林業(yè)是維系生態(tài)平衡的關(guān)鍵力量,在構(gòu)建人與自然和諧共生的生態(tài)系統(tǒng)里起著至關(guān)重要的作用,由于全球氣候變化、生態(tài)環(huán)境不斷惡化,林業(yè)是碳匯固碳的重要途徑,也是維護(hù)生物多樣性、調(diào)節(jié)氣候、防治荒漠化的生態(tài)屏障,并且陸地生態(tài)系統(tǒng)中森林是重要組成部分,地球生態(tài)安全和人類生存環(huán)境直接與森林健康相關(guān),然而林業(yè)發(fā)展有諸多挑戰(zhàn),病蟲害威脅、生態(tài)環(huán)境脆弱、氣候變化等因素嚴(yán)重限制林業(yè)可持續(xù)發(fā)展,當(dāng)前林業(yè)管理把探索科學(xué)植樹造林技術(shù)和有效病蟲害防治方式作為重要研究方向。
一、植樹造林技術(shù)分析
1、樹種選擇與規(guī)劃
植樹造林中樹種選擇是基礎(chǔ)性工作,其科學(xué)合理與否直接影響林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展,做樹種選擇決策時要建立系統(tǒng)評估體系,全面考慮區(qū)域地理環(huán)境特征、氣候條件變化規(guī)律、土壤理化性質(zhì)、生態(tài)功能定位需求等多項因素。就華北地區(qū)荒漠化治理而言,優(yōu)先選根系發(fā)達(dá)、抗旱能力強(qiáng)的鄉(xiāng)土喬木和灌木品種。像沙棘、梭梭這種能適應(yīng)貧瘠土壤環(huán)境的耐旱植被,并且生態(tài)系統(tǒng)很復(fù)雜,樹種配置不能搞單一化種植模式,要構(gòu)建多樹種、多層次的群落結(jié)構(gòu),科學(xué)搭配不同生長周期、根系分布特征、生態(tài)位需求的樹種以形成相互支撐、協(xié)同發(fā)展的穩(wěn)定生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系。同時,經(jīng)濟(jì)價值評估方面要建立綜合考量機(jī)制,分析樹種生長周期長短、木材品質(zhì)等級等傳統(tǒng)指標(biāo),預(yù)測經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品的市場前景,把生態(tài)保護(hù)功能和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出有機(jī)統(tǒng)一起來,防止短視造成盲目種植。而構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的韌性機(jī)制最關(guān)鍵,要用科學(xué)的樹種組合配置方案提升林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化、病蟲害等環(huán)境脅迫因素的適應(yīng)能力和自我恢復(fù)能力。
2、土壤改良與管理
植樹造林時土壤是基礎(chǔ)載體和根本保障,林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健康程度和可持續(xù)發(fā)展能力直接取決于土壤質(zhì)量狀況,而土壤改良是個涉及多學(xué)科多領(lǐng)域的系統(tǒng)工程,需要從物理、化學(xué)、生物等多個方面綜合治理。具體實施時,首先需要依靠專業(yè)檢測手段來掌握土壤的理化性質(zhì),運用現(xiàn)代分析技術(shù)精確了解土壤中氮、磷、鉀等養(yǎng)分的含量、pH酸堿度、有機(jī)質(zhì)含量、重金屬含量等關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù),再依據(jù)詳實的檢測數(shù)據(jù)并結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蚝椭脖惶匦灾贫茖W(xué)合理的改良方案。例如,酸性過強(qiáng)的土壤適當(dāng)施用石灰、草木灰等堿性物質(zhì)中和調(diào)節(jié)就行;重度板結(jié)或者鹽堿化的土壤可以通過深耕翻土、客土置換等物理改良手段改善土壤結(jié)構(gòu)。同時,引入微生物菌劑是當(dāng)下土壤改良的重要技術(shù)手段,篩選適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的固氮菌、解磷菌等功能性菌種群落,可大幅提升土壤微生物活性促使養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)利用。另外,土壤管理中水土保持是核心環(huán)節(jié),因地制宜采用等高線種植、梯田種植、坡面防護(hù)林、生物籬笆等工程和生物相結(jié)合的措施能有效減緩水王流失速度,提高土壤持水保肥能力。此外,還應(yīng)長期建立健全動態(tài)監(jiān)測機(jī)制并定期動態(tài)監(jiān)測土壤養(yǎng)分含量、微生物群落、理化性質(zhì)等指標(biāo)且建立起完整的土壤質(zhì)量檔案,從而為土壤改良策略的及時調(diào)整與優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
