缩略图

现代林业技术在森林病虫害防治中的应用研究

作者

巴哈尔古丽• 叶尔肯

新疆维吾尔自治区天山东部国有林管理局米东分局 新疆乌鲁木齐 830000

森林病虫害作为一种严重的生物灾害,其发生和扩散受全球气候变化加剧、国际间贸易频繁、林分结构单一化等多重因素的叠加驱动,呈现出爆发频率增加、影响范围扩大、新型疫情增多及防治难度提升的显著趋势,给森林生态系统的稳定性和经济社会可持续发展带来难以估量的现实压力与潜在风险。在此背景下,信息技术的迅猛发展及其与林业的深度融合,为森林病虫害防治领域注入了革命性的驱动力,一系列现代林业技术如空天地一体化遥感监测、地理信息系统空间分析与可视化管理、基于深度学习算法的图像自动识别与大数据预测模型、无人机高效精准施药与巡查,以及基于分子生物学手段的快速精准病原检测技术等,展现出显著提升病虫害防控能力的广阔前景。探索这些技术如何系统集成并优化应用于防治实践,成为当前提升森林保护现代化水平和成效的关键突破口。

一、林业发展中的森林病虫害类型

(一)侵染性林木病害的主导类型

由病原真菌、细菌、病毒及植原体引发的系统性侵染病害在林业生产中具有显著破坏力,其发生多与气候湿度偏高、林分密闭度过大、树种抗性薄弱等条件密切相关,典型病例包括导致针叶树枯梢腐烂的松材线虫病和担子菌纲真菌引起的根腐病,以及杨树溃疡病等维管束病害;这类病害往往具备潜伏期长、传播媒介复杂(如昆虫携带、土壤留存、气流扩散等)、防控窗口期短等特征,加之林木生长周期漫长的特殊性,使得病害一旦蔓延易形成难以逆转的林木衰退甚至大面积死亡事件,对森林资源存量与生态稳定性构成持续性威胁[1]。

(二)食叶及蛀干害虫的灾害性暴发

以鳞翅目(如松毛虫、美国白蛾)、鞘翅目(如天牛、小蠹虫)为代表的林木害虫因其繁殖力强、迁移扩散速度快、环境适应范围广等特点成为林业发展的主要生物障碍,其中食叶类害虫通过大规模啃食叶肉组织直接削弱林木光合能力与养分积累效率,蛀干类害虫则通过蛀食木质部切断水分运输通道或造成结构力学损伤;尤其在单一树种人工林中,这类害虫因缺乏天敌制约而极易形成周期性暴发态势,其幼虫阶段的隐蔽性与成虫的远距离迁飞特性进一步提升了种群动态监测和早期干预的技术难度,常引发区域性林木生长停滞或成片枯死现象。

(三)枝干病原与微型有害生物的隐性危害

除典型大型病害外,由微型病原体(如锈菌、白粉菌)或寄生性生物(如线虫、螨类)引发的枝干异常增生、溃疡、流胶及叶片失绿等症状虽早期不易察觉,却会渐进性破坏林木生理机能,例如板栗疫病菌通过枝干伤口侵入形成层组织阻断养分流,蚧壳虫类通过刺吸式口器持续消耗树体汁液导致树势衰败;其长期危害往往表现为林木抗逆性下降、结实量锐减、易受次生灾害侵染等累积效应,尤其在林业集约化经营区域因植株密集度提升与跨区域苗木调运频繁而加剧传播风险。

二、现代林业技术在森林病虫害防治的策略

(一)多平台协同的森林健康动态监测网络建设

依托国产中分辨率卫星影像周期性覆盖优势,结合县市级林业单位常态化配置的民用无人机巡查系统,构建天地互补的森林覆盖变化监测框架,重点针对落叶林区秋季叶色异常褪绿、针叶林局部枯黄等目视可辨识特征进行多期对比,利用 GIS 图层叠加技术定位变色区域空间分布;地面辅助采用手持式红外热成像仪对虫蛀树木的温差异常区域实施快速筛查,建立包含地理位置坐标、树种组成、林龄结构的基础数据库,通过季度性数据更新形成病虫害潜在发生热区的动态台账;监测人员依据台账标注对高风险小班开展针对性地表核查,结合针叶脱落量、蛀孔密度等简易指标进行现场验证,压缩大规模人力踏查范围并提升早期病害识别效率,该策略特别适用于基层林场应对突发性虫情扩散的紧急响应需求。

