时间:2024-05-25
丁鑫辉,徐乾斌,廖小飞
1.衢州市开化县马金镇人民政府,浙江开化 324307;2.浙江省林业勘测规划设计有限公司,浙江杭州 310020;3.开化县林业发展有限公司,浙江开化 324300
作为人类生存与发展不可或缺的重要资源,森林扮演着维护生态平衡、提供氧气、保护水源等关键功能。然而,森林病虫害的肆虐危害着森林的健康,威胁着其可持续利用。林业病虫害防治是维护森林健康与可持续发展的关键措施,其重要性不可忽视。
首先,林业病虫害直接威胁着森林资源的生存与繁衍。病虫害的暴发不仅导致大量树木濒临死亡,还会引发生态平衡紊乱,威胁众多植物和动物的生存环境,甚至可能导致整个生态系统被破坏。
其次,林业病虫害会对生态系统功能产生负面影响。作为地球重要的生态系统之一,森林扮演着保护水源、维持气候平衡、调节生物多样性等重要角色。然而,病虫害的蔓延会导致树木减少,影响土壤质量,进而削弱森林对这些功能的支持,对环境稳定性和可持续性造成威胁。
此外,林业病虫害还会对经济产生严重损害。森林资源不仅为木材、纸浆等生产提供原材料,还为旅游业、生态观光等创造经济价值。然而,病虫害的侵袭导致森林产值下降,不仅损害了相关产业的发展,还可能引发失业和经济不稳定。因此,有效的林业病虫害防治显得尤为重要。
因此,将深入研究不同传播途径对林业病虫害传播的影响,以期提出具有创新性的综合防控策略,为森林资源的保护和可持续利用提供参考。
1.1.1 昆虫媒介 作为病虫害的主要传播媒介之一,昆虫在病害传播过程中发挥着关键作用。不同种类的昆虫存在明显的传播效率差异。例如:松毛虫对松树的危害极大,它们通过啃食树皮和芽体造成树木枯死。棉铃虫则是棉花的重要害虫,它们对棉花根部进行采食,影响棉花的生长发育。总体来说,寄生性强、食性广、繁殖能力旺的昆虫种类,其传播效率往往较高。昆虫传播的特点是速度较快、传播范围广,不同寄主间传播的性能差异大。
1.1.2 鸟类、啮齿动物媒介 鸟类和啮齿动物也可以作为病虫害的传播媒介。它们通过觅食、迁徙等方式将病原体快速带到较远的距离。例如:啮齿动物在咀嚼植物的同时会伤害植物组织,使其更易被病原菌感染。一些鸟类通过粪便将植食性线虫卵传播至新的地点。总体来说,鸟类、啮齿动物传播范围较广,能跨区域快速传播病虫害。
1.1.3 土壤微生物 土壤中存在着丰富的微生物和生态系统,病虫害也可能通过土壤介导进行传播。土壤真菌如镰刀菌能侵入植物导管组织,引起枯萎病。线虫在土壤中大量存活和繁殖,通过根系侵入植物。总体来说,土壤传播范围有限,但病原体种类多样,对根部和地下植物组织危害明显。
1.2.1 气象条件 气象因素在病虫害传播过程中具有重要影响。气温、湿度、降水等气象条件会直接影响病虫害的发生和传播速度。例如:温暖潮湿的环境有利于病原体的繁殖与传播,从而导致病虫害的暴发。
1.2.2 人为活动 人类活动是病虫害传播的重要途径之一。农业、林业、园艺等人类活动会带来大量的人为干预,可能导致病虫害的迅速传播。例如:农业生产中的机械、工具可能携带病害病原体,从而将病害传播至不同地区。
1.2.3 植物残体 植物残体也可能成为病虫害传播的途径之一。植物在生长过程中产生的残体可能携带着病原体,如果不及时加以处理,就会成为病害传播的源头。风、水流等自然因素可能将这些植物残体带到不同地点,引发病虫害。
病虫害的传播途径多样复杂,涉及生物因素和非生物因素的相互作用。深入了解不同传播途径的特点和影响因素,有助于制定更加科学的防控策略,减轻病虫害对森林健康的威胁[1]。
病虫害的传播途径直接影响着疫病的扩散速度和范围。将从生物因素传播和非生物因素传播2个方面,深入探讨传播途径对病虫害扩散的影响。
2.1.1 快速性 生物因素传播的病虫害通常具有较快的传播速度。昆虫媒介、鸟类和啮齿动物等可以在短时间内将病害病原体从一个寄主传播至另一个寄主,从而迅速扩大病虫害的范围。这种快速传播特性使得病害在短时间内就能引发大范围病虫害的暴发,对森林健康造成重大威胁。
2.1.2 季节性 季节变化对生物因素传播的病虫害扩散具有显著影响。不同季节的气温、湿度等气象条件会影响昆虫活动和病原体的生长繁殖。例如:春季和夏季是许多昆虫病虫害的高发季节,因为这些时段有利于它们的繁殖与传播。
