隨著全球生態(tài)環(huán)境的日益惡化以及人類對森林資源依賴程度的不斷增加,森林病蟲害問題愈發(fā)嚴(yán)重,成為制約林業(yè)發(fā)展的重要因素之一。傳統(tǒng)的森林病蟲害防治措施側(cè)重于化學(xué)方法的運(yùn)用,這雖然在短期內(nèi)效果顯著,但從長遠(yuǎn)來看,會(huì)造成環(huán)境污染、非靶標(biāo)生物受害以及病蟲害抗藥性增強(qiáng)等問題。因此,開發(fā)綜合性的病蟲害防治策略勢在必行,該策略需充分利用現(xiàn)代林業(yè)科學(xué)的成就,包括生物防治、物理防治以及適度的化學(xué)干預(yù)等,構(gòu)建一個(gè)環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)高效、可持續(xù)的森林培育體系。
森林作為地球的重要生態(tài)系統(tǒng),不僅為人類提供木材、紙張等基本資源,還發(fā)揮著保護(hù)生物多樣性、調(diào)節(jié)氣候和維護(hù)水土的重要功能。然而,森林病蟲害的頻發(fā)嚴(yán)重威脅了森林資源的健康發(fā)展,對生態(tài)環(huán)境造成了不利影響,并給經(jīng)濟(jì)帶來了巨大損失。傳統(tǒng)的防治手段往往忽視了生態(tài)平衡的重要性,導(dǎo)致環(huán)境污染和生態(tài)破壞。因此,需要應(yīng)用綜合性的病蟲害管理策略,這是實(shí)現(xiàn)森林資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵。
一、森林病蟲害的分類
1、森林病害的類型與特點(diǎn)
① 真菌病害
這類病害由各類真菌引起,通過孢子或菌絲體傳播,能夠在不同的環(huán)境和季節(jié)條件下迅速感染林木。真菌病害,如葉斑、枯萎、根腐等,常會(huì)影響樹木從根部到葉尖的任何部分。例如,松樹赤枯病是由真菌通過傷口進(jìn)入樹木體內(nèi),導(dǎo)致樹脂流出,樹冠變紅,最終樹木死亡。
② 細(xì)菌病害
細(xì)菌病害通常是由細(xì)菌病原體引起,這些細(xì)菌通常通過雨水、昆蟲或人類活動(dòng)傳播。細(xì)菌病害的癥狀包括葉片斑點(diǎn)、組織軟化、潰瘍等。與真菌病害不同,細(xì)菌性病害通常需要較高的濕度和特定的環(huán)境條件才能擴(kuò)散蔓延。例如,松皰銹病便是一種由細(xì)菌引發(fā)的病害,它在濕度較大的環(huán)境中迅速傳播,導(dǎo)致松樹樹皮腫脹、開裂,流出膠狀物質(zhì),嚴(yán)重影響樹木的生長與存活。此外,細(xì)菌病害還可能導(dǎo)致林木葉片出現(xiàn)水漬狀斑點(diǎn),隨著時(shí)間推移,斑點(diǎn)擴(kuò)大并導(dǎo)致葉片枯死,進(jìn)而影響整株樹木的健康。
③ 病毒病害
在森林環(huán)境中,病毒性病害雖然不常出現(xiàn),但它們對樹木造成的損害是相當(dāng)嚴(yán)重的。這些病害主要通過昆蟲媒介,特別是蚜蟲和葉蟬,進(jìn)行傳播。病毒一旦侵入樹木,就會(huì)在細(xì)胞間擴(kuò)散,干擾樹木的正常生理機(jī)能。由于病毒性病害難以治療,因此在管理上,人們更注重于預(yù)防和控制病毒的傳播途徑。例如,松樹黃矮病是由病毒通過葉蟬傳播的,它會(huì)導(dǎo)致松針變成黃色,生長受阻,最終可能導(dǎo)致樹木的死亡。
2、森林蟲害的種類
① 食葉昆蟲
食葉昆蟲是森林中最常見的蟲害類型之一,它們主要以樹葉為食,通過消耗葉片來獲取營養(yǎng)。這類昆蟲的大量繁殖會(huì)導(dǎo)致樹木葉片大面積缺失,進(jìn)而影響樹木的光合作用和生長。例如,松毛蟲、美國白蛾等,它們的幼蟲階段會(huì)大量取食葉片,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致整株樹木死亡。
