林業(yè)有害生物防治中生物學(xué)防治技術(shù)分析

收稿日期：2023-12-10

作者簡介：李靜軒（1995—），男，甘肅靖遠(yuǎn)人，助理工程師，研究方向?yàn)榱謽I(yè)。

摘 要：隨著我國發(fā)展速度的加快，公眾開始更多地把焦點(diǎn)放在了所依賴的自然環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)上。由于經(jīng)濟(jì)增長對(duì)環(huán)境的影響，我國的生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力日益增大。當(dāng)前，我國正在持續(xù)擴(kuò)大綠化區(qū)域，但這同時(shí)也導(dǎo)致了森林中有害生物的出現(xiàn)和形成，對(duì)林業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的沖擊。詳細(xì)研究林業(yè)中有害生物防治技術(shù)中的生物學(xué)防治技術(shù)，全面運(yùn)用防控策略，有利于維護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為未來林業(yè)的持久發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：林業(yè)；有害生物防治；生物學(xué)防治技術(shù)；優(yōu)勢(shì)分析

中圖分類號(hào)：S763 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：2095–3305（2024）03–00-03

林業(yè)是我國重要的產(chǎn)業(yè)，不僅能夠?yàn)槿祟愄峁┠静?、纖維，還能維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)生態(tài)平衡。有害生物的出現(xiàn)，對(duì)于林業(yè)的健康發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定構(gòu)成了巨大威脅。有害生物如有害昆蟲、病原菌等的入侵，不僅導(dǎo)致森林資源遭到破壞，還影響了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的持久性。在應(yīng)對(duì)這些問題的過程中，生物學(xué)防治技術(shù)越來越受到人們的重視。生物學(xué)防治技術(shù)建立在生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制之上，可用于限制并控制森林中的有害生物的種類及其分布，且相較于常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥，其防治有害生物的效果更為確切。

1 林業(yè)有害生物防治中生物學(xué)防治技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

生物學(xué)防治方法是通過使用天敵或微生物來管理有害生物的數(shù)量和分布的方法。生物學(xué)防治技術(shù)具有環(huán)保性、安全性和持久性，對(duì)于維護(hù)生態(tài)平衡和人類健康具有至關(guān)重要作用。

1.1 低毒性

在林業(yè)有害生物的防治中，生物學(xué)防治技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)在于其具有低毒性和無殘留性?；瘜W(xué)農(nóng)藥通常具有較高的毒性，會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生潛在威脅。生物學(xué)防治技術(shù)通過利用自然生物或其代謝物來對(duì)抗有害生物，因此對(duì)非目標(biāo)生物和生態(tài)系統(tǒng)的影響相對(duì)較小。

在林業(yè)防治中，利用昆蟲來控制有害昆蟲的生物防治技術(shù)已經(jīng)被廣泛采用。一些食肉昆蟲能夠有效地管理害蟲的數(shù)量，例如，農(nóng)戶會(huì)將瓢蟲引進(jìn)農(nóng)田管理蚜蟲。與化學(xué)農(nóng)藥相比，瓢蟲的毒性更小，不會(huì)在農(nóng)產(chǎn)品中留下有害成分，因此可以確保農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和食品的安全[1]。

同時(shí)，在生物防控技術(shù)中使用的微生物抑制劑也具備較低的毒性。以病原體為例，能夠通過感染有害生物達(dá)到防控目標(biāo)，然而對(duì)非目標(biāo)生物和環(huán)境的影響則相對(duì)較輕。例如，蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis，

Bt）在許多有害昆蟲如松毛蟲和蚜蟲中得到了廣泛的應(yīng)用，并且能夠有效地管理這些種群。Bt菌種的選擇能力極強(qiáng)，僅針對(duì)特定的目標(biāo)昆蟲產(chǎn)生毒素，而對(duì)其他的昆蟲和動(dòng)物則沒有傷害。