2.1.3 宿主选择性 生物因素传播的病虫害通常对宿主具有一定的选择性。不同昆虫、鸟类和啮齿动物可能对不同类型的植物有所偏好,从而影响病害的传播范围。一些寄主植物可能更易受到病虫害的侵袭,从而导致病虫害在一些地区迅速暴发。
2.2.1 气象因素与季节关系 非生物因素传播的病虫害受到气象条件和季节的影响较大。气温、湿度、降水等气象因素会直接影响病原体的存活和传播。季节的变化会改变病虫害的发生和传播模式。例如:寒冷的冬季可能减缓昆虫活动和病原体的扩散速度,从而影响病虫害的暴发。
2.2.2 人类活动对传播的推动作用 人类活动对非生物因素传播的病虫害扩散起着重要的推动作用。农业、林业、园艺等人类活动可能带来大量的人为干预,从而加速病虫害的传播。例如:人类的移动和交通工具可能将病原体从一个地区带到另一个地区,导致病害迅速蔓延。
2.2.3 植物残体分解对病虫害的影响植物残体分解是非生物因素传播中的一个重要环节。植物残体中可能携带病原体,如果不及时进行处理,这些残体可能成为病虫害的传播源。风、水流等自然因素可能将植物残体带到不同地点,进而引发病虫害的扩散[2]。
传播途径对病虫害的扩散具有重要影响。了解不同传播途径的特点和影响因素,可以帮助人们更好地预测和控制病虫害的传播。
3.1.1 强化监测与预警体系 针对不同类型的病虫害,建立科学、合理的监测预警体系是开展病虫害防治工作的重要基础。要充分利用现代检测手段和信息技术,建立高效的病虫害监测网络,实时监测病虫种群动态和密度变化,掌握各类病虫害发生的时间、地点和规模,为科学制定防治对策提供依据。
首先,要加强气象、林业等相关部门之间的信息沟通与共享。结合区域气候特征,分析不同病虫害与气候因子的相关性,建立基于气候的病虫害风险预警模型。一旦监测到有利于病虫害发生的关键气象条件,如适宜的温度、湿度、风速等,要及时发布预警信息,为后续的防治工作做好准备。
其次,要充分应用遥感、无人机等现代技术手段开展病虫害的远程监测。通过定期组织无人机巡航检测,快速掌握较大范围内的林木健康状态,发现病虫害,并锁定关键区域。派出病虫害防治人员进行现场检查,确定病虫种类和危害程度,采取针对性的处理措施。
最后,要加强对病虫害监测预警系统的信息化建设。构建统一的数字化平台,实现对各类监测数据的汇集、处理和共享,使监测预警体系可以快速响应和充分协同。同时,要加强对防治人员的信息化培训,提高运用预警系统的能力,确保预警信息可以准确、高效地为防治工作提供指导。
3.1.2 生态平衡维护 维护区域生态平衡是实现病虫害科学、经济、环保防治的重要措施。
首先,要合理规划各类林地面积比例,维护生物多样性。单一树种造林易导致大面积病虫害暴发,应设置适当比例的混交林和自然次生林,增加树种和遗传多样性,提高抵御病虫的Buffer Capacity。还要保护珍稀树种,提供各类野生动植物的栖息环境[3]。
其次,要科学维护天敌种群。天敌如蜘蛛、寄生蜂等是阻止病虫害暴发的重要防线。应严格控制农药使用,避免过度使用杀虫剂破坏天敌种群。必要时,可以人工释放一定数量的天敌进行生物防治。
最后,各级政府还应加大对维护生物多样性和生态平衡法规的宣导力度。引导公众树立生态环保理念,自觉保护珍稀树种,不乱捕食野生动物或过度采挖野生药材等,共同营造健康的生态环境。
3.1.3 优化林分结构和种植布局 针对本地气候土壤条件,优化林分结构和布局可以减轻病虫危害。
首先,要科学配置树种和林龄。不同树种和年龄对病虫害的抵抗力不同,应根据病虫害发生特点,采用混交造林,合理配置抗病树种和间作树种。适当延长经济林木的伐期,扩大中老龄林面积,提高整体抵御力。
其次,要合理规划林分空间结构。可以采用小面积立地条件相似的林块,而非大面积单一林分,在林块间设置隔离带。通过缩小单个林分面积的方式减缓病虫的扩散速度,防止病虫害大面积暴发。
最后,各级林业主管部门要加强对病虫害发生的动态监测,评估各类树种和林分布局的防病虫效果,总结推广配置优良的经验模式。并在镇级以上建立病虫害防治技术服务平台,为林业生产者提供种植布局的科学指导。