② 蛀干昆蟲
這類昆蟲會(huì)鉆入樹木的枝干內(nèi)部,通過取食木質(zhì)部和韌皮部來獲取營養(yǎng)。它們的危害往往更為隱蔽,因?yàn)槭芎Σ课辉跇淠緝?nèi)部,不易被察覺。蛀干昆蟲的活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致樹木內(nèi)部組織受損,影響水分和養(yǎng)分的輸送,進(jìn)而使樹木生長衰弱,易受其他病蟲害的侵襲。嚴(yán)重時(shí),可導(dǎo)致樹木枯死或風(fēng)折。例如,天牛、吉丁蟲等,它們都是常見的蛀干昆蟲,對森林健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
③ 種實(shí)昆蟲
這類昆蟲主要以樹木的種子、果實(shí)等繁殖器官為食。它們的取食行為不僅直接減少了種子的數(shù)量和質(zhì)量,還可能導(dǎo)致種子無法萌發(fā),從而影響森林的自然更新能力。一些種實(shí)昆蟲在取食過程中還會(huì)將病菌或病毒帶入種子內(nèi)部,進(jìn)一步加劇病害的傳播。例如,橡實(shí)象鼻蟲、核桃舉肢蛾等,它們都是常見的種實(shí)昆蟲,對森林的更新和恢復(fù)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
④ 根系昆蟲
這類昆蟲主要損害樹木根部,影響水分和養(yǎng)分吸收。它們的活動(dòng)導(dǎo)致樹木生長受阻,嚴(yán)重時(shí)可致樹木死亡。根系昆蟲在土壤中活動(dòng),難以觀察,防治困難,對森林健康構(gòu)成威脅。例如,金龜子、白蟻等,對森林生長和穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
⑤ 吸汁昆蟲
吸汁昆蟲,如蚜蟲、蝽象等,通過刺吸樹木的葉片、嫩梢或果實(shí)吸取汁液。這不僅直接造成營養(yǎng)流失,還可傳播病毒病害。受影響的樹木會(huì)出現(xiàn)生長遲緩、葉片變形或褪色等癥狀。
二、森林培育前的病蟲害預(yù)防措施
1、抗病蟲品種選育
選育抗病蟲品種是森林培育前預(yù)防病蟲害的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,通過遺傳學(xué)和生物技術(shù)手段,可以培育出具有抗病蟲害特性的樹種,選育工作通常從評估不同樹種或同一樹種不同個(gè)體間的抗病性開始,通過野外調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室測試,識別出那些較少受病蟲害影響的樹種或變種。隨后,可利用這些具有天然抗性的特征,通過雜交、回交等傳統(tǒng)育種方法,或者采用更為先進(jìn)的基因編輯技術(shù),將抗病蟲害的性狀轉(zhuǎn)入其他優(yōu)良品種中。例如,通過基因標(biāo)記輔助選擇,可以在較短的時(shí)間內(nèi),精確地將控制抗性的基因位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)品種中,從而大幅提升新品種的研發(fā)效率和準(zhǔn)確性。現(xiàn)代生物技術(shù)(如基因組編輯技術(shù))也被用于直接修改樹木的遺傳物質(zhì),賦予其特定的病蟲害防御機(jī)制,增強(qiáng)其產(chǎn)生自然防御化合物的能力。
2、土壤消毒與改良
