成為防治森林有害生物的主要方向。甘肅洮河國家級自然保護區位于甘肅省南部，地處甘南高原東北邊緣的迭山北坡，主體位于卓尼縣、臨潭縣境內。該地區森林中存在各種有害生物，包括害蟲、病原菌等。這些有害生物可能對森林植被造成破壞，導致植物死亡和森林退化，進而影響生態系統的穩定性和多樣性。

通過分析森林有害生物的發生原因，探討了甘肅洮河國家級自然保護區（以下簡稱洮河自然保護區或保護區）基于天敵種群控制的森林有害生物病蟲害策略，從天敵種群的調查和評估、天敵的引種增殖及天敵的保護與恢復等角度出發，應對森林有害生物對生態造成的威脅，以期為實現可持續的森林生態防護、保護生態環境及促進林業經濟可持續發展提供一定理論支持。

1 森林有害生物的發生原因

1.1 病原體感染

病原體感染是導致自然保護區森林有害生物大規模繁殖和病害暴發的重要因素之一，通過細菌、真菌、病毒和原生動物等微生物，直接感染保護區內的森林植物或動物，引發森林生物病害。病原體主要通過空氣、水、土壤、昆蟲等多種途徑進行傳播，當病原體處于適宜的環境條件且具備相應的宿主條件時，病原體可以侵入宿主內部組織并引發病害[2]。例如，保護區內松材線蟲病原體通過攜帶松材線蟲病原真菌對松樹形成感染，由此引發新的感染源；栗葉銹病原體在栗樹葉表面形成孢子，當孢子受適宜的風力推動時，轉寄到其他植物表面?；谏鲜霾≡w感染案例可知，病原體可通過多種途徑進行傳播，進入宿主組織并引發森林生物病害，嚴重影響森林生態的健康平衡發展。

1.2 有害生物入侵

有害生物入侵是導致自然保護區森林有害生物發生的另一個重要原因。外來有害生物成功侵入并建立新的生態系統后，具有較高的生態適應性和競爭優勢，能夠迅速繁殖擴散[3]。由于外來有害生物缺乏天敵和控制因子的限制，使得其能夠迅速增加種群密度、占據森林資源，對引入地森林生態系統結構產生威脅，破壞原有生態平衡，對引入地其他物種的生存、繁殖及食物鏈產生直接或間接影響。外來有害生物入侵還會對森林生態系統的經濟和生態價值造成一定損失，在破壞森林林業生產、生物多樣性發展的同時，影響森林生態系統未來的可持續發展。

1.3 種群遺傳變異

遺傳變異是指保護區內有害生物種群中發生的基因型和表現型變異，這種變異既可以是自然產生的，也可以是由人類活動引起的。有害生物具有較短的生命周期和高繁殖率，使其在保護區森林生存空間中具備迅速適應及迅速進化的特點。在面臨不利生態環境壓力或人為防治措施時，有害生物能快速通過適應性變異，不斷發生進化產生抗性。當有害生物面臨新的環境條件或防治措施時，其通過經歷適應性變異，可以篩選出適應性更強的個體，這些個體的變異涉及形態、生理和行為等多個方面；此外，有害生物的高繁殖率意味著其能夠迅速積累有利基因，并將有利基因傳遞給下一代，促使有利基因在種群中不斷遞增，提高有害生物種群整體的生存率，對森林生態系統產生一定威脅。

1.4 植物抗性降低

植物抗性是指保護區內植物應對有害生物侵襲的抵抗能力，包括保護區森林植物的機械防御、化學防御、抗性基因等多種因素，受林分密度、氣候條件等多種因素影響[4]。植物是森林生態系統的基礎，也是保護區內森林有害生物的主要宿主，一旦森林植物抗性下降，將導致有害生物在植物體內迅速繁殖擴散，嚴重的甚至會引起保護區森林病蟲害的大規模暴發，對森林生態系統造成負面影響。

2 基于天敵種群控制的生態學策略與實踐

2.1 天敵種群的調查與評估

2.1.1 收集鑒定天敵物種

1）在洮河自然保護區開展天敵收集工作之前，對目標害蟲和其可能的天敵進行研究，個別天敵只在特定的時間段或環境下才能被發現，因而，在收集鑒定天敵物種前期，需要預判保護區內病蟲害天敵的生態習性和行為特點[5]。洮河自然保護區橡皮蟲小幼蟲、大幼蟲和蛹期分別為每年3—6月、7—9月、10—11月，且主要在雨季出現。2）在選擇天敵收集的時候需要根據目標害蟲的種類和數量確定所需天敵的數量和種類。除橡皮蟲外，保護區內還遭遇過云杉銹菌、松材線蟲、落葉松球蚜等病蟲害問題，針對上述問題，必須嚴格收集相應昆蟲以應對病蟲害的發展。例如，在落葉松球蚜為害期間，合理收集瓢蟲、金小蜂等天敵物種。

