森林資源是我國重要的基礎性資源,也是綠色生態經濟的重要組成部分。為充分發揮林業資源效益,各級林業部門需要重視森林蟲害防治工作,提升林業資源的質量和利用率。森林蟲害類型復雜,危害嚴重,傳統化學防治容易對森林生態系統造成破壞,生物防治具有綠色、無污染、高效等特征,成為近年森林蟲害的主要防治方式。基于此,文章闡述了森林蟲害生物防治的優勢和存在的問題,說明了森林蟲害生物防治常見技術措施,并針對性提出優化對策,以期提升森林蟲害生物防治工作的效果。
林業項目發展不僅能夠營造良好的生態環境,打造多樣的生態體系,也能夠實現木材資源的有效利用,助力社會經濟發展。蟲害防治是林業建設工作的重要內容之一,近年我國森林面積不斷增加,蟲害防治工作趨勢更加嚴峻。綠色環保理念下,無毒無害的生物防治技術受到了廣泛的關注。各級林業部門應當明確生物防治技術優勢,針對存在的問題,探討優化對策。文章對此進行了探討研究。
一、森林蟲害生物防治的優勢
生物防治技術是指通過保護利用害蟲天敵、發展性激素等進行防治的技術。在森林蟲害防治工作中,該技術主要有以下幾點優勢:
1、有利于環境的保護
生物防治技術利用生物之間的相互制約,取得有效防治效果,避免了農藥等化學制品的大量使用,不會毒害周邊生態環境,同時不會造成殘留,對于森林生態環境的保護具有重要作用。
2、有利于長久防治
生物防治技術通過對自然生態的人工干預,能夠發揮生態系統自我修復優勢,在害蟲、天敵間逐漸構建新的生態平衡,形成長期的相互制約,是一項可持續發展的技術,對于森林蟲害的長久防治發揮著保障作用。
3、有利于提升林業建設經濟效益
傳統森林蟲害防治使用化學方式,需要投入大量資金購買農藥、噴霧器等,還需耗費人工噴灑,資金成本、人力成本較高。同時會使得部分害蟲產生一定的抗性,需不斷加大農藥使用量、噴灑頻率,阻礙了林業建設經濟效益的提升。生物防治技術借助害蟲天敵進行防治,能夠就地取材,大大降低了蟲害防治成本,提升了林業建設的經濟效益。
二、森林蟲害生物防治工作中存在的問題
1、森林蟲害防治任務嚴峻
近年來,我國林業建設速度加快,一定程度上擴大了森林蟲害的危害面積,森林蟲害種類更加多樣。同時,全球氣候變暖導致氣象環境變化,影響了森林植被的健康成長,也使得害蟲有了生長繁衍的機會,森林蟲害發生數量逐年增加。此外,相較于森林植被的生長速度而言,害蟲的生長繁衍和傳播速度更快,近年部分外來害蟲進入我國,其環境適應能力更加強大。例如美國白蛾能夠在-16℃的低溫到40℃的高溫環境中生存,平均每次產卵500~2000粒,一年可繁衍3~4代,可以在很短的時間內泛濫成災,也容易伴隨著人為活動遠距離傳播,森林蟲害防治工作嚴峻。
2、生物防治技術不足
近年來,生物防治技術在森林蟲害管理領域獲得了廣泛的采納與應用,旨在以更為環保和可持續的方式控制蟲害。在實際操作中,部分地區面臨生物防治技術實施不充分的問題。部分林業管理機構在部署生物防治策略時,未能充分考量本地蟲害的獨特性,包括其發生特征、周期性變化等核心要素,而是簡單地復制了其他地區已證明有效的做法。這種做法忽視了地域差異對蟲害防治效果的關鍵影響。此外,針對某些地區森林原生生態系統中天敵資源匱乏的問題,引入外來物種作為生物防治手段已成為一種選擇。然而,這一過程中,林業部門往往未能充分評估外來物種對新環境的適應能力,導致部分外來物種在新棲息地中過度繁殖。這種失控的繁殖不僅未能有效遏制目標蟲害,反而可能引入新的生態問題,如競爭排斥本地物種、破壞生物多樣性等,最終違背了生物防治技術保護生態環境、促進生態平衡的初衷。