3、種植技術(shù)與方式
在生態(tài)修復(fù)與林業(yè)建設(shè)里,要科學(xué)合理地選擇植樹方式就必須深入明晰當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境并精準(zhǔn)定位造林目標(biāo)。在大面積荒山荒地造林工程中,直播法操作簡單、投入成本低且作業(yè)效率高,是首選方案,特別適合資金有限又要快速植被覆蓋的項目,不過這種粗放造林方式成活率常沒保證,需要精心挑選環(huán)境適應(yīng)能力極強(qiáng)的先鋒樹種,這些樹種在抗旱、抗寒、耐貧瘠等生態(tài)特性方面表現(xiàn)卓越,而且在生物學(xué)上有快速生長的優(yōu)勢。我國西北地區(qū)廣泛應(yīng)用的沙柳、梭梭等荒漠植物就是如此,它們能在干旱少雨、土壤貧瘠的惡劣環(huán)境里快速形成穩(wěn)定植物群落,為后續(xù)生態(tài)演替打基礎(chǔ)。
精細(xì)化造林工程更傾向采用技術(shù)含量高的栽植方法,如容器苗移栽技術(shù)。它能讓成活率顯著提高,容器苗培育時苗木會形成完整且發(fā)達(dá)的根系,移栽時對根系的損傷能降到最低,且移栽應(yīng)激反應(yīng)也能有效降低,該技術(shù)在對成活率要求高的生態(tài)修復(fù)工程和精準(zhǔn)造林項目里特別適用,實際操作時得系統(tǒng)考慮苗木生理狀態(tài)、根系發(fā)育程度這些關(guān)鍵指標(biāo)并科學(xué)確定最佳栽植時機(jī)。造林成效受季節(jié)選擇影響很大,春季或秋季氣候溫和、水分充足,通常優(yōu)先選這兩個季節(jié)栽植,而高溫干旱的夏季和嚴(yán)寒冰凍的冬季需要嚴(yán)格避開,這樣能避免極端氣候給幼苗生長帶來不利影響。
規(guī)劃種植密度時既要深入研究目標(biāo)樹種的生物學(xué)特性,如冠幅大小、生長速度等,又要全面評估造林地的土壤條件、水分狀況等立地因素,還要兼顧經(jīng)濟(jì)林、生態(tài)林等不同造林目的,確定最優(yōu)的株行距配置方案需建立科學(xué)的數(shù)學(xué)模型并結(jié)合長期的田間試驗數(shù)據(jù)。造林實施全過程必須嚴(yán)格執(zhí)行苗木檢疫制度、把好種植質(zhì)量關(guān)、建立完善的病蟲害防控體系,從源頭上杜絕有害生物的傳播風(fēng)險,從而為造林工程的長期成效提供堅實保障。
4、后期管理與維護(hù)
后期管理主要在于科學(xué)的水分管理,要建立精準(zhǔn)的水分監(jiān)測體系并針對不同樹種生理特征與生長階段制定差異化灌溉策略,水分管理與樹木生長相關(guān)且涉及整個生態(tài)系統(tǒng)的水分平衡。現(xiàn)代林業(yè)管理對傳感器技術(shù)和智能灌溉系統(tǒng)依賴度越來越高,借助土壤濕度監(jiān)測設(shè)備達(dá)成精準(zhǔn)供水。施肥管理也得科學(xué)化,可以運用葉面識別、土壤養(yǎng)分快速檢測等技術(shù)精準(zhǔn)判斷樹木營養(yǎng)狀況來靶向補(bǔ)充養(yǎng)分。現(xiàn)代施肥技術(shù)已從傳統(tǒng)均勻撒施發(fā)展為基于作物生長狀況的精準(zhǔn)施肥,從而大幅提高了養(yǎng)分利用效率。同時,除草和松土是維護(hù)林地生態(tài)平衡的重要手段,將機(jī)械化和生物防治技術(shù)相結(jié)合能減少人工成本,激光除草、生物除草等機(jī)械化除草技術(shù)的發(fā)展使除草效率極大提高。此外,修剪是林木養(yǎng)護(hù)的重要技術(shù),不但關(guān)乎樹木美觀,更是促進(jìn)樹木健康生長的關(guān)鍵,專業(yè)修剪能有效控制樹形、促進(jìn)樹冠通風(fēng)透光和提高樹木抗病能力。
5、生態(tài)環(huán)境保護(hù)
可以借助遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)精準(zhǔn)識別生態(tài)敏感區(qū),進(jìn)而制定不同的生態(tài)修復(fù)方案,現(xiàn)代遙感技術(shù)可實現(xiàn)厘米級精度的生態(tài)監(jiān)測,給予生態(tài)保護(hù)科技支撐。而且,生物多樣性保護(hù)既是生態(tài)學(xué)原則,也是維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵,建立生態(tài)廊道、構(gòu)建異質(zhì)性景觀、引入復(fù)合群落等能增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,生態(tài)廊道可連接分散的生態(tài)斑塊,促進(jìn)物種遷移和基因交流。