新技术在林业有害生物防控中的应用探讨

刘颖琦

（北京市共青林场管理处，北京 101312）

0 引言

我国是世界上林业有害生物发生较为严重的地区之一。林业的健康发展直接关系到我国国民经济的健康发展。而林业有害生物的发生情况直接影响着我国林业经济的发展情况，也对国家和整个林业产业能否有效实现林业可持续发展的重大战略目标，带来了巨大的技术障碍。发展林业种苗产业是我国国民经济的重要组成部分，然而，随着我国林木种苗生产经营的日益频繁，苗木在运输和使用过程中很容易携带具有高度潜在危险的林业有害生物，导致林业有害生物的发生越来越严重，对我国林业的危害也越来越大。此外，林业有害生物具有超强的自然繁殖能力和环境适应能力。它们的遗传特征和抗逆变能力往往随着自然环境的复杂而变化，对我国林业的自然破坏程度也在逐渐加大。由此可以看出，林业有害生物防治工作是一项长期而艰巨的技术任务，需要林业学术专家和林业专业技术人员研究科学的防控管理体系，研究和引进、合理选用多种现代林业技术手段，全面有效地消除林业有害生物隐患，为我国森林生长提供一个安全健康的自然环境。

1 林业有害生物产生的原因

在我国林业自然生产体系和林业活动的发展过程中，偶尔会发生一些林业有害生物，这些有害生物可能会和寄主植物争夺营养物质，或者对植物本身的生长发育和生长环境造成直接的危害。这些林业有害生物产生的主要原因可能是多方面的，首先林业有害生物本身就是自然界存在的物种，在长期的自然选择竞争过程中生存下来，而对于林业生产来说，我们只是在一定程度上通过人工干预手段，使林业有害生物的发生与林业生产达到有效的平衡状态。其次是部分有害生物具有遗传变异的特点，一般来说，病虫害不仅具有很强的自然繁殖适应性，而且往往会根据自然环境的变化进行遗传变异，当有害生物在一定的外部环境下长期难以生存时，它们的内外部特征就会随之发生变化，以适应新的环境，突变有害物种对自然环境的变化适应能力更强，这部分有害物种就会稳定生存下来，这样，具有环境遗传变异特征的有害生物就会继续对我国林业造成危害。在国内外现代林业的发展中，经常引进不同种类的树木和花卉等植物材料。在引进物种的过程中，往往也会同时引进了不同种类的有害物种，而这些外来的有害物种在新的环境中可能缺乏天敌，这就大大增加了外来有害生物的发展速度[1]。

2 林业有害生物防控现状

近年来，我国在提高国土绿化、保护生态环境的意识逐渐增强。为了改善森林生态环境，提高森林覆盖率，经过长期坚持不懈的退耕还林、荒漠化治理，我国的林地面积也随之逐年增加。森林覆盖率的不断提高，为林业有害生物的快速生长和大规模繁殖提供了良好的生活环境和生长条件。通过对我国森林植物生产危害状况的相关研究，可以发现，我国林业有害生物防控技术还存在一些不足。

2.1 技术力量欠缺

目前，我们在管控外来物种引进方面仍然存在一定的风险隐患，在引进植物的过程当中仍然会可能同时引进一些有害的生物，尽管目前这些生物没有危害到其他植物，但是它们依然可能会对健康的植物环境构成一定的安全威胁。对于林业有害生物的防控技术这一方面，目前使用最广泛的仍然是较为传统的农药药剂喷洒的技术方式，缺乏积极研发或者推广一些高科技的林业有害生物防控技术[2]。

2.2 监控预测落后

目前，随着国家对生态环境建设的不断推进，我国森林覆盖率越来越大，这在很大程度上直接增加了林业有害生物的种类和数量，对我国林业经济的发展造成了严重的环境威胁。在这种情况下，我们加强了一些林业有害生物监测点的基础设施。例如，我们在太子山国家重点自然保护区建立了一些鸟类及虫害监测点。然而，多年来，由于我们在监测方面的投资水平较低，所以目前所使用的林业有害生物监测设备并不能完全覆盖所有林区，很大部分地区依然只能靠人工监测林业有害生物的发生情况，因此造成监测地点所掌握的信息范围不足，导致我们不能及时发现和掌握林业有害生物的发生情况及动态发展趋势，这也是目前在林业有害生物防控方面所面临的一个主要困境。

