森林病蟲害頻發,嚴重威脅國家生態安全和林業的可持續發展。創新現代信息技術與生物技術在物理防治、化學防治、生物防治、生態調控中的應用,是破解當前困局、提升林業有害生物綜合防控能力的關鍵。在梳理我國森林病蟲害防治面臨形勢的基礎上,相關工作人員從加強關鍵核心技術攻關、完善協同創新機制、健全技術推廣體系、強化科普宣傳引導等方面,提出了推進林業有害生物綜合防控技術創新應用的對策建議。結果表明,要堅持生態優先、綠色發展,以科技創新為引領,強化多元主體協同聯動,加快構建開放共享、多措并舉的現代林業有害生物治理體系,切實維護森林生態安全,為推進生態文明建設、全面建設社會主義現代化國家提供有力支撐。
我國是世界森林病蟲害受害大國。第九次全國森林資源普查數據顯示,2014—2018年,全國受害森林面積年均約0.073億hm2,占森林總面積的9.80%。重大林業有害生物威脅常態化,松材線蟲病等疫情時有發生,區域性重點林木病蟲害易發多發,外來入侵生物屢禁不止,給國家生態安全和林業經濟造成巨大損失。黨的二十大報告提出,加快發展方式綠色轉型,深入推進環境污染防治,強化生態系統多樣性保護,提高生態系統質量和穩定性。加強森林病蟲害綜合防控,維護森林生態安全,是貫徹落實黨中央決策部署的重要舉措,對于推進生態文明建設、促進林業高質量發展具有重要意義。
一、森林病蟲害的特點及其產生原因
(一)森林病蟲害的特點
森林病蟲害具有暴發突然、蔓延迅速、為害嚴重等特點。一旦發生,極易形成大面積疫情,給森林資源和生態環境帶來較大損失。導致森林病蟲害頻發的原因復雜多樣,既有自然因素,僅有人為因素。
1.種類多樣性。森林病蟲害種類極其豐富,據不完全統計,我國林木的病害有200多種,蟲害1000多種。常見的病害有松毛蟲、落葉松毒蛾等。常見的蟲害有松材線蟲病、褐根病、潰瘍病等。不同地域、林種其發生的優勢病蟲種類差異顯著。
2.為害的嚴重性。病蟲害一旦暴發,會導致林木大面積死亡,造成整個林分毀壞,生態系統退化,且很難恢復。我國松材線蟲病曾導致幾千萬株松樹死亡,美國櫟樹枯萎病曾導致幾十億株櫟樹死亡。病蟲害已成為威脅森林的頭號殺手。
3.蔓延的流行性。病蟲害在發生區極易迅速蔓延成災。病害多通過孢子在風力作用下快速傳播。蟲害則借助自身的飛行和爬行能力,向四周擴散。此外,一些病蟲害還會通過貿易苗木、原木的運輸在不同區域間傳播,并且迅速波及一個大區。
4.發生的區域性。不同區域發生的病蟲害種類差異很大。總體上,我國南方病害多于蟲害,北方蟲害多于病害。華北、西北常發生蝗蟲,東北多見紅脂大小蠹,華東發生松毛蟲、美國白蛾,西南則松毛蟲、褐天牛等為害嚴重。
(二)森林病蟲害產生的原因
1.氣候因素。氣候變暖使得越冬害蟲存活率提高,加速繁殖,加之極端天氣事件頻發,干旱、洪澇等使林木抗病蟲能力下降,為病蟲害發生創造了條件。
2.生物因素。病原物種和寄主樹種間的互作、林下植被與病蟲的關系、天敵昆蟲與害蟲的關系等復雜的生物網絡,對森林病蟲害的發生具有顯著影響。
3.林分結構。純林、過密林分抗逆性差,容易導致病蟲暴發流行。復層異齡混交林具有較強的自我調節能力,發生病蟲害的風險相對較低。
4.外來入侵。隨著國際貿易的頻繁,許多本土不具備的病蟲害通過苗木、木材等途徑,從國外傳入,給森林造成新的威脅。
二、森林病蟲害防治中林業技術分析
(一)物理防治技術
物理防治技術是森林病蟲害防治中不可或缺的一種手段。它借助光、聲、電、熱等物理因子,直接殺滅病蟲或改變其生存微環境,從而達到控害的目的。
在防治鱗翅目害蟲方面,光誘捕技術得到廣泛應用??梢岳煤οx的趨光性,在林間懸掛紫外線燈,誘集成蟲,再用高壓電網擊殺,簡便高效。聲波驅避裝置能發出特定頻率的超聲波,干擾害蟲神經系統,令其難以取食或交配,最終使種群數量下降。太陽能殺蟲燈巧妙利用太陽能發電,白天蓄電,夜間誘殺,清潔環保。值得一提的是,物理防治還能與其他防治技術相配合,發揮協同作用。例如,在林間架設頻振式太陽能殺蟲燈,可與性誘劑配合使用,將害蟲誘集到特定區域,再予以殲滅,取得了事半功倍的效果。利用物理防治手段消除病蟲安全高效,且不會對林木、土壤、水源造成污染,是現代林業病蟲害治理中的綠色利器。
