隨著全球氣候變化和人為活動的加劇,林業有害生物發生的頻率和范圍不斷擴大,生態系統和森林經濟效益受到嚴重影響。病蟲危害不僅造成樹木生長受阻,而且可能造成生物多樣性衰退,造成生態不平衡。因此,落實好病蟲害防治和做好有效技術研究顯得格外重要。本文對林業有害生物的分類和特性、監測預警技術的應用、多種防治手段的效果等方面進行深入的探討,期望能為林業的可持續發展提供技術借鑒。
一、林業病蟲害的分類與特征
1、常見林業病害的類型及特征
常見的林業病害主要包括真菌性病害、細菌性病害和病毒性病害。其中又以松材線蟲病、楊樹腐敗病等真菌性病害最為常見,往往造成樹木葉片枯黃、枝干枯死甚至全株枯死,危害較大。楊樹潰瘍病等細菌性病害主要表現為樹皮出現水漬狀斑痕,繼而形成潰爛逐漸擴大,對樹木生長造成嚴重影響。病毒性病害相對較少,但一旦發生影響較大,如柑橘黃龍病等,可引起樹葉黃化,造成果實畸形,最終造成樹木衰弱,最終導致樹木枯萎。渠縣地區還存在著土壤貧瘠或鹽堿化造成的營養缺乏等非侵染性病害,雖然不具有傳染性,但對林木生長也構成了威脅,這些病害都是由于惡劣的環境條件造成的。
2、常見林業蟲害的類型及特征
常見的林業蟲害主要包括食葉害蟲、鉆蛀害蟲和吸汁害蟲。食葉害蟲,如松毛蟲和楊扇舟蛾,它們大量取食樹葉,造成葉片殘缺不全,嚴重時可使整片林區的樹木葉片被啃光,影響光合作用和樹木生長。鉆蛀害蟲如天牛幼蟲和小蠹蟲,這類害蟲主要侵害樹干和枝條,造成樹干內部空洞,削弱樹木的支撐力,甚至導致樹木折斷或死亡。吸汁害蟲,如蚜蟲和?殼蟲,它們通過刺吸植物汁液,引起葉片卷曲、變色,抑制新梢生長,同時分泌蜜露誘發煤污病,進一步影響樹木健康。這些蟲害不僅直接損害林木,還可能成為病原體傳播的媒介,加劇病蟲害的危害。
3、病蟲害對森林生態系統的影響
病蟲害對當地森林生態系統的影響是多方面的,不僅直接影響林木的生長發育,還間接影響森林的生態功能和經濟效益。病蟲害可導致林木葉片枯萎、枝干腐爛甚至整株死亡,減少森林的碳匯能力和水源涵養能力,破壞森林的生態平衡。例如,嚴重的食葉害蟲爆發會導致森林覆蓋率下降,影響地表水分蒸發和土壤保水能力,進而引發水土流失和土地退化。病蟲害的頻繁發生會降低林木的經濟價值,影響木材產量和質量,減少林農的收入來源。病蟲害還可能改變森林群落結構,促進某些抗病蟲能力強的物種占據優勢地位,而使其他物種數量減少,從而降低森林生物多樣性。為了控制病蟲害,人們往往使用化學農藥,這不僅對非目標生物造成傷害,還會污染土壤和水源,影響森林生態系統的整體健康。因此,有效防控病蟲害,保護森林資源,對于維護生態平衡和促進經濟社會可持續發展具有重要意義。
二、病蟲害監測與預警技術
1、監測方法概述
病蟲害監測是實現早期預警、及時發現、有效控制病蟲害的基礎,常用手段包括人工調查、誘捕器監測、遙感監測和無人機巡查等。人工調查適用于小面積林地或特定區域的詳細監測,通過巡查林地、觀測并記錄病蟲害發生的情況,能夠直接了解病害的具體形態和分布。這是最傳統的方法,但依賴人力且耗時,通常用于較小范圍或重點區域。誘捕器監測是一種經濟且相對簡單的長期監測手段。通過利用誘捕器吸引害蟲信息素、光源或其他誘劑,能夠有效地捕獲目標害蟲,從而觀察并記錄其種群動態,評估蟲害的潛在威脅。