3.2.1 生物防治技术 生物防治技术是指利用天敌等生物手段防治病虫害,具有高效、环保的特点。可以选择对目标病虫具有捕食效应的天敌进行人工增殖释放,如寄生蜂防治鳞翅目害虫、瓢虫防治蚧虫等。也可以选育无害或低毒的微生物防治病虫,如生物农药可以有效防治多种土传病害。还可以应用信息素混合技术,利用信息素干扰病虫正常生活达到调控效果。在林业病虫害防治中,要积极选育适宜的生防资源,研发高效的释放技术,增强生物防治的实际效果。
3.2.2 基因编辑技术在抗病育种中的应用 利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术可以快速准确地对作物进行基因改造,在树木抗病育种中具有广阔的应用前景。可以通过敲除易感病虫害基因或导入抗病基因获得抗病品种。这种育种方式效率高、周期短,可以在1~2年内获得目标品种。目前,已成功获得抗松针褐斑病、抗松毛虫的转基因松树等[4]。下一步可针对主要森林树种的重要病虫害开展抗病基因挖掘和导入,以培育更多抗病品种。
3.2.3 数据分析在病虫害预测中的应用 利用大数据分析技术,可以实现对病虫害发生的精确预测。通过收集气象、林情等多源数据,建立病虫害发生模型,采用机器学习等方法进行模型训练,实现对病虫害发生时间、发生量、严重区域等的准确预测。还可以结合卫星遥感图像,利用深度学习技术实现对病害的实时检测。这为科学制定防控策略提供了有力支撑。未来可持续完善数据采集系统,拓展模型的适用范围,提升预测的空间分辨率。
3.3.1 林业知识普及 林业病虫害的防治涉及广泛的知识领域,而公众对此的认识和了解程度不一,因此,开展林业知识宣传教育显得尤为关键。
首先,传统媒体,如报刊、广播、电视是广大公众获取信息的主要途径之一,可以借助这些媒体向公众传播林业病虫害的危害、防治措施,以及相关法律法规等知识。同时,新媒体如微信、短视频等平台也能迅速传达信息,具有更广泛的传播范围和更强的互动性。其次,编印宣传手册并分发给林农能够起到针对性传播的作用。这些手册应采用通俗易懂的语言,结合生动的案例,使公众,尤其是林农,更深刻地认识到病虫害防治的紧迫性和必要性。
3.3.2 技术培训与交流 技术培训与交流是提升防治人员的专业素养和技能的重要途径。第一线的防治人员对林业病虫害的防治效果具有直接影响,因此,保障其技术水平的提升具有重要意义。定期举办病虫害防治技术培训班能够集结专家智慧,使防治人员系统地学习最新的防治技术和方法。同时,建立区域内或跨区域的技术交流机制,能够促进各地防治经验的互通共享,避免出现“各自为政”的情况。通过技术交流会和实地学习,防治人员不仅能够学习到先进技术,还能够将这些技术应用于实际工作,增强防治效果。
3.3.3 法律法规的建立与执行 建立健全的法律法规框架是保障林业病虫害防治工作有效进行的前提。严格执行植物检疫制度、规范货物流通,有助于阻止病虫害通过运输途径扩散传播。在法律法规方面,应明确疫病疫区的隔离规定,以及针对货物流通的检疫措施[5]。针对违法行为,要建立起有效的查处机制,确保制度的严肃性。同时,执法监督也是至关重要的一环,只有加强执法监督,企业和个人才能切实履行防治义务,不得有失职渎职的情况发生。
此外,建立社会监督机制,鼓励公众举报违法行为,形成齐抓共管的社会氛围。公众的参与和监督能够促使相关部门更加认真履行职责,确保法律法规的执行。
林业病虫害的传播途径多样复杂,涉及生物因素和非生物因素的相互作用。病虫害通过不同途径的传播对森林生态系统的危害日益严重。为此,必须以预防为主、综合治理为辅,建立完善的监测预警体系,科学维护区域生态平衡。同时,要积极运用生物防治、基因编辑等创新技术,培育抗病品种,提高病虫害预测的精度。
此外,需加强对病虫害防治知识的宣教,提高公众和防治人员的认知,并建立健全法律法规,为防治工作提供制度保障。只有系统开展综合防治,才能减轻病虫害对我国森林资源的威胁,实现森林生态系统的可持续健康发展。未来防控工作还需继续加大科技创新力度,完善监测和预警网络,加强区域合作,使防治策略与时俱进,以适应森林生态环境的变化。
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