病蟲害問題是威脅森林健康的主要因素之一,特別是在單一樹種和密度較高的林地中更為突出。傳統化學防治雖具速效性,但長期使用易造成環境污染和天敵種群受損,影響生態平衡。生物防治技術通過利用天敵、微生物或植物源農藥,以生態友好的方式抑制害蟲種群增長,不僅減少了化學藥劑依賴,還有效提升了森林的生態穩定性。這種技術在安徽淮北地區林業生態修復和經濟林管理中顯示出顯著潛力,是實現可持續森林管理的重要路徑。
1森林撫育中的種苗培育與管理
1.1種苗培育與栽種技術
森林撫育的核心之一是通過科學的種苗培育和栽種技術,確保森林的健康生長。在安徽淮北地區,適合的氣候條件和土壤類型使得松樹、楊樹等經濟樹種的苗木培育成為可能。種苗培育過程中,首先需要優選種源,通過采集適應性強、抗性好的樹種種子,確保種苗的質量。接著,采用溫室育苗、疏苗、剪根等技術手段提高苗木的成活率。在栽種過程中,采用機械化栽植技術,保證苗木栽植深度適宜、密度合理,從而提高苗木的成活率并促進其健康生長。
例如,在栽種過程中,合理的栽植密度是關鍵。適當的樹間距可以確保每棵樹苗都有足夠的空間進行光合作用,避免因過密栽植而產生競爭現象1。與此同時,栽種深度控制也是成功栽植的一個重要因素,栽種過深或過淺都會影響樹苗的根系發育,導致成活率降低。因此,科學的栽植深度和定期管理,如灌溉、松土等,能夠促進苗木的健康成長。
1.2栽后管理與養護
栽種后的養護管理是確保苗木能夠健康成長的關鍵環節。安徽淮北地區的森林撫育作業強調灌溉、除草和病蟲害防治等環節,尤其在干旱季節和初栽期,適時灌溉對于保證苗木生長至關重要。水分管理不僅可以提高苗木的存活率,還能夠促進根系發育,增強抗旱能力。定期的松土和除草工作能夠保證土壤的通氣性和疏松性,減少有害根系的競爭,提高苗木的養分吸收效率。
在病蟲害防治方面,采用生物防治技術,如天敵引入和微生物防治,能夠有效減少化學農藥的使用,降低對生態環境的負面影響。通過引入赤眼蜂、草蛉等天敵控制害蟲數量,以及使用蘇云金桿菌等微生物制劑防治害蟲,既提高了森林生態的穩定性,又保障了苗木的健康生長。
2森林撫育作業中生物防治蟲害技術
2.1天敵引入與保護
天敵引入是利用自然生態鏈中的捕食性或寄生性昆蟲,直接作用于害蟲種群。安徽林業在松毛蟲、楊樹葉甲等害蟲的治理中,廣泛應用了這一技術。例如,赤眼蜂作為重要的寄生性昆蟲,可寄生于松毛蟲卵中,阻止其孵化,使其孵化率下降至 6 0 % 28 0 % 。該技術在安徽林區的應用已覆蓋多個經濟林地。通過定期投放赤眼蜂,控制蟲害種群數量并維持森林生態系統的平衡。
赤眼蜂的引入過程包括人工繁育和投放兩個環節。人工繁育在實驗室中通過調整溫濕度條件,確保赤眼蜂的種群數量和活性達到最佳狀態。投放環節則通過無人機或地面手動釋放,將赤眼蜂分布到林區蟲害高發地段。投放密度通常為每公頃約2萬只,適量的釋放既可有效覆蓋目標區域,又能避免生態系統的過度干擾。
草蛉作為一種捕食性天敵,在楊樹葉甲的治理中也具有顯著效果。草蛉以蟲卵和幼蟲為食,在特定區域投放后,葉甲危害率下降了 4 0 %~5 0 % ,具體投放數據和效果如表1所示。
天敵保護是確保引入技術長期有效的重要措施。安徽林區采取的策略包括減少化學農藥的使用,以避免對天敵種群的間接威脅;同時,在林地周邊種植蜜源植物,如荊條和野花,為瓢蟲、草蛉等天敵提供穩定的食物來源。數據顯示,通過上述措施,某林區的瓢蟲數量增長了 3 0 % ,蟲害發生率降低了 4 0 % 。此外,在楊樹葉甲高發地區,通過草蛉捕食蟲卵和幼蟲,使葉甲危害率降低近一半。
天敵繁育和生態環境優化的結合,使天敵技術逐步轉向系統化和可持續發展。安徽某經濟林區采用季節性人工繁育和自然繁殖相結合的模式,不僅提高了天敵種群的穩定性,還實現了對蟲害的長期控制。這一模式不僅減少了對化學藥劑的依賴,也為構建健康穩定的森林生態系統提供了長效保障。
2.2微生物防治技術
微生物防治利用病原微生物對害蟲的致病作用,在森林蟲害治理中顯示出獨特優勢。蘇云金桿菌和白僵菌是安徽地區廣泛使用的兩類微生物制劑。
