现代林业有害生物防治技术

作者: 王蔚芃

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林业有害生物灾害是我国林业三大灾害之一,给森林生态系统和经济发展带来了一定的威胁。如何采用更加科学、环保和可持续的林业有害生物防治方法,成为当前林业有害生物防治领域的重要研究方向。随着气候变化、环境污染等问题的不断加剧,林业有害生物防治工作仍面临许多挑战。以下介绍了防治林业病虫害发生原因、林业有害生物防治技术及防治过程中开展的辅助措施。

一、林业有害生物发生的原因

(一)树木抗虫害能力不足

树木的抗虫害能力主要与种类、树种与自然环境契合性、生长状况等因素有关。大兴区地处北京南郊平原,全境为平原,地势自西向东南缓倾,大部分地区海拔在14~52 m。大兴区通过两个百万亩造林等重大工程,大力推动生态公益林建设,现已有林地面积近26.67万hm2,基本实现了“穿过森林去机场”的设计构想。在林地面积迅速增长的同时,林业有害生物防控问题日益突出。

(二)病虫害治理方法单一

药物治理是各林区病虫害问题的主要处理手段。在既往林业有害生物管理工作中,部分林区管理人员缺乏环保意识,过分依赖药物治理方法。各类药物的大量使用,造成树木自身抗虫害能力下降,甚至导致相关有害生物产生抗药性,为后续有害生物的治理工作带来一定的困难。

(三)物种入侵生物的影响

林业有害生物的传播、物种入侵等因素也会对森林生态系统产生负面影响,从而导致林业有害生物的发生。

二、林业有害生物防治技术

(一)化学防治技术

化学防治技术是目前较为普遍的防治方法之一。它主要通过使用化学药剂、无公害药剂等来消灭林业有害生物,具有效果明显、操作简单等优点。然而,化学药剂的使用可能会对环境造成危害,对非目标生物如鸟类等造成影响,因此,这项技术在应用过程中也存在一定问题。

2019年,农业农村部农药管理司发布《农药管理条例》,农药药剂使用应按照标签规定的使用范围、安全间隔期用药。剧毒、高毒农药不得用于防治病虫害。其中,禁止(停止)使用的农药46种,部分范围禁止使用农药20种。

大兴区近几年向14镇及6街道调拨化学药剂20%吡虫啉、3%噻虫啉、1%苦参碱,以及无公害药剂1.8%阿维菌素、25%灭幼脲、4.5%高效氯氰菊酯用于开展林业病虫害防治工作。这些药剂与传统的化学药剂相比,在效果上同样具有明显的优势,同时,还能更好地保护环境和生态系统。以上药剂分为有机杀虫剂新烟碱类噻虫啉、吡虫啉,氨基甲酸酯类高效氯氰菊酯;生物源杀虫剂抗生素类制剂阿维菌素、昆虫生长调节剂类灭幼脲、植物提取类苦参碱。现在有多种药剂可供选择,主要得益于这些新型农药研发与生产技术的不断提高。

(二)生物防治技术

生物防治技术是一种以生物制剂为主要手段,通过生物之间的相互作用实现对病虫害的防治。它不同于化学防治技术,具有诸多独特的优点。生物防治技术有生物制剂和生物天敌。

生物防治技术具有环保和生态友好的特点,不会对土壤、水源和空气等造成污染,对农业生态环境的影响较小,这对于保护生态环境、维护人类健康至关重要。在大兴地区,生物天敌运用较多的有周氏啮小蜂、肿腿蜂等。周氏啮小蜂寄生率高、繁殖力强,对美国白蛾等鳞翅目有害生物“情有独钟”,能将产卵器刺入美国白蛾等害虫蛹内,并在蛹内发育成长,吸尽寄生蛹中全部营养,素有“森林小卫士”之美誉。肿腿蜂是一种以鞘翅目、鳞翅目等多种蛀干害虫(特别是天牛类)的幼虫和蛹为寄主的体外寄生蜂。是天牛等多种蛀干害虫的重要寄生性天敌,对于控制天牛为害具有重要作用。

生物防治技术具有精准作用的优点,因为生物制剂主要针对特定的病虫害,不会对其他有益生物造成为害,避免了化学农药可能导致的非靶向杀伤问题。例如,植物源类杀虫剂苦参碱,是由中草药苦参的根、茎、叶、果实经乙醇等有机溶液提取制成的植物碱类生物杀虫剂。害虫一旦接触药剂,其神经中枢即被麻痹,致使虫体体内的蛋白质凝固堵住虫体的气孔,抑制虫体呼吸进而导致虫体死亡。此外,生物制剂通常具有良好的可持续性,不会对环境造成累积效应,可以在农田和林区中不断使用,长期效果非常好。例如,阿维菌素对螨类和昆虫具有胃毒和触杀作用,不能杀卵。作用机制与一般杀虫剂不同的是干扰神经生理活动,螨类成虫、若虫和昆虫幼虫与阿维菌素接触后即出现麻痹症状,不活动、不取食,2~4 d后死亡。因不引起昆虫迅速脱水,所以阿维菌素致死作用较缓慢。阿维菌素对捕食性昆虫和寄生天敌虽有直接触杀作用,但因植物表面残留少,因此,对益虫的损伤很小。阿维菌素在土内被土壤吸附不会移动,并且被微生物分解,因此,在环境中无累积作用,可以作为综合防治的一个组成部分。