1.2 長效性

生物學(xué)防治技術(shù)擁有持久的益處。生物學(xué)防治技術(shù)可以在較長的時(shí)期里不斷釋放，同時(shí)還擁有自我繁殖的功能，此屬性讓生物防護(hù)手段在對(duì)抗有害生物方面顯示出了更大的優(yōu)越性。例如，一些昆蟲的寄生性生物抑制劑能夠在其宿主體內(nèi)進(jìn)行繁衍，然后在宿主死亡之后釋放至環(huán)境，從而防治更多的有害生物。這類生物抑制劑的持久釋放和復(fù)制特性保證了防治效果的連續(xù)性，從而使得生物學(xué)防治技術(shù)在長期的防治過程中變得更加穩(wěn)定。

此外，通過植物抗病蟲育種的方式來達(dá)到生物學(xué)防治的目標(biāo)。選擇和培育能抵抗病蟲的植物品種，可以在較長的時(shí)間中有效地控制病蟲害。

1.3 高度專效性

通常，生物學(xué)防治技術(shù)能夠?qū)μ囟ǖ挠泻ι镞M(jìn)行選擇性消滅，從而降低對(duì)非目標(biāo)生物的影響。一些昆蟲的天敵擁有極強(qiáng)的選擇能力，僅會(huì)對(duì)特定的有害昆蟲群體進(jìn)行獵殺，而對(duì)其他的昆蟲和動(dòng)物則沒有傷害，如瓢蟲、蚜蟲天牛等捕食性昆蟲。而使用大規(guī)模的農(nóng)藥可能會(huì)對(duì)所有的昆蟲造成傷害。

此外，在生物學(xué)防治技術(shù)中使用的微生物也具有高度專效性。例如，通過使用Bt菌株來控制特定的目標(biāo)昆蟲群體，能夠精確地消滅有害昆蟲，同時(shí)對(duì)其他昆蟲和生物沒有傷害，這種特異性有助于保持生態(tài)系統(tǒng)的均衡，并降低非目標(biāo)生物的損害。

1.4 生態(tài)友好性

相較于化學(xué)農(nóng)藥，生物學(xué)防治技術(shù)對(duì)非目標(biāo)生物及其生存環(huán)境的干擾更為微弱。例如，天敵、寄生性的生物學(xué)防治技術(shù)都具有很強(qiáng)的獨(dú)特性，僅會(huì)對(duì)目標(biāo)的危險(xiǎn)生物造成作用，利用捕獲、寄生或感染有害生物來管理自身的種群，但對(duì)其他無益的生物的干擾卻相對(duì)較少。因此生物防治技術(shù)已經(jīng)變成一種更具持久性和環(huán)保性的防護(hù)手段。

此外，生物學(xué)防治技術(shù)的環(huán)保性還體現(xiàn)在其對(duì)環(huán)境的持久影響較小?；瘜W(xué)農(nóng)藥通常會(huì)有殘留，并在環(huán)境中積累，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長期的影響。生物學(xué)防治技術(shù)通常由自然物種或微生物組成，其存在期限相對(duì)較短，因此不會(huì)對(duì)土地、水資源以及環(huán)境造成持久的破壞，能夠幫助保障生態(tài)平衡以及生物種類的豐富。例如，在處理水生有害生物的過程中，工作人員可以利用一些微生物抑制劑，如孢子蟲和真菌，這些微生物可以在目標(biāo)有害生物體內(nèi)繁殖并釋放，但是在其他環(huán)境中會(huì)迅速降解，因此不會(huì)對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)造成持久性的污染。

1.5 抗藥性

耐藥性是指有害生物會(huì)產(chǎn)生反抗，這使得傳統(tǒng)的化學(xué)控制手段逐步變得無效。然而生物學(xué)防治技術(shù)利用生物抑制劑和有害生物適應(yīng)性的不同，從而成功地消除了有害生物的耐藥性。由于生物學(xué)防治技術(shù)在生態(tài)環(huán)境下的持久影響，其常常擁有較強(qiáng)的適應(yīng)力和穩(wěn)固性。然而對(duì)于有害生物來說，其耐藥性的產(chǎn)生大多依賴于其基因的改變或者基因組的轉(zhuǎn)化等途徑。與化學(xué)農(nóng)藥相比，生物學(xué)防治技術(shù)在處理有害生物方面的適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)顯著，這使得其在控制有害生物的數(shù)量上表現(xiàn)出了更高的效率[2]。