(二)基于环境大数据的灾害预警模型本地化应用

在省级林业数据中心支持下,整合区域自动气象站采集的温湿度、降水数据,林间诱捕器记录的虫口密度变化,以及历史病虫害爆发档案等结构化信息,建立县域尺度的灾害预测经验公式库;关键工作聚焦于开发适合当地主栽树种的简易预警工具,例如针对油松林区,可依据每年四月份连续三日平均气温突破 12% 的物候节点启动松毛虫孵化预警,依据七至八月累计降雨量低于常年值 30% 的干旱指标发布天牛扩散警报;基层站点通过手机客户端接收预警指令后,优先排查向阳坡地、纯林交界处等灾害敏感区域,利用便携式虫情测报灯进行虫态发育进度验证,将传统经验判断升级为数据支撑的预判机制,此类低技术门槛方案在缺乏超级计算资源的山区县域展现出显著推广价值。

(三)精准化施药装备与生物防治载体协同作业

对连片面积超过 200 亩的人工林病虫害核心区,推广油动多旋翼无人机实施药剂喷洒作业,操作人员依据前期监测报告中的虫情分布强度图规划飞行航线,通过调节药箱流量阀将化学杀虫剂喷洒量精准控制在每亩 1.5-2.5 升区间,并依据冠层高度自动保持距树冠顶端 3-5 米的恒定作业高度;针对蛀干类害虫防治难题,同步采用便携式注干机向树干基部注入缓释型甲维盐微胶囊制剂,或于成虫羽化期在林间每间隔30 米悬挂性信息素缓释诱捕器;此外在栎树林等生态敏感区域,推广以管氏肿腿蜂生物胶囊为载体的寄生蜂定点释放法,作业人员依据林相图在每亩林地设置5-8 处寄生蜂释放桩,实现天敌昆虫对青杨天牛等目标害虫的自然持续控制,此类技术组合既降低药剂环境残留又符合基层防治队的装备操作水平[2]。

(四)实用化分子检测与生态调控技术下沉推广

在市级林业技术推广站建立基础分子检测实验室,配置常规 PCR仪及电泳显影设备,开展松材线虫快速检测等必需检测项目,采样人员按规范截取疑似病木的韧皮部组织,经简易研磨处理后使用试剂盒提取DNA,2 小时内可完成单批 24 份样本的定性筛查,显著快于传统分离培养法的3-5 天周期;配套实施林分结构优化工程,指导林场员工在纯林边缘带状补植诱集树种(如利用紫穗槐吸引桑天牛减轻杨树危害),或于郁闭度过高的中龄林实施带状疏伐增加林内通风透光性;重点推进拮抗微生物制剂的实用化包装,将木霉菌分生孢子粉剂与有机肥混配成颗粒状基肥,在春季造林时同步施入定植穴抑制根腐病源菌增殖,此类技术集成应用构建起符合基层实施条件的病虫害生态防控技术包。

总结

综上所述,现代林业技术在病虫害防治领域的系统化应用,标志着森林保护工作正经历从经验依赖向数据驱动、从粗放处置向精准干预的深刻转型。当前实践充分证明,以多源监测数据支撑决策、以智能化装备替代人力、以生物调控强化系统抗性的技术路线,能够有效破解传统防治模式中的响应滞后、效率低下及次生污染等瓶颈问题,为区域森林资源的可持续管理提供了可复用的技术范式。

参考文献

[1] 赖世红 . 现代技术在森林病虫害防治中的应用与效果评估[J]. 中国林业产业 , 2024, (06): 52-54.

[2] 刘英 . 林业技术在森林病虫害防治中的应用探析 [J]. 农业灾害研究 , 2024, 14 (01): 46-48.