基于森林保护的病虫害防治技术探究

摘要：当晨雾在林间弥漫，松针上的露珠折射着初升的阳光，这种诗意的画面背后，暗藏着无数肉眼难辨的生存较量。森林病虫害如同无形的网，正以每年0.8%的速率蚕食着我国人工林的健康肌体。传统防治手段在保障林木生长的同时，往往陷入"治标难治本"的困境——化学药剂的过量使用导致土壤微生物群落失衡，人工干预频繁打破着林间微生态的自愈机制。

关键词：森林保护；病虫害防治；生物调控；生态阈值

我国森林覆盖率已突破24%的历史性节点，但病虫害发生面积仍维持在年均1.2亿亩的警戒水平。国家林草局2022年监测数据显示，松材线虫等12种重大林业有害生物造成的直接经济损失高达220亿元，这种生态威胁与经济发展需求的交织，将森林保护推向了生态文明建设的战略高度。当前防治技术正经历着从"对抗模式"向"调控模式"的范式转换，无人机精准施药系统可降低药剂使用量35%，而基于信息素的干扰技术已实现对美国白蛾的定向防控。

一、森林保护工作中常见的病虫害类型

（一）松材线虫病引发的系统性衰退

松材线虫作为松属植物的专性寄生生物，其致病机制涉及复杂的生物学互动过程。该病害通过松墨天牛的体表附着实现跨区域传播，虫媒在健康松树取食时，线虫经取食伤口侵入树脂道。受侵染树木在3个月内即出现针叶褪绿变红的典型症状，本质上是由于线虫代谢产物阻断了木质部水分运输功能。病理切片显示，松材线虫在树脂道内的快速增殖导致薄壁细胞大面积坏死，树脂分泌量下降80%以上，使得树木丧失抵御次期性害虫的化学防御能力。松材线虫病的扩散速度可达年均35公里，在皖南马尾松林区曾造成整片林分死亡率超过90%。这种系统性衰退不仅改变森林群落结构，更导致松林碳汇能力骤降，使每公顷年固碳量从8.7吨锐减至1.2吨[1]。

（二）美国白蛾对阔叶树种的暴食性危害

鳞翅目灯蛾科昆虫美国白蛾的生态破坏力源于其特殊的生物学特性。该害虫具有超强的繁殖适应性，单雌产卵量可达800-2000粒，卵块表面覆盖的鳞毛形成物理保护层。幼虫孵化后立即进入暴食期，五龄幼虫日食量可达自身体重的400%，取食行为呈现从叶缘向主脉推进的规律性路径。受害叶片仅剩网状叶脉的典型症状背后，是幼虫唾液腺分泌的纤维素分解酶对叶肉细胞的快速溶解作用。在北京地区监测中发现，单株榆树承载超过300头幼虫时，叶片损失率在7天内可达95%。美国白蛾的寄主范围涵盖32科108种植物，其扩散轨迹与人类商贸活动存在显著空间相关性，京津冀地区的高速公路绿化带已成为该虫扩散的重要廊道。

（三）杨树天牛导致的次生性灾害链

鞘翅目天牛科昆虫如光肩星天牛对杨属树种的危害具有持续累积效应。成虫产卵时在树干刻槽的机械损伤，为病原菌侵入提供了直接通道。幼虫在木质部内构建的纵向虫道，不仅破坏导管组织的连续性，更引发应力集中效应，使成年杨树在八级风力下的折断风险提升4.3倍。虫道内壁的纤维化增生反应，导致木材密度下降18%，使经济用材林出材率降低25%以上。在东北防护林带的实地调查显示，受天牛危害的杨树溃疡病发生率是健康木的7.8倍，形成虫害与病害的叠加效应。

（四）竹蝗虫爆发式啃食引发的生态失衡

直翅目蝗科昆虫黄脊竹蝗的种群动态与竹林生态系统稳定性密切相关。该害虫最适发育温度在25-32℃之间，干旱气候会刺激其体内保幼激素合成量增加35%，促使种群进入爆发期。成虫集群迁移时形成的褐色带状虫云，实质上是信息素介导的集体行为模式。在竹叶全食型啃食阶段，单日可造成每公顷竹林1200公斤生物量损失，相当于正常光合产物积累量的2.4倍。竹竿表皮层的环状啃食痕，不仅阻断竹鞭的养分输送，更导致次年出笋量下降60%-75%。2019年四川宜宾竹海爆发的蝗灾中，受灾区域竹材的力学强度下降42%，直接威胁竹结构建筑的承重安全。