2.3 关于林业有害生物防控的相关工作机制落实并不完善

首先是早期防控措施落实不到位，在林业有害生物发生初期，如果能够及时进行防控，可有效切断传播途径，减少发生数量和范围，从而起到事半功倍的效果。然而，有的部门未能制定出适合本地区本单位的有效防控措施，或者有时相关养护人员没有按照管理机制组织实施相应的早期防治管理措施，这就造成了早期防控不利，加重了后期病虫害防治的难度。另外，在联防联治方面并不能完全同步，有些林业有害生物具有迅速的传播性，如果单单一片林地防控，而周围发生区域不同时配合防控的话，就可能依旧传播过来，导致前功尽弃。目前我们在林业有害生物防控方面是遵循“谁经营，谁管理”的原则，在实际工作过程中经常会出现不同的管理者出于各自的利益或所面临的情况不同而无法同步防控，这也是一个不利的因素。

2.4 植树造林方面较为单一化

1949 年初，我国的森林覆盖率仅为8.6%，在之后的环境治理过程中，全国开始大面积人工造林，然而，在急于应对恶劣的气候环境和防止水土流失的情况下，许多地区进行造林时只能优先选择适应当地环境因子的树种，因此往往会形成大面积的人工纯林，这在一定程度上大大削弱了森林对各种病虫害的自然抵抗力，加大了防控难度，这些林区一旦发生病虫害，可能会造成严重损失甚至导致大量树木相继死亡，给本地区林业生产发展造成巨大的经济损失。

3 现阶段我国林业有害生物防控新技术深入开展的重要意义

根据对科学研究数据和实践的综合分析，由于我国林业有害生物具有繁殖能力强、遗传进化规律复杂等特点，使我国林业有害生物防控实施难度较大。在市场经济新常态下，在林产品流通的同时，伴随而来的林业有害生物的扩散也不断扩大和加快，导致林业资源的生产和流通受到了严重制约，对中小企业和整个市场经济的健康发展造成了极大的不利影响。虽然化学农药的使用对林业有害生物防控具有一定的经济效果，但也存在一些弊端[3]。化学农药的广泛应用，使林业有害生物的化学抗性逐渐增强，随着使用次数的增加，防治效果会明显降低。而且传统的化学防治手段往往对环境造成严重污染，因此，改善目前林业有害生物防控局面，确保各项防控新技术的有效实施，既是适应我国林业灾害防控工作不断创新的需要，也对改善我国林业生态环境，保障林业产业健康发展具有重要的指导作用。是现阶段林业行业主管部门和其他有关林业部门和企业发展的重要战略方向，也是顺利实现林业经济可持续发展战略目标的重要动力基础和根本驱动前提。

4 林业有害生物防控新技术推广应用发展现状趋势分析

随着我国国民经济的快速发展和林业科学技术的不断进步，人们的技术思维也发生了一定的变化，我国对林业经济发展的技术关注度也有了显著提高。在广大林业科研人员的不懈努力下，现代林业有害生物防控技术的应用体系日趋成熟，新型林业有害生物防控技术的应用必将随之越来越普遍。许多人已经将新一代的材料科学和技术广泛地应用于林业有害生物防控当中。目前，我国林业有害生物防控最常用的技术有数字监控技术、转基因生物技术、物联网技术、营林技术、飞机防控、生物防控技术。

