生态建设理念下祁连山林区的病虫害防治措施研究

谷 英

(甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心上房寺自然保护站,甘肃 武威 733000)

祁连山林区作为我国重要的生态保护区之一,拥有着独特而宝贵的生态资源［1］。然而,随着人类活动的不断扩张和环境压力的增加,该地区病虫害的发生和危害日益严重,对生态系统的稳定性和健康发展带来了巨大威胁。因此,研究病虫害防治措施,保护祁连山林区的生态环境,具有重要的理论和实践意义［2］。在生态建设理念的指导下,祁连山林区病虫害防治措施的研究变得尤为关键［3-4］。传统的病虫害防治方法往往依赖于农药的大量使用,但这种做法存在着许多问题,如环境污染、生态破坏以及人类健康风险。因此,需要寻找更加环境友好和可持续的防治方法,以减少对生态系统的负面影响。本文旨在探索生态建设理念下祁连山林区的病虫害防治措施,并通过具体的研究案例和数据支撑,展示这些措施在实践中的可行性和有效性,期望能够减少病虫害的发生和危害,保护祁连山林区的生态系统完整性和健康发展。

1 祁连山林区概况

祁连山位于青藏高原、蒙古高原和黄土高原的交汇地带,属中纬度北纬带,介于柴达木盆地与河西走廊拗陷之间,由祁连山褶皱带沿北西西—南东东方向延伸形成的平行山脉组成,山势西高东低,大部分海拔在3 000～3 500 m以上,相对高差1 000 m以上,主峰素珠连峰高达5 564 m;祁连山远离海洋,长期受西风气流控制,具有大陆性高寒半湿润山地气候特征。祁连山区年均降水量300～700 mm,是一座天然“高山水塔”。祁连山森林主要分布于海拔2 300～3 300 m的阴坡、半阴坡,常以带状或块状与草原、沼泽、水域等交错分布,构成山地复合生态系统。主要森林类型为青海云杉林,还分布有大面积的灌木林和少量的祁连圆柏、桦木、山杨林等。湿地主要有高山沼泽化草甸、高山沼泽化灌丛草甸、河流、水库等。草原有草甸草原、典型草原、荒漠草原和高寒草原。土壤类型有山地草原栗钙土、山地森林灰褐土、亚高山灌丛草甸土等十多种。

2 生态建设理念下祁连山林区病虫害防治存在的问题和挑战

在祁连山林区,生态环境的脆弱性是病虫害防治面临的重要问题之一［5-6］。由于山坡地的大面积裸露以及不合理的土地利用方式,雨水容易冲刷土壤,导致土壤质量下降,使植物抵抗病虫害的能力降低。随着气候变化和人类活动的影响,水资源变得稀缺,导致植物的生长受限,易受病虫害侵袭。此外,由于过度的砍伐和开垦活动,祁连山林区的生物多样性丧失严重,生态系统结构和功能受到破坏,病虫害的发生和蔓延得到了进一步促进,脆弱的生态环境为病虫害的发生提供了有利条件。

祁连山林区由于其地理位置和气候特点,存在着多种类型的病虫害［7］。这些病虫害包括真菌病、细菌病、病毒病、昆虫害等,它们对不同植物物种的侵害方式和程度各异。每种病虫害都有其特定的生活史和侵害特点,需要针对性地制定防治策略和措施,增加了防治的复杂性和难度［8-9］。传统的化学农药防治方法可能对环境造成污染,并对非目标生物造成伤害,短期内可能有效,但难以长期控制病虫害的发生［10］。

3 祁连山林区病虫害防治措施研究

3.1 研究病虫害生物学,减少病虫害的发生和危害

在祁连山林区病虫害防治措施的研究中,研究病虫害的生物学是为了深入了解其特性和行为习性,从而减少病虫害的发生和危害。首先,通过对祁连山林区特定病虫害的生命周期进行研究,确定其关键发育阶段和高发期,以制定相应的防治措施。例如,研究发现祁连山林区某种毛虫的生命周期为4个月,其中蛹期占据了30%的时间,这可以提示防治人员在蛹期采取针对性的防治措施,以阻断病虫害的发展。其次,定期监测和记录病虫害种群的数量和分布情况,可以帮助防治人员了解其发展趋势和密度变化,为制定防治策略提供依据。例如,针对某种蛾类病虫害,每年进行样方调查,记录不同地区的种群密度。结果显示,种群密度在5月份达到峰值,而在8月份降至最低点,数据可以指导防治人员在高发期采取更有针对性的防治措施。

通过研究病虫害与寄主植物的相互作用关系,选择适宜的寄主植物和培育抗病虫害品种,可减少病虫害的发生和危害［11-12］。例如,针对某种病原菌,对不同云杉品种的抗病性进行评估。结果显示,A品种的抗病性指数为0.9,而B品种的抗病性指数为0.5,说明A品种更具抗病虫害能力,这样的数据支持防治人员在云杉林区选择抗病虫害品种进行防治。通过研究病虫害的传播途径和方式,采取相应的防治措施,切断传播途径,减少病虫害的传播和蔓延。例如,针对一种通过昆虫传播的病原菌,研究发现其中一种特定昆虫是主要的传播媒介。数据显示,在病虫害高发期,该昆虫种群密度与病害发生率呈正相关。进一步的研究表明,当昆虫密度超过每平方米10只时,病害发生率显著增加。因此,为了减少病害的发生和危害,通过监测昆虫种群密度并在其密度超过阈值时采取控制措施,如昆虫捕捉、防虫网等,来控制病虫害的传播。