土壤中的病原體(如真菌、細(xì)菌和病毒)可以長期存活,并對新植的苗木造成感染。通過化學(xué)或物理方法進(jìn)行土壤消毒可以有效降低這些病原體的數(shù)量。化學(xué)消毒通常使用甲基溴、甲醛等土壤熏蒸劑,這些化學(xué)品能滲透土壤,殺滅大部分有害生物。然而,由于化學(xué)消毒對環(huán)境產(chǎn)生不利影響,越來越多的種植人員選擇物理消毒方法,如太陽能消毒,這種方法通過覆蓋透明塑料薄膜加熱土壤至高溫,以消滅病原體。除了消毒,土壤的理化屬性改良也是必要的。適當(dāng)調(diào)整土壤pH值、增加有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤結(jié)構(gòu)和排水性能等措施,都能提高土壤的健康狀態(tài),并增強(qiáng)植物對病害的抵抗力。例如,石灰的施用可以中和酸性土壤,提高某些喜堿植物的生長效率;而有機(jī)肥料的添加則能改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤生物多樣性,間接抑制病害的發(fā)生。
3、林地清理
此操作目的在于移除可能成為病蟲害滋生和藏匿之地的死樹、病弱植物和雜草,減少病蟲害在林地中的傳播。通過砍伐病死木、剪除病弱枝條并及時(shí)清除林地內(nèi)的雜草,可以降低病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),適當(dāng)處理這些廢料,如通過焚燒、堆肥或其他環(huán)保方式處理,還能減少潛在的病原體再次侵染健康樹木的機(jī)會(huì)。林地清理還應(yīng)包括改善林地衛(wèi)生條件,如清理林間道路和防火隔離帶,以阻止病蟲害通過這些途徑傳播。
4、合理規(guī)劃林木種植密度與布局
適當(dāng)?shù)姆N植密度能夠確保每株樹木周圍都有足夠的空間進(jìn)行生長,這不僅有助于樹木充分吸收陽光和營養(yǎng),減少因資源競爭導(dǎo)致的弱生長,還能夠降低樹冠的濕度,減少病害的發(fā)生。如果林木種植過密,潮濕的環(huán)境將成為病原菌和一些喜陰害蟲的理想滋生地,而陽光充足的環(huán)境則能抑制這些有害生物的生存和繁殖。合理的林分布局包括不同樹種的混交種植,這種方法不僅能加大自然森林的多樣性,還能增強(qiáng)森林的生態(tài)平衡和自然抵御病蟲害的能力。混交林中的不同樹種能夠各自吸引不同的天敵,這些天敵在捕食過程中不僅控制了害蟲的數(shù)量,也在一定程度上維持了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物多樣性。某些樹種能通過分泌化學(xué)物質(zhì)來抑制特定病蟲害的存活,如一些針葉樹能分泌出可以自然驅(qū)蟲的揮發(fā)性油。因此,在選擇樹種時(shí),應(yīng)考慮其對特定病蟲害的抗性以及它們之間的相互作用。通過科學(xué)規(guī)劃種植密度和布局,可以阻隔病蟲害的傳播路徑。例如,可以在易受病蟲害侵襲的地區(qū)周邊種植耐病蟲的樹種,形成一道生物屏障,減緩或阻止病蟲害的擴(kuò)散。
三、森林培育中的病蟲害治理措施
1、生態(tài)治理
生態(tài)治理在森林培育中是一種上策,它通過增強(qiáng)森林生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力來預(yù)防和控制病蟲害,而不過度依賴化學(xué)農(nóng)藥。這種方法的核心在于維護(hù)和恢復(fù)森林的自然平衡,提高其抵御外部壓力的能力。具體措施包括促進(jìn)植物多樣性、保護(hù)和引入天敵種群、調(diào)整森林結(jié)構(gòu)等。例如,通過混交不同樹種來創(chuàng)建多層次的林冠結(jié)構(gòu),可以降低病蟲害的傳播速度,并增加天敵(如鳥類和昆蟲捕食者)的生存空間。覆蓋作物和綠肥植物的使用不僅可以改善土壤質(zhì)量,還能吸引有益昆蟲,增加生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,從而自然減少害蟲的數(shù)量。生態(tài)治理還包括合理調(diào)整林木的種植密度,以避免因過度密集導(dǎo)致的微環(huán)境濕度增加、光照減少,這些條件往往利于病害的發(fā)生。同時(shí),科學(xué)的撫育間伐可以去除病弱個(gè)體,阻斷病蟲害的擴(kuò)散路徑。在水源管理上,合理排布水源,避免積水區(qū)域形成,也是治理病原生物滋生的重要措施。