蘇云金桿菌通過產生毒蛋白破壞害蟲腸壁,是對鱗翅目害蟲如松毛蟲的特效制劑。在皖北松林中,每公頃噴灑2\\~3千克蘇云金桿菌制劑,害蟲密度可減少 7 0 % 以上。噴灑操作需結合害蟲生活史,一般選在幼蟲期進行,以確保高效殺滅。采用背負式噴灑器或無人機均可實現精準作業,其中無人機在安徽林區的推廣顯著提高了施藥效率。一臺無人機可在1小時內完成約10公頃的噴灑作業,覆蓋率達 9 5 % 以上。
白僵菌是一種廣泛應用的生物制劑,其作用機制與蘇云金桿菌不同。白僵菌通過侵入害蟲的體內,迅速繁殖并釋放有毒物質,最終致使害蟲死亡。這種微生物對楊樹蛀干害蟲尤其有效。在安徽淮北地區,白僵菌的使用使得楊樹蛀干害蟲的密度減少了 6 5 %~8 0 % 。但與蘇云金桿菌類似,白僵菌的效果受到環境條件的影響較大。最佳防治效果通常出現在空氣濕度較高的條件下,尤其是在雨后或清晨,濕度較高,有助于白僵菌的傳播和感染。因此,林業管理部門往往會根據當地的氣象情況,選擇合適的施藥時機,以確保白僵菌的生物活性和效果。
微生物制劑的使用還依賴于精細化施藥技術。安徽某林區采用無人機精準噴灑白僵菌,施藥效率提高了3倍,同時減少了農藥對林地的二次污染。無人機的應用結合高分辨率的林地遙感圖像,可以準確識別蟲害高發區,實現針對性施藥。
2.3植物源農藥的應用
植物源農藥是一類從天然植物中提取的殺蟲或驅蟲活性物質,具有低毒性、環境友好等優點,在現代林業蟲害防治中被廣泛應用。與化學農藥相比,植物源農藥不僅對非靶標生物的影響較小,而且能夠減少環境污染,因此在環保要求日益嚴格的今天,成為了越來越多林區防治蟲害的重要選擇。
苦楝素是從苦楝樹中提取的一種植物源農藥,對松毛蟲和楊樹葉甲具有抑制取食和繁殖的雙重作用。林區每公頃噴灑苦楝素1.5\\~2千克,可有效降低蟲害發生率。在淮北地區的推廣中,林業部門將苦楝種植與農藥提取相結合,既解決了原料來源問題,又促進了本地林業經濟的發展。
山蒼子提取物是另一種重要的植物源農藥,主要用于防治楊樹經濟林中的害蟲。山蒼子提取物含有芳香成分,具有顯著的驅蟲作用。在某林區,噴灑山蒼子提取液后,蟲害活動范圍減少了 4 0 %~5 0 % ,并且防治效果穩定。與苦楝素類似,山蒼子提取物的優勢在于原料獲取便捷且生產成本低,但其防治效果的持續時間相對較短。為了延長其效果并減少頻繁施藥的成本,研究人員結合緩釋技術,通過納米載體技術對山蒼子提取物進行改進,使其在長達兩個月的時間內持續釋放活性成分,從而提高了防治效果并降低了管理頻率。
2.4植被優化與多樣性管理
植被優化和多樣性管理是從生態系統角度出發,減少蟲害發生的重要策略。通過調整林分結構和植物種類的多樣性,能夠有效增強林地的抗蟲害能力,減少蟲害對森林的影響。安徽淮北地區的林區在這方面進行了大量的探索,取得了顯著成效。
混交林種植是優化林地結構的一個核心手段。在楊樹經濟林區,通過引入槐樹、榿木等混交樹種,不僅改善了土壤結構,還能夠分散害蟲種群的分布,降低單一樹種林地的蟲害風險。根據安徽林業部門的數據顯示,混交林區域的蟲害發生率比單一樹種的林地低 2 0 % ~ 3 0 % 。此外,混交林還為各類天敵提供了豐富的棲息環境,有助于自然捕食者的繁殖,從而在自然條件下調節害蟲的種群數量。
驅蟲植物和誘蟲植物的種植也是植被優化的有效手段之一。通過種植一些天然的驅蟲植物,如荊條、苦楝等,不僅能夠直接驅逐害蟲,還能為有益昆蟲如蜜蜂、草蛉等提供棲息場所,從而間接減少害蟲對林地的危害。在安徽淮北的林區,荊條的種植有效促進了天敵的活動,害蟲種群擴散的速度顯著減緩。研究表明,荊條種植區域的天敵活動增加了 2 5 % 以上,害蟲種群的繁殖受到了明顯抑制。
林地管理中對病死木和枯枝落葉的清理也是植被優化的重要內容。這些腐殖物是害蟲滋生的溫床,及時清理能有效減少蟲害的初始種群密度5。某林區每年清理林地約5公頃,松毛蟲幼蟲滋生率減少了近 2 5 % 。結合本地環境特點,引人如香樟、苦楝等抗蟲樹種,進一步提高了林分的健康水平。通過技術細化和綜合實施,安徽省森林撫育作業中的生物防治技術已成為有效管理蟲害的重要手段。這些實踐經驗不僅提升了森林生態系統的穩定性,還為區域林業的可持續發展提供了科學支持和示范效應。
