基于生態(tài)位理論的小隴山林業(yè)有害生物防控策略優(yōu)化探討

摘 要 隨著生態(tài)環(huán)境的日益變化，林業(yè)有害生物的防控工作愈發(fā)顯得重要。小隴山作為我國重要的林業(yè)基地，實現(xiàn)其生態(tài)平衡與可持續(xù)發(fā)展對維護區(qū)域乃至國家的生態(tài)安全具有重要意義。為給小隴山林業(yè)有害生物防控提供科學依據(jù)和實踐指導，基于生態(tài)位理論，分析林業(yè)有害生物的生態(tài)位特征及其與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用關系，提出構建生態(tài)位視角下的林業(yè)有害生物預警系統(tǒng)、利用生態(tài)位互補原理創(chuàng)新生物防治技術、基于生態(tài)位分析優(yōu)化林分配置策略及加強應對全球氣候變化的生態(tài)位適應性管理等措施。

關鍵詞 生態(tài)位理論；林業(yè)有害生物；防控策略；甘肅省小隴山

中圖分類號：S763.3 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.066

生態(tài)位理論作為生態(tài)學領域的重要理論之一，為理解和解釋生物在生態(tài)系統(tǒng)中的角色和相互關系提供了有力工具。該理論強調(diào)生物在多維資源空間中的位置和功能，以及生物之間的競爭與共存機制。將生態(tài)位理論應用于林業(yè)有害生物防控研究，有助于更深入地理解有害生物的生態(tài)習性、種群動態(tài)及其對生態(tài)系統(tǒng)的影響，從而為制訂科學合理的防控策略提供理論支撐[1]。筆者基于生態(tài)位理論，系統(tǒng)分析小隴山林業(yè)有害生物的生態(tài)位特征及其與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用關系。通過評估現(xiàn)有防控策略的有效性，結合小隴山的實際情況，提出針對性的防控策略和優(yōu)化建議。研究成果不僅有助于提升小隴山林業(yè)有害生物的防控水平，保障林業(yè)資源的健康與安全，同時可為其他地區(qū)的林業(yè)有害生物防控工作提供參考和借鑒。

1 小隴山林業(yè)有害生物的生態(tài)位分析

1.1 小隴山林業(yè)概況

小隴山地處我國西部甘肅省的天水市、隴南市一帶，位于甘肅省東南部中秦嶺的西端，地理坐標為東經(jīng)106°13′10″～106°33′06″、北緯33°35′12″～33°45′11″，地理位置獨特，地形復雜多變，山地、溝壑、河谷等地貌類型齊全。這里不僅是甘肅省的重要自然生態(tài)區(qū)，也是生物多樣性保護的關鍵區(qū)域。

小隴山擁有極為豐富的森林資源，其中針葉林占據(jù)了主導地位，約占森林總資源的70%，優(yōu)勢樹種主要有松樹和杉木，其中松樹以其耐旱、耐寒的特性廣泛分布于海拔較高的地區(qū)，而杉木則以其挺拔的樹形和優(yōu)質(zhì)的木材在森林中占據(jù)重要地位。其余30%的森林資源則由闊葉樹和灌木組成，闊葉樹以硬木類為主，如橡樹、楓樹等，其與針葉樹一起構成了層次分明的森林結構。灌木則主要分布在林緣、山坡等地，起到保持水土、增加生物多樣性等作用。

從氣候方面來看，小隴山處于溫帶大陸性季風氣候區(qū)，四季分明，降水充沛且分布均勻。年均氣溫在7～12 ℃，冬季寒冷干燥，夏季溫熱多雨。年降水量在460～800 mm，主要集中在7—9月。此種類型的氣候特點為植被的生長提供了得天獨厚的條件。在海拔較高的地區(qū)，氣候較為寒冷濕潤，形成了獨特的山地森林生態(tài)系統(tǒng)。而在河谷和平原地區(qū)，氣候則相對溫暖干燥，適宜農(nóng)作物和草本植物生長。