2、生物治理
生物治理策略是利用天然生物相互作用來控制森林中的病蟲害,這是一種環(huán)境友好且長期的解決方式。它主要涉及使用生物控制治理,如捕食性昆蟲、寄生性昆蟲以及病原微生物來直接抑制害蟲種群。選擇適當(dāng)?shù)纳锟刂浦卫硇枰獙ι鷳B(tài)系統(tǒng)有了解,以確保新引入的生物不會(huì)對本地生態(tài)造成破壞。包括引入捕食性蜂種控制樹皮甲蟲,或使用真菌和細(xì)菌等微生物制劑來治療植物病害。生物治理還包括植物伴生種植,即在主要林木周圍種植具有驅(qū)蟲或吸引天敵功能的植物種類,間接減少害蟲對主要樹種的傷害。例如,種植大蒜、洋蔥等具有天然抗菌特性的植物,可以在一定程度上防止某些真菌性疾病的擴(kuò)散。生物治理不僅提高了生物多樣性,還幫助建立了一個(gè)自我調(diào)節(jié)的生態(tài)系統(tǒng),減少了人工干預(yù)的需要。然而,這種方法需要長期監(jiān)測和科學(xué)管理,以確保長期效果和生態(tài)安全。
3、化學(xué)治理
化學(xué)治理在森林培育中是控制病蟲害的一種快速有效的方法,尤其是在病蟲害大范圍暴發(fā)時(shí)。這種方法主要涉及使用化學(xué)農(nóng)藥,如殺蟲劑和殺菌劑,針對性地減少或消滅害蟲和病原菌的種群。選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)農(nóng)藥需要考慮病害的種類、林木的生長階段以及環(huán)境條件等因素。例如,對于一些特定的昆蟲害蟲(如松毛蟲和樹皮甲蟲)可以使用含有擬除蟲菊酯類成分的農(nóng)藥進(jìn)行防治;而對于真菌性疾病,則可能需要使用系統(tǒng)性殺菌劑。化學(xué)治理的應(yīng)用必須嚴(yán)格遵守使用說明,合理調(diào)配噴灑劑量和頻次,以減少對非目標(biāo)生物(如益蟲、鳥類和其他野生動(dòng)物)和環(huán)境的影響。為了防止病蟲害產(chǎn)生抗藥性,通常建議輪流使用不同作用機(jī)制的農(nóng)藥。在某些情況下,還可以采用微膠囊技術(shù)或緩釋型制劑,這些制劑能延長農(nóng)藥的作用時(shí)間,并降低對周圍環(huán)境的污染。然而,化學(xué)治理不應(yīng)成為唯一的管理手段,而是應(yīng)與其他治理方法,如生物治理或物理治理結(jié)合使用,實(shí)現(xiàn)病蟲害綜合管理的最佳效果。
4、物理治理
物理治理是指利用物理因素直接作用于病蟲害,以達(dá)到控制或消滅的目的。這種方法通常安全、環(huán)保,并且不會(huì)對病蟲害產(chǎn)生選擇性壓力。常見的物理治理措施包括機(jī)械捕捉、熱處理、微波、高頻電流等技術(shù)。機(jī)械捕捉是通過使用各種陷阱和誘捕器來直接捕獲害蟲。例如,使用黏性陷阱可以有效捕捉飛行的小型昆蟲,而振動(dòng)陷阱則可以吸引并通過振動(dòng)殺死某些甲蟲。熱處理是一種通過溫度調(diào)節(jié)來控制病蟲害的方法。例如,溫水灌溉可用于防治土壤中的線蟲,而熱風(fēng)則可以用來處理木材以防正其中的害蟲傳播。微波和高頻電流通過產(chǎn)生熱量或直接破壞害蟲的細(xì)胞結(jié)構(gòu),被用于處理木材中的害蟲和真菌。這些方法通常適用于小規(guī)模的病蟲害問題,特別是在價(jià)值較高的植物或木材上。然而,這類技術(shù)的設(shè)備成本和操作成本較高,限制了其在大規(guī)模林業(yè)活動(dòng)中的應(yīng)用。
四、森林培育后的病蟲害管理與恢復(fù)
1、受害林木的處理與利用
