李殿國
(白龍江林業(yè)保護中心洮河生態(tài)建設管護中心羊沙林場,甘肅臨潭 747506)
甘肅洮河國家級自然保護區(qū)管護中心車巴保護站地處青藏高原東部,甘南藏族自治州東南部,東經(jīng)102°40′~104°02′,北緯34°10′~35°10′,該地區(qū)常年屬于干旱半干旱狀態(tài),林業(yè)資源相對匱乏,林分結構單一,以松樹、楊樹、云杉等為主,干燥的環(huán)境與單一的林分結構,為部分害蟲、病原提供了適宜的寄主空間。
林業(yè)有害生物是森林生態(tài)系統(tǒng)中存在的重要生物群體,對森林生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟發(fā)展具有較大影響。通過研究甘肅洮河國家級自然保護區(qū)管護中心車巴保護站林業(yè)有害生物發(fā)生情況,探析該地區(qū)林業(yè)有害生物防治對策,能夠解決森林生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展問題,促進林業(yè)經(jīng)濟穩(wěn)定增長。
為解決保護站內(nèi)林區(qū)有害生物的繁殖問題,本文基于保護站內(nèi)常見的林業(yè)有害生物發(fā)生原因,聯(lián)合應用生物防治、物理防治及技術升級等方法,對林業(yè)有害生物防治對策進行了研究。旨在探究林業(yè)有害生物聯(lián)防聯(lián)治對策,為防范林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有害生物提供參考。
甘肅洮河國家級自然保護區(qū)管護中心車巴保護站林分結構相對單一,以油松、云杉、紅松為主,其他樹種較少。由于保護站內(nèi)同一種樹種的數(shù)量較多,相同種類的樹木在同一區(qū)域內(nèi)種植密度相對較高,致使相應區(qū)域內(nèi)害蟲的侵害范圍及強度影響相對較大。例如,馬尾松松毛蟲、云杉薊馬等常見病蟲害利用相同種類的樹木作為宿主,在整個林區(qū)內(nèi)迅速擴散[1]。此外,由于同種樹種的大規(guī)模種植使得樹冠覆蓋率過高,光線透過率不足,空氣流通性差,樹冠下環(huán)境潮濕且溫度較低,為林區(qū)內(nèi)病蟲害繁殖提供了有利條件,給保護站內(nèi)林業(yè)生產(chǎn)帶來了一定損失。
受林分結構單一影響,保護站內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生了一定變化,致使保護站內(nèi)林區(qū)生物多樣性降低。同時,由于保護站內(nèi)部分病蟲害缺乏天敵,使得個別有害生物的數(shù)量在短時間內(nèi)大幅增長,給保護站內(nèi)林木的健康生長帶來了嚴峻挑戰(zhàn)[2]。保護站內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)中某些物種數(shù)量不斷降低,部分生物群出現(xiàn)了相互依存關系的紊亂,使保護站內(nèi)林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)更加脆弱,容易受到外部環(huán)境的干擾。受生態(tài)平衡問題影響,林業(yè)有害生物的防治工作變得更加困難,進而對保護站內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)造成更為嚴重的破壞。隨著保護站內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的彈性降低,一旦保護站內(nèi)發(fā)生自然災害或其他不利因素干擾,將直接增加林區(qū)的恢復時間及恢復難度,循環(huán)往復地對保護站內(nèi)林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成影響。
由于車巴保護站屬于半干旱氣候區(qū),水資源稀缺,在干旱季節(jié),保護站內(nèi)常常出現(xiàn)林木生長緩慢、生長不良的現(xiàn)象,此時保護站內(nèi)林木更容易受到病蟲害的侵襲。雖然大多有害生物幼蟲需要較高的濕度和溫度環(huán)境,進一步持續(xù)性孵化生長,但是并不意味著保護站林區(qū)內(nèi)不存在病蟲害隱患。相反,由于林區(qū)缺乏水分,保護站內(nèi)的林木免疫力和抗病能力均有可能出現(xiàn)下降,使得保護站內(nèi)林木生長環(huán)境不佳,更加容易感染各種病毒、真菌和昆蟲等,如霉菌、蚜蟲、螟蟲、銀杏葉蟬等。此外,干旱環(huán)境下,林木樹皮溫度適宜,維持在20~30 ℃,相對濕度保持在60%以上,馬尾松松毛蟲、松材線蟲等害蟲多潛藏于樹木皮層下持續(xù)滋生繁殖,此環(huán)境為有害生物提供了良好的生存空間,進一步加劇了林區(qū)病蟲害發(fā)生的可能。
