林业有害生物防治新技术运用的新视角和解决方案探讨
作者: 李永平随着全球气候变迁与人类活动的不断冲击,林业所面临的有害生物灾害正呈现愈演愈烈之势,这一现象对宝贵的森林资源和生态环境构成了严峻的挑战,在此背景下,深入研究和积极应用新技术以应对有害生物的防治工作,其重要性日益凸显。利用科技创新手段,不仅能有效遏制有害生物的蔓延,更能为森林健康和生态平衡提供坚实保障,从而实现对自然资源的长效保护和可持续利用,为全球生态安全贡献积极力量。鉴于此,本文深入探讨林业有害生物防治中的新技术及其应用,通过分析生物防治、雷达监测技术、数字与大数据技术的融合以及转基因技术等手段,旨在为我国林业有害生物防治提供新的视角和解决方案,以促进林业的可持续发展和生态保护。
一、林业有害生物防治新技术概述及应用价值
1、林业有害生物防治新技术概述
林业有害生物防治新技术是指在传统防治方法的基础上,结合现代科技手段,创新发展的一系列高效、环保、精准的防治策略,这些技术包括但不限于生物防治、雷达和无人机监测等,生物防治技术利用天敌或微生物来控制林业有害生物,降低化学农药的使用,更加环保,这些新技术的运用,不仅提高了防治效果,还减少了对环境和生态的负面影响,为林业的可持续发展提供了有力支持。
2、林业有害生物防治中新技术的应用价值
①新技术有助于降低防治成本
林业有害生物的传统防治方法往往需要大量的人力、物力和财力投入,包括化学药剂的购买、施药人员的工资、设备的维护等,而新技术的应用,如生物防治、精准施药技术等,可以显著减少这些成本,生物防治利用天敌或微生物来控制害虫,避免了昂贵的化学药剂采购费用。精准施药技术则通过精确监测和定位,只在必要时进行施药,减少了药剂的使用量和施药频次,从而降低了成本。此外,新技术还能提高防治效率,减少重复施药和无效施药的情况,例如,利用无人机进行监测和施药,可以快速覆盖大片林区,及时发现并处理有害生物,避免了传统方法中人力巡查的低效和遗漏,这种高效的防治方式,不仅节省了时间成本,还减少了因延误处理而造成的潜在损失。
②新技术有助于减少环境污染
传统的林业有害生物防治方法,尤其是化学防治,往往会对环境造成一定的污染,化学药剂的残留不仅会破坏土壤和水源的生态平衡,还可能对周边的动植物甚至人类健康造成危害,而新技术的应用则能有效减少这种环境污染,生物防治方法利用天敌和微生物等自然因素来控制有害生物,无需使用化学药剂,从而避免了环境污染,同时,一些新技术如精准施药和微量喷雾技术,能够精确控制药剂的使用量和施药范围,减少药剂在环境中的残留和扩散,这些新技术不仅提高了防治效果,还维护了生态环境的安全和稳定。
③新技术有助于改善防治效果
林业有害生物防治新技术的应用价值主要体现在其对防治效果的显著改善上,相较于传统的依赖人力资源进行有害生物防治的方式,新技术展现了更高的效率和精准度,传统方法中,由于人力资源的波动性,防治效果时常受到影响,无法保持持久稳定,然而,新技术的引入彻底改变了这一局面。新技术主要依赖于先进的机械设备进行精细化操作,这不仅降低了对大量人力资源的依赖,还提高了防治的精准度和效率,机械设备在实际操作过程中的稳定性和可控性,使得防治工作更加精细化,从而大大提升了防治效果,此外,新技术还能更好地监测和评估防治效果,提供及时反馈,有助于调整和优化防治策略。
二、导致林业有害生物灾害发生的原因
1、林业有害生物预测问题
林业生产过程中,由于其固有的长期性和复杂性,病虫害问题频繁出现,且不同种类的树木所面临的病虫害威胁也各具特点,这一现实情况给林业有害生物的防控带来了严峻的挑战。在应对这些病虫害时,常常难以对特定病虫害的发生进行及时且精确的预测,由于缺乏准确预测的能力,难以对病虫害的类型、严重程度以及扩散趋势做出迅速而准确的判断。此外,制定针对性的防治方案也变得复杂和困难,这在一定程度上加剧了林木生产过程中的风险和潜在危害。另一个不可忽视的问题是我国林木种植的种类异常丰富,这种多样性虽然为生态环境带来了积极的贡献,但同时也大大增加了有害生物预测工作的难度。由于种类繁多,进行全面而详尽的检查工作几乎不可能实现,这无疑给预测工作带来了额外的复杂性和不确定性,因此,如何在这种多样性的背景下,提高对特定病虫害的预测精度和效率,是当前林业有害生物管理工作中亟待解决的问题。