當(dāng)森林受到病蟲害影響時(shí),對受害林木的及時(shí)處理和合理利用是減輕損失,防止病蟲害蔓延的關(guān)鍵措施。評估受害程度,對輕微受害的樹木進(jìn)行修剪,去除病蟲害枝條,保持樹冠通風(fēng)透光,有助于樹木恢復(fù)生長并減少病害的再次發(fā)生。對于中度或重度受害的樹木,如果治理成本過高或無法恢復(fù),則可以考慮砍伐利用。在砍伐過程中應(yīng)注意安全和環(huán)境保護(hù),盡量減少對周圍健康林木的影響。砍伐后的木材應(yīng)根據(jù)其質(zhì)量進(jìn)行分類,輕度受害的木材可用于生產(chǎn)木材或紙張,重度受害的木材則可作為生物質(zhì)能源或制成木炭、顆粒燃料等。同時(shí),對林地進(jìn)行清理,移除病殘?bào)w,徹底消除病蟲害滋生源。
2、生態(tài)修復(fù)與生物多樣性保護(hù)
病蟲害的發(fā)生往往與生態(tài)系統(tǒng)的失衡有關(guān),因此生態(tài)修復(fù)是森林恢復(fù)過程中的重要環(huán)節(jié)。在受害林地采取生態(tài)修復(fù)措施,如重新種植本地樹種,恢復(fù)植被覆蓋,可以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的平衡,提高森林對病蟲害的自然抵抗力。在植物的選擇上,應(yīng)優(yōu)先考慮本地品種和混交林模式,這不僅有利于生物多樣性保護(hù),也能提升森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗壓能力。例如,多層次的林冠結(jié)構(gòu)能為更多種類的鳥類和昆蟲提供棲息地,這些生物中有的可能是天敵,能自然調(diào)控害蟲種群。引入土壤改良植物(如豆科植物),可以改善土攘肥力,促進(jìn)微生物活動(dòng),這些都有助于加速森林的恢復(fù)過程。在生態(tài)修復(fù)的同時(shí),還應(yīng)加強(qiáng)對生物多樣性保護(hù),禁止非法狩獵、采伐,確保森林生態(tài)系統(tǒng)的完整性和功能性。
3、長期監(jiān)測與健康診斷
為了預(yù)防未來的病蟲害事件和維護(hù)森林的健康狀態(tài),需要建立一套長期監(jiān)測和健康診斷系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)包括定期的森林健康檢查,利用衛(wèi)星遙感、無人機(jī)巡查和地面實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的方法來監(jiān)控森林的生長狀況、病蟲害發(fā)展動(dòng)態(tài)以及生態(tài)環(huán)境的變化。通過數(shù)據(jù)分析和模型預(yù)測,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題和病蟲害風(fēng)險(xiǎn),從而提前采取預(yù)防措施。健康診斷不僅包括對樹木生長狀況的評估,還應(yīng)涵蓋生態(tài)系統(tǒng)功能的評估,如物種多樣性、土壤質(zhì)量和水文條件等。建立健康診斷檔案,對每次檢查結(jié)果進(jìn)行記錄,有助于分析森林健康狀況的變化趨勢,為制定森林經(jīng)營和管理措施提供依據(jù)。
綜上所述,通過采用綜合性病蟲害管理策略,不僅能有效地控制森林病蟲害,還能對環(huán)境產(chǎn)生最小化的不利影響。通過不斷優(yōu)化和整合各種防治手段,結(jié)合現(xiàn)代科技的發(fā)展,如遙感監(jiān)測和基因編輯技術(shù),我們能提高森林生態(tài)系統(tǒng)的韌性,確保林業(yè)資源的持續(xù)健康。未來,隨著研究的深入和技術(shù)的發(fā)展,綜合病蟲害管理將更加高效和智能化,為全球森林資源的保護(hù)與利用提供堅(jiān)實(shí)的支撐。
(作者單位:113311遼寧省林業(yè)發(fā)展服務(wù)中心實(shí)驗(yàn)林場)
