林业有害生物防治中生物学防治技术分析

2024-06-28 03:11李静轩
农业灾害研究 2024年3期
关键词:优势分析林业

收稿日期:2023-12-10

作者简介:李静轩(1995—),男,甘肃靖远人,助理工程师,研究方向为林业。

摘 要:随着我国发展速度的加快,公众开始更多地把焦点放在了所依赖的自然环境与生态系统上。由于经济增长对环境的影响,我国的生态环境保护压力日益增大。当前,我国正在持续扩大绿化区域,但这同时也导致了森林中有害生物的出现和形成,对林业的发展带来了巨大的冲击。详细研究林业中有害生物防治技术中的生物学防治技术,全面运用防控策略,有利于维护森林生态系统的稳定性,为未来林业的持久发展奠定基础。

关键词:林业;有害生物防治;生物学防治技术;优势分析

中图分类号:S763 文献标志码:B文章编号:2095–3305(2024)03–00-03

林业是我国重要的产业,不仅能够为人类提供木材、纤维,还能维护生态系统,促进生态平衡。有害生物的出现,对于林业的健康发展和生态系统的稳定构成了巨大威胁。有害生物如有害昆虫、病原菌等的入侵,不仅导致森林资源遭到破坏,还影响了生态系统的稳定性和经济发展的持久性。在应对这些问题的过程中,生物学防治技术越来越受到人们的重视。生物学防治技术建立在生态系统的自我调控机制之上,可用于限制并控制森林中的有害生物的种类及其分布,且相较于常规化学农药,其防治有害生物的效果更为确切。

1 林业有害生物防治中生物学防治技术的优势

生物学防治方法是通过使用天敌或微生物来管理有害生物的数量和分布的方法。生物学防治技术具有环保性、安全性和持久性,对于维护生态平衡和人类健康具有至关重要作用。

1.1 低毒性

在林业有害生物的防治中,生物学防治技术的一大优势在于其具有低毒性和无残留性。化学农药通常具有较高的毒性,会对环境和人类健康产生潜在威胁。生物学防治技术通过利用自然生物或其代谢物来对抗有害生物,因此对非目标生物和生态系统的影响相对较小。

在林业防治中,利用昆虫来控制有害昆虫的生物防治技术已经被广泛采用。一些食肉昆虫能够有效地管理害虫的数量,例如,农户会将瓢虫引进农田管理蚜虫。与化学农药相比,瓢虫的毒性更小,不会在农产品中留下有害成分,因此可以确保农产品的品质和食品的安全[1]。

同时,在生物防控技术中使用的微生物抑制剂也具备较低的毒性。以病原体为例,能够通过感染有害生物达到防控目标,然而对非目标生物和环境的影响则相对较轻。例如,苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,

Bt)在许多有害昆虫如松毛虫和蚜虫中得到了广泛的应用,并且能够有效地管理这些种群。Bt菌种的选择能力极强,仅针对特定的目标昆虫产生毒素,而对其他的昆虫和动物则没有伤害。

1.2 长效性

生物学防治技术拥有持久的益处。生物学防治技术可以在较长的时期里不断释放,同时还拥有自我繁殖的功能,此属性让生物防护手段在对抗有害生物方面显示出了更大的优越性。例如,一些昆虫的寄生性生物抑制剂能够在其宿主体内进行繁衍,然后在宿主死亡之后释放至环境,从而防治更多的有害生物。这类生物抑制剂的持久释放和复制特性保证了防治效果的连续性,从而使得生物学防治技术在长期的防治过程中变得更加稳定。

此外,通过植物抗病虫育种的方式来达到生物学防治的目标。选择和培育能抵抗病虫的植物品种,可以在较长的时间中有效地控制病虫害。

1.3 高度专效性

通常,生物学防治技术能够对特定的有害生物进行选择性消灭,从而降低对非目标生物的影响。一些昆虫的天敌拥有极强的选择能力,仅会对特定的有害昆虫群体进行猎杀,而对其他的昆虫和动物则没有伤害,如瓢虫、蚜虫天牛等捕食性昆虫。而使用大规模的农药可能会对所有的昆虫造成伤害。