實踐當(dāng)中,要鼓勵多元主體參與,建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制以調(diào)動社會各界保護(hù)生態(tài)環(huán)境的積極性,碳匯交易、生態(tài)旅游等生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的創(chuàng)新給生態(tài)保護(hù)提供經(jīng)濟(jì)激勵,要加強(qiáng)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新,開發(fā)對生態(tài)友好的造林技術(shù),在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的條件下實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。
二、林業(yè)病蟲害有效防治分析
1、生物防治技術(shù)
現(xiàn)代林業(yè)病蟲害防控的重要戰(zhàn)略是生物防治技術(shù),其核心是構(gòu)建生態(tài)平衡的防治體系。而生物防治的關(guān)鍵路徑是引入天敵,需系統(tǒng)評估本地生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和食物鏈結(jié)構(gòu),精準(zhǔn)引入像瓢蟲、寄生蜂這類捕食性天敵就能有效控制害蟲種群數(shù)量,松樹蚜蟲防治中引入繭蜂可使蚜蟲危害顯著降低。生物農(nóng)藥的應(yīng)用是生物防治技術(shù)的重要補(bǔ)充,白僵菌、蘇云菌等微生物制劑靶向性很強(qiáng)且生態(tài)友好。實際應(yīng)用時要構(gòu)建完整的生物防治技術(shù)體系,包括天敵培育、放飛、監(jiān)測等環(huán)節(jié),生物多樣性保護(hù)是生物防治的根本保障,營造異質(zhì)化生態(tài)景觀以增加生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,進(jìn)而提高自我調(diào)節(jié)能力,這樣既能減少病蟲害發(fā)生的概率,又能讓生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定。
2、化學(xué)防治技術(shù)
在林業(yè)病蟲害防控里,化學(xué)防治技術(shù)依舊起著重要作用,可現(xiàn)代追求的是高效、低毒、低殘留的精準(zhǔn)防治,農(nóng)藥選擇這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)得綜合考慮靶向性、生態(tài)影響與殘留風(fēng)險,其中新一代選擇性農(nóng)藥,像生長調(diào)節(jié)劑、信息素誘捕劑等,如今越來越受重視,它們既能精準(zhǔn)作用于目標(biāo)害蟲,又能把對非靶標(biāo)生物的影響減到最小。生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識提高了,研發(fā)更環(huán)境友好的農(nóng)藥就成了行業(yè)發(fā)展的重要方向,并且用藥方法創(chuàng)新也非常重要,超低容量噴霧、靜電噴霧等技術(shù)能大大提高農(nóng)藥利用效率,減少環(huán)境污染,這些先進(jìn)噴灑技術(shù)可明顯提升農(nóng)藥的附著率和覆蓋面,避免農(nóng)藥的浪費與過度使用,降低對生態(tài)系統(tǒng)的潛在危害,輪換使用農(nóng)藥是防止害蟲產(chǎn)生抗藥性的有效策略,周期性更換不同作用機(jī)制的農(nóng)藥能延緩抗性發(fā)展。
3、物理防治技術(shù)
林業(yè)病蟲害防控中,物理防治技術(shù)是重要補(bǔ)充手段,有著直接、生態(tài)友好的優(yōu)勢,和化學(xué)防治比起來,物理防治對生態(tài)系統(tǒng)干擾能減到最小且病蟲害管理更可持續(xù)。人工捕殺是最基本的物理防治法,需要深人探究害蟲生活習(xí)性與活動規(guī)律。例如,松毛蟲,在其越冬蛹期就可用振落、誘捕等精準(zhǔn)捕殺技術(shù)。物理防治的重要策略是隔離防治,建生態(tài)屏障能有效阻斷病蟲害傳播途徑。現(xiàn)代林業(yè)管理越來越關(guān)注物理隔離技術(shù),像專業(yè)防蟲網(wǎng)、色板誘捕等技術(shù),不但能物理阻擋害蟲,還可憑借特定顏色或氣味精準(zhǔn)誘捕,色板和氣味誘捕技術(shù)充分利用害蟲感知特征,模擬天然信號或者利用害蟲對特定刺激的敏感性,達(dá)成精準(zhǔn)防控。在區(qū)域性病蟲害防控中要構(gòu)建區(qū)域聯(lián)防體系,建立及時的監(jiān)測預(yù)警機(jī)制,實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、精準(zhǔn)防控。