(二)化學防治技術
化學防治是目前森林病蟲害治理中最常用且見效最快的方法。其核心是通過人工合成或植物提取的化學藥劑,利用其毒殺、觸殺、熏蒸、忌避等作用,直接控制病蟲種群數量,阻斷其擴散蔓延。當前,高效、低毒、對環境友好的藥劑不斷問世,為化學防治開辟了廣闊前景。常見的施用方式有噴霧、涂刷、樹干注射、毒餌誘殺等。超低容量噴霧技術可將藥液霧化成 5~50 μm 的微小液滴,借助機動性強的無人機在林間精準施藥,大幅提高防治效率。對于部分木質部害蟲,將藥液注入樹干維管束,可使其在木質部內循環,形成長效防護。值得注意的是,在化防實踐中,必須嚴格遵循“3R”原則,即減量化、再利用和再循環,以最大限度地降低農藥施用帶來的負面影響。
(三)生物防治技術
生物防治技術是利用生物之間的拮抗、寄生、捕食等相互作用來控制林業有害生物的一種方法。與化學防治相比,其特點是專一性強、對非目標生物和環境影響較小,日益成為現代林業病蟲害治理的熱點。引入天敵昆蟲無疑是生物防治技術中比較經典的案例。通過繁育和釋放一些如草蛉、瓢蟲等專食性天敵,可以有效控制靶標害蟲種群數量,且不會對森林生態系統造成干擾。近年,隨著分子生物學、基因工程等學科的飛速進步,利用病原微生物防治森林病蟲害的研究日趨深入。工作人員從自然界中篩選諸如白僵菌屬、芽孢桿菌屬等對特定害蟲具有專一致病力的微生物菌株,定向培育后在林間施放,可使害蟲病死率超過80%。當前,轉基因技術已被嘗試用于提高病原菌的毒力和專一性,為生物農藥的創制提供了新思路。
(四)生態調控技術
生態調控是通過模擬自然界的演替規律,利用生態學原理,調節病蟲害發生的生境條件,從而達到長效控害的一種技術。其核心是改善林分結構,提高生物多樣性,增強森林生態系統的自我調節能力。實踐表明,科學營造復層異齡混交林,可以顯著改善林內小氣候環境,為各類天敵昆蟲創造適宜的棲息地,發揮其控害功能。適度的疏伐撫育措施能夠促進林木生長,提高其抗逆性。補植替代,引入天敵寄主植物,為寄生性天敵提供庇護所和維持種群的食物來源。割灌除草,清理病蟲越冬場所,可以有效控制蟲源基數。值得一提的是,借鑒農林復合經營的成功經驗,在林間種植農作物,形成害蟲庫聚集為害,繼而實施綜合治理,成為生態調控的新思路。此外,通過適當火燒、修枝等措施,可以調節林分密度,改善通風透光條件,提高林分的穩定性。
三、森林病蟲害防治中林業技術的應用創新推廣策略
(一)創新物理防治技術應用模式
創新物理防治技術的應用,需要從頂層設計入手,構建多元協同、開放共享的運行機制。政府應制定專項扶持政策,加大資金投入力度,將物理防治技術研發、推廣納入科技計劃和森林病蟲害防治工程,為創新應用營造良好的制度環境。同時,發揮市場配置資源的決定性作用,鼓勵社會資本參與,探索政府和社會資本合作(PPP)等模式,拓寬投融資渠道。建立產學研用一體化平臺,推動科研院所、高校與企業深度合作,加快物理防治裝備的產品化、產業化進程。
龍頭企業應發揮示范引領作用,充分利用物聯網、人工智能等現代信息技術,研發智能化、一體化的物理防治裝備,提高物理防治的精準水平和作業效率。例如,在頻發區推廣“太陽能殺蟲燈+性誘劑”技術,可以顯著擴大防治覆蓋范圍和提高誘殺效率。在北方干旱區,光誘技術與頻振式殺蟲燈聯用,對蝗蟲、蛾類防控效果顯著。積極開展新技術示范推廣,完善技術規程和操作規范,為全面推廣創造條件。同時,加強物理防治從業人員培訓,著力培育一支技術過硬、經驗豐富的現代森林病蟲害防治隊伍。
(二)加強環保型化學藥劑的研發推廣
要把生態環保理念貫穿藥劑研發、生產、施用全過程,嚴格農藥登記管理,加快高效、低風險藥劑創制和應用。聚焦區域性優勢病蟲害,深入開展共性關鍵技術攻關,加快新型藥劑中試放大和產業化進程。同時,健全藥劑質量監管體系,強化生產、流通、使用等環節監管,嚴厲打擊制售假劣農藥行為,為環保型藥劑的推廣應用營造良好的市場環境。
