摘 要 我国森林资源丰富,但林业病虫害问题较突出。病虫害不仅破坏了森林资源,而且对生态环境造成严重危害。为给相关人员防治林业病虫害提供参考,以甘肃白龙江阿夏省级自然保护区为例,分析该保护区主要的病虫害种类、发生规律及影响因素,并提出生态防治、化学防治、物理防治及综合防治等策略。
关键词 森林病虫害;病虫害防治;甘肃白龙江阿夏省级自然保护区
中图分类号:S763 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.079
我国森林资源具有重要的生态效益、经济效益和社会效益。然而长期以来,各种病虫害的大量发生严重损害了森林资源。甘肃白龙江阿夏省级自然保护区(以下简称阿夏保护区)是我国重要的原始森林区之一,病虫害问题较为普遍。为科学防治阿夏保护区的病虫害,找出病虫害发生的原因,提出针对性的防治策略,对保护阿夏保护区生态环境,维护林业可持续发展具有重要意义。
1 阿夏保护区概况
阿夏保护区位于甘肃省中西部,辖境横跨白龙江和洮河两大流域。保护区面积达112.87万hm2,拥有100多万hm2林地,森林总蓄积量高达7 424万m3,是我国九大重要林区之一。阿夏保护区处于长江上游和黄河中游的涵养区,对保障水源具有关键意义。保护区内植被类型丰富,有高等植物140科481属1 049种,分别占全国的29.69%、11.53%和3.23%。保护区主要树种有冷杉、云杉、栎类、杨类等针叶树和阔叶树;重点保护树种有秦岭冷杉、黄果冷杉等,部分树种为当地特有种。在全国森林生态系统中,阿夏保护区不仅面积广大,而且生物多样性十分丰富,拥有大量的特有种资源,是全国及西北地区极为重要的自然生态宝库[1]。
2 病虫害发生情况
近年来,随着区域气候变化及人类活动的影响,阿夏保护区病虫害发生呈现加剧态势,对林木生长造成严重危害,也威胁到林区生态系统的稳定性。根据阿夏保护区监测统计,该保护区主要的病害以各种锈病最为突出,常见的有云杉叶锈病、落叶松褐锈病、松针锈病等。数据显示,阿夏保护区锈病发病面积持续扩大,2020年达到85.6万hm2,比2015年增加了32%;2020年发病森林蓄积量达到1 850万m3,比2015年增加41%。这主要是由于气候变暖加剧了病原菌的繁殖。此外,云杉立枯病、冷杉幼苗立枯病、立木腐朽病等也较为普遍。专家研究表明,阿夏保护区90%以上的主要林木品种或多或少地受到腐朽菌的侵害,可导致树木早衰死亡。在虫害方面,以蚜虫、螟蛾、甲虫为代表的鞘翅目虫害最为常见。近年来,阿夏保护区蚜虫发生面积由2015年的20.5万hm2扩大到2020年的29.6万hm2,增加45%,给林木生长带来严重危害;螟蛾类害虫发生面积也由2015年的12万hm2增加到2020年的18.2万hm2,上升51%。这些害虫会导致树木出现凋落、枯死等症状。此外,松材线虫病时有发生,造成松树树干折断、木材品质降低。
3 影响因素
3.1 生态环境因素
阿夏保护区位于黄土高原和青藏高原交界地带,气候复杂多变。白龙江流域年平均气温仅2.8 ℃,年平均降水量500 mm,受地形影响,气温和降水均呈纬向和海拔分带。鉴于气候条件的多样性,不同海拔和纬向带的森林生长环境存在差异。高寒地区低温易导致树木生长迟缓,抵抗力差,极端气候还可直接导致树木发生冻害、旱害等。不同海拔带由于温度、光照条件的变化,树木生长旺盛的时期存在差异,影响病虫害的发生季节。此外,降水量也直接影响病虫害的暴发期。气候变化使得部分林业病虫害发生时期和危害程度发生变化。例如,受增温影响,松材线虫病的发生范围已北移了1°~2°。阿夏保护区土壤类型复杂,主要有黄棕壤、灰棕壤、高山草甸土等。不同类型土壤pH值、养分组成及含量不同,会影响树木的生长状况进而影响其抵抗力。例如,酸性土壤常见缺硼、缺钾现象,这些微量元素的缺乏会降低树木活力。而土壤肥力差的荒漠、半荒漠地区,由于矿质元素稀缺,树木生长状况往往不佳,更易遭受病虫为害。阿夏保护区垂直植被类型复杂多样,呈明显的纬向带状分布。不同植被类型及其组成会影响病虫害种群的数量和构成[2]。