對林業(yè)有害生物進行監(jiān)測的目的是及早發(fā)現(xiàn)和掌握害蟲的發(fā)生和為害情況,及時采取相應的防治措施,保障林業(yè)生產(chǎn)的健康發(fā)展?,F(xiàn)階段,車巴保護站通常以人工巡查方式開展有害生物監(jiān)測活動。通過人工檢查林區(qū)內(nèi)的植物、土壤和空氣等生態(tài)環(huán)境,識別和記錄有害生物種類、數(shù)量和分布情況。然而,在林業(yè)有害生物監(jiān)測過程中,傳統(tǒng)人工巡檢監(jiān)測方法存在一定的局限性。1)人工巡查的監(jiān)測效率低,人力成本高,監(jiān)測過程中容易出現(xiàn)漏報、誤報等問題;2)人工巡查的方法只能反映一個時期的情況,無法實時反映有害生物的變化趨勢,很難對林區(qū)在不同時段進行大規(guī)模、全面的系統(tǒng)監(jiān)測,不利于保護站內(nèi)有害生物的預防和控制;3)在人工巡檢過程中,可能會對林區(qū)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞和干擾,對野生動植物造成不良影響[3]。因此,車巴保護站應避免長時間應用傳統(tǒng)監(jiān)測方法,通過引入信息化監(jiān)測技術,滿足現(xiàn)代林業(yè)生產(chǎn)對高效、低成本、綠色、安全的現(xiàn)實要求。
多樣化林分結構,可以維持林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)平衡,減少單一林種遭受病蟲害損害的風險。多樣化林分結構中,不同樹種具有不同的生長周期和生長特性,能夠避免大規(guī)模病蟲害發(fā)生,保持生態(tài)平衡。通過混交種植不同樹種、調整種植密度和樹齡結構等措施,可有效改善保護站內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的復雜性和生物多樣性,增加病蟲害天敵數(shù)量,抑制有害生物的繁殖和傳播。例如,在云杉種植區(qū)域內(nèi),可引入松樹、刺槐等植物。松樹、槐樹等均具有生長速度快,適應性強,且耐旱、耐寒、耐鹽堿等逆境生長優(yōu)勢,通過多樣化種植林區(qū)植被,可以增加林區(qū)樹種的多樣性,豐富林分結構,增加保護站病蟲害天敵生物群的數(shù)量,從而達到抑制有害生物繁殖和傳播的效果,提高林區(qū)林分的抗病能力和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[4]。
在實際種植過程中,可根據(jù)種植區(qū)域的具體情況確定適宜的種植密度和補植率。松樹適宜的種植密度為1 000~1 500 株/667 m2,槐樹適宜的種植密度為200~300 株/667 m2,在此種植密度下,喬木之間的距離相對較近,既優(yōu)化了保護站林分結構,同時增加了林分的多樣性,在為林區(qū)起到遮陰作用的同時,為寄生蜂等天敵生物群生長提供了適宜的環(huán)境條件,促進了林分內(nèi)樹木的競爭和合作,有效提升了林區(qū)綜合植被的生長速度。
恢復森林生態(tài)系統(tǒng)可以提高林木的抗病能力及自然防治能力,降低林業(yè)有害生物的危害性。適當引入一些有害生物的天敵,能夠以保持森林土壤的水分、養(yǎng)分及微生物平衡等方式,實現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復。
1)在土地表面覆蓋一定厚度的草木屑、枯葉等有機物,可以有效地減少林區(qū)土壤水分蒸發(fā),保持土壤濕度。此外,結合保護站實際,采用有機肥料和化肥混合施用的方式,可以提高土壤肥料的利用效率。在保護站內(nèi),林區(qū)每667 m2土壤大約使用雞糞20~30 kg,化肥施用量20 kg 左右,其中氮、磷、鉀質量比為3 ∶1 ∶2;每667 m2使用牛糞5~10 t,添加化肥30 kg左右,其中氮、磷、鉀質量比為4 ∶2 ∶4。通過合理施肥、增加有機質,改善保護站內(nèi)土壤的生態(tài)功能,提高林區(qū)土壤的肥力及生產(chǎn)力,提升林區(qū)植物的抗病能力和生長速度,降低病蟲害發(fā)生的概率。在改善林區(qū)土壤、恢復林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的同時,通過引入有害生物天敵,可增加林區(qū)微生物的數(shù)量及多樣性,促進林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)改善,且對林區(qū)原有有害生物群的繁殖和傳播能夠產(chǎn)生抑制作用。