該方法操作方便,適合用于多種害蟲的長期連續監測,是目前應用較為廣泛的病蟲監測手段。遙感監測則主要依靠衛星或航空影像來快速評估大面積林區的病蟲害情況,特別適用于覆蓋面廣、環境復雜的地區。通過分析植被指數的變化,遙感技術能夠在大范圍內識別病蟲害的分布區域與嚴重程度,提供宏觀監測數據,為林地管理提供決策支持。無人機巡查利用高分辨率攝影和紅外成像技術,可實時獲取林地的高清影像,對病蟲害發生點進行精確定位,能有效提高監測的時效性和精度。無人機在一些地形復雜、難以到達的區域表現尤為
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出色,使林地巡檢更加高效。這些監測手段各具特點。人工調查注重細致,適合小范圍詳細監控;誘捕器監測適合廣泛應用,成本低廉;遙感監測高效覆蓋大區域;無人機巡查靈活、定位精確。結合各方法的優勢,可以形成高效、全面、精準的病蟲害監測體系,確保林地病蟲害控制的科學性和有效性。
2、現代監測技術的應用
現代監測技術在病蟲害防治中發揮了重要作用,有效提升了監測的效率和準確率。遙感技術通過衛星和航空影像對森林健康狀況進行大范圍、高頻次的監測。遙感技術通過分析植被反射率的變化,能夠識別出受病蟲害影響的區域,尤其是利用多光譜和高光譜成像能夠更早捕捉病蟲害的征兆。無人機技術則提供了精細化的低空巡檢能力,結合高清攝像機和熱成像儀等設備,無人機可實時傳輸高分辨率圖像,有效識別有害生物的位置和病害的嚴重程度,便于快速定位和評估。物聯網技術實現了遠程監控和自動化數據傳輸。通過部署傳感器,可實時采集林區的溫度、濕度、光照等環境參數,結合有害生物的活動數據,物聯網為持續監控病蟲害的發生條件提供了數據支撐。大數據和人工智能技術則用于對海量監測數據進行處理分析。通過構建病蟲害預報模型,人工智能技術可以分析歷史數據并識別出病蟲害的發生規律,提前發出預警信息,為科學防控提供依據。這些現代監測技術的應用,為病蟲害防控提供了更全面、精確、及時的支持,提升了森林病蟲害防治的智能化水平。
3、數據分析與預警系統的構建
數據分析與預警系統的構建是實現病蟲害精準防控的關鍵環節。該系統通常由數據采集、數據處理、數據分析和預警發布4個主要部分組成。數據采集模塊通過多種手段獲取病蟲害相關信息,包括遙感衛星和無人機巡查獲取的高分辨率影像、物聯網傳感器實時監測的環境參數(如溫度、濕度、光照等)以及人工調查和誘捕器監測的數據。這些數據通過無線通信技術傳輸到中央數據庫。數據處理模塊負責對采集到的原始數據進行整合,確保數據的準確性和一致性。數據分析模塊利用大數據技術和機器學習算法,對處理后的數據進行深度挖掘和分析,識別病蟲害發生的規律和趨勢,建立預測模型。該模塊還可以結合氣象預報、歷史數據等信息,提高預測的準確性和可靠性。預警發布模塊根據分析結果,通過多種渠道(如手機短信、電子郵件、移動應用等)向相關管理人員和林農發送預警信息,指導他們采取及時有效的防控措施。
三、病蟲害防治技術
1、物理防治方法