2、林业有害生物分布地域比较广泛
近年来,随着我国林木种植面积的持续扩大,林业有害生物的出现频率也呈现出上升的趋势,由于我国的林业资源广泛分布,这无疑增加了对有害生物进行有效治理的难度,各个区域因地理环境、气候条件和树种多样性的差异,所面临的病虫害问题也各不相同。因此,在进行林业有害生物的防治工作时,必须深入考虑当地的地理特征和气候条件,这种地域和气候的多样性要求治理策略必须具备高度的针对性和灵活性,这无疑增加了防治工作的复杂性,气候环境对林业有害生物的传播和扩散具有显著影响,特别是在树种相对单一的区域,由于缺乏生物多样性对病虫害的自然控制,有害生物更容易迅速扩散,进而对林木造成更严重的破坏,这种情况不仅加剧了治理工作的难度,还可能对当地的生态环境和林业经济造成长期的不利影响,因此,如何根据地理、气候和树种特点制定有效的防治策略,是当前林业有害生物防治工作面临的重要挑战。
三、林业有害生物防治新技术的具体应用
1、生物防治技术的应用
生物防治技术作为一种环保且可持续的害虫控制方法,主要是利用自然界中的生物链关系,通过增强害虫天敌的作用来抑制害虫的繁衍和扩散,从而达到保护林木正常生长的目的。青海省地处于自然环境较为恶劣的区域,其高海拔、长冬季、寒冷气候以及缺乏绝对无霜期的特点使得当地的乔木种类相对特定,如冷杉、云杉以及一些松树和阔叶树种,在这样的自然条件下,松材线虫等害虫的防控工作显得尤为重要。针对松材线虫的防治,生物防治技术展现出了其独特的优势,其中,信息素控制技术的引入成为了一项革新。这项技术通过在特定区域布置诱虫灯作为陷阱,利用信息素来吸引并控制松墨天牛等害虫的过度繁殖,从而有效地减少了害虫对林木的危害,若害虫已进入成虫阶段,防疫区内设置的诱饵则能够进一步诱捕并消灭它们。在应对松线虫病的防治策略中除了生物防治技术的应用外,还结合了人工修剪的方法,对于已经感染松线虫病的松树,进行精准的人工修剪去除病枝,减少病害的扩散。同时,使用植物清洁剂对疫区周边的松树进行清洁处理,特别是对那些显现病症、体质衰弱或枯萎的松树进行清除,以此来降低病害的传播风险。为了更有效地控制害虫的种群密度,清除工作还包括对树桩的处理,所有被砍伐的树桩都需要被彻底清除,并且伐桩的高度被严格控制在5cm以下。为了进一步防止害虫的滋生还会在伐桩上喷洒16%的呋喃丹EC,或者使用磷化铝覆盖上塑料薄膜进行密封处理,这一系列的措施确保了伐桩的表面被完全覆盖,从而阻断了害虫的生存环境,有效地降低了害虫的复活和繁衍可能性。
2、雷达技术的有效应用
雷达技术在林业有害生物防治中的应用,相较于一些发达国家,我国起步较晚,然而,这并不影响雷达技术在我国林业保护领域所展现出的巨大潜力和应用价值,雷达技术能够有效地追踪和监测有害昆虫的迁移和活动,进而防止这些害虫对当地林业造成实质性的损害,雷达技术的核心在于其能够发射并接收反射回来的电磁波,从而探测和识别目标物体,在林业有害生物防治中雷达技术主要用于昆虫的监测,通过雷达系统可以精确地捕捉到昆虫的飞行轨迹、速度和方向等关键信息,这些数据对于预测和评估害虫的迁徙模式、繁殖周期以及可能造成的危害程度具有至关重要的意义。随着计算机技术的飞速发展,雷达技术与计算机技术的结合使得数据处理和分析变得更为高效和精准,通过专门的软件算法,可以对采集到的昆虫信号进行深入分析,进而预测出害虫可能出现的区域和时间,这种预测能力对于制定针对性的防治措施至关重要,它可以帮助林业管理者提前做好准备,减少害虫对林木的破坏。进入21世纪以来,我国经济社会的持续发展和人民生活水平的不断提升,使得雷达技术在林业保护领域的应用得到了更多的关注和投入,特别是在我国西北地区,许多林业工程项目已经开始广泛应用雷达技术进行害虫监测,这项技术不仅能够追踪草地螟等特定害虫的活动路径,还能检测其他多种害虫的数据信息。此外,雷达技术与遥感技术的结合为林业病虫害防治构建了一个完善的信息监测系统,通过遥感技术,可以实时获取大量的地理信息和森林健康数据,这些数据经过计算机系统的判断与分析后,能够为人们提供有害生物出现的可能性和趋势,从而指导防治工作的开展。同时,雷达技术与无人机的结合为林业保护带来了革命性的变革,无人机具有灵活机动、不受地形限制等优势,而雷达技术则为其提供了精准的目标探测和信息获取能力,这种组合使得人们可以对森林资源进行更为全面和高效的清查与管理,同时,无人机还可以搭载各种传感器来收集地面信息,这些信息对于了解森林生态状况、预防和控制林业病虫害具有重要意义。