此外,在生物学防治技术中使用的微生物也具有高度专效性。例如,通过使用Bt菌株来控制特定的目标昆虫群体,能够精确地消灭有害昆虫,同时对其他昆虫和生物没有伤害,这种特异性有助于保持生态系统的均衡,并降低非目标生物的损害。

1.4 生态友好性

相较于化学农药,生物学防治技术对非目标生物及其生存环境的干扰更为微弱。例如,天敌、寄生性的生物学防治技术都具有很强的独特性,仅会对目标的危险生物造成作用,利用捕获、寄生或感染有害生物来管理自身的种群,但对其他无益的生物的干扰却相对较少。因此生物防治技术已经变成一种更具持久性和环保性的防护手段。

此外,生物学防治技术的环保性还体现在其对环境的持久影响较小。化学农药通常会有残留,并在环境中积累,对生态系统产生长期的影响。生物学防治技术通常由自然物种或微生物组成,其存在期限相对较短,因此不会对土地、水资源以及环境造成持久的破坏,能够帮助保障生态平衡以及生物种类的丰富。例如,在处理水生有害生物的过程中,工作人员可以利用一些微生物抑制剂,如孢子虫和真菌,这些微生物可以在目标有害生物体内繁殖并释放,但是在其他环境中会迅速降解,因此不会对水体生态系统造成持久性的污染。

1.5 抗药性

耐药性是指有害生物会产生反抗,这使得传统的化学控制手段逐步变得无效。然而生物学防治技术利用生物抑制剂和有害生物适应性的不同,从而成功地消除了有害生物的耐药性。由于生物学防治技术在生态环境下的持久影响,其常常拥有较强的适应力和稳固性。然而对于有害生物来说,其耐药性的产生大多依赖于其基因的改变或者基因组的转化等途径。与化学农药相比,生物学防治技术在处理有害生物方面的适应性优势显著,这使得其在控制有害生物的数量上表现出了更高的效率[2]。

例如,Bt菌株在昆虫的生物防控中得到了广泛的运用,且其耐药性问题也得到了很好的处理。Bt病原体会释放出一种毒素,这种毒素会影响目标昆虫的消化道,最终引发其死亡。但是这种毒素的工作原理和化学农药并无相似之处,只有拥有特殊接收器的昆虫,才会被Bt病原体所吸引。因此,部分有害的昆虫在持续的化学农药应用中形成了耐药性,但依旧可能对Bt病原体非常敏感。

此外,生物学防治技术的持久性也有助于缓解抗药性问题。由于生物学防治技术具备持久的释放和复制能力,对于那些难以在短期内完全适应并形成抗药性的有害生物,常规的化学农药使用方式会导致有害生物更易于产生耐药性,并在较短的时间内形成耐药种群。然而如果能够融入多种生物学防治技术,并实行适当的轮作和混合施用方法,就能够进一步降低有害生物产生耐药性的风险。

2 林业有害生物防治中的生物学防治技术现状

林业有害生物防治已经引起了国际的广泛关注。联合国粮农组织的数据显示,全球森林有害生物每年造成的经济损失约2 200亿美元,而森林的损失大概是10%。因此对森林有害生物的控制已经变得在全球范围内具有重大影响,大部分国家都实行了相应的控制策略。美洲的热带环境导致许多危险的生物快速繁衍,对本土的森林构成了巨大的威胁,如森林大火、龙卷风等,再加上全球温度的升高,对林业造成了巨大影响,进一步推动了危险生物的蔓延与扩展。欧洲的森林生态环境主要受到松材线虫、栗实蝇、树皮甲、松毛虫等有害生物的威胁[3]。