三、森林蟲害生物防治技術措施
1、微生物防治技術
微生物防治是指利用真菌、細菌、抗生菌等微生物,使其附著在植株表面,在害蟲啃食植株過程中進入害蟲體內,提升害蟲的死亡率,抑制害蟲生長、繁殖的速度,進行蟲害防治的方式。實施過程中,各級林業部門需要基于本地森林蟲害特點,選擇對應的微生物種類,并嚴格控制微生物制劑配比,以充分發揮防治作用。例如,防治松毛蟲、蜀柏毒蛾,可以在植株表皮、枝葉上涂抹芽孢桿菌混合菌株的發酵液;防治馬尾松毛蟲、松褐天牛,可以直接噴灑一定比例的白僵菌,達到防治效果。合理的微生物防治技術能夠避免害蟲出現抗藥性突變,維持森林自然修復力。
2、捕食性天敵防治技術
投放啄木鳥、山雀等鳥類生物及部分益蟲、蛇、蜘蛛等能夠捕食害蟲的天敵同樣能夠得到好的防治效果。例如瓢蟲類能夠大量捕食蚜蟲、螨蟲等森林害蟲的幼蟲,阻斷其繁殖渠道,無需噴灑農藥。螨瓢蟲、龜紋瓢蟲等種類環境適應能力強,能夠在高溫下存活,適用于夏季的蟲害防治。捕食性天敵防治應用過程中,各級林業部門應當詳細調查本地森林生態系統的結構,明確捕食性天敵的分布范圍和數量。如需引入外來物種,還應考慮到外來物種入侵的可能性,合理確定投放數量、投放間隔,維護森林生態系統的穩定性。例如,針對松毛蟲防治,可以在蟲害較為集中的區域人工投放瓢蟲和草地金龜子,投放密度為瓢蟲7500只/hm2,草地金龜子5000只/hm2,并在林木周邊適宜種植牽牛花、紫花苜蓿等,可為甲蟲提供充足的花粉和花蜜,提升甲蟲的繁殖率和存活率。
3、寄生性天敵防治技術
寄生性天敵防治技術是指通過赤眼蜂、黑卵蜂、寄生蠅等寄生性昆蟲,使其寄生于森林害蟲蟲卵或幼蟲體內,占據成蟲生長空間,控制害蟲數量。此外,寄生性昆蟲成熟后,還會繁殖發育后代,主動對其他害蟲進行寄生,能夠有效抑制森林害蟲的周期性暴發。寄生性天敵防治技術實施過程中,各級林業部門需要全面把握本地森林蟲害的暴發時間、暴發規律、發病面積等,并結合寄生性天敵的環境適應能力、發育時期,合理確定寄生性天敵的投放量,在保證生態平衡的基礎上,提高森林蟲害生物防治措施的實施效率。例如,針對松材線蟲防治,可以選取能夠寄生于松材線蟲蟲蛹內的花絨堅甲蟲,結合本地蟲害發病記錄,在松材線蟲暴發前,分2~3次,通過噴灑、滴灌花絨堅甲蟲懸浮液,或直接投放成蟲,每次投放5000~7000只/hm2。實踐中,可以采取隔行投放或定點投放的方式,各投放區需間隔至少20cm。同時,應選擇良好天氣,確保環境溫度18℃~25℃,相對濕度不低于60%,避免在炎熱時期投放,確保花絨堅甲蟲能夠順利寄生,增強防治效果。
4、生物農藥防治技術
生物藥劑是用能夠殺滅、抑制病蟲害的真菌、細菌、昆蟲病原病毒或其生長素、信息素等代謝物質制成的綠色農藥,種類多樣,毒副作用低,不易殘留,對環境危害小,保障蟲害防治的高效、持久。每年僅需噴灑2~4次生物農藥即可有效防治森林蟲害。實踐中,各級林業部門應當結合本地森林地理位置、地域特征、環境溫度、降水量、日照時間等因素,合理選擇生物農藥制劑,配制對應劑量。常見的生物農藥防治技術如下:
①昆蟲病原細菌型生物農藥
在森林害蟲繁殖發育期間,可以利用昆蟲病原細菌型生物農藥,提升環境中微生物數量,使得害蟲蟲卵、幼蟲受到細菌侵蝕死亡。相關研究表明,昆蟲病原細菌型生物農藥的應用能夠將害蟲幼蟲存活率抑制在5%~15%。白僵菌作為一種蟲類真菌,能夠侵入200多種昆蟲體內,是應用最為廣泛的昆蟲病原細菌型生物農藥之一。森林蟲害防治中,可以將白僵菌加入石硫合劑中,并混合少量病原線蟲,通過農藥施加裝置定期向植株根部、葉部噴灑,能夠有效防治靳氏苔螨、果樹豹蛾、美國白蛾等森林害蟲。需要注意的是,微生物的環境抵抗力有限,需要結合本地環境狀況適當調控藥量。例如環境溫度低于15℃時,500L/hm2的藥量即可發揮防治作用;如環境溫度高于25℃時,需要增加藥量700~1000L/hm2,最大限度保證防治效果。
②昆蟲病原病毒性生物農藥
昆蟲病原病毒型生物農藥利用昆蟲病原病毒毒素進行防治工作,能夠使得害蟲受到病毒感染死亡,適用于繁殖、發育、活動等各個階段,防治效果較昆蟲病原細菌型生物農藥更高。現階段應用較廣的是甘藍夜蛾核型多角體病毒生物農藥,對于甘藍夜蛾、煙青蟲、尺蠖等鱗翅目森林害蟲均具備防治效果,且僅對其發生作用,安全性出色,對調控森林害蟲種群密度具有積極作用。
③生長調節劑生物農藥
生長調節劑生物農藥能夠干預、阻斷害蟲的生長發育過程,削弱其生長發育能力,達到防治的效果。例如滅幼脲 3 號能夠防治甘藍夜蛾、煙青蟲、尺蠖等鱗翅目害蟲,對環境危害小,效果顯著。
④生物酶農藥
生物酶是具備靶向性的防治效果,近年生物農藥領域的研究重點。例如使用蛋白酶抑制劑,能夠抑制、消殺害蟲體內腸道蛋白活性,影響其氨基酸攝入,并最終死亡。各級林業部門應當重視生物酶農藥的效果,積極引入實踐。
5、基因技術
①開發轉基因植物
將特定的抗蟲基因與林木原有基因融合,能夠通過改造性狀的方式,使林木自身產生對特定害蟲有毒或排斥作用的物質,發揮蟲害防治作用。例如將轉Bt基因融合至林木中,能夠使林木產生Bt毒素,有效抵抗害蟲侵害,現今已得到普遍應用。近年抗蟲轉基因植物的開發更關注使林木產生酶等特定小分子產物,以干擾害蟲的消化、生殖過程,發揮生物農藥的作用。
②改造害蟲基因
利用基因驅動技術,能夠直接對森林害蟲的基因進行改造,使其具備無法繁殖、生存能力低下的基因,并在種群內傳播擴散,發揮防治作用。與其他生物防治技術相比,基因改造技術能夠從害蟲自身入手,利用種群自然特性,發揮長期防控作用。但基因改造技術存在一定的生態安全風險,推廣應用過程中應當注重環境安全評估,確保基因改造技術的可持續性,最大限度避免對森林生態環境的影響。
③害蟲基因識別技術
有效的害蟲識別能夠提前預測蟲害災情,為病蟲害的早期預警和監控提供了可能。傳統害蟲識別通過害蟲形態特征進行判斷,對于部分形態相近的害蟲判定往往準確度較低。分子標記技術、基因測序技術等基因技術為精準快速地識別害蟲提供了有效手段。例如,可以通過DNA條形碼技術,提取害蟲DNA,根據其中特定片段序列,精準判定害蟲物種。也可以通過分子診斷技術,借助DNA聚合酶對害蟲DNA鏈中的部分分子進行擴增,迅速檢測其中病原體,判斷害蟲物種,在害蟲數量較少的條件下也能夠實現精準識別。通過害蟲基因識別技術,林業部門能夠結合蟲害災情,及時采取針對性防治措施,提升蟲害防治效果。