5 新技术在我国林业有害生物防控中的广泛应用

5.1 数字化监控技术在我国林业有害生物防控领域中的重要应用

在安全数字林业技术出现之前，我国林业领域的信息采集、监控主要依靠人工技术，这不仅大大增加了我国林业工作者的日常劳动量和劳动强度，也大大降低了监控效率，无法迅速全面掌握这方面的信息。如何运用安全数字化林业技术，需要构建一套科学的林业有害生物监测防控管理体系。雷达遥感技术的主要功能是利用监测雷达实时采集森林病虫害信号信息，然后利用各种计算机软件对数据进行及时、有效的处理和分析，获得详细情况。同时，雷达还能准确检测林业有害生物的生长路径和死亡数量，为我国林业有害生物科学防控解决方案的研究与实施提供可靠参考。目前，我国在雷达遥感技术的开发与应用方面取得了较大的技术突破，结合林业地理监测信息采集技术和卫星定位系统的技术优势，构建了较为完整的林业有害生物活动遥感信息检测处理系统，与林业有害生物活动风险信息检测处理系统协同应用。利用雷达遥感检测中心直接传输相关信息处理数据，对相关信息进行分析、判断和处理，对林业领域有害生物活动进行科学分析、预测和科学控制，大大提高了林业领域有害生物活动科学控制的效率和监测质量[4]。北京局部林业如图1所示。

图1 北京局部林业

5.2 转基因生物技术在我国林业有害生物防控领域中的重要应用

转基因生物技术作为一种新型的林业有害生物防控技术，能够有效地从根本上消除林业有害生物隐患。通过技术改造各种树种的主要遗传形态，选育出具有优良遗传基因的各种苗木，进行育苗和育种改良。经过基因改造后，这些树种的抗病性更强，可以有效地避免一些林业有害生物的侵染，也可以大大提高这些树种对环境的适应性，加快它们的生长发育速度。目前，转基因林业技术在防控各种林业有害生物侵染方面取得了显著成效，为林业有害生物防控的发展提供了强有力的基础技术支撑。但是，由于目前社会对相关技术的认识还不够深入和全面，对这项技术的科研支持投入还不够，特别是在一些科技落后、经济社会欠发达的边远地区，转基因林业技术的推广应用覆盖面还比较小。因此，应积极加强对转基因林业有害生物防控相关技术的宣传，扩大转基因林业技术的主要应用领域，充分发挥其在各类林业有害生物防控中的重要作用。

5.3 物联网技术在林业有害生物防控中的应用

物联网信息技术（物联网）是现代林业信息网络与现代计算机网络技术融合发展的重要产物。通过集成前端信息传感系统、后端信息数据传输管理系统、后端森林应用面积管控管理系统，实时采集和跟踪土壤养分、水分、植物根系生长和生理状况，及时发现有害生物等安全隐患，从而可迅速通过相应的灾害控制措施有效应对。

5.4 营林技术的应用

森林经营技术在林业有害生物防控工作中的应用，有利于构建健康的森林生态系统。森林经营技术主要包括森林生态系统的更新和重建，培育和选择良好的抗虫抗病品种，进而提高森林生态系统整体对林业有害生物的抵抗力和免疫力。在森林免疫技术的应用中，相关技术人员通过多种方式探索建立多树种混交林，促进了不同树种的生长多样性，从而加强了不同树种之间的相互联系，提高了机体抵御外来病虫害的免疫力。例如，松树与刺槐混种，不仅可以提高对各种松毛虫的综合抵抗力，还可以促进各种松树的健康成长。在此过程中，技术人员不仅可以根据实际应用需要，对这些树种的内部结构类型进行优化和调整，进而提高森林的功能稳定性，而且还可以注意提高免疫树种的有效种植和利用比例，实现免疫技术在林业建设中的有效推广和应用。总之，为了加强对林业有害生物的有效管理，工作人员要不断探索新的森林管理技术的有效应用，结合林业发生地区的自然地质生态环境特点，研究森林病虫害的发生现象和原因，提高林业有害生物防控的管理效率。

