人工林更新中有害生物防治的关键技术和综合管理策略

摘 要：本研究旨在探讨人工林更新中有害生物防治的关键技术，以实现对人工林健康的有效管理和提升生态系统的稳定性。本文围绕有害生物监测预警技术、生物防治技术、化学防治方法及其环境影响，以及综合管理策略四个方面展开研究。每个方面都详细探讨了三个关键点，如遥感技术的应用、天敌和微生物防治剂的使用、选择性农药的优化使用，以及多策略的综合防治体系的建立等。通过这些技术和策略的综合应用，可以有效地控制和管理人工林中的有害生物问题，提高林木的生长质量和生态环境的健康。

关键词：人工林更新；有害生物防治；化学防治；综合管理

引言

森林生态系统是调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙的重要生态系统，同时森林为人类提供大量木材、药材、林副产品等，在我国经济飞速发展的过程中具有重要的意义。森林生态系统可分为天然林生态系统和人工林生态系统[1]。其中，人工林作为林业生产的重要组成部分，健康状态直接影响到林业资源的可持续利用。有害生物的防治是保障人工林生产安全和生态平衡的关键环节。本文通过分析现有的有害生物防治技术，提出了一系列创新方法和综合管理策略，以期为人工林的健康管理提供科学的理论和实践指导。

1有害生物监测预警技术

1.1遥感技术的应用

遥感技术作为现代信息技术的重要组成部分，在有害生物早期检测中具有不可替代的作用。使用卫星影像和无人机航拍获取的大量数据，研究人员能够快速准确地获取大面积林区的植被变化情况。这些数据通过多光谱分析，可以揭示植物健康状态的细微变化。例如，植被指数（如NDVI）的变化可以反映出有害生物对植被的影响，早期检测出异常信号。遥感技术不仅提高了有害生物监测的效率和精度，还极大地扩展了监测的时空尺度，能够及时预警和快速响应成为可能。利用遥感技术进行有害生物的早期检测，不仅能显著减少有害生物的蔓延，还能够降低防治成本，提高林业管理的效益和可持续性。

1.2物联网技术在监测中的运用

物联网技术的引入，为有害生物监测带来了新的机遇和挑战。在林区内广泛安装传感器和数据收集设备，可以实时获取环境参数（如温度、湿度、土壤湿度等）和有害生物动态信息。这些传感器收集的数据通过无线网络传输至中央控制系统，进行实时分析和处理，实现对有害生物的动态监控。物联网技术不仅提高了监测数据的实时性和准确性，还能够通过大数据分析，预测有害生物的发生和发展趋势。物联网技术的运用，还可以实现自动化预警系统，当环境参数达到某个阈值时，系统会自动发出警报，提示管理人员采取相应的防治措施[2]。物联网技术的运用，有效地提高了有害生物监测的智能化水平和管理效率，极大地减少了有害生物对人工林的威胁。

1.3 GIS与有害生物分布模型

地理信息系统（GIS）在有害生物防治中是将遥感数据、物联网数据与地理信息数据相结合，建立有害生物分布和蔓延模型。这些模型能够详细描述有害生物在不同时间和空间尺度上的分布情况，并预测其未来的扩散趋势。GIS技术不仅能够帮助管理人员制定科学合理的防治策略，还能够优化资源配置，提高防治效果。例如，通过GIS技术，可以识别出有害生物的高风险区域，集中防治资源进行重点防治，避免资源浪费和防治盲区的出现。GIS技术还可以与其他信息系统（如气象预报系统）相结合，进一步提高有害生物监测和防治的科学性和准确性。

2生物防治技术

2.1天敌利用

天敌在生态系统中扮演着至关重要的角色，其自然捕食和寄生行为，可以有效控制有害生物的种群数量。推广使用天敌，如寄生蜂和捕食性昆虫等，作为生物防治的一部分，不仅可以减少对化学防治的依赖，还能维护生态平衡。例如，寄生蜂可以寄生在害虫体内，使其失去繁殖能力，逐渐减少害虫种群的数量；而捕食性昆虫，如瓢虫和草蛉，则通过直接捕食害虫成虫和幼虫，起到显著的控制作用[3]。近年来，随着对天敌种类和生态习性的深入研究，科学家们能够更精准地选择和培育适合特定环境和目标害虫的天敌种类，提高防治效果。

2.2微生物防治剂的开发与应用

近年来在有害生物防治中的应用日益广泛，这些防治剂主要包括真菌、细菌和病毒制剂，它们对特定有害生物具有良好的防治效果。例如，白僵菌和绿僵菌作为真菌制剂，可以感染和杀死多种害虫，对农业和林业有害生物防治具有重要意义。细菌制剂，如苏云金芽孢杆菌（Bt），通过产生毒素杀死害虫幼虫，已被广泛应用于全球各地的有害生物防治中。病毒制剂，如核型多角体病毒（NPV），则通过感染害虫细胞，导致其病变和死亡。微生物防治剂的优点在于其专一性强，对非目标生物影响小，且不会引发有害生物的抗药性问题。但是为充分发挥微生物防治剂的作用，需要深入研究其生物学特性和应用条件，并结合其他防治手段，形成综合防治体系。合理利用微生物防治剂，可以显著降低有害生物的发生率和危害程度，促进人工林的健康生长。