近些年来,全球贸易和旅游业的快速增长也带来有害生物的威胁,对欧洲的森林生态环境造成了严重的破坏。欧盟各成员国已经实行了多项策略来解决此问题,如设置监控与通报体系、增强边界巡逻力度等。在亚洲,有害生物的威胁亦相当大。此外,全球气候的改变、不合规的商品交换、人类的行为等都助长了有害生物的蔓延与扩展。亚洲的许多国家已经采取了一系列措施来解决这类问题,例如,进行有害生物的观测和研究以及普及生态保护知识。

作为森林资源丰富的国家之一,我国林业状况相当良好。但随着人类行为的持续进步以及自然环境的改变,对林业有害生物的管理问题愈加突出。我国害虫种类也较为丰富,其中松材线虫、松毛虫、松枯线虫等最具代表性。松树的主要病害则包括白粉病、栗子疫病以及枫树的枯死病等。此外,在森林中,诸多杂草对其产生了显著的负面效应,如三叶草、细叶芦苇等。因此,我国政府实行了多种有效的防控策略,包括但不限于生物学防控、化学防控等。生物学防治主要是通过对抗其天敌或者微生物,以此来管理有害生物的种类及其分布。

目前,我国的森林保护工作在处理问题方面还存在许多挑战。第一,由于缺乏全面且精确的有害生物监测数据,防治策略无法针对性有效地制定。第二,由于防治策略的实施不足以及环境因素的干扰,防治成效并不理想。第三,鉴于经济利益的考量,部分地区采取了违反法律的手段来抵御森林中的有害生物,从而给生态环境带来了严重的破坏。

针对上述难题,我国政府已制定了多项森林有害生物的管理政策与法律,清晰地规定了对于有害生物的法律义务以及应对方式,从而确保了森林生态系统的平衡与持久发展。

3 林业有害生物防治中的生物学防治技术措施

3.1 引入天敌防治

大部分有害生物都有其天敌,因此可以利用这一生态链条,对这些有害生物进行有效的管理。林业部门可以通过提高有害生物的天敌种类,让其能够吞噬有害生物。值得注意的是,在引入天敌昆虫时,林业部门工作人员必须严格控制昆虫的数量,从而在此基础上更好地保持森林的生态稳定。同时,林业部门应该为天敌昆虫提供优质的生长和栖息环境,以便其能够更有效地发挥其功能[4]。

除了天敌昆虫,林业部门也可以引入其他的生物,从而保证对有害生物的防治效果,如白头鹰、啄木鸟、蜘蛛、青蛙等,主要以有害生物为食。此外,林业有害生物防治应该以保护生态环境不受污染和损害为前提,通过对有害生物的捕食,尽可能减少有害生物的威胁。

3.2 微生物防治

微生物防治是指通过使用微生物对有害生物的种类及其分布进行管理,微生物防治技术因其环境友好、安全可靠以及长期稳定的特性,被视为一项关键的生物学防治技术。林业部门通过使用真菌、细菌、昆虫病毒等寄生性微生物,能够实现对有害微生物的有效防控[5]。

微生物防治技术的目的在于达到预期的防治成果。例如,松树的常见病虫害是松材线虫病,白僵菌对于控制这种病害和预防虫害有着显著的效果。因此,相关的科研人员可以选择使用白僵菌为主的药物来替代传统的杀虫剂。

由于微生物具备某种程度的破坏能力,林业部门必须增强对微生物药品的审查能力,并且在使用之前进行彻底的检验,确保其能够发挥预期的作用,这样才能在处理疾病和虫害的问题的过程中,减少对林业资源的危害。