2.1.2 配對選擇

1）為了合理對洮河自然保護區內天敵物種進行配對選擇，應著重關注保護區內天敵物種的性別、適應性、攻擊對象、繁殖特性及遺傳多樣性，在了解天敵生物群基本特征的條件下，配對足夠數量的雌性和雄性天敵物種[6]。例如，松材線蟲最主要的天敵是甲蟲，甲蟲的雄性和雌性外部形態上存在一定差異，如角的大小、顏色等，在確定了兩個性別相對的甲蟲之后，可以觀察其行為。除了觀察配對過程，還需要關注甲蟲的繁殖條件，對甲蟲繁殖區域內溫度、濕度、光照等環境參數進行合理調控。2）由于保護區內不同的天敵物種攻擊對象不同，因此需要選擇攻擊同一種或相似種類害蟲的天敵物種進行配對，以提高控制效果?？紤]到自然保護區內天敵物種的繁殖速度、繁殖季節、壽命等特性，應合理確立配對策略，確保保護區內天敵種群具有充足的生產力和生存能力，如選擇具有豐富遺傳多樣性的天敵物種進行配對，可以避免過度近親交配，增強天敵種群的抗逆性和適應性。

2.2 天敵引種及增殖

做好天敵的引種及增殖，需要工作人員創造良好的繁殖條件，確保天敵物種能在適宜的環境中生長。1）洮河自然保護區內最適宜天敵生長繁衍的溫度范圍是20～30 ℃，相對濕度在60%～80%，因而春秋季節是最適宜引種的時間。2）引種天敵時，需要為其提供充足的食物，以確保天敵的生存與繁殖。不同種類的天敵所需的食物也不同，例如，蚜蟲寄生性天敵需要提供寄主蚜蟲，而捕食性天敵需要提供合適的花粉水，需要工作人員更具針對性地對天敵物種的飲食喜好深入研究。3）天敵需要足夠的空間才能夠順利地生活和繁殖，要求工作人員在引種天敵之前，對林區做好場地規劃，選擇合適的地點為天敵物種的生長繁殖創造必要條件[7]。4）針對不同的天敵，要采用不同的引種方式，對于生存能力較強的天敵，采用擴大繁殖的方法；對于生存能力較弱的天敵，采用大規模釋放和定向引種等方法。

2.3 天敵保護與恢復

在洮河自然保護區天敵的保護與恢復過程中，保持良好的棲息環境至關重要。1）由于天敵是生態系統中非常重要的一部分，其在維持森林生態平衡、調節病害蟲數量和種群結構、促進森林生產等方面均發揮著重要作用，為保護和恢復保護區內天敵的數量和品質，必須為其提供良好的棲息環境。因此，要不斷加強對保護區內生態系統的維護，減少人為干擾和破壞，以有效保持物種棲息環境的完整性和穩定性[8]。2）病蟲害天敵的生存和繁殖需要足夠的食物來源，要積極維護和恢復天敵物種的食物鏈，為其提供適宜的植物、花卉、昆蟲等營養來源，并建造適宜的棲息場所，如保障水源安全、充足，限制使用有毒農藥等，減少對天敵物種的不利影響，促進生態系統的平衡和穩定。

2.4 定期引入或釋放

定期引入或釋放天敵，既是預防措施，也是控制手段。通過定期引入或釋放天敵，不僅可以將害蟲控制在一定的范圍內，減少害蟲的數量；還可以增加天敵的數量，促進天敵和害蟲種群之間形成動態平衡。在洮河自然保護區內引入或釋放天敵時，應嚴格控制天敵種群的數量，根據保護區內害蟲分布的調查結果，在防治區域內引進或釋放適量的1～3種天敵。如果天敵數量太少，病蟲害無法得到有效控制；如果天敵數量過多，則會造成天敵之間的生態位競爭加劇，不利于天敵種群的穩定。在具體的實施過程中，應結合洮河自然保護區實際，對引進或釋放天敵的數量進行合理估算，確保引入或釋放的天敵數量控制在合理范圍內。

2.5 監測調整天敵數量

通過人工智能手段可實現對洮河自然保護區釋放天敵數量的調整。1）在監測天敵數量過程中，在自然保護區內建立一個包含各類天敵數量、天氣、環境溫度等因素的大型數據集，通過傳感器和攝像頭等設備收集數據，經過預處理轉化成可供機器學習算法使用的特征值。2）建立監測模型，使用已經處理好的數據集進行訓練，以預測保護區內天敵數量的變化情況。3）使用訓練好的模型直接監測保護區森林內部各類昆蟲天敵的分布情況及存活數據，保護區管理人員可根據天敵生物的狀況對其進行調整。例如，監測工具發現蜂類數量過少，管理人員可以適量增加蜂巢箱周圍的植物；如果瓢蟲數量過多，則可以放置一定數目的捕捉器，合理控制瓢蟲數量的增長。通過智能監測手段合理控制保護區內病蟲害數量，確保保護區內生態系統的穩定性。

3 結語

森林有害生物防治是森林保護中的一項重要工作，對于保護生態環境、促進森林生態系統的可持續發展具有重要意義。隨著森林有害生物防治技術的發展，其防治的目標和技術手段也在不斷發展變化。森林有害生物防治工作必須緊密結合當地實際，以生態學理論為指導，針對不同類型森林有害生物的發生特點，選擇適宜的生態學策略，科學合理有效地控制病蟲害。在理解森林病蟲害發生原因的基礎上，通過對天敵種群進行調查評估，合理選擇天敵物種，并在保護現有天敵種群的基礎上，改善天敵生物棲息地環境，通過實施監測與調整天敵物種等相關策略，維持森林生態平衡，以達到保護森林生態系統、促進森林可持續發展的目的。

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（責任編輯：張春雨）