本溪市林業(yè)有害生物普查信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究

舒 紅

(遼寧省林業(yè)和草原有害生物防治檢疫工作站，遼寧 沈陽(yáng) 110804)

1 引言

在2014～2016年底的全國(guó)第三次林業(yè)有害生物普查中，本溪市開發(fā)了基于移動(dòng)GIS前后臺(tái)一體化的《林業(yè)有害生物普查信息管理系統(tǒng)》，該系統(tǒng)是由《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》、《本溪市林業(yè)有害生物普查地理信息管理系統(tǒng)》兩部分組成，并將該系統(tǒng)應(yīng)用于普查的全過程，使林業(yè)有害生物普查及管理邁入了一個(gè)新的管理層次。

地理信息系統(tǒng) (GIS) 屬于地球科學(xué)、空間科學(xué)以及信息科學(xué)的新技術(shù)交叉學(xué)科, 同時(shí)也是一種應(yīng)用、顯示、分析、管理、儲(chǔ)存、兼容地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng), 更是一種處理與分析海量信息數(shù)據(jù)的通用技術(shù)[1]。GIS現(xiàn)在林業(yè)中被逐漸應(yīng)用到林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫(kù)建立、調(diào)查設(shè)計(jì)規(guī)劃、繪制林業(yè)專業(yè)圖等方面[2]。隨著科技的快速發(fā)展,地理信息系統(tǒng)得到了進(jìn)一步地優(yōu)化,并且廣泛應(yīng)用在優(yōu)化林業(yè)管理模式、實(shí)現(xiàn)林業(yè)信息檢測(cè)等林業(yè)管理中[3]。

2 普查范圍與對(duì)象

2.1 普查范圍

本次普查范圍主要是本溪市兩縣(本溪縣、桓仁縣)所轄行政區(qū)域內(nèi)。包括天然林、人工林包括生態(tài)林、防護(hù)林、用材林、薪炭林、特種用途林、經(jīng)濟(jì)林、森林公園、自然保護(hù)區(qū)、綠色通道、四旁綠化，還有苗圃、花圃包括花卉、苗木、種子、果品，以及木材及其制品的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所等。

重點(diǎn)調(diào)查老禿頂子、五女山、鐵剎山、關(guān)門山等自然保護(hù)區(qū)、重點(diǎn)生態(tài)區(qū)。

2.2 普查對(duì)象

調(diào)查對(duì)象包括對(duì)林木、種苗等林業(yè)植物及其產(chǎn)品造成危害的所有病原微生物、有害昆蟲、天敵(有益微生物、昆蟲、鳥類及動(dòng)物)、有害植物及鼠、兔、螨類等。

本溪市從在本地區(qū)已造成危害但尚未記錄的林業(yè)有害生物、國(guó)家現(xiàn)階段重點(diǎn)關(guān)注的松材線蟲、美國(guó)白蛾等重大林業(yè)有害生物以及業(yè)鼠(兔)害、有害植物、國(guó)家林業(yè)局2013年第4號(hào)公告公布的《全國(guó)林業(yè)檢疫性有害生物名單》和《全國(guó)林業(yè)危險(xiǎn)性有害生物名單》等文件，確定了美國(guó)白蛾等41種重點(diǎn)調(diào)查林業(yè)有害生物普查名錄。

3 本溪市林業(yè)有害生物普查信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

應(yīng)用《本溪市林業(yè)有害生物普查地理信息管理系統(tǒng)》，即林業(yè)有害生物普查系統(tǒng)PC端的踏查路線規(guī)劃模塊，規(guī)劃本溪市林業(yè)有害生物普查踏查路線。路線規(guī)劃以鄉(xiāng)鎮(zhèn)、場(chǎng)為單位，按照我市現(xiàn)有省道、市道、縣道、鄉(xiāng)道道路圖層，勾繪確定本次踏查調(diào)查路線，使普查踏查路線更加科學(xué)。同時(shí)在踏查路線上掛本鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主要樹種的分布面積，確保完成國(guó)家林業(yè)局對(duì)普查工作的要求。

3.1 PC端任務(wù)下達(dá)

在PC端確定好的踏查路線及踏查面積，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)、林場(chǎng)為單位，以任務(wù)形式下發(fā)到每個(gè)普查調(diào)查員PDA端。

調(diào)查員按照規(guī)劃的踏查路線及踏查任務(wù)，根據(jù)本鄉(xiāng)鎮(zhèn)、林場(chǎng)林業(yè)有害生物發(fā)生情況，應(yīng)用《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》開展調(diào)查。

