林業(yè)發(fā)展期間面臨著來(lái)自病蟲(chóng)害的諸多挑戰(zhàn),若不及時(shí)進(jìn)行防治,對(duì)林木產(chǎn)生的破壞與帶來(lái)的損失難以估量。而長(zhǎng)期采用農(nóng)藥防治手段,不僅會(huì)導(dǎo)致病蟲(chóng)害出現(xiàn)抗藥性增強(qiáng)的情況,也會(huì)破壞周邊的生態(tài)環(huán)境,對(duì)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展極為不利。若能采用合適的生物技術(shù),則可在保證病蟲(chóng)害防治效果的同時(shí),消除防治工作對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響。尤其是近年來(lái),生物技術(shù)的持續(xù)更新與完善使其在林業(yè)發(fā)展期間的應(yīng)用頻率日益增加。為此,開(kāi)展對(duì)生物技術(shù)在林木病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用分析,具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1林木病蟲(chóng)害的主要類(lèi)型
1.1林木病害分類(lèi)及其影響
1.1.1侵染性病害
這類(lèi)病害由真菌、細(xì)菌、病毒、寄生性種子植物、線蟲(