3.3 基因技术

在林业有害生物防治中,基因技术是指通过改变目标害虫或病原体的基因来达到控制它们的目的,在防治有害生物方面具有独特的优势,可以实现高效、精准、环保的防治效果。基因技术可以利用现代遗传工程手段,针对性地设计和构建基因工程菌株或病毒,引入特定的基因或RNA分子到目标有害生物体内,干扰其正常生理代谢过程,抑制生长发育,从而达到有效控制的效果。这种方法不仅具有高度的针对性,还能够避免对环境和非靶标生物的影响,保护生态系统的平衡。

同时,基因技术可以广泛应用于开发抗虫抗病的转基因植物,通过转入抗虫或抗病相关基因,使植物表现出对有害生物的抗性,提高其抵抗力,减少化学农药的使用,降低环境污染和农产品残留,减少对农作物生长影响的同时,还有助于提高农产品的质量和产量,促进农业的可持续发展[6]。

此外,基因技术也可以通过遗传驱蚊的方法来控制传播疟疾等疾病的蚊虫,科学家可以设计一种携带特定基因的转基因蚊虫,释放到自然环境中,通过基因驱动等技术,使这些转基因蚊虫的后代带有致命基因,逐渐减少野生蚊虫的数量,能有效遏制疾病的传播。

3.4 植物提取物防治

植物提取物是从自然界中抽取的,能够起到消灭害虫、消灭细菌、消灭杂草的有效成分,如植物精华、植物乳化剂、植物萃取物等。植物提取物的预防与控制方法因其环保、安全的特性,在维持生态平衡以及保障公众健康方面发挥着关键的角色。林业部门采用植物提取物来处理问题,不仅能够限制害虫、疾病、杂草的种类及分布,还能增强农作物抵御疾病的能力,从而带来显著的经济、社会和生态效益。

植物提取物技术基于植物提取物对于控制害虫、疾病、杂草的机制,能够通过消除、躲避、压制等手段,实现对有害生物的管理,最终实现降低害虫、疾病、杂草种类的目标。然而,在使用植物提取物时,也需要注意一些问题:第一,根据目标有害生物的种类和发生状况,应选择合适的植物提取物进行防治。第二,使用植物提取物的途径多种多样,包括喷雾、涂抹、冲洗等。因此,林业部门需要按照有毒生物的种类、数量以及其生存环境等条件,挑选出最适宜的使用途径,同时按照规定的剂量来执行[7]。第三,对于植物提取物的使用,需要进行更严格的管理,包括对其质量的监控、施用量的测定、使用效果的评估等各个环节。

4 结束语

在林业有害生物防治中,生物学防治技术占据着关键的角色并且拥有巨大的使用潜力。相较于常规的化学农药,生物学防治技术方法拥有许多显著的优点,包括对环境的安全性、持久地作用于有害生物、极强的特异性以及对生态友好。生物学防治技术主要采纳天敌、运用微生物、开展植物提取等手段,在实际操作中,林业部门需要进一步加大研究和创新力度,突破生物学防治技术难题,在各种环境中抵御危险的生物,从而保障林业生态体系的稳定性与可持续发展。

参考文献

[1] 马会荣.落叶松鞘蛾生物学特性及防治方法[J].农业科技与信息,2019(16):79-80.

[2] 赵泓恺,张辉,于洋,等.白杨透翅蛾的发生规律及防治策略[J].绿色科技,2019(15):163-164.

[3] 林育红,秦长生,赵丹阳,等.樟巢螟的生物学特性及触杀性药剂筛选[J].林业与环境科学,2018,34(5):42-47.

[4] 高鹏飞.辽西地区金凤蝶的生物学特性及防治方法[J].吉林农业,2018(9):72.

[5] 马万青.新入侵林业有害生物悬铃木方翅网蝽的生物学特性与防治技术[J].农业开发与装备,2018(4):183,191.

[6] 范文杰,曹晓波,张红岩,等.林业有害生物防治标准化工作现状与发展对策分析[J].农业灾害研究,2023,13(10):4-6.

[7] 相培应.祁连山林区林业有害生物防治技术探析[J].南方农业,2023,17(18):228-230.

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