3.2 PDA端展開調(diào)查

PDA端《本溪市林業(yè)有害生物普查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)》，將林業(yè)有害生普查調(diào)查內(nèi)容全部納入該系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)全面完成林業(yè)有害生物普查工作要求的踏查點(diǎn)信息采集、標(biāo)準(zhǔn)地信息采集、調(diào)查樣株的信息采集以及誘蟲燈(引誘劑)調(diào)查，種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品有害生物調(diào)查，苗圃有害生物調(diào)查信息采集工作。

3.3 調(diào)查數(shù)據(jù)信息管理

調(diào)查員調(diào)查數(shù)據(jù)每月從PDA端導(dǎo)出，通過PC端的數(shù)據(jù)同步功能將調(diào)查數(shù)據(jù)包上傳到PC端，通過PC端的查詢、匯總、地圖工具、專題展示等管理模塊，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)匯總，實(shí)現(xiàn)調(diào)查點(diǎn)空間及屬性數(shù)據(jù)信息的管理。

3.4 系統(tǒng)模塊功能應(yīng)用

在林業(yè)有害生物普查地理信息管理系統(tǒng)(PC端)，通過PC端查詢模塊，可以查看任意踏查線路的踏查記錄點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查數(shù)據(jù)，并可以導(dǎo)出Excel表格，可以查詢種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品有害生物調(diào)查，苗圃有害生物調(diào)查數(shù)據(jù)信息。通過該系統(tǒng)地圖工具模塊，可以分年度、有害生物種類，查看所有調(diào)查數(shù)據(jù)的空間分布及數(shù)據(jù)屬性，并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過該系統(tǒng)的展示功能模塊，可以根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，林業(yè)有害生物發(fā)生分布情況按照不同危害程度進(jìn)行分布展示。通過使用該系統(tǒng)匯總模塊完成各類數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計(jì)。

4 普查結(jié)果分析

本次普查應(yīng)用《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》、《本溪市林業(yè)有害生物普查地理信息管理系統(tǒng)》，完成了全市林業(yè)有害生物普查工作要求的外業(yè)調(diào)查及內(nèi)業(yè)匯總的全部工作，同時(shí)通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全市林業(yè)有害生物種類、分布、危害的空間數(shù)據(jù)的管理。

4.1 踏查調(diào)查

本次普查全市共調(diào)查踏查線路44條，踏查路線全長(zhǎng)4188.76 km,規(guī)劃踏查面積721.62萬畝，其中人工林面積210.69萬畝，天然林面積510.93萬畝。

4.2 林業(yè)有害生物發(fā)生情況分析

全市林業(yè)有害生物發(fā)生18種，其中蟲害9種，病害8種，鼠害1種。由表5調(diào)查可見，全市蟲害危害面積為60.7468萬畝，占有害生物發(fā)生面積的91.85%，；病害發(fā)生面積為3.3866萬畝，占有害生物發(fā)生面積的5.12%；鼠害發(fā)生面積為2.005萬畝，占有害生物發(fā)生面積3.03%。蟲害是全市林業(yè)有害生物發(fā)生的主要危害。

病害種類為落葉松枯梢病等松樹病害以及以楊樹爛皮病為主的楊樹病害。蟲害為以栗山天牛、銀杏大蠶蛾為主。

4.2.1 檢疫性、危險(xiǎn)性林業(yè)有害生物在本溪市發(fā)生情況分析

由于對(duì)美國(guó)白蛾等三種檢疫性有害生物美國(guó)白蛾依法采取檢疫防控措施，發(fā)生面積較小，危害也較輕。

4.2.2 不同林分起源林業(yè)有害生物發(fā)生情況分析

全市人工林發(fā)生有害生物種類15種，占有害生物發(fā)生種類的83.33%，天然林有害生物發(fā)生種類3種，占有害生物種類的16.67%

人工林發(fā)生面積占人工林總面積的5.06%，天然林發(fā)生面積占天然林總面積的10.86%。

人工林由于樹種單一，粗放經(jīng)營(yíng)很容易造成樹勢(shì)衰弱，加之生態(tài)環(huán)境差，自控能力差，造成多種病蟲發(fā)生危害，人工林造成危害的種類占全市林業(yè)有害生物種類的83.33%。

全市天然林危害面積大，主要是柞樹蛀干害蟲栗山天牛危害造成，被栗山天牛危害的林分多為高山遠(yuǎn)山，加之栗山天牛發(fā)育完成一個(gè)世代需3整年時(shí)間，跨4個(gè)年度[4]。防治困難，一直是該地區(qū)居高不下的害蟲種類。