物理防治方法是指具有環境保護無殘留、具有控制和減少病蟲發生、防治作用的多種林業病蟲害防治措施,通過物理手段對多種林業病害的防治具有很好的促進作用。 ① 利用人工或機械裝置對害蟲進行捕捉、清除。例如,利用黏蟲板、捕蟲網等工具對飛蟲進行捕殺;通過修剪、清除受害枝葉,使病蟲傳播源減少。此法適用于防治小規模或局部病蟲害,特別是較常見的園林、苗圃病害。 ② 通過設置阻正害蟲入內或擴散的物理屏障。例如,為防止害蟲飛入,林地周圍設置防蟲網;將粘膠帶涂在樹干上,防止害蟲向樹上爬行。 ③ 對不同樹種或不同年代的林分,造林時也可采用隔離帶分隔,以減少病蟲交叉感染。 ④ 利用氣溫變化對病蟲進行殺滅或防治。如冬季采取保溫材料覆蓋的方式,對苗木進行低溫凍害保護;夏季,高溫對樹木造成的不利影響,通過灌溉來降低溫度。 ⑤ 殺蟲燈還可利用太陽能對害蟲卵、幼蟲進行高溫殺滅。利用害蟲的趨光特性,對害蟲進行控制。比如安裝黑光或LED誘蟲燈,對夜間活動的飛蟲進行吸引和殺滅。通常在林地邊緣或林間空地上設置這些燈具,能有效降低害蟲數量。 ⑥ 利用振動、聲波對有害生物正常活動的干擾作用。比如安裝超聲波驅蟲器,驅趕害蟲的方式是通過聲波發出特定頻率。此法適用于蚜蟲、蚊蟲等一些敏感害蟲。 ⑦ 設計和運用各種物理陷阱,對害蟲進行捕殺。比如制造糖醋液陷阱,把一些喜甜的害蟲吸引過來,集中捕殺;利用水盆陷阱,將掉落的害蟲一網打盡。這些陷阱一般放置在林緣、林間道路等林地關鍵位置。
2、化學防治方法
化學防治方法是采用化學藥劑對病蟲害加以控制或消滅,雖然該方法見效快,作用明顯,但是也存在諸如環境污染、殘留等問題。因此,在實際應用中,選擇高效低毒低殘留的化學藥劑是十分有必要的。例如,擬除蟲菊酯類藥劑可防治食葉害蟲時使用;多菌靈、甲基托布津等滅菌劑可用于真菌性病害。對非靶向生物的影響應考慮選用藥劑,對環境污染應盡量減少用藥量。掌握病蟲發生規律,擇優施藥時機。例如,春季是很多害蟲孵化的時期,這時施藥能使害蟲初始種群得到有效控制,雨后或高濕條件下易發生真菌性病害,應及時噴灑殺菌劑。避免在天氣惡劣的情況下施藥,如高溫、大風等,以免對藥效造成影響。根據藥物的特性和樹木的特性,選用適宜的藥物及施用方法。常用的藥物施用方法有噴霧、灌根、涂抹等。對大部分病蟲害的防治,噴霧是最常用的方法;對地下害蟲及根系病害進行防治,以灌根為主;包莖則適宜害蟲、病害于主干。施藥時要保證藥水對目標部位覆蓋均勻,不能有遺漏。不同作用機制的藥劑要輪換使用,避免害蟲產生抗藥性。例如,對有機磷類、擬除蟲菊酯類藥物進行交替使用,能有效延緩有害生物抗藥性的產生。同時對害蟲的抗藥性要定期進行監測,對用藥計劃要及時進行調整。在施藥過程中,為避免藥劑與皮膚接觸或吸入呼吸道,操作人員要穿戴個人防護服、口罩、手套等。工具、設備在施藥后要及時清洗,剩余藥液、包裝物要處理得當,做到防微杜漸。同時,設置警示牌對周圍人員進行提醒,做到有安無患。化學防治要結合其他防治手段,形成一個綜合的防治體系。例如,可在施藥前對受害枝葉進行合理修剪,提高防治效果。
3、生物防治方法
