精細化預報技術在潛山縣馬尾松毛蟲預報中的應用

汪正海

（潛山縣余井鎮(zhèn)林業(yè)工作站，安徽潛山246313）

1 潛山縣馬尾松毛蟲發(fā)生概況

安徽省潛山縣地處皖西南長江北岸，大別山東南部，屬亞熱帶季風性農業(yè)氣候區(qū)，全縣林業(yè)用地面積9.4萬hm2，森林覆蓋率53.1%。特定的氣候、地理環(huán)境和歷史原因造成大面積純松林，純松林面積占林地面積的77.34%，使馬尾松毛蟲（Dendrolimus punctatus Walker）成為該縣歷史性的主要森林害蟲，20世紀70年代至90年代，平均年發(fā)生面積1萬hm2以上，最高年份達到3.33萬hm2以上。因此，加強對馬尾松毛蟲災害的持續(xù)控制，始終是潛山縣森防工作的重點。

2 潛山縣馬尾松毛蟲精細化預報研究主要成果

通過全國林業(yè)生物災害精細化預報及管理基礎應用研究（201404410），完成了轄區(qū)內馬尾松毛蟲、黃緣阿扁葉蜂（Acantholyda flavomarginata Maa）、思茅松毛蟲（Dendrolimus kikuchii Matsumura）等主要林業(yè)有害生物發(fā)生防治歷期體系和馬尾松毛蟲發(fā)生期、最佳防治時間預測預報模型體系編制工作，以及發(fā)生防治歷期和預測預報模型體系的驗證示范工作。主要研究成果有：

編制了暴發(fā)年份馬尾松毛蟲自然種群生命表，進行了馬尾松毛蟲防治關鍵期分析，編制了馬尾松毛蟲防治周期歷、馬尾松毛蟲防治月歷、馬尾松毛蟲監(jiān)測工作月歷；建立了氣溫與馬尾松毛蟲發(fā)生面積-氣溫回歸方程預測預報模型，建立了馬尾松毛蟲發(fā)生期-氣溫、發(fā)生面積-氣溫多層感知器和徑向基函數(shù)等神經網絡預報模型，并對模型進行了驗證（如表1）。

表1 潛山縣馬尾松毛蟲精細化預報模型概況

建立了馬尾松毛蟲監(jiān)測預報示范體系，編制了《潛山縣馬尾松毛蟲測報技術》和《潛山縣馬尾松毛蟲世代簡表》，制定了《潛山縣森防測報員職責》，按時發(fā)布馬尾松毛蟲等林業(yè)有害生物預測預報。

編制了思茅松毛蟲自然種群生命表和防治工作歷。

編制了黃緣阿扁葉蜂自然種群生命表和防治工作歷。

撰寫并發(fā)表了《基于生態(tài)論的生物災害精細化預報理論研究》《基于TSE分析理論的林業(yè)生物災害精細化預報技術研究》《基于系統(tǒng)關鍵因子分析理論的林業(yè)有害生物防治關鍵期分析技術研究》《基于系統(tǒng)健康管理理論的林業(yè)生物災害精細化預報管理研究》《基于精確管理的林業(yè)生物災害防治新理念探析》《林業(yè)生物災害精細化預報理論基礎與技術集成》《生物災害精細化預報算法試驗研究》《基于高分辨率遙感數(shù)據(jù)與TSE方法的生態(tài)系統(tǒng)精細化管理技術研究》《馬尾松毛蟲精細化預報回歸建模試驗研究》《馬尾松毛蟲精細化預報多層感知器建模試驗研究》《馬尾松毛蟲精細化預報徑向基函數(shù)建模試驗研究》《基于復雜系統(tǒng)代謝分析理論的林業(yè)生物災害精細化預報研究》等研究論文。

3 潛山縣馬尾松毛蟲精細化預報模型應用

從表1可以看出，多因子回歸、徑向基函數(shù)、多層感知器3種模型均能滿足生產預報精度要求。將上述模型分別應用于2016年、2017年馬尾松毛蟲預報，發(fā)生量與發(fā)生期預測精度詳見表2。

表2 預測精度

圖1 預測值與歷年實際發(fā)生值比較圖

圖2 基于林地一張圖的防治作業(yè)規(guī)劃設計

基本能滿足生產預報要求。各模型預測結果與實際值比較見表3和表4。

將上述模型對過去數(shù)據(jù)進行驗證，與歷年實際發(fā)生數(shù)據(jù)比較，如圖1所示，可以發(fā)現(xiàn)預測值與實際發(fā)生值基本重合。