4.2.3 不同危害部位林業(yè)有害生物發(fā)生情況分析

對(duì)全市不同種類不同危害部位林業(yè)有害生物發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查可知，全市有危害面積的林業(yè)有害生物18種。

蟲害發(fā)生種類9種，其中：食葉性害蟲5種，蛀干性害蟲3種，枝梢類害蟲1種，食葉性害蟲發(fā)生面積6.9608萬畝，占總面積的11.46%，蛀干性害蟲發(fā)生面積50.3244萬畝，占總發(fā)生面積的83.05%，枝梢害蟲發(fā)生面積3.4616萬畝，占總發(fā)生面積5.71%。

病害發(fā)生種類8種， 其中葉部病害2種，占總面積的72.80%；干部病害3種，占病害總面積的4.07%，枝梢病害2種，占總面積23.13%。鼠害1種，占林業(yè)有害生物發(fā)生面積的3.03%。

4.3 燈、性誘調(diào)查成果

全市共設(shè)置固定燈誘、性誘調(diào)查點(diǎn)50處，移動(dòng)燈誘點(diǎn)60處，其中性誘固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)32處，燈誘監(jiān)測(cè)點(diǎn)18處。性誘、信息素監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要監(jiān)測(cè)美國(guó)白蛾、松墨天牛。

通過設(shè)置的美國(guó)白蛾監(jiān)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)一步明確美國(guó)白蛾的分布與危害情況，在沒有美國(guó)白蛾發(fā)生的地點(diǎn)，沒有誘捕到美國(guó)白蛾，美國(guó)白蛾每代誘捕的美國(guó)白蛾成蟲均在10頭以下，發(fā)生程度較輕，與踏查調(diào)查結(jié)果一致。

設(shè)置的松墨天牛誘捕器沒有誘捕到松墨天牛，本次普查沒有發(fā)現(xiàn)有松墨天牛分布。

4.4 種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品有害生物調(diào)查

普查共調(diào)查種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所等27處。應(yīng)用《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》中的種實(shí)、果品、花卉、木材及其制品生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所調(diào)查模塊開展了調(diào)查，詳細(xì)的記錄了調(diào)查內(nèi)容，共檢查木材3580 m3，未發(fā)現(xiàn)攜帶外來有害生物。

4.5 苗圃(花圃)有害生物調(diào)查

應(yīng)用《本溪林業(yè)有害生物普查PDA外業(yè)采集系統(tǒng)》的苗圃有害生物調(diào)查模塊，結(jié)合2014年、2015年春秋季檢疫工作，對(duì)各類苗圃生產(chǎn)單位及個(gè)人的苗圃地進(jìn)行了逐塊調(diào)查，共調(diào)查苗圃419個(gè)，調(diào)查的我市主要苗木種類落葉松、紅松、刺龍芽、云杉、冷杉等，未發(fā)現(xiàn)有病蟲苗木。

4.6 普查成果

本次普查通過采用固定和移動(dòng)燈光誘捕，人工捕捉等方法，共采集制作昆蟲標(biāo)本 30000余號(hào)，初步鑒定出昆蟲種類946種，分屬14目96科(圖1)。

圖1 本溪市林業(yè)有害生物普查昆蟲(按目)

如圖1可知，本溪市林業(yè)有害生物普查中昆蟲種類最多的為鱗翅目，651種；其次為鞘翅目，132種。對(duì)林木造成危害的為八大目，雙翅目、膜翅目、鞘翅目、鱗翅目、直翅目、等翅目、同翅目、半翅目共有905種占95.67%[5]。特別是以食葉害蟲為主的鱗翅目占68.82%，蛀干害蟲為主的鞘翅目占13.95%。

5 系統(tǒng)應(yīng)用效果

(1)該系統(tǒng)通過PC端進(jìn)行信息維護(hù)和任務(wù)規(guī)劃，PDA端進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查，實(shí)現(xiàn)了林業(yè)有害生物普查前后臺(tái)一體化。

(2)系統(tǒng)通過PDA端錄入降低了出錯(cuò)率，可進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，提高了外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[6]。

(3)該系統(tǒng)的應(yīng)用，首次使林業(yè)有害生物普查工作無紙化，提升了林業(yè)工作技術(shù)含量。

(4)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一鍵式生成普查統(tǒng)計(jì)報(bào)表、制作專題圖，為林業(yè)有害生物普查成果生成提供便捷的手段。