二、基于森林保护的病虫害防治技术的应用策略

（一）病虫害监测预警系统的智慧化转型

森林病虫害监测网络的构建依赖于多源感知设备的空间拓扑部署。在松材线虫病高发区域，每平方公里配置3台具备光谱分析功能的虫情测报灯，其内置的毫米波雷达可捕捉松墨天牛翅振频率特征。北斗短报文通信模块的应用，实现无公网覆盖林区的实时数据传输，数据包封装采用AES-256加密协议确保信息安全。无人机搭载的高光谱成像仪执行每周两次的巡航任务，采集波长范围扩展至900-1700nm的近红外波段，通过卷积神经网络识别针叶褪绿指数异常区域。地面传感节点采用树液流速传感器与电阻抗断层成像技术，构建树干横截面的水分运移动态模型。所有监测数据接入林业专网云平台后，运用时间序列分析算法生成虫害发生热力图，并通过数字孪生技术实现三维林相仿真。

（二）生物调控技术的多靶点介入策略

针对蛀干害虫的防治，开发基于昆虫表皮几丁质合成通路的RNA干扰制剂。通过纳米脂质体包裹dsRNA溶液，采用高压树干注射方式将药剂输送至韧皮部，特异性抑制天牛幼虫蜕皮相关基因表达。微生物菌剂的复合配方包含解淀粉芽孢杆菌与绿僵菌分生孢子，利用静电吸附技术将孢子负载于生物降解型微胶囊，通过无人机播撒形成缓释效应。信息素干扰装置采用立体异构体分离技术提纯美国白蛾性信息素成分，配合光催化氧化锌涂层延长挥发周期至90天。天敌昆虫的规模化繁育体系引入人工气候室多层立体养殖模式，通过调控光周期与温度梯度使肿腿蜂年繁殖代数提升至8代[2]。

（三）生态系统抗性的结构化培育方法

混交林构建采用空间异质性配置原则，在松树林中嵌入苦槠、木荷等抗性树种形成10×10m的生态隔离单元。土壤微生物群落调控采用菌根真菌与固氮菌的复合菌剂，通过深松施肥机将菌剂与生物炭按1：3比例混合后施入根系分布层。林分结构优化实施分层疏伐技术，保留林冠层透光率在28%-35%区间，同时使用激光测距仪控制目标树与相邻木的枝干夹角不小于60度。水文调控系统建设包含集雨沟与渗滤池网络，通过硅藻土过滤层调节土壤含水量波动幅度在±12%以内。鸟类招引设施采用3D打印技术制作具有地域特征的巢箱，内部设置温湿度调节层吸引大山雀等食虫鸟类栖息。

（四）应急防控作业的精准化实施体系

无人机施药系统配备多喷嘴协同控制模块，根据激光雷达扫描的林冠层密度数据动态调整雾滴粒径在80-150μm之间。针对竹蝗虫迁移特性，在虫道前沿部署含有蝗虫信息素的生物粘胶隔离带，粘胶基质采用蓖麻油基聚氨酯材料确保72小时持效期。蛀干害虫灭杀装备研发高压氮气脉冲装置，通过瞬态压力波将甲维盐药剂注入虫道深处。应急物资储备库实施网格化布局策略，每50平方公里设立1个配备冷藏集装箱的机动站点，存储生物制剂保持4℃恒温环境。应急处置队伍配置便携式分子快速检测仪，可在30分钟内完成松材线虫DNA的LAMP扩增检测，同步生成疫木定位编码数据。

总结

综上所述，森林病虫害防治技术的演进轨迹，折射出人类对生态系统认知的深化过程。当前防治体系已突破单一技术维度的局限，形成涵盖智能监测、生物调控、生态修复与应急响应的多维技术矩阵。深度学习算法在虫情图像识别中的深度应用，或将实现病虫害发生趋势的跨年度预测。在应对气候变化引发的病虫害分布区北扩问题上，需要建立基于气候情景模拟的适应性管理模型，当防治技术真正融入生态系统的自组织进程，森林健康管理将迈入人与自然协同共生的新阶段。

参考文献

[1]郭意明. 基于森林保护的病虫害防治技术研究 [J]. 农业开发与装备， 2020， （05）： 224+223.

[2]苏洁. 森林保护的病虫害防治技术探讨 [J]. 现代园艺， 2020， （06）： 51-52.