例如，Bt菌株在昆蟲的生物防控中得到了廣泛的運(yùn)用，且其耐藥性問題也得到了很好的處理。Bt病原體會(huì)釋放出一種毒素，這種毒素會(huì)影響目標(biāo)昆蟲的消化道，最終引發(fā)其死亡。但是這種毒素的工作原理和化學(xué)農(nóng)藥并無相似之處，只有擁有特殊接收器的昆蟲，才會(huì)被Bt病原體所吸引。因此，部分有害的昆蟲在持續(xù)的化學(xué)農(nóng)藥應(yīng)用中形成了耐藥性，但依舊可能對(duì)Bt病原體非常敏感。

此外，生物學(xué)防治技術(shù)的持久性也有助于緩解抗藥性問題。由于生物學(xué)防治技術(shù)具備持久的釋放和復(fù)制能力，對(duì)于那些難以在短期內(nèi)完全適應(yīng)并形成抗藥性的有害生物，常規(guī)的化學(xué)農(nóng)藥使用方式會(huì)導(dǎo)致有害生物更易于產(chǎn)生耐藥性，并在較短的時(shí)間內(nèi)形成耐藥種群。然而如果能夠融入多種生物學(xué)防治技術(shù)，并實(shí)行適當(dāng)?shù)妮喿骱突旌鲜┯梅椒?，就能夠進(jìn)一步降低有害生物產(chǎn)生耐藥性的風(fēng)險(xiǎn)。

2 林業(yè)有害生物防治中的生物學(xué)防治技術(shù)現(xiàn)狀

林業(yè)有害生物防治已經(jīng)引起了國際的廣泛關(guān)注。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)顯示，全球森林有害生物每年造成的經(jīng)濟(jì)損失約2 200億美元，而森林的損失大概是10%。因此對(duì)森林有害生物的控制已經(jīng)變得在全球范圍內(nèi)具有重大影響，大部分國家都實(shí)行了相應(yīng)的控制策略。美洲的熱帶環(huán)境導(dǎo)致許多危險(xiǎn)的生物快速繁衍，對(duì)本土的森林構(gòu)成了巨大的威脅，如森林大火、龍卷風(fēng)等，再加上全球溫度的升高，對(duì)林業(yè)造成了巨大影響，進(jìn)一步推動(dòng)了危險(xiǎn)生物的蔓延與擴(kuò)展。歐洲的森林生態(tài)環(huán)境主要受到松材線蟲、栗實(shí)蠅、樹皮甲、松毛蟲等有害生物的威脅[3]。

近些年來，全球貿(mào)易和旅游業(yè)的快速增長也帶來有害生物的威脅，對(duì)歐洲的森林生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。歐盟各成員國已經(jīng)實(shí)行了多項(xiàng)策略來解決此問題，如設(shè)置監(jiān)控與通報(bào)體系、增強(qiáng)邊界巡邏力度等。在亞洲，有害生物的威脅亦相當(dāng)大。此外，全球氣候的改變、不合規(guī)的商品交換、人類的行為等都助長了有害生物的蔓延與擴(kuò)展。亞洲的許多國家已經(jīng)采取了一系列措施來解決這類問題，例如，進(jìn)行有害生物的觀測(cè)和研究以及普及生態(tài)保護(hù)知識(shí)。