4、綜合防治技術(shù)
現(xiàn)代林業(yè)病蟲害管理的高級形態(tài)是綜合防治技術(shù),其核心是構(gòu)建多元協(xié)同、動態(tài)平衡的防控體系。綜合防治技術(shù)整合生物防治、化學(xué)防治、物理防治等多種手段形成立體協(xié)同的防控網(wǎng)絡(luò),而非單一依靠某一種防治技術(shù),以生態(tài)調(diào)控為理論基礎(chǔ),靠調(diào)整林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能提升生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力,優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)、增加植物多樣性就能有效降低病蟲害發(fā)生風(fēng)險,并且愈發(fā)依賴信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)來建立林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警平臺以達(dá)成精準(zhǔn)智能的防控,在實踐中注重因地制宜、因害制宜,根據(jù)不同區(qū)域、不同林種具體情況制定差異化綜合防治方案,其根本目標(biāo)是可持續(xù)發(fā)展,在防治病蟲害過程中始終秉持生態(tài)保護(hù)和環(huán)境友好理念。
三、植樹造林技術(shù)與林業(yè)病蟲害防治的結(jié)合思路
1、樹種選擇與病蟲害防治的關(guān)系
林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建中樹種選擇是與病蟲害防治關(guān)系密切的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),在現(xiàn)代林業(yè)實踐里樹種遴選的關(guān)鍵指標(biāo)是抗病蟲害能力,科學(xué)評估不同樹種生理特征與抗性機(jī)制就能精準(zhǔn)選到有天然抗性的樹種。例如,杉木抗桉蝙娥能力強(qiáng)、油桐抗尺蛾侵害能力顯著。而且樹種的遺傳變異和基因表達(dá)也得重點關(guān)注,可借助分子生物學(xué)技術(shù)深入探究樹種抗性機(jī)制的遺傳學(xué)基礎(chǔ),提升生態(tài)系統(tǒng)抗病蟲害能力的重要策略是多樣性種植,構(gòu)建混交林可有效打破病蟲害傳播鏈,混交林能增加生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性且樹種間相互作用能形成生態(tài)屏障,在實踐中要依據(jù)區(qū)域生態(tài)條件和潛在病蟲害風(fēng)險科學(xué)設(shè)計樹種配比以實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡。
2、土壤改良與病蟲害防治的結(jié)合
林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)抵抗病蟲害根本上得靠土壤健康來保障,土壤改良與樹木營養(yǎng)供給有關(guān)且直接對樹木的抗性機(jī)制有影響,系統(tǒng)性地改良土壤能使樹木生理活力和抗病蟲能力顯著提升,現(xiàn)代土壤改良的前沿方向是調(diào)控土壤微生物組,引入有益微生物可增強(qiáng)土壤生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力,現(xiàn)代林業(yè)防控病蟲害時土壤消毒是重要技術(shù)手段以凈化土壤生態(tài)環(huán)境、減少病原菌和害蟲卵存活,現(xiàn)代土壤消毒技術(shù)分物理消毒和生物消毒兩大類,如太陽能消毒、生物拮抗劑處理等,實際操作時要綜合考慮土壤類型、氣候條件、生態(tài)系統(tǒng)特征來制定有差異的土壤改良方案,重度污染土壤可用微生物修復(fù)技術(shù)引入特定菌種群落慢慢改善土壤生態(tài)環(huán)境,土壤改良的目標(biāo)不只是消除病蟲害風(fēng)險更要構(gòu)建健康、可持續(xù)的林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)讓土壤、植物、微生物和諧共生。
3、種植技術(shù)與病蟲害防治的協(xié)同