生物防治法是利用自然界中的生物因子,以環保、長效、可持續的優點,對病蟲害進行控制。通過天敵昆蟲的人工繁殖和釋放,對害蟲群體進行控制。比如釋放捕食性天敵,如瓢蟲、草蜓等,對蚜蟲、螨蟲進行控制。為控制鱗翅目害蟲的卵體和幼蟲,釋放赤眼蜂等寄生天敵。害蟲發生初期應進行天敵放生,使天敵控制功能得到充分發揮。同時,要選擇適合當地生態環境的天敵物種,避免因外來物種的引入而導致生態不平衡的現象發生。或直接使用有益微生物產生的代謝產物(如細菌、真菌、病毒等)防治病蟲害。例如,使用蘇云金桿菌(Bt)制劑來控制鱗翅目害蟲。使用白僵菌、綠僵菌等真菌制劑來防治多種害蟲;使用核型多角體病毒(NPV)來控制松毛蟲等。微生物制劑應選擇對目標害蟲高效、對非目標生物和環境影響小的產品,并在適宜的環境條件下使用;利用天然植物提取物或其合成衍生物來防治病蟲害。例如,使用苦參堿、印棘素等植物提取物來控制多種害蟲,使用大蒜素、薄荷油等植物精油來驅避害蟲,植物源農藥具有低毒、低殘留的特點,適用于有機農業和生態林業。使用時要注意用量及涂抹方法,以免傷害植株;林木的自然抗病蟲能力要通過林地生態環境的改善來增強。如對不同樹種進行合理混交種植,增加林分生物多樣性,防止單一樹種病蟲害的發生;林地保持通風透光良好,防止病害發生。對林木進行合理的施肥、灌溉,使其生長勢得到改善,抗逆性得到加強。并通過種植蜜源植物和庇護性植物等方式促進其種群的自然繁殖,它能為天敵昆蟲提供食物和棲息場所;利用性信息素、聚集信息素等有害生物的化學信號物質對有害生物的行為進行干擾,減少其繁殖,降低危害。如利用性信息誘捕器對害蟲進行誘捕,使其交配機會減少,從而使其繁殖率降低;利用聚合信息,對害蟲進行集中誘殺。按照害蟲的生活習性和發生規律,在林地重點部位合理設置信息誘捕器。
四、案例分析
1、案例背景
某地一片以松樹為主的森林,近年來遭受松材線蟲病的嚴重侵害。松材線蟲病是一種由松材線蟲引起的毀滅性病害,通過松墨天牛等媒介昆蟲傳播。病害導致松樹針葉枯黃、樹干枯死,嚴重時可造成大片松林死亡。該地區森林資源豐富,松樹不僅是重要的經濟樹種,還是維持當地生態系統平衡的關鍵物種。因此,控制松材線蟲病的蔓延,保護森林資源,成為當地政府和林業部門的迫切任務。
2、防治技術實施
為有效遏制松材線蟲病的傳播,采取了多種綜合防治措施。首先,通過布設誘木和誘捕器對松墨天牛等媒介昆蟲進行有效監測和捕捉,以減少其傳播病害的可能性。對于已感染的松樹,及時開展徹底清理工作,砍伐并集中焚燒處理,杜絕病原體擴散。生物防治方面,釋放天敵昆蟲如寄生蜂,并使用白僵菌制劑來降低媒介昆蟲的種群數量,從源頭上降低傳播風險。通過加強林地管理和生態調控,采用合理的混交種植方式,提高森林的整體抗病能力,進一步增強林木的自然防病效果。這些措施的綜合實施,有效地控制了病害蔓延,為森林健康提供了保障。
3、防治技術的效果評估
通過綜合防治措施的實施,松材線蟲病的控制取得了顯著成效。林木健康指數從 60% 提升至 90% ,森林覆蓋率從 75% 增至 85% 。這些數據表明,綜合防治措施不僅有效控制了病害,還顯著提升了森林的健康狀況和經濟價值。
綜上所述,在林業病蟲害防治中,綜合運用監測與預警技術以及多種防治方法顯得尤為重要。通過科學的監測手段,及時識別病蟲害的發生與發展,為制定防治策略提供數據支持,同時,采用物理、化學、生物防治相結合的方法,可有效降低病蟲對森林生態系統的影響。今后隨著技術的不斷進步,智能監控與防治系統將有利于促進林業病蟲害管理的效率的提高,有利于提升林業病害管理效益,實現可持續發展目標。