5.5 飞机在林业有害生物防控中的应用

使用飞机喷洒大面积的森林，可以迅速有效地防治集中林业病虫害。在飞防前，必须认真做好安全准备。具体而言，飞防工作主要有4 个方面：①充分运用电子雷达图像监测技术或其他电子信息监测技术，全面、及时地跟踪农林病虫害分布变化，同时利用计算机技术对林区病虫害分布密度、规模分布和范围变化进行实时测绘，提高护林飞机的飞行喷药效率。②根据我国林业林区有害生物的实际分布规律，制定详细的飞机喷药实施方案和飞行喷药路径。③针对林业有害生物发生的类型，提前购买药物，对症下药，靶向治疗。手术前还需要做好空气保护管理，不仅可以有效防止各种药物的空气泄漏和挥发，还可以有效保证各种药物的使用质量。同时也是为了保护工作人员自身[5]。④切实做好污水喷洒前的污染林区安全宣传和管理工作，防止污染林区职工和周边人民群众随意进入污染林区，防止农药对人体造成伤害甚至引发安全事故。

5.6 生物防治技术在林业有害生物防治中的应用

5.6.1 微生物杀虫剂

它的主要应用之一是通过有效利用主要病虫害病原体和受害微生物之间的抗体作用，实现病虫害的致病害虫生物防治。这种微生物杀虫方法具有致病害虫快速正常繁殖、用量少、连续工作时间长、环保、在其他大型园林植物致病害虫正常生长发育的不同阶段不受各种环境条件的影响等优点。目前，应用最广泛的药物类型主要有生物防治致病细菌、真菌、病毒、激素。主要用于苏云金芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、青虫金杆菌等多种抑菌剂的抑制杀灭剂。它能有效抑制各种致病害虫的杀灭，从而有效抑制其正常的繁殖生长发育，降低个体的正常成长率和生殖环境对各种害虫的适应性。银耳对根瘤菌的防治效果较好。病毒害虫防治的主要优势之一是病虫害防治专业性强，不存在环境污染和害虫公害化问题，目前常见的有病毒性狮身人面像病毒、大型带翼叶蝉病毒、大型带翼叶蝉病毒、美国大叶白蛾多角虫变体害虫病毒等。雌性昆虫分泌的激素可分为内源激素和外源激素，内源激素和外源激素可有效调节雌性昆虫蜕皮和正常生长变态，破坏雄性昆虫正常生长变态，雄虫不育或过度蜕皮可导致雌虫死亡。外源激素和内源激素能有效诱捕非特异性昆虫，广泛应用于工业生产中，主要品种有美国大叶白蛾、国槐大叶小卷蛾、三角木蠹蛾等。

5.6.2 有益昆虫

目前，我国的寄生蜂种类繁多，如赤眼蜂蜂、胀腿蜂、关键蜂、啮齿动物姬小蜂、胀翅蜂、茧蜂、蒲螨等。螳螂、草蛉、瓢虫等是有害蜂类昆虫的主要种类。其中，美国对大型有害白蛾的防治主要是通过蝴蝶昆虫来进行的，如啮齿类动物蜜蜂和大型翅翼黄蜂、管氏肿腿虫甲虫和大型翅翼甲虫、块茎甲虫和大型翅翼甲虫、花边甲虫和大型翅翼甲虫、螨虫等。在保护生态环境同时，利用有益昆虫进行防治，为其他天敌的不断繁殖和发展创造条件，是简单、经济、安全、可靠的。

5.6.3 有益动物

有益动物包括以害虫为食的鸟类、蛙类、爬虫等，比如啄木鸟、杜鹃、蛙类等，可以通过悬挂多种人造鸟巢的方式，有效招引大山雀、啄木鸟和灰喜鹊等鸟类，通过设立本杰氏堆等手段为各种动物提供良好的生存环境，可吸引更多的有益动物，从而达到更好的防控效果。并且，最重要的是我们要减少化学农药的使用，尽量避免农药对有益动物的伤害。

6 结语

随着现代科学技术和信息技术的发展，我国现代林业有害生物防控相关技术应用体系日趋成熟，技术功能优势更加明显。然而，由于森林环境的变化和时间的推移，我国森林环境受到有害生物的侵害将面临更加复杂严峻的局面。因此，林业工作者在林业有害生物防控的科学研究和技术推广方面，不能有丝毫懈怠。要不断探索和总结经验教训，借鉴国外先进技术研究，借鉴现代林业经济发展的实践经验，不断完善和发展林业有害生物防控技术，逐步提高我国林业有害生物防控技术应用的实际效率和性能。