林業(yè)病蟲害防治離不開種植技術(shù)的重要支撐,核心是用科學(xué)種植法提升樹木抗性。現(xiàn)代種植技術(shù)愈發(fā)重視生態(tài)系統(tǒng)整體與協(xié)同,不只著眼于單一樹種種植,更注重綜合調(diào)控生態(tài)環(huán)境,而且合理種植密度對防范病蟲害發(fā)生風(fēng)險很關(guān)鍵,種植過密會使通風(fēng)差濕度高,給病蟲害滋生創(chuàng)造條件。科學(xué)修剪是提高樹木抗性的有效辦法,合理修剪能改善樹冠結(jié)構(gòu),提升通風(fēng)透光能力,減少病蟲害,并且種植時得同步開展病蟲害防治措施,像栽培初期用生物農(nóng)藥預(yù)防性處理,設(shè)置防蟲網(wǎng)之類的物理屏障。區(qū)域性病蟲害防控得建立聯(lián)動機(jī)制,做到早期預(yù)警與精準(zhǔn)防治,在實踐中,要按不同樹種生理特征和生長階段制定差異化種植技術(shù)與防治策略,這種系統(tǒng)精準(zhǔn)的種植技術(shù)既能有效控制病蟲害,又能推動林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展,達(dá)成生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益雙贏。
4、后期管理與病蟲害防治的銜接
林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵在于后期管理,這與病蟲害防治緊密相連,引入智能技術(shù)可大大提高后期管理的精準(zhǔn)性和效率。后期管理以定期檢查為基礎(chǔ),需建立科學(xué)監(jiān)測體系,借助無人機(jī)航拍、生物傳感器等現(xiàn)代技術(shù)精準(zhǔn)識別林業(yè)病蟲害并動態(tài)監(jiān)測,依據(jù)樹木生長和病蟲害發(fā)生情況制定靈活動態(tài)的管理措施。提升林業(yè)工作者病蟲害防治能力的重要途徑是技術(shù)培訓(xùn),要建立多層次系統(tǒng)性培訓(xùn)機(jī)制,如采用線上線下相結(jié)合的方式定期開展專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)以提高一線工作者專業(yè)水平。區(qū)域性林業(yè)管理要構(gòu)建信息共享平臺,使病蟲害防治經(jīng)驗及時交流、技術(shù)得以推廣,這種綜合性的后期管理方法既能有效控制病蟲害,又能促進(jìn)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展,為生態(tài)文明建設(shè)提供有力支撐。
5、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與病蟲害防治的融合
現(xiàn)代林業(yè)管理將生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)視為核心理念,這一理念與病蟲害防治息息相關(guān),生態(tài)脆弱地區(qū)得采取系統(tǒng)的生態(tài)恢復(fù)措施,依靠重建生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提升抗病蟲害能力。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)不只是簡單的生態(tài)重建,而是要實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)全面修復(fù)和功能重塑,生物多樣性保護(hù)是生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的關(guān)鍵策略,增加生態(tài)系統(tǒng)異質(zhì)性和復(fù)雜性可有效降低病蟲害大規(guī)模爆發(fā)風(fēng)險,維護(hù)生態(tài)平衡宏觀微觀兩個層面都得推進(jìn),既要調(diào)整林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),也要關(guān)注微觀生態(tài)環(huán)境平衡,現(xiàn)代生態(tài)恢復(fù)技術(shù)越來越依靠大數(shù)據(jù)和遙感技術(shù),建立生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測平臺就能實現(xiàn)動態(tài)精準(zhǔn)的生態(tài)管理。
總而言之,本研究為林業(yè)發(fā)展提供了科學(xué)技術(shù)支持與實踐指導(dǎo)且對林業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)有推動作用,隨著科技不斷進(jìn)步和生態(tài)環(huán)境不斷變化,植樹造林技術(shù)和林業(yè)病蟲害防治方式也得不斷創(chuàng)新完善,以后要加強(qiáng)科學(xué)研究與實踐探索、不斷總結(jié)經(jīng)驗以形成科學(xué)規(guī)范的林業(yè)技術(shù)和管理措施,從而為生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)更大力量。
(作者單位:811600青海省西寧市湟中區(qū)林業(yè)和草原局)