2)引入有害生物天敵是一種可行的生物防治方法,可采用直接放置或間接引入的方式。例如,可將馬尾松松毛蟲天敵肖蛸、瓢蟲或天牛的卵、幼蟲、成蟲等,直接釋放到目標地點,讓其自然尋找寄主進行繁殖并殺滅有害生物,通過自然生態(tài)合理控制有害生物的繁衍數(shù)量。也可引入捕食性寄主紅蜘蛛、黑蟻等,直接捕食害蟲。需要注意的是,在引入有害生物天敵期間,要確保引入的天敵對目標有害生物具有特異性,不會危害林區(qū)其他生物的安全和生態(tài)平衡,減少對林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。
林業(yè)有害生物對土壤水分的利用和消耗,會再次促使土壤更加貧瘠、干燥,影響森林植被的生長發(fā)育及生態(tài)系統(tǒng)的平衡。1)針對水資源匱乏易于滋生病蟲害的問題,可以在林區(qū)周邊通過種植具有固沙、保土、防風等功能的沙柳、榆樹、桑樹等樹種,防止林區(qū)周邊土壤流失或出現(xiàn)沙漠化現(xiàn)象,以保護林區(qū)內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性[5]。2)通過采用不同的植被覆蓋方式,如多層覆蓋、單層覆蓋等,可有效提升林區(qū)植被覆蓋率,提高林區(qū)土壤保水能力。在坡度較高的地區(qū),可采用多層覆蓋法,同時種植喬木、灌木等;在坡度較低的地區(qū),可采用單層覆蓋法,種植草本植物。
為提高土壤保水能力,防止水土流失,車巴保護站設計草本植物層占地表面積約50%,灌木層和喬木層占地表面積約20%~30%,有效改善了地表微氣候,減少了土壤水分過度蒸發(fā)情況的發(fā)生。通過采用多層植被覆蓋方式,保護站內(nèi)林區(qū)地表植被覆蓋率60%以上,有效提升了土壤的保水能力,增加了土壤生產(chǎn)力,同時為各類生物提供了適宜的棲息和繁殖環(huán)境,促進了生態(tài)系統(tǒng)的恢復和健康發(fā)展。
應用信息化管控技術手段,可從技術管理角度出發(fā),為生物防治及物理防治手段提供基礎信息參考,提升保護區(qū)內(nèi)林業(yè)有害生物聯(lián)防聯(lián)治效果。借助信息化管控技術,建立數(shù)字化監(jiān)測平臺,可實現(xiàn)林業(yè)有害生物的實時監(jiān)測和預警。1)數(shù)字化監(jiān)測平臺借助提前安裝的各類傳感器、監(jiān)測設備、衛(wèi)星遙感等設施,可實時獲取保護站內(nèi)林區(qū)的溫度、濕度、光照、降雨等氣象數(shù)據(jù),并利用高分辨率遙感圖像對林區(qū)進行精準監(jiān)測定位,及時發(fā)現(xiàn)異常情況。2)利用圖像識別技術,數(shù)字化監(jiān)測平臺還可以自動識別和標記疑似有害生物的區(qū)域,輔助人工檢測對其進行識別,極大地提升了林業(yè)巡檢工作人員的工作效率及工作準確性。3)在數(shù)字化監(jiān)測平臺中,還可以設置各種閾值和預警機制,如當監(jiān)測到土壤、植被、昆蟲等相關數(shù)據(jù)指標超過預設閾值時,數(shù)字化監(jiān)測平臺將自動發(fā)出預警信息,進而分析和預測林業(yè)有害生物的發(fā)生、流行、危害程度等情況,提醒相關工作人員及時采取防治措施。
通過應用數(shù)字化監(jiān)測平臺對保護站內(nèi)林業(yè)有害生物的發(fā)生發(fā)展進行評估,有效提升了林業(yè)部門科學制定防治策略的效率,為林業(yè)工作人員及時了解林業(yè)動態(tài)及防治病蟲害提供了高效、精準的參考依據(jù),推動了林業(yè)有害生物防治技術的不斷創(chuàng)新和升級。
有害生物的存在給林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成了極大的危害和損失,分析林業(yè)有害生物發(fā)生原因,找到林業(yè)有害生物防治對策,是保障自然保護區(qū)林木健康生長、提高林業(yè)生產(chǎn)效益的必要途徑。針對林業(yè)有害生物發(fā)生因素,采用生物防治、物理防治及技術創(chuàng)新等多項措施,實現(xiàn)對林區(qū)有害生物的聯(lián)防聯(lián)控,保護林區(qū)生態(tài)資源,促進林業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。