1.2 林業(yè)有害生物種類及其危害

近年來，小隴山林區(qū)持續(xù)受到各類有害生物的侵擾。根據(jù)相關病蟲害監(jiān)測數(shù)據(jù)，目前記錄在案的有害生物種類已突破百種，每一種都對特定的林木構成威脅，共同對林業(yè)管理的構成巨大挑戰(zhàn)。

在這些有害生物中，松毛蟲因其驚人的繁殖能力和廣泛的棲息地選擇，成為針葉林生態(tài)系統(tǒng)最為嚴重的生物威脅之一。松毛蟲以松樹為主要食物來源，其高密度的種群數(shù)量使得它們能夠在短時間內(nèi)迅速消耗掉大量的松樹針葉，導致樹木光合作用受阻，樹勢衰弱甚至死亡。據(jù)統(tǒng)計，每年因松毛蟲直接危害而死亡的松樹比例高達5%，這一數(shù)字在局部重災區(qū)甚至更高。這不僅嚴重影響了木材生產(chǎn)的可持續(xù)性，也對森林生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定構成了嚴重威脅。

同時，云杉葉銹病作為一種由金銹菌屬真菌引起的病害，其發(fā)病率在部分地區(qū)呈現(xiàn)上升趨勢。特別是在一些云杉林區(qū)，由于缺乏足夠的抗病樹種和有效的病害管理措施，云杉葉銹病對林木健康構成嚴重威脅。該病害主要為害云杉的葉片部分，導致針葉變黃、枯死，并且病葉上會出現(xiàn)橙黃色墊狀的冬孢子堆或皰狀的銹孢子器。受病害影響的云杉樹木生長受阻，枝葉稀疏，嚴重時甚至可能導致樹木死亡，對林分的整體生長狀況和景觀效果造成極大的破壞[2]。

盡管落葉松枯梢病的發(fā)病率相對較低，但其潛在的破壞力卻不容忽視。該病害是由特定的真菌引起，主要為害落葉松的樹梢部分并破壞其生長點，導致樹梢枯死。落葉松枯梢病一旦暴發(fā)，往往能夠在短時間內(nèi)迅速擴散，造成大片落葉松林分枯梢甚至整株枯死，不僅嚴重影響落葉松的木材產(chǎn)量和品質(zhì)，也對森林的景觀價值和生態(tài)服務功能造成不可逆的損害。特別是在一些以落葉松為主要建群種的針葉林中，落葉松枯梢病的暴發(fā)往往會導致森林生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生根本性的改變。

1.3 生態(tài)位特征分析

生態(tài)位理論的應用揭示了小隴山林業(yè)有害生物在生態(tài)系統(tǒng)中的特定位置和角色。

1）從生態(tài)位寬度的角度來看，林業(yè)有害生物大多具有較窄的生態(tài)位寬度[3]。例如，松毛蟲主要為害松樹，對杉木和其他闊葉樹的危害性較小；而云杉葉銹病則主要為害云杉，對其他樹種的影響有限。這種窄生態(tài)位寬度使得林業(yè)有害生物在特定樹種上的危害更為集中和嚴重。

2）生態(tài)位重疊現(xiàn)象在有害生物之間普遍存在。以松毛蟲和松尺蠖為例，雖然其為害的樹種有所差異，但在松樹上造成的危害卻存在明顯的重疊現(xiàn)象。這種重疊導致了兩者在松樹資源上的競爭關系加劇，甚至會引發(fā)種群數(shù)量的波動。

3）有害生物與其他生物之間的相互作用關系錯綜復雜。天敵昆蟲如寄生蜂和捕食性昆蟲對有害生物種群數(shù)量起到了一定的自然控制作用。然而，隨著人為干擾的加劇和氣候變化的影響，這些天敵昆蟲的數(shù)量和分布受到了影響，進而影響了有害生物的種群動態(tài)。例如，近年來由于氣候變化導致的冬季溫度升高，使得一些原本在冬季無法越冬的有害生物得以存活并繁殖后代，從而加劇了來年的危害程度。人為的森林經(jīng)營活動如間伐、撫育等也改變了森林的結構和微環(huán)境，為有害生物的入侵和擴散提供了有利條件。