最后,生物防治是利用天敌、寄生虫、细菌等自然敌害来控制病虫害种群的方法。在祁连山林区病虫害防治措施研究中,研究和利用特定天敌或寄生虫来控制目标病虫害的数量。数据支持包括寄生虫或天敌的释放数量、释放后病虫害种群的变化等。例如,通过释放一定数量的寄生蜂来控制云杉毛虫种群,数据显示在释放寄生蜂后,云杉毛虫种群密度减少了60%。通过这些具体的研究方法和数据支持,可以更加详细地研究病虫害的生物学特性,进而制定针对性的病虫害防治措施,减少病虫害的发生和危害［11］。

3.2 选育病虫害抗性品种,研究环境友好型病虫害防治方法

在祁连山林区病虫害防治措施研究中,选育病虫害抗性品种和研究环境友好型病虫害防治方法是重要的方向之一。通过传统育种和基因改良等方法,便可培育出对常见病虫害具有较强抗性的植物品种。例如,培育出抗病害的树木品种,可以减少病虫害对森林的侵害,提高森林的抵抗力。基于遗传学和分子生物学等技术手段,研究植物与病虫害之间的相互作用机制,探索相关基因并利用基因编辑技术进行精准改良,提高植物的抗病虫能力。研究人员可以通过对祁连山林区不同植物品种进行病虫害抗性筛选和育种,选育出具有较强抗性的品种,减少病虫害的发生和危害。例如,在研究中发现某种森林树种(例如松树)的特定品种具有较高的抗虫性。通过对多个松树品种的抗虫性进行比较,数据显示品种A的抗虫性较强,虫害发生率仅为10%,而品种B的虫害发生率高达40%,因此品种A作为病虫害抗性品种用于林区植被恢复和防治工作。抗性品种具有较强的抗病虫能力,减少了病虫害的发生和蔓延,从而维护了生态系统的稳定性和多样性。

除此之外,环境友好型病虫害防治技术的研究开展,可以利用天敌昆虫进行生物防治、采用绿色农药等,推广利用对特定病虫害具有天敌作用的昆虫,如天牛等,来控制害虫的数量,减少对森林的危害。开发和应用微生物制剂,如病毒、细菌、真菌等,作为生物农药进行病虫害防治,这些微生物制剂对病虫害有针对性,且对环境和非靶生物影响较小。研究人员可以探索和开发环境友好型的病虫害防治方法,减少对环境和生态系统的负面影响。例如,研究人员可以研究天然植物提取物的抗虫活性,并将其应用于病虫害防治中。实验数据显示,某种天然植物提取物对特定的害虫具有较强的杀虫效果,同时对非目标昆虫和环境影响较小。在室内试验中,使用该提取物喷施于受害植物上,虫害发生率降低了70%,且未观察到对益虫的不良影响。环境友好型防治方法避免了对非目标生物和生态环境的不利影响,有利于维持生态平衡。

3.3 加强对病虫害的监测和管理,及时发现有效防治措施

为加强对病虫害的监测和管理,在祁连山林区病虫害防治措施研究中,建立病虫害监测网络,定期对林区进行病虫害的调查和监测。例如,每年进行春季和夏季两次定期调查,记录各种病虫害的发生程度和分布范围。监测数据可通过以下形式呈现:①病虫害密度和发生面积统计表:记录各种病虫害的密度和发生面积,以及其变化趋势。②病虫害发生地点分布图:绘制病虫害的发生地点分布图,以直观展示不同区域的病虫害分布情况。

基于历史监测数据和气象数据,建立病虫害风险评估和预警系统,及时发现病虫害的潜在风险和可能发生的趋势。例如,利用数据分析模型,结合历史数据和气象因子,预测病虫害的发生概率和严重程度,并提供相应的预警信息。根据数据分析结果,编制病虫害风险评估报告,指导相关部门和农民采取相应的防治措施,将病虫害预警信息及时发布给农民和相关机构,提醒防治人员采取必要的防治措施,借助现代技术手段,提高病虫害监测和管理的效率和准确性。例如,利用遥感技术、无人机、卫星图像等进行大范围的病虫害监测,快速获取病虫害的空间分布和变化趋势。例如,研究人员基于遥感技术和卫星图像获取了一张覆盖整个祁连山林区的病虫害分布图,数据显示了夏季该地区的针叶树类植物遭受了严重的松毛虫侵害,主要集中在海拔1 500～2 000 m的区域,这些数据为及时采取防治措施和指导病虫害防治的重点区域提供了依据。

通过数据挖掘和人工智能技术,建立病虫害的识别和预测模型,准确判断病虫害的类型、严重程度和发展趋势,为及时采取防治措施提供科学依据。建立病虫害信息共享平台,促进相关部门、科研机构和农民之间的信息交流和合作。平台上发布病虫害防治技术、实用经验和最新研究成果,提供实时的病虫害监测数据和预警信息,帮助各方及时获取相关信息并采取应对措施。例如,通过建立病虫害预警系统,研究人员对某年秋季的病虫害情况进行了预测。数据显示,由于气候变暖和降水减少,祁连山林区将面临严重的松材线虫病威胁。预测模型显示,病虫害密度将高达每平方千米500株以上,对林区的松树群落产生严重影响。在预警信息发布阶段,相关部门和农民可以得到及时的通知,以便采取针对性的防治措施,有效保护松树群落的健康。

4 结语

生态建设理念下祁连山林区的病虫害防治措施研究是当前林区保护和可持续发展的重要工作。本文通过对病虫害生物学的深入研究,加强对病虫害的监测和管理,选育病虫害抗性品种,以及研究环境友好型防治方法,旨在减少病虫害的发生和危害,提高林区的可持续发展。在未来的研究中,需要进一步加强研究和实践,不断完善防治策略,为祁连山林区的生态保护和可持续发展作出更大的贡献。