2.3植物源生物农药的研究

植物源生物农药作为一种新兴的生物防治手段，具有环境友好和高效防治的特点，备受关注。这类农药以植物提取物为基础，利用其天然的抗虫成分，达到防治有害生物的目的。例如，从苦楝树中提取的苦参碱，从印楝树中提取的印楝素，均具有显著的杀虫和驱避作用。植物源生物农药不仅对害虫具有良好的防治效果，还对环境和非目标生物无害，是一种可持续的防治方法[4]。植物源生物农药的开发和应用，还可以减少对化学农药的依赖，降低其在环境中的残留和污染问题。要想提高植物源生物农药的应用效果，需要对其有效成分、作用机制和应用方法进行系统研究，并结合现代技术手段，优化其生产工艺和配方。植物源生物农药在有害生物防治中具有广阔的应用前景，

3化学防治方法及其环境影响

3.1选择性农药的使用

在现代农业和林业管理中，选择性农药的使用越来越受到重视。选择性农药是指那些对目标害虫具有高效杀伤力，但对非靶标生物和环境影响较小的农药。推广使用低毒、低残留的选择性农药，不仅可以有效控制有害生物，还能最大限度地保护生态环境和生物多样性。例如，吡虫啉和阿维菌素等选择性农药在对目标害虫具有良好防治效果的同时，对蜜蜂等有益昆虫和人类健康的影响较小。选择性农药的应用，有助于减少传统高毒性农药的使用量，降低农药残留对土壤、水体和空气的污染风险。随着生物技术的发展，新型选择性农药的研发不断推进，如基于害虫特异性酶的抑制剂和靶向RNA干扰技术的农药。这些创新性产品在提高防治效率的同时，进一步减少了环境风险。

3.2农药使用技术的优化

农药使用技术的优化是使用科学的配比和精准的施药技术，最大限度地发挥农药的效能，减少不必要的浪费和污染。精准施药技术包括航空喷洒、无人机喷洒和变量喷施等方法，这些技术能够根据地形、有害生物分布和作物生长情况，精确控制农药的施用量和施用位置，确保药效最大化[5]。例如，无人机喷洒技术可以实现对大面积林区的高效覆盖，同时减少农药对非目标区域的漂移污染。农药的科学配比也是优化使用技术的关键，通过合理搭配不同类型的农药，既可以提高综合防治效果，又可以延缓害虫的抗药性发展。

3.3农药残留与环境监测

定期监测农药残留水平和其在环境中的分布，对于确保生态系统安全和人类健康具有重要意义。农药残留监测主要包括土壤、水体和农产品中的残留检测，通过先进的检测技术和手段，可以准确测定各种农药的残留浓度和分布情况。例如，高效液相色谱和气相色谱-质谱联用技术，能够实现对多种农药的高灵敏度检测。环境监测不仅能够及时发现和预警农药污染问题，还能为农药使用的科学管理提供依据。长期积累的农药残留可能对土壤微生物群落和水生生物造成严重影响，甚至通过食物链对人类健康构成威胁。

4综合管理策略

4.1多策略综合防治体系

综合管理策略在有害生物防治中起到关键作用，结合物理、化学、生物以及农艺措施，形成多层次、多手段的综合防治体系，是实现有害生物有效控制的核心方法。物理措施包括机械捕杀、障碍设置等，通过物理干预直接减少害虫数量；化学措施则采用选择性农药和科学施药技术，确保高效杀虫的同时，减少对环境和非目标生物的影响；生物措施利用天敌、微生物防治剂和植物源农药，增强生态防治的可持续性和安全性；农艺措施则通过合理轮作、间作和作物布局优化，提高农作物的抗病性和生态环境的稳定性。多策略综合防治体系强调多种手段的协同作用，通过交替使用和合理组合，避免单一防治手段导致的抗药性和生态失衡问题[6]。多策略综合防治不仅能够显著提高有害生物防治效果，还能减少防治成本和环境风险，促进农业和林业的可持续发展。