2 基于生態(tài)位理論的防控策略優(yōu)化

2.1 構建生態(tài)位視角下的林業(yè)有害生物預警系統(tǒng)

在構建有害生物預警系統(tǒng)時，傳統(tǒng)的做法主要依賴于對種群數(shù)量或危害程度的直接監(jiān)測。然而，這種方法往往忽視了有害生物在生態(tài)系統(tǒng)中更深層次的角色和與其他生物的復雜相互作用。生態(tài)位理論提供了一個全新的視角，其強調(diào)生物在多維資源空間中的位置和功能。

基于這一理論，新型的預警系統(tǒng)應綜合考慮有害生物的生態(tài)位特征，包括但不限于食物來源、棲息地選擇、繁殖策略及與天敵和競爭者的關系。工作人員可應用高通量測序技術深入探究有害生物的基因組信息，揭示其適應環(huán)境變化的遺傳基礎。代謝組學的研究則能揭示有害生物在不同環(huán)境條件下的生理響應和代謝調(diào)整。這些數(shù)據(jù)的整合分析，將有助于更準確地預測有害生物對環(huán)境變化的響應速度和方向，從而提前預警潛在的暴發(fā)風險。

此外，這一預警系統(tǒng)應具備實時更新和動態(tài)調(diào)整的能力。隨著環(huán)境的變化和有害生物種群的演化，其生態(tài)位可能發(fā)生相應的變化。因此，預警系統(tǒng)需要持續(xù)收集和分析新的數(shù)據(jù)，以及時調(diào)整預警閾值和防控策略。

2.2 利用生態(tài)位互補原理創(chuàng)新生物防治技術

生態(tài)位互補原理為林業(yè)有害生物的生物防治提供了新的思路。傳統(tǒng)的生物防治方法往往側重引入天敵來直接控制有害生物的數(shù)量。然而，這種方法的實施效果往往受到多種因素的限制，如天敵的適應性、食物鏈的復雜性等。

基于生態(tài)位互補原理的生物防治方法則更加注重天敵與有害生物之間的生態(tài)位關系。工作人員應詳細分析林業(yè)有害生物的生態(tài)位特征，可以選擇引入與其在資源利用和空間占據(jù)上存在互補性的天敵或微生物[4]。這種互補性可以確保天敵能夠有效地控制林業(yè)有害生物的數(shù)量，同時避免對生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物造成不必要的干擾。

例如，針對松毛蟲這一針葉林的主要害蟲，可以選擇引入寄生其卵或幼蟲的寄生蜂。這些寄生蜂在尋找寄主和繁殖后代的過程中，會自然地控制松毛蟲的數(shù)量。同時，由于它們與松毛蟲在生態(tài)位上存在互補性，因此不會對針葉林中的其他生物造成顯著的影響。這種方法不僅具有環(huán)保、持效的優(yōu)點，而且能夠增強生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力。

2.3 基于生態(tài)位分析優(yōu)化林分配置策略

林分配置是影響林業(yè)有害生物生態(tài)位和種群動態(tài)的關鍵因素之一。不同的樹種或植被類型對林業(yè)有害生物的吸引力和抵抗力存在明顯的差異。因此，優(yōu)化林分配置可以有效降低林業(yè)有害生物的生態(tài)位適宜度，從而達到防控的目的[5]。

在進行林分配置優(yōu)化時，工作人員應首先進行詳細的生態(tài)位分析。這包括對林業(yè)有害生物的食性、棲息地選擇、繁殖策略等進行深入研究，以確定其對不同樹種或植被類型的偏好和適應性。同時，需要考慮其他生物與林業(yè)有害生物之間的相互作用關系，以及它們對林分配置可能造成的影響。

