林業工程規劃設計與林業病蟲害防治探析

摘 要：在當今社會快速發展的背景下，生態環境的建設愈發受到關注。作為自然資源管理的重要部分，林業工程扮演著調節生態平衡、促進可持續發展的關鍵角色。對此，概述了林業工程規劃設計的意義，介紹了林業工程設計規劃的關鍵技術，并提出了林業病蟲害的識別與防治策略，旨在保證森林資源質量，保護林業生態系統。

關鍵詞：林業；工程規劃設計；林業病蟲害防治

中圖分類號：S763 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-03

隨著人們環境保護意識的不斷增強，林業工程建設越來越受到重視。作為推動經濟社會可持續發展的重要途徑之一，林業工程不僅關系到生態環境改善，還關系到國土綠化和社會經濟的可持續發展[1-3]。然而，林業工程建設面臨諸多挑戰，如病蟲害問題日益嚴重等。因此，對林業工程規劃設計與病蟲害防治進行深入探析顯得尤為重要。

1 林業工程規劃設計的意義

科學、合理的林業工程規劃設計是保護生態環境和促進森林資源恢復的重要措施之一，包括確定合理的森林布局、選擇合適的林木種類和種植方式，從而實現森林資源的最大化利用和高效管理。這不僅有助于保護現有的生態環境，還能修復受損的森林區域，推動自然生態系統逐步恢復至穩定狀態[4]。在規劃過程中，相關人員要考慮到未來的資源需求和技術發展變化，站在長遠視角，構建能夠適應未來挑戰的林業系統。

此外，相關人員還應注重生態效益和社會經濟利益的平衡增長，確保林業的可持續發展能夠帶來長期的經濟回報和生態福祉。因此，通過科學、合理的林業工程規劃設計，有望構建一個健康、可持續的林業生態系統，為未來的生態環境和社會發展提供堅實的支撐。

2 林業工程規劃設計的關鍵技術

通過運用現代遙感技術和地理信息系統，精準地分析地形地貌特征，進而科學指導森林植被的布局。借助遙感技術的廣覆蓋性和高分辨率，全面獲取地面信息，并通過地理信息系統的數據處理和可視化展示，分析地形地貌對森林植被生長的影響[5]。同時，結合環境質量監測和物種多樣性分析，建立一個全面的評價體系，確保規劃設計方案的科學性。

值得注意的是，全面的評價體系要綜合考慮造林、護林及林產品收益等維度，通過預測項目的經濟效益和發展前景，制定可持續的森林管理方案。唯有如此，才能夠為森林的健康發展提供有力保障。

3 林業病蟲害的識別與防治策略

3.1 識別監測

現代生物技術和物聯網技術的有效集成是實現林區植物病理學監測智能化的重要環節。兩者不但能提高林業病蟲害的預防效率，而且為生態保護政策制定提供了精準的數據支撐，對保障森林生態系統健康、提升自然保護水平具有重大意義。

3.1.1 現代生物技術

在現代生態保護與資源利用中，綜合應用現代生物技術和物聯網技術是實現林區高效、智能管理的重要手段之一。傳統林業病蟲害防治主要通過人工巡護、病害報告系統等方式進行早期預警和識別[6]。而現代生物技術的引入，尤其是通過DNA條形碼、分子標記等手段，能夠快速、精確地識別出各類有害生物。例如，研究人員可構建專門的生物鑒定庫，通過生物序列數據精準分類和追蹤林區入侵物種或疾病載體的數量與種類。這種精準度遠非傳統技術所能達到的，為有效預防與管理提供了有力支持。同時，通過生物技術的創新應用，如基因工程，開發出生物誘餌、生物防治制劑等生物源防控產品。這類生物防控措施不僅對環境友好，而且具有針對性強、效果穩定的優點。

3.1.2 物聯網技術

物聯網的全面整合極大豐富了病害監測和防治的能力范圍[7]。物聯網技術包括各種智能設備，比如遙感傳感器、攝像頭、聲光檢測裝置、數據采集站等，這些設備廣泛布設于林區各處，能持續、高精度地收集各類環境參數和生物體信號。例如，通過部署高清晰的視頻攝像頭結合AI圖像分析技術，物聯網可以實現24 h不間斷監測，迅速識別植被受損現象或有害昆蟲聚集跡象。