3.2 寄主植物因素
寄主植物因素是导致阿夏保护区病虫害发生的重要原因之一。阿夏保护区主要树种有冷杉、云杉、栎类、杨类及华山松等。不同树种对病虫害的抗性存在差异。例如,3~5年生的冷杉树苗极易患立枯病,发病率在90%以上,是高度易感树种;而与之相比,杨树对立枯病的抗性较强。冷杉除立枯病外,还极易感染煤污病。煤污病可以在植物的叶面、枝梢上形成黑色小霉斑,后扩大连片,使整个植株表面布满黑霉层。除树种差异外,不同树龄和生长状况下,同一树种的抗病虫害能力也存在差异。幼树由于生理机能不健全,抵抗力较弱,极易遭受病虫害。而正处于旺盛生长期的中年林木,由于大量养分投入新生组织,根系的吸收能力下降,也较易受到病虫的侵害。此外,受营养和水分条件限制,生长迟缓和衰弱的林木,抵抗力大幅下降,也易成为病虫害发生的重灾区。
3.3 病虫害种群因素
种群因素在病虫害发生过程中起着极为重要的作用。丰富的食源和适宜的气候条件为病虫害种群的扩增提供了有利条件。据统计,阿夏保护区主要的病虫害种群数量巨大,如冷杉球蚜种群密度为每公顷0.85亿~1.20亿只,落叶松鞘蛾种群密度为每公顷0.20亿~1.00亿只,高密度的病虫种群极大地提升了其为害能力。此外,一些病虫害具有极强的扩散和迁飞能力,能够在短时间内对大面积的森林进行侵染。例如,冷杉梢斑螟和落叶松鞘蛾成虫能够长距离迁飞,每年迁飞面积超过1万hm2,加速了病虫在林区内的传播蔓延。另外,病虫的高繁殖率是导致种群数量激增的另一重要原因。根据观察,一只冷杉芽小卷蛾雌蛾可产卵300~500粒,而且1年可发生2~3代,繁殖能力极强,每年种群量呈几何级数增长。此外,天敌昆虫对病虫害具有一定的控制作用,但目前天敌种群数量还相对较少,约占害虫总数的15%,主要种类有寄生蜂、蚜螨、小蜂蛾等。这些天敌对蚜虫、蛾类等有一定的控制效果,但对病害的防治作用不明显[3]。
4 防治策略
4.1 生态防治
生态防治是指采用生态学原理和方法防治病虫害。针对阿夏保护区病虫害发生情况,生态防治主要从3个方面入手。1)营造多样化的森林生态系统。保护珍稀树种,增加林分结构的复杂性,提高物种多样性。提高乔木层、灌木层、草本层的覆盖度,优化立地条件,提高整个生态系统的稳定性。合理配置林木品种,避免单一树种成片种植,降低病虫害大面积暴发的风险。建立天然更新和人工补充相结合的持续更新机制,采取间伐、带状切割等措施打破纯林集约经营格局,实现细碎化经营,增强林分的抗病虫能力。保持适度开放,允许一定人畜活动,促进物种和基因交流,提高生物多样性。2)引入生物防治技术。可以大力引进和保护天敌。针对阿夏保护区主要的蚜虫、蛾、甲虫等害虫类群,可以引进寄生蜂、蝇蛹菌、猛禽等天敌,建立稳定的天敌群落,形成病虫与天敌的动态平衡,从而达到生物防治的目的。在引进天敌的同时,要注意保护其生存环境,提供天敌越冬和繁殖场所,保持足够的数量。还可以选用白僵菌、拟青霉、苏云金杆菌(BT)、青虫菌等微生物杀虫剂喷洒防治。3)加强农业措施防治。选育和应用抗性强的林木品种,如抗蚜性较强的杨树、白杨、西府海棠等。对于较易感染病虫害的树种,可以嫁接抗病虫的树种,提高树木的抗性。
4.2 化学防治
化学防治是当前防治林业病虫害的重要手段之一,具体可从3方面着手。1)选择使用低毒、低残留的农药。绿色防治是当前农药使用的发展方向,在进行病虫害化学防治时,应优先选择低毒、低残留的农药,减少农药对人体和环境造成的危害,保证食品和环境安全。同时,合理选择药效持久、防治彻底的农药种类,减少防治次数和用药量。2)严格遵守农药使用说明,规范操作。在使用农药前,应仔细阅读产品说明书,严格按照说明的用量、方法进行喷洒,不得随意改变用药方法、增减用药量。喷洒操作要标准化,确保农药均匀覆盖在目标部位,避免浪费和环境污染。此外,要根据病虫害发生周期合理用药。针对不同病虫害的发生高峰期、食害高峰期等进行精准防治,避免长期大面积滥用农药。同时,充分利用病虫害的生物学特点,在虫害治理关键期进行防治。3)加强病虫害化学防治的科学研究。积极开展高效低毒农药的筛选和开发利用,逐步淘汰高毒、高残留和对环境危害大的农药种类[4]。深入研究不同病虫害的发生规律、抗药性变化情况,评估常用农药的防治效果,为制订科学合理的用药方案提供依据。