基于這些分析，工作人員可以制訂具體的林分配置優(yōu)化策略。例如，在針葉林中引入一定比例的闊葉樹種形成混交林，可以提升生態(tài)系統(tǒng)的復雜性和穩(wěn)定性，降低林業(yè)有害生物的種群數(shù)量。此外，通過合理設置林帶間隔和植被緩沖帶等措施，有效阻斷林業(yè)有害生物的擴散路徑和降低其危害程度。這些策略既考慮了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又兼顧了林業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

2.4 加強應對全球變化的生態(tài)位適應性管理

全球變化對林業(yè)有害生物的生態(tài)位和種群動態(tài)產(chǎn)生了深遠的影響。氣候變化導致的溫度、降水等環(huán)境因子的變化，以及生物多樣性喪失導致的生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的變化都可能對林業(yè)有害生物的分布、危害程度和發(fā)展趨勢產(chǎn)生較大的影響。

為應對這些挑戰(zhàn)，工作人員需要實施一種基于生態(tài)位適應性管理的新型防控策略。這種策略強調(diào)對林業(yè)有害生物生態(tài)位的長期監(jiān)測和評估，以及根據(jù)全球變化趨勢調(diào)整防控措施的重要性。建立林業(yè)有害生物生態(tài)位數(shù)據(jù)庫和利用模型預測其在不同氣候條件下的分布和危害程度，可以為工作人員制訂更具適應性的防控方案提供科學依據(jù)。

3 結論與展望

3.1 結論

基于生態(tài)位理論，深入探討了林業(yè)有害生物的防控策略優(yōu)化問題，包括構建基于生態(tài)位視角下的林業(yè)有害生物預警系統(tǒng)、利用生態(tài)位互補原理創(chuàng)新生物防治技術、基于生態(tài)位分析優(yōu)化林分配置策略及加強應對全球變化的生態(tài)位適應性管理等方面，筆者得出以下重要結論。

1）生態(tài)位理論在林業(yè)有害生物防控中具有重要的指導意義。傳統(tǒng)的防控策略往往忽視有害生物在生態(tài)系統(tǒng)中的多維角色，而生態(tài)位理論則提供了一個全面的分析框架，有助于更準確地理解和預測有害生物的動態(tài)變化。2）構建基于生態(tài)位視角的林業(yè)有害生物預警系統(tǒng)能夠顯著提升預警的準確性和前瞻性。通過整合高通量測序、代謝組學等先進技術，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測林業(yè)有害生物的基因表達和代謝變化，從而提前預警潛在的暴發(fā)風險。3）利用生態(tài)位互補原理創(chuàng)新生物防治技術展現(xiàn)出了巨大的潛力。引入與有害生物生態(tài)位互補的天敵或微生物，可以有效平衡有害生物的數(shù)量，同時增強生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力。4）加強應對全球變化的生態(tài)位適應性管理對提升林業(yè)有害生物防控的長期效果至關重要。建立有害生物生態(tài)位數(shù)據(jù)庫和利用模型預測其在不同氣候條件下的分布和危害程度，為制訂更具適應性的防控方案提供科學依據(jù)。

3.2 不足與展望

1）在研究過程中，對林業(yè)有害生物與天敵、競爭者等生物之間的相互作用關系的理解仍不夠深入。未來的研究可以進一步揭示這些相互作用對林業(yè)有害生物生態(tài)位和種群動態(tài)的影響機制，為制訂更為精細化的防控策略提供理論基礎。2）研究重點關注了林業(yè)有害生物的防控問題，但對其他生態(tài)系統(tǒng)中的有害生物防控問題涉及較少。未來的研究可以將生態(tài)位理論應用于更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)類型中，以探討其普適性和局限性。3）在全球變化背景下，林業(yè)有害生物的防控面臨著更為復雜的挑戰(zhàn)。未來的研究可以進一步關注全球變化對林業(yè)有害生物生態(tài)位和種群動態(tài)的長期影響，以及如何采用適應性管理策略來應對這些挑戰(zhàn)。加強國際合作和信息共享也是提升全球范圍內(nèi)有害生物防控水平和效果的重要途徑。

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（責任編輯：劉寧寧）