近年,一批環保型化學藥劑相繼問世并投入使用,取得了顯著的防治效果和社會效益。例如,在松材線蟲病防治中,通過篩選高效、低毒的阿維菌素類藥劑,結合樹干注射等新型施藥工藝,顯著減少了藥劑用量,降低了環境風險,為有效遏制疫情擴散發揮了關鍵作用。在落葉松毒蛾防控中,將高效蟲酰肼類等綠色藥劑與性誘劑配套使用,采用無人機超低量噴霧等精準施藥方式,實現了藥劑減量化和防治精準化,為區域林業健康發展提供了有力保障。此外,各地還積極開展新藥示范推廣,大力宣傳環保施藥理念和技術,有力促進了綠色防控措施的落地應用。
未來,應加大基礎研究投入,加強藥劑篩選、制劑創制等關鍵技術攻關。優化政府采購、院地合作等機制,加快新藥推廣應用。強化科技培訓和管理指導,提高林業從業者的施藥水平,推動生態友好型防控措施在生產實踐中落地生根。
(三)完善生物防治技術推廣體系
林業部門要制定生物防治推廣的戰略規劃和政策措施,成立專門機構統籌協調,健全技術標準和操作規程。加大科研投入力度,聚焦關鍵核心技術攻關,加快生防產品創制和產業化進程。建立健全生物農藥、天敵昆蟲等生物防治物資的繁育基地和供應體系。創新社會化服務機制,發展一批生物防治專業化統防統治組織,提供訂單式、菜單式服務。完善補貼政策,降低生物防治的應用成本,調動社會各界參與的積極性。
生物防治推廣的關鍵是建立科學完善的示范推廣體系。各地立足資源稟賦,選擇區域優勢病蟲害,因地制宜開展生物防治試點示范。例如,在我國南方灌木地區,探索建立“政府+企業+合作社+林農”的白蟻綜合防治服務體系,通過政府購買公共服務,企業提供技術和產品,合作社組織林農開展防治,顯著提高了防治覆蓋率和效果。例如,在東北落葉松森林,研究開發了“生物農藥+誘捕器”綜合防控技術模式,利用病原真菌制劑和性信息素誘捕器,實現了林間害蟲種群的精準控制和持續治理。各試點示范區還積極開展技術培訓、現場觀摩等,營造了濃厚的生物防治推廣氛圍。
未來,應著力破除體制機制障礙,創新生物防治推廣模式,強化科技支撐,加快先進適用技術的集成示范和轉化應用。同時,加大宣傳教育力度,普及生物防治理念,營造全社會共同參與的良好氛圍。
(四)深化生態調控的科技支撐
深化生態調控的科技支撐,需要堅持系統思維和生態理念,加強基礎研究和關鍵技術攻關。聚焦生態系統結構與功能、生物多樣性維持機制等前沿理論問題,闡明不同區域、林型的病蟲害發生規律,揭示天敵-害蟲-寄主互作機理,為生態調控提供理論指導。加強信息技術、生物技術等現代科技手段的綜合運用,突破種群監測、風險評估、生境優化等關鍵技術瓶頸,提高生態調控的科學化、精準化水平。整合生態學、林學等多學科力量,加快生態調控先進實用技術的集成創新,為林業有害生物綜合治理提供系統的解決方案。
各地因地制宜開展生態調控關鍵技術集成與示范,積極探索不同區域、林型的應用模式。例如,在南方集體林區,研究構建了“復層異齡混交+農林復合種植+林下養殖”的生態防控技術模式,通過優化林分結構,豐富生物多樣性,顯著降低了林間病蟲害的發生風險,實現了生態效益與經濟效益的雙提升。在西北防護林區,針對檸條銹病等有害生物,采取“抗病品種改造+農牧結合+天敵培育”等生態調控措施,增強了林分自我調節能力,帶動了農牧民就業增收,為防沙治沙和區域生態保育提供了有力支撐。這些探索實踐為生態調控在生產中落地生根積累了寶貴經驗。
未來,應進一步深化科技示范引領,創新推廣機制和運行模式,加強科技人才培養,不斷完善生態調控的科技支撐體系,推動生態調控全面融入林業有害生物綜合治理實踐,為維護森林生態安全、推進生態文明建設提供有力保障。
四、結語
綜上所述,森林病蟲害防治是一項復雜的系統工程,需要多學科、多部門、多主體協同發力。當前,我國林業有害生物防治已進入提質增效、創新驅動的關鍵階段。相關部門要深入貫徹新發展理念,堅持生態優先、綠色發展,加快構建多元協同、開放共享的現代林業病蟲害防控體系。聚焦關鍵核心技術,突破物理防治、化學防治、生物防治、生態調控等領域的瓶頸制約。創新完善“政產學研用”協同創新機制,加快先進實用技術的集成創新和推廣應用。健全現代林業技術推廣體系,創新社會化服務模式,提升基層防治能力。強化科普宣傳,營造全社會共同參與的濃厚氛圍。
作者簡介:李秀艷(1980—),女,陜西榆林人,本科,工程師,主要從事林業技術研究。