作為森林資源豐富的國家之一，我國林業(yè)狀況相當(dāng)良好。但隨著人類行為的持續(xù)進(jìn)步以及自然環(huán)境的改變，對(duì)林業(yè)有害生物的管理問題愈加突出。我國害蟲種類也較為豐富，其中松材線蟲、松毛蟲、松枯線蟲等最具代表性。松樹的主要病害則包括白粉病、栗子疫病以及楓樹的枯死病等。此外，在森林中，諸多雜草對(duì)其產(chǎn)生了顯著的負(fù)面效應(yīng)，如三葉草、細(xì)葉蘆葦?shù)?。因此，我國政府?shí)行了多種有效的防控策略，包括但不限于生物學(xué)防控、化學(xué)防控等。生物學(xué)防治主要是通過對(duì)抗其天敵或者微生物，以此來管理有害生物的種類及其分布。

目前，我國的森林保護(hù)工作在處理問題方面還存在許多挑戰(zhàn)。第一，由于缺乏全面且精確的有害生物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，防治策略無法針對(duì)性有效地制定。第二，由于防治策略的實(shí)施不足以及環(huán)境因素的干擾，防治成效并不理想。第三，鑒于經(jīng)濟(jì)利益的考量，部分地區(qū)采取了違反法律的手段來抵御森林中的有害生物，從而給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞。

針對(duì)上述難題，我國政府已制定了多項(xiàng)森林有害生物的管理政策與法律，清晰地規(guī)定了對(duì)于有害生物的法律義務(wù)以及應(yīng)對(duì)方式，從而確保了森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡與持久發(fā)展。

3 林業(yè)有害生物防治中的生物學(xué)防治技術(shù)措施

3.1 引入天敵防治

大部分有害生物都有其天敵，因此可以利用這一生態(tài)鏈條，對(duì)這些有害生物進(jìn)行有效的管理。林業(yè)部門可以通過提高有害生物的天敵種類，讓其能夠吞噬有害生物。值得注意的是，在引入天敵昆蟲時(shí)，林業(yè)部門工作人員必須嚴(yán)格控制昆蟲的數(shù)量，從而在此基礎(chǔ)上更好地保持森林的生態(tài)穩(wěn)定。同時(shí)，林業(yè)部門應(yīng)該為天敵昆蟲提供優(yōu)質(zhì)的生長和棲息環(huán)境，以便其能夠更有效地發(fā)揮其功能[4]。

除了天敵昆蟲，林業(yè)部門也可以引入其他的生物，從而保證對(duì)有害生物的防治效果，如白頭鷹、啄木鳥、蜘蛛、青蛙等，主要以有害生物為食。此外，林業(yè)有害生物防治應(yīng)該以保護(hù)生態(tài)環(huán)境不受污染和損害為前提，通過對(duì)有害生物的捕食，盡可能減少有害生物的威脅。

3.2 微生物防治

微生物防治是指通過使用微生物對(duì)有害生物的種類及其分布進(jìn)行管理，微生物防治技術(shù)因其環(huán)境友好、安全可靠以及長期穩(wěn)定的特性，被視為一項(xiàng)關(guān)鍵的生物學(xué)防治技術(shù)。林業(yè)部門通過使用真菌、細(xì)菌、昆蟲病毒等寄生性微生物，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)有害微生物的有效防控[5]。

微生物防治技術(shù)的目的在于達(dá)到預(yù)期的防治成果。例如，松樹的常見病蟲害是松材線蟲病，白僵菌對(duì)于控制這種病害和預(yù)防蟲害有著顯著的效果。因此，相關(guān)的科研人員可以選擇使用白僵菌為主的藥物來替代傳統(tǒng)的殺蟲劑。

由于微生物具備某種程度的破壞能力，林業(yè)部門必須增強(qiáng)對(duì)微生物藥品的審查能力，并且在使用之前進(jìn)行徹底的檢驗(yàn)，確保其能夠發(fā)揮預(yù)期的作用，這樣才能在處理疾病和蟲害的問題的過程中，減少對(duì)林業(yè)資源的危害。

3.3 基因技術(shù)