4.2有害生物管理决策支持系统

随着信息技术的发展，基于数据和模型的有害生物管理决策支持系统（DSS）在有害生物防治中的应用越来越广泛。DSS通过整合遥感、物联网和GIS等多源数据，结合有害生物发生规律和扩散模型，为管理者提供科学、精准的决策支持。该系统能够实时监测有害生物动态，预测未来趋势，并根据不同情景制定优化的防治策略。例如，通过DSS，管理者可以识别高风险区域，优先安排防治资源，最大限度地减少有害生物的损失。DSS还可以对防治效果进行评估和反馈，不断优化防治措施。DSS的应用显著提高了有害生物防治的科学性和精准度，减少了资源浪费和环境污染，有效提升了整体防治效率和效果。在未来，随着大数据和人工智能技术的进一步发展，DSS将在有害生物管理中发挥更加重要的作用，推动有害生物防治向智能化、精准化方向发展。

4.3农户和技术人员的培训

农户和林业技术人员是有害生物防治的具体执行者，其知识和技能水平直接影响防治效果。因此，加强对农户和技术人员的培训，提升他们对有害生物防治技术的理解和应用能力，是综合管理策略的重要组成部分。培训内容应包括有害生物识别、防治技术、设备使用和安全操作等方面，通过理论讲解与实地操作相结合，提高培训效果。特别是在新技术和新方法的推广过程中，培训显得尤为重要。例如，精准施药技术、微生物防治剂和植物源农药的使用，需要专业的知识和技能，只有通过系统的培训，才能确保这些技术在实际应用中的有效性和安全性。

培训内容应涵盖广泛的领域，包括有害生物的种类和识别方法、不同防治技术的原理和操作步骤，以及防治设备的正确使用和维护。还应指导安全操作规范，确保技术人员在防治过程中保护自己和周围环境[7]。例如，如何正确穿戴个人防护装备（PPE），如何安全处理和存储农药，以及应急情况下的处理措施等。这些知识不仅能提高防治效率，还能减少因操作不当造成的安全隐患和环境污染。

为使培训更加有效，应该采用多种培训方式，如课堂教学、现场示范、模拟演练和互动讨论等。通过理论讲解与实地操作相结合，学员可以在实践中巩固所学知识，提升实际操作能力。特别是通过现场示范，学员可以直观地看到具体操作步骤，理解技术要点和注意事项，从而提高培训效果。利用现代信息技术，如在线课程和移动应用程序，可以提供随时随地的学习资源，帮助学员在工作中不断提升技能。

培训不仅应注重技术层面的内容，还应培养农户和技术人员的环保意识，倡导绿色防治理念。通过普及生态农业和可持续发展的理念，减少对化学农药的依赖，推广生物防治和物理防治等环保技术。例如，可以通过实例讲解和数据分析，展示化学农药对环境和人体健康的潜在危害，以及绿色防治技术的优势和效果，增强学员的环保意识和责任感。

培训还应建立长效机制，确保持续改进和更新。可以通过定期组织培训班、技术交流会和现场观摩活动，帮助农户和技术人员了解最新的防治技术和研究成果，保持技术领先。同时，建立农户和技术人员的反馈机制，收集他们在实际操作中遇到的问题和建议，不断改进培训内容和方法，提高培训的针对性和实效性。

5结语

有害生物在人工林管理中是一个持续且复杂的问题，本研究通过深入分析和综合多种防治技术，提出了一系列有效的管理策略和方法。首先，有害生物监测预警技术，特别是遥感和物联网技术的应用，为有害生物的早期发现和及时响应提供了科技支持。其次，生物防治技术，包括天敌的利用和微生物防治剂的开发，为减少化学农药使用提供了可行方案，这不仅减轻了对环境的压力，也提升了防治的可持续性。化学防治方法的持续优化，尤其是选择性农药的精准使用，有效控制了有害生物的蔓延，同时最小化了对环境的不良影响。最终，通过综合管理策略的实施，结合物理、化学、生物及农艺措施，形成了一个多层次、多手段的防治体系，显著提升了整体的防治效率和效果。这些策略的实施，不仅提高了人工林的健康状态和生产效率，也为林业可持续发展和生态保护提供了坚实的基础。展望未来，随着科技的进步和管理经验的积累，这些防治技术和策略将进一步优化和创新，为全球林业健康管理提供更加有效的解决方案。

参考文献：

[1]谢田朋.林业病虫害绿色防治[J].甘肃林业，2019（2）∶41-42.

[2]刘建荣.油松人工林自然更新的影响因子研究[J].防护林科技，2018（10）∶16-17+20.

[3]周微.森林病虫害防治问题及策略研究[J].山西农经，2018（18）∶59.

[4]覃昶.桉树人工林种植与病虫害防治技术探析[J].农业灾害研究，2022，12（10）∶170-172.

[5]钟传东.浅析落叶松人工林病虫害防治方案[J].河北农机，2021（5）∶61-62.

[6]庄建伟.浅谈落叶松人工林病虫害防治方案[J].农村经济与科技，2021，32（6）∶27-28.

[7]李振宇，吕军.红松人工林的主要病虫害防治[J].林业勘查设计，2010（1）∶117-118.