同時，通過安裝土壤濕度、氣溫等多參數氣象儀，實時了解森林生長環境變化，預測某些病蟲害發生的可能[8]。一旦檢測指標超過預設閾值，系統會立即報警提示并推送信息至林業部門相關人員及專家團隊，以便快速進行遠程決策并制定現場處理策略。

此外，結合大數據分析和云計算的物聯網平臺能夠匯聚并深度分析所有采集的信息，構建一套綜合的病蟲害監測和預報系統。這不僅能提升應對危機的速度與準確度，同時有助于促進病害控制的最佳實踐交流和科學研究，實現從被動應戰到主動防御的有效轉變。

3.2 風險評估

在林業生產和生態環境管理中，病蟲害的預測與防控工作至關重要，這直接影響著樹木的生長、林產品的質量以及森林的生態安全。林業工作者可通過對歷年數據和模式的分析，了解并掌握不同季節、天氣狀況、地理位置的常見害蟲種類、樹木病原體的傳染規律及其季節變化。

不同種類病蟲的傳播速度與其生長和繁殖速率有關，從病源的輕微擴散階段直至快速擴增期有顯著差異。應用復雜數學模型（包括微積分模型與統計學模型），可以估計特定種類的病害群體在不同環境因素作用下的擴散情況和分布趨勢，包括溫度、濕度、降雨量等氣象條件的影響。通過整合多種外部影響因素，模型能幫助預測未來病蟲害在林區的散布路線和覆蓋區域，進而為風險評價體系的建立提供科學依據[9-11]。

在構建風險管理框架方面，針對不同氣候區或特定樹種的不同生長周期設定多個風險管理情景，分析每個情景下可能出現的風險等級、損害規模和經濟后果，幫助決策層評估不同風險水平并進行優先級排序，為林區保護工作和災害防范制定有效戰略。

同時，構建集合成林、實時監控技術于一體的綜合監測系統，利用高分辨率地球觀測衛星和無人機相結合的方式，持續監測林木生長狀況和害蟲出現的跡象[12]。

此外，結合智能傳感器、機器學習算法提高預警系統的精度，加快響應速度，在病蟲危害暴發前提供精準預警。這不僅可以顯著減少經濟損失和健康風險，還可以促進多領域專業人員之間的深度協同，制定出更具前瞻性的整體防控方案。

3.3 長期監測

3.3.1 構建涵蓋廣泛領域的數據搜集系統

林業病蟲害對林木的生長與發展具有潛在的威脅，因此，及時監測和評估病蟲害的潛在滋生跡象至關重要。林業工作者可利用遙感技術和地理信息系統對數據進行搜集與分析，同時，搭配使用無人機和衛星，對所收集的圖像數據進行更直觀的分析[13]。林業工作者若察覺到樹葉上存在不規則斑點或植被覆蓋率減少時，則需要及時開展現場調研，實地采集病蟲害的數據和病害指數的變動情況。這有助于林業工作者準確、全面地評估病蟲害問題的潛在風險，為后續的防治工作提供科學依據。通過此種方式，林業病蟲害的預警與管理工作將更加高效、精準。

3.3.2 建立基于大數據技術的風險預測模型

當林業病蟲害出現時，林業工作者可結合人工智能算法和生物技術，對歷史和實時數據進行對比分析，以便識別病蟲害的暴發模式及其傳播路徑。為了準確地進行環境預測，林業工作者必須對模型進行持續修訂，以便動態地納入氣候變量（如溫度和降水量），并融入森林面積比例、土壤含水量等生態學參數，以生成科學、詳盡的預測分析文檔[14-15]。

同時，在利用人工智能算法和生物技術進行數據分析時，林業工作者應充分考慮病蟲害暴發的可能模式，以及害蟲或病原體的傳播途徑。這種綜合分析將有助于確定最佳的預防策略和管理方法，在保護森林健康和生態平衡方面起到關鍵作用。