(三)物理防治技术

物理防治技术作为一种绿色环保的防治方法,在林业病虫害防治过程中得到了广泛应用。与化学防治技术和生物防治技术相比,物理防治技术有着独特的优势。灯光诱杀法,利用害虫强烈的趋光性,运用黑光灯诱集害虫。饵木诱杀法,许多蛀干害虫,如天牛、小蠹等,喜欢在新伐倒木上产卵繁殖,因此,在伐除松树后可留下伐桩,引诱红脂大小蠹上去产卵繁殖,等到时机成熟,用塑料薄膜覆盖伐桩,以土压角,投放磷化铝片,进行熏蒸处理。胶带阻隔法,利用雌成虫无翅、爬行上树产卵的特点,于成虫羽化前缠胶带。胶带缠绕树干胸径处,胶带需要尽量与树皮紧密贴合,阻止雌成虫上树。在卵孵化前将无公害粘虫胶均匀涂满胶带起到粘杀效果。

三、增加辅助措施,开展精准防治

(一)林业有害生物防治作业指数

为了加强林业有害生物防治技术的精准度,需要结合其他辅助手段开展防治,以确保其在实践中的效果符合预期。大兴区在2022年与大兴区气象站合作,在美国白蛾防治期间在大兴林业有害生物防控工作群中每日发送《大兴区气象台林业有害生物防治作业专报》,辅助开展林业有害生物防治。

1.喷烟防治。适用于高大树木、面积较为集中的片林。略有微风时,对喷烟有利,可借风快速将烟雾送到高处或布满林间。

2.喷雾作业。一是超低量喷雾。雾化效果较好,靠风力输送达到防治高程或远程效果。静风或顺风条件防治最有利,三级风以上对防治效果有影响。雨后2 h内不宜作业。二是常量喷雾。水柱型,靠压力泵加压喷水防治。在本地区多采用该种措施进行防治。静风或顺风条件防治最有利,四级风或阵风以上对防治效果有影响。雨后2 h内不宜作业。三是飞机防治。直升机超低量高空喷雾,大范围集中快速防治。静风条件最有利,三级以上不宜作业。雨后1 h不宜作业。

3.生物天敌防治。释放天敌寄生标靶害虫。天敌释放到林间需要一定的孵化时间。释放天敌后未来3 d内有降雨对天敌孵化有所影响。

4.结合天气预报防治作业指数。该预报包括次日风力、阵风、最高温度、喷雾作业等级(即是否适宜开展喷雾作业)等信息,指导有林单位开展防治作业。由表1可知,通过结合气象指数,2022年4月,大兴区喷烟作业较适宜及非常适宜天数为8 d,喷雾作业较适宜天数为14 d,对于4月大兴区易发生病虫害春尺蠖、柳蜷叶蜂、杨扇舟蛾等化学防治可提供精准防治指导。

(二)林业有害生物防治科普宣传

为了提高社会对现代林业有害生物防治技术的认知度和接受度,我们需要积极推广科普宣传。

1.大众科普宣传。通过各种媒体向公众普及现代林业有害生物防治技术的基本原理、作用机制、优势和应用范围等方面的知识,帮助公众了解现代林业有害生物防治的重要性和紧迫性。2022年,通过《大兴区创建国家森林城市官方公众号》《这里是大兴》《新大兴新国门》《微博大兴园林绿化》等平台,科普宣传《防治美国白蛾》《美国白蛾快速鉴定法》等其他林业有害生物,推动民众快速识别林业有害生物,并能对“四旁树”出现的林业有害生物进行处理。

2.学生科普教育。暑期对学生传授林业有害生物科普知识,增强学生环保意识和提高学生科学素质。给学生科普主要以林业常见有害生物、园林常见昆虫等为主,挑选颜色鲜艳、形态独特的昆虫开展学习。如“穿红衣”的斑衣蜡蝉、“绿衣仙子”绿尾大蚕蛾、“吊死鬼”国槐尺蠖、“吃花椒”的花椒凤蝶、“啥都吃”的美国白蛾等。通过暑期科普活动,学生可以了解林业有害生物及园林昆虫的基本概念、成长史及有害生物防治措施,增强学生对昆虫科学的兴趣和热爱,提高科学素养。

3.专业科普培训。2022年大兴区通过《大兴林保虫情动态》,向有林单位提供林业有害生物防治专业知识,其中,包括当前监测林业病虫害的监测动态,何时何地发现了何种林业有害生物;林业有害生物的生物学特性,拉丁名、别名、体长、多少代、雌雄特点等;建议采取的防控措施,如物理防治、生物防治及化学防治,以提高养护队伍的林业有害生物防治技术专业素养。

2022年,大兴区的林业病虫害防治专业人员积极参加培训,学习课程涉及《2—3月早春食叶类春尺蠖、柳蜷叶蜂物理防治培训》《大兴区美国白蛾防控技术培训》《松材线虫病综合防控技术培训》《林业有害生物越冬基数培训》《林业有害生物绿色防控技术》《园林绿化行业安全生产管理知识》等。这些培训活动应该针对不同层次、不同专业的人员进行,以满足他们不同的学习需求。

四、结语

综上所述,现代林业有害生物防治技术是保护森林生态环境和提高林业生产效益的重要举措。其中,生物防治技术、化学防治技术和物理防治技术是目前应用广泛的技术手段。通过增加辅助技术,加强科学研究、科普宣传、技术培训等多方面的努力,以提高林业有害防治技术的可靠性和应用率,进一步推动现代林业有害生物防治工作的开展。未来,随着科技的不断发展和创新,现代林业有害生物防治技术将会不断增加多种辅助技术推动精准防治。我们需要更多地借助现代信息技术,充分发挥互联网的作用,加强科普宣传和技术培训,提高广大林业从业者的技术水平。

作者简介:王蔚芃(1987—),女,北京人,本科,中级工程师,主要从事林业有害生物防治工作。

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