4.3 物理防治
针对不同类型的病虫害,可以采取多种物理防治方法。针对啃食性鳞翅目和鞘翅目害虫,可以采用人工捕杀的方法。白天在林区内布置诱虫灯,夜间开灯进行诱杀。也可以在树干上涂抹黏性胶,并定期检查,将捕获的害虫收集烧毁。针对森林蛀干性害虫如马陆、天牛类,可以在树干上涂敷杀虫胶环,阻断害虫的活动通道。另外,可以人工挖掘幼虫蛹进行灭杀。这些人工捕杀方法对于一些局部小面积发生病虫害的林区非常实用高效。对于面积较大的病虫害暴发区,可以采取诱杀的方法。使用诱饵诱捕器,放置诱饵如花粉等,吸引害虫进入其中无法逃逸。定期收获处理诱饵器中的害虫。也可以使用诱蛾灯,利用光照诱导蛾类昆虫聚集,然后人工收集处理。根据不同害虫的习性选择合适的诱饵诱捕系统,可以有效控制局部发生的病虫害。除捕杀外,可以采用机械防治技术。例如,使用高速旋转毛刷将毛毛虫等去除,或者使用高压水枪将寄生虫吹落。这些机械防治方法可以快速处理局部病虫害暴发问题。物理隔离也是重要的防治手段,可以在林区设置隔离带,种植非寄主植物,阻断害虫扩散蔓延。
4.4 综合防治
综合防治是当前阿夏保护区防治病虫害的重要策略。综合防治需要以“预防为主,综合治理”为方针,充分发挥各种防治技术的优势,因地制宜,联合采取多种措施。1)实施病虫害监测与预警。建立病虫害监测预警体系,对主要病虫害种类的种群动态、发生规律进行长期观测,摸清保护区不同病虫害种群的分布范围和季节发生趋势,以此预测病虫害发生高峰期,及时发布病虫警报,为防治决策提供依据。2)加强对输入性病虫害的监测防范。一旦发现外来病虫,及时采取隔离和灭治措施,防止其传播蔓延。3)选择最佳防治时期及防治方法。同时,根据病虫害发生周期和防治药剂作用特点,确定合适的防治时间。同时,依据病虫害种类特点,决定采用生物防治、物理防治还是化学防治,或是综合使用各种防治措施。例如,对于一些有较多天敌的害虫,可以运用生物防治;对于采用化学方法难以防治的害虫,可以采用物理捕杀法。生态防治、物理防治和化学防治各有侧重,可根据实际情况,采取综合防治策略,使各种防治手段发挥协同作用。例如,在用药前,可先对受害严重的枝条进行修剪,有效提高药剂的杀虫效果;在进行生物防治时,可适量使用低毒农药辅助防治。4)各级部门要加强协作配合。病虫害种类多样、发生范围广,需要强化跨区域、跨部门合作,建立联防体系[5]。森林、植保、环保等部门要信息共享,提供技术支持,统一防治行动,形成合力,从源头上控制病虫害。同时,加强科研与生产的对接,将更多的防治新技术和研究成果转化到实践中,不断提高防治水平。
5 结语
林业病虫害防治工作意义重大。针对林业病虫害频发的现状,阿夏保护区需要采取综合防治策略,发挥林区的生态系统服务功能,同时开展科学合理的化学防治、物理防治和生物防治,最大限度控制病虫害发生蔓延。通过实施综合防治手段,配合病虫害监测预警和科研工作,有效维护阿夏保护区生态系统的健康和稳定,实现森林资源的可持续利用,为区域生态环境提供有力保障。
参考文献:
[1] 吴熹樵.林业病虫害防治技术及应用方法[J].造纸装备及材料,2023,52(10):154-156.
[2] 赵生华.甘肃省林业病虫害无公害防治技术[J].南方农业,2023,17(19):201-204.
[3] 许文军,任春鸿,赵戍平.林业病虫害的发生原因及无公害防治对策研究[J].农业灾害研究,2023,13(7):8-10.
[4] 韩小霞,王黎龙.病虫害综合防治与林业生态环境管理探究[J].广东蚕业,2023,57(7):35-37.
[5] 马冬梅.林业病虫害无公害防治的重要作用[J].农家参谋,2022,(22):109-111.
(责任编辑:张春雨)