3、数字技术和大数据技术相结合
在森林病虫害防治领域,传统的人工监测与管理方法显得捉襟见肘,难以及时有效地对森林中的有害生物进行区域性监测与应对,因此,数字技术的引入显得至关重要。它在林业有害生物防治中扮演着举足轻重的角色,数字化技术融合了地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)、通信技术以及全球定位系统(GPS)等先进科技,这些技术的综合运用能够精确追踪和记录森林的生长状况及病虫害发生情况。为了提升整个林业行业的建设与管理水准,必须构建全面的数字化林业体系,并设定明确的目标与标准,从业人员需要更好地掌握数字技术以及相关的计算机软件和信息知识。为了实现这一目标,吸引更多的科技人才加入林业行业是关键,相关部门应该鼓励并支持专业的人才运用他们的专业知识,不断创新工作方法和技术手段,同时,加强软件基础设施的建设与管理,努力消除地区间的发展不平衡现象,建立统一的国家标准来规范数字林业的建设与发展,将极大地促进信息的交流与共享。
“大数据”是指从多种来源和形式收集的海量数据集,这些数据集能够通过各种方式为人们提供丰富的信息,在科技不断进步、信息流通日益频繁的今天,大数据在林业害虫防治中的应用显得尤为重要,它不仅能够提高防治工作的科学性和信息化水平,还能增强综合防治能力,有助于解决林业防治中的一系列难题。以青海省为例,该地区自然条件恶劣,海拔高、冬季漫长且气候寒冷,这些因素都对林业发展构成了挑战。此外,由于季节性干旱、造林树种单一、林业场地条件多变以及土壤厚度不均等问题,导致树木成活率较低,然而,通过数字技术的深入分析,工作人员可以获取这些关键信息,并利用这些信息来指导森林的种植与管理,从而提升森林的自我调节能力并促进其可持续发展。在林业害虫防治方面,林木品种的选择也至关重要,通过科学合理的林木品种选择与搭配,引入优质树种,可以有效增强林木对害虫的抗性,进而提高整个林业工程的建设质量,数字技术与大数据技术的结合应用,为人们提供了更加科学、精准的决策依据,有助于实现林业的健康与可持续发展。
4、转基因技术的应用
转基因技术作为现代生物科技的前沿领域,正逐步在林业病虫害防治中发挥重要作用。其核心理念在于利用基因工程的原理,对生物体的遗传物质进行精确的操作与修饰,以达到预期的生物学效果,在林业保护领域,转基因技术的应用为有害生物的防治提供了新的策略。具体来说,转基因技术是针对有害生物的基因进行特定的改造。这一过程中,科学家们会深入分析有害生物的基因序列,确定其关键的生命活动相关基因,如那些控制生物体合成必需蛋白质的基因,随后,通过基因工程技术对这些基因进行重新编排或破坏,从而干扰有害生物的正常生理活动,最终导致其死亡或繁殖能力大幅下降,这种方法具有高度的特异性和针对性,能够有效地控制有害生物的数量,同时减少对环境和非目标生物的影响。除了直接作用于有害生物外,转基因技术还被广泛应用于农作物的改良,通过向农作物中引入具有特定功能的基因,如抗病虫害、抗逆性(如抗旱、抗盐碱、抗倒伏等)的基因可以显著提高农作物的适应性和抗性,这不仅有助于农作物在面对各种环境压力时保持较高的产量和质量,还能减少农药的使用,降低农业生产对环境的负担。然而,尽管转基因技术在理论上具有诸多优势,但在实际应用中仍面临诸多挑战。一方面,转基因技术的研发和应用需要高度的专业知识和精密的实验设备,这使得其普及和推广受到一定的限制;另一方面,公众对转基因技术的安全性和伦理问题存在一定的担忧,这也在一定程度上影响了其广泛应用。在林业保护领域,转基因技术的应用尚处于起步阶段,尽管已经取得了一些初步的成果,但要想充分发挥其在病虫害防治中的潜力,还需要进一步的研发和实践,特别是针对特定地区的有害生物种类和环境条件,需要开发出更具针对性和实效性的转基因策略。
总之,林业有害生物防治中新技术的运用可以显著提升防治效果,降低防治成本,减少环境污染,并改善防治效果,这些新技术包括生物防治、雷达监测技术、数字与大数据技术的融合以及转基因技术等,它们为林业有害生物防治提供了新的视角和解决方案。