6、森林蟲害生物防治技術發展創新方向
伴隨著我國生物技術的發展,更多的生物技術逐漸進入高效育種、精準病蟲害管理、強化生態系統服務功能、保護生物多樣性等領域,輔助蟲害防治工作開展。高效育種方面,CRISPR/Cas9等基因編輯技術逐漸用于林木的基因改良,能夠更加精確的優化林木基因,提升林木蟲害的抗性,增加林木工程經濟價值。精準病蟲害管理方面,除蟲害的預測和早期診斷外,基于RNA干擾(RNAi)技術能夠干擾害蟲的RNA合成,從根源出發,發揮防治作用。強化生態系統服務功能方面,生物技術能夠強化林木的生長力和災害抵御能力,進一步優化林分結構,提升林木的碳固定能力,強化林木的水源、土壤涵養功能。保護生物多樣性方面,能夠通過基因培養等技術,修復被破壞森林,恢復瀕危樹種,營造更加優良的森林生態環境,充分發揮森林的自我修復力。
四、森林蟲害生物防治優化措施
1、合理選擇生物防治技術措施
我國森林面積廣,樹木種類多,已知的森林病蟲害種類超過 8000種,近200種蟲害會對森林生態系統造成毀滅性的破壞,森林蟲害防治工作面臨著不同的要求。各級林業部門應當堅持因地制宜理念,合理選擇生物防治措施,確保森林蟲害防治工作效果。實踐中,各級林業部門應當全面調查森林蟲害的暴發原因、發展方向、蔓延速度及害蟲種類等,并結合智能傳感器、大數據、云計算等信息技術工具,預測本年度森林蟲害發生趨勢,結合不同生物防治技術措施的優劣,進行合理選擇。同時,需要關注整體森林生態系統,合理控制森林中害蟲、捕食類天敵、寄生性天敵的比例。例如在益蟲、鳥類停留的地方設置越冬巢箱,提供食物,充分發揮森林的自我修復能力,走可持續發展的道路。
2、提高森林蟲害預防水平
森林蟲害發生迅速、影響范圍廣,為充分發揮生物防治技術措施的效用,各級林業部門應當從源頭入手,做好森林蟲害預防工作,提升森林蟲害預防水平,降低森林蟲害暴發概率和森林蟲害治理難度。林業部門應當建立健全林業資源保護管理體系,落實生態保護制度,科學開展森林資源建設和林木撫育工作,保護森林生態環境,提升森林自我修復能力,以預防蟲害、根除蟲害,實現森林的永續發展。
3、健全防治監管體系
森林蟲害的防治工作需要針對性強、內容完善的監督管理體系的規范和指引。各級林業部門應當依據本地區實際,健全森林蟲害防治監管體系。需要重視對林業資源的監督管理,有計劃、合理開發林業資源,嚴禁過度采伐、偷伐樹木,保證森林生態結構的完整性;禁止捕殺益蟲、鳥類,為害蟲天敵營造良好的生存空間。
綜上所述,森林蟲害生物防治具有綠色、無污染、高效等顯著特征,值得各級林業部門重視。實踐中,林業部門應當意識到生物防治技術在環境保護、長久防治、森林建設經濟效益等方面的優勢,針對生物防治任務嚴峻、技術應用不足的現狀,合理選用微生物防治技術、捕食性天敵防治技術、寄生性天敵防治技術、生物農藥防治技術,并從合理選擇生物防治措施、提升蟲害預防水平、健全防治監管體系等方面入手,以充分發揮森林蟲害生物防治技術的效用,保證我國林業資源穩定、可持續發展。