4 討論

林業(yè)有害生物精細化預報，關鍵在于“精、細、簡”，并服務于林業(yè)有害生物精確管理，即林業(yè)有害生物預報模型、預報結果要精確，林業(yè)有害生物管理法律法規(guī)、規(guī)劃設計、林間作業(yè)設計要細致，林業(yè)有害生物監(jiān)測外業(yè)、防治林間作業(yè)、檢疫檢驗要簡便易行，要有貼合實際、具有可操作的精細化操作規(guī)則，才能實現(xiàn)生產實踐上的簡便易行與高效，凡是在實際操作中紛繁復雜的規(guī)則與模型，均不符合精細化管理的要求。

在林業(yè)有害生物防治上，潛山縣除了開展精細化預報之外，還進行了林業(yè)有害生物防治管理精細化探索。2017年，潛山縣在越冬代馬尾松毛蟲飛機防治、2018年枯死松樹作業(yè)設計和清理作業(yè)施工中引入了基于林地一張圖小班的GIS管理系統(tǒng)（如圖2所示），初步實現(xiàn)了基于小班的防治規(guī)劃、作業(yè)施工與監(jiān)理驗收精細化。在條件成熟時，還可結合社會化監(jiān)測體系的建立，建立基于林地一張圖的小班調查、預報、作業(yè)設計、防治施工及監(jiān)理的林業(yè)有害生物防治管理系統(tǒng)，實現(xiàn)林業(yè)有害生物防治“五個精細化”：精細化監(jiān)測、精細化預報、精細化（防治作業(yè)）設計、精細化（防治作業(yè)）施工、精細化（防治作業(yè)）監(jiān)理。在條件許可時，準備運用現(xiàn)有可獲取的高分遙感數(shù)據(jù)，探索林業(yè)有害生物遙感監(jiān)測與預報技術。

表3 發(fā)生量預測模型預測值與實際發(fā)生值對比

表4 幼蟲發(fā)生高峰期模型預測值與實際發(fā)生值對比

[1]儲江山,徐勝利,張國慶.生物災害精細化預報算法試驗研究——以潛山縣馬尾松毛蟲為例[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2015(18):173-180.

[2]汪全兵,陳南松,張國慶.馬尾松毛蟲精細化預報回歸建模試驗研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2015(18)：174.

[3]熊端元,朱汪興,張國慶.馬尾松毛蟲精細化預報徑向基函數(shù)建模試驗研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2015(16):163.

[4]賀剛,操丙周,張國慶.馬尾松毛蟲精細化預報多層感知器建模試驗研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2015(16):175.

[5]朱純祥,張汪炎,胡德松,張國慶.林業(yè)生物災害精細化預報理論基礎與技術集成——以潛山縣馬尾松毛蟲為例[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2015(17):203-205.

[6]張國慶.黃緣阿扁葉蜂自然種群生命表與防治歷研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2011,(11).

[7]張國慶.基于TSE分析理論的林業(yè)生物災害精細化預報技術研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2014(20):155-157.

[8]張國慶.基于系統(tǒng)健康管理理論的林業(yè)生物災害精細化預報管理研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2014(19):198-199.

[9]張國慶.基于系統(tǒng)關鍵因子分析理論的林業(yè)有害生物防治關鍵期分析技術研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2014,(19).

[10]張國慶.基于高分辨率遙感數(shù)據(jù)與TSE方法的生態(tài)系統(tǒng)精細化管理技術研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2015(16):153-156.

[11]張國慶.馬尾松毛蟲防治關鍵期與防治歷研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2010(24):144-146.

[12]張國慶.馬尾松毛蟲暴發(fā)年份的自然種群生命表研究[J].四川林業(yè)科技,2011(01):114-118.

[13]張國慶.馬尾松毛蟲暴發(fā)年份自然種群生命表研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2010(24):151-153.

[14]張國慶.復雜系統(tǒng)生態(tài)論方法及其應用[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2013(11):190-193.

[15]張楨.潛山縣松毛蟲病調查分析及精細化預防對策[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2015(15):148-150.

[16]張國慶.森林健康與林業(yè)有害生物管理[J].四川林業(yè)科技,2008,29(06):77-80.

[17]張國慶.基于生態(tài)論的生物災害精細化預報理論研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2014(20):148-152.

[18]張國慶.生態(tài)論與經濟生態(tài)化研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2012(10):30-31.

[19]張國慶.復雜系統(tǒng)生態(tài)論方法及其應用，現(xiàn)代農業(yè)科技,2013(11):192-195.

[20]張國慶.災害管理理論研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2012(10):24-25.

[21]張國慶.生物災害管理論研究與生物災害精確管理[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2011(03):22-25.