3栽種與生物防治技術的未來發展方向
3.1精準化栽種技術的提升與發展
隨著科技的發展,精準化栽種技術正在成為森林撫育中的一個重要方向。通過遙感技術、地理信息系統技術以及大數據分析,可以更加精準地選擇適宜的樹種,并精確規劃栽植位置、密度和深度。精準化栽種技術不僅可以提高苗木的成活率,還能在栽種過程中有效避免生態環境的破壞。未來,隨著遙感監測技術的進一步成熟,栽種的精準度和效率有望大幅提升,進一步推動森林資源的高效管理。
在應用方面,結合衛星遙感數據與地面調查信息,制定個性化栽植方案,能夠更加科學地預測不同樹種的生長環境,確保栽種后的森林能夠適應當地的氣候和土壤條件,促進森林健康生長。此外,未來有望通過智能化無人機技術來實現更精確的種植與養護工作,提升森林撫育的整體效率。
3.2生物防治技術的智能化與自動化發展
生物防治技術的未來發展趨勢是向智能化和自動化方向發展。通過人工智能、物聯網以及無人機等技術手段,可以實現蟲害防治的全程監控和自動化管理。未來,生物防治的實施將不再依賴于人工定期檢查和手動施藥,而是通過高效的監測系統,實時獲取林區蟲害的動態變化,自動化地調度相關生物防治資源進行投放。
例如,智能化無人機可配備傳感器,實時監測林區的蟲害發生情況,并根據監測結果自動投放天敵昆蟲或微生物制劑。結合大數據分析,能夠實現對害蟲種群的精準預警和防治,從而提高防治效率,降低人工成本。
3.3植物源農藥的創新與應用
植物源農藥因其低毒性、環境友好和生物降解性等優勢,正在成為森林蟲害防治技術的重要組成部分。未來,植物源農藥的研發將更加注重其活性成分的提取、有效性和持效期。通過基因工程技術,科學家有望開發出更具針對性和高效性的植物源農藥,這些新型農藥將能夠有效控制各種森林害蟲,并減少對環境的影響。
在應用方面,植物源農藥與緩釋技術的結合是未來研究的一個重要方向。通過納米技術、微膠囊技術等方法,植物源農藥的活性成分可以在植物體內持續釋放,從而延長其有效期,減少施藥頻率和成本,達到長期防治的效果。此外,植物源農藥的組合應用和多重防治效果也將成為研究熱點,通過聯合使用不同植物源農藥,能夠針對多種害蟲種群,發揮更強的綜合防治效果。
3.4多元化植被管理與生態修復
植被優化與生態修復在森林撫育作業中的重要性日益突顯。未來,林業管理將更加注重多元化的植被管理模式,不僅限于單一樹種的種植,而是通過引入更多的本土植物種類,提升林區的生態功能。通過混交林的種植、生態隔離帶的建立以及適宜的森林結構優化,能夠有效提升森林的抗蟲害能力,減少單一樹種帶來的蟲害風險。
此外,森林生態修復技術的創新將為蟲害防治提供新的思路。例如,在林地修復過程中,除了解決樹種選擇、土壤改良等問題外,還可以通過植被多樣化的管理,創造一個更加穩定的生態環境,從根本上減少害蟲的滋生和傳播。通過引入不同種類的植物,以及提升森林的生物多樣性,不僅能夠優化森林生態系統,還能提高森林資源的可持續性和抗逆性,增強其自我調節能力。
生物防治蟲害技術作為森林撫育的重要手段,以其生態友好和可持續性特點,在改善森林健康、提升生態系統穩定性和實現林業經濟價值最大化方面展現了廣闊的應用前景。通過技術的科學實施和區域化推廣,天敵引入、微生物防治、植物源農藥及植被優化不僅有效控制了害蟲種群,還促進了生態系統的平衡與修復。安徽淮北地區的實踐表明,生物防治不僅是一種蟲害管理手段,更是一項推動生態文明建設、增強森林韌性的重要策略。未來,進一步優化技術和加強多方協作,將為實現綠色發展和人與自然和諧共生提供更加有力的支持。
參考文獻:
[1]陳忠.林業森林病蟲害防控的生物技術研究[J].農業災害研究,2023,13(9):52-54.
[2]楊瑋成.園林植物病蟲害防治中的生物防治技術研究[J].今日農業,2024(20):B53.
[3]康偉.林業蟲害防治技術[J].新農業,2022(10):40-41.
[4]蒲蘊.林業生態工程技術與森林蟲害預防措施研究[J].農業開發與裝備,2021(10):239-240.
[5]李祖翠.森林生態平衡與森林害蟲防治分析[J].鄉村科技,2020,11(25):60-61.