此外，為了使環境預測具有更高的準確性和可靠性，林業工作者還應不斷優化模型，將更多因素納入考慮范圍，并且根據實際情況（包括不斷變化的氣候條件和生態參數）調整模型，從而提高對病蟲害暴發和傳播路徑的預測精度[16]。此外，林業工作者應對環境數據和生物信息進行適當整合，有效修訂模型，生成更具價值的文檔，為決策者提供更全面、深入的洞察，從而制定更有效的林業保護措施和管理計劃。

3.3.3 合理應用智能化系統

林業工作者可借助該智能化系統，實現對病蟲害的精確預測和即時報警，從而有效減少由此帶來的損失。一旦監測系統檢測到任何異常或潛在的病蟲害暴發風險，預警機制將發揮關鍵作用，及時通知林業監管機構、研究人員和相關部門，以便共同應對緊急情況。這種快速響應能力是有效抑制疫情傳播的重要手段。

3.4 綜合治理

3.4.1 化學防治

化學防治是指利用各種化學物質及其加工產品控制有害生物的防治方法。其具有見效快、操作簡便、經濟效益高等特點，但長期過量使用化學防治措施會使得病原物產生抗藥性，不利于林業的可持續發展[17]。因此，新型化學藥劑、生物殺蟲劑及抗生制劑等替代品的研究和應用變得尤為迫切。在此趨勢下，相關企業或部門應積極研發符合生態可持續性標準的“綠色”或生態友好型化學品，以有效控制林木病蟲害的發生。

3.4.2 生物防治

生物防治是指利用有益生物或其他生物抑制或消滅有害生物的一種防治方法，包括微生物防治、寄生性天敵防治、捕食性天敵防治三大類[18]。微生物防治常見的有應用真菌、細菌、病毒和能分泌抗生物質的抗生菌，如應用白僵菌防治馬尾松毛蟲、用蘇云金桿菌各種變種制劑防治多種林業害蟲、病毒粗提液防治蜀柏毒蛾、松毛蟲、泡桐大袋蛾等。寄生性天敵防治主要有寄生蜂和寄生蠅，例如，利用赤眼蜂、寄生蠅防治松毛蟲，用腫腿蜂防治天牛。捕食性天敵防治是指引入捕食性生物，如蜘蛛、瓢蟲等作為自然調節機制。此法基于生態可持續性，并致力于減少化學干預，捕食者專門捕獲特定蚜蟲且對環境變化具有較低敏感度，可以減少對化學農藥的使用需求。此外，此舉將促進生物多樣性的恢復與加強，優化生態系統服務，進而推進生態與農業領域的和諧共生[19]。

3.4.3 物理防治

物理防治方法是指利用簡單工具和各種物理因素，如光、熱、電、溫度、濕度和放射能、聲波等防治病蟲害，是林木病蟲害防治的重要手段之一[20]。林業工作者可在樹木周邊部署防蟲網等物理隔離措施，以及設置燈火陷阱或利用超聲波防治技術，以防止害蟲接觸作物并削弱害蟲的繁殖能力。在選擇樹種方面，林業工作者應選擇病蟲害抵抗力強的樹木品種。同時，研究人員可通過培育并篩選具備較強抗病蟲害特性的新型樹木品種，并周期性地為林業工作者提供相關技術層面的教育與推廣活動，以確保林業生產的穩定性，減少對化學藥品的依賴，并保障作物的健康成長。

4 結束語

林業工程規劃設計與林業病蟲害防治是林業發展的雙管齊下之舉。前者保障了資源的合理開發利用，后者則守護著生態安全與森林健康。兩者的有效協同，不僅可以提升林區的整體效能，還為維護地球的生態平衡和人類的福祉提供了堅實后盾。面對不斷變化的環境挑戰，應持續深化研究和技術創新，不斷優化和創新林業工程的設計和管理模式，實現人與自然和諧共生的愿景。

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收稿日期：2024-06-11

作者簡介：王垚（1980—），男，山東新泰人，工程師，研究方向為林業工程。#通信作者：楊金松（1978—），男，山東新泰人，工程師，研究方向為林業工程，E-mail：348162855@qq.com。