在林業(yè)有害生物防治中，基因技術(shù)是指通過改變目標(biāo)害蟲或病原體的基因來達(dá)到控制它們的目的，在防治有害生物方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)、環(huán)保的防治效果?；蚣夹g(shù)可以利用現(xiàn)代遺傳工程手段，針對(duì)性地設(shè)計(jì)和構(gòu)建基因工程菌株或病毒，引入特定的基因或RNA分子到目標(biāo)有害生物體內(nèi)，干擾其正常生理代謝過程，抑制生長發(fā)育，從而達(dá)到有效控制的效果。這種方法不僅具有高度的針對(duì)性，還能夠避免對(duì)環(huán)境和非靶標(biāo)生物的影響，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

同時(shí)，基因技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于開發(fā)抗蟲抗病的轉(zhuǎn)基因植物，通過轉(zhuǎn)入抗蟲或抗病相關(guān)基因，使植物表現(xiàn)出對(duì)有害生物的抗性，提高其抵抗力，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，降低環(huán)境污染和農(nóng)產(chǎn)品殘留，減少對(duì)農(nóng)作物生長影響的同時(shí)，還有助于提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[6]。

此外，基因技術(shù)也可以通過遺傳驅(qū)蚊的方法來控制傳播瘧疾等疾病的蚊蟲，科學(xué)家可以設(shè)計(jì)一種攜帶特定基因的轉(zhuǎn)基因蚊蟲，釋放到自然環(huán)境中，通過基因驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，使這些轉(zhuǎn)基因蚊蟲的后代帶有致命基因，逐漸減少野生蚊蟲的數(shù)量，能有效遏制疾病的傳播。

3.4 植物提取物防治

植物提取物是從自然界中抽取的，能夠起到消滅害蟲、消滅細(xì)菌、消滅雜草的有效成分，如植物精華、植物乳化劑、植物萃取物等。植物提取物的預(yù)防與控制方法因其環(huán)保、安全的特性，在維持生態(tài)平衡以及保障公眾健康方面發(fā)揮著關(guān)鍵的角色。林業(yè)部門采用植物提取物來處理問題，不僅能夠限制害蟲、疾病、雜草的種類及分布，還能增強(qiáng)農(nóng)作物抵御疾病的能力，從而帶來顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

植物提取物技術(shù)基于植物提取物對(duì)于控制害蟲、疾病、雜草的機(jī)制，能夠通過消除、躲避、壓制等手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)有害生物的管理，最終實(shí)現(xiàn)降低害蟲、疾病、雜草種類的目標(biāo)。然而，在使用植物提取物時(shí)，也需要注意一些問題：第一，根據(jù)目標(biāo)有害生物的種類和發(fā)生狀況，應(yīng)選擇合適的植物提取物進(jìn)行防治。第二，使用植物提取物的途徑多種多樣，包括噴霧、涂抹、沖洗等。因此，林業(yè)部門需要按照有毒生物的種類、數(shù)量以及其生存環(huán)境等條件，挑選出最適宜的使用途徑，同時(shí)按照規(guī)定的劑量來執(zhí)行[7]。第三，對(duì)于植物提取物的使用，需要進(jìn)行更嚴(yán)格的管理，包括對(duì)其質(zhì)量的監(jiān)控、施用量的測(cè)定、使用效果的評(píng)估等各個(gè)環(huán)節(jié)。

4 結(jié)束語

在林業(yè)有害生物防治中，生物學(xué)防治技術(shù)占據(jù)著關(guān)鍵的角色并且擁有巨大的使用潛力。相較于常規(guī)的化學(xué)農(nóng)藥，生物學(xué)防治技術(shù)方法擁有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，包括對(duì)環(huán)境的安全性、持久地作用于有害生物、極強(qiáng)的特異性以及對(duì)生態(tài)友好。生物學(xué)防治技術(shù)主要采納天敵、運(yùn)用微生物、開展植物提取等手段，在實(shí)際操作中，林業(yè)部門需要進(jìn)一步加大研究和創(chuàng)新力度，突破生物學(xué)防治技術(shù)難題，在各種環(huán)境中抵御危險(xiǎn)的生物，從而保障林業(yè)生態(tài)體系的穩(wěn)定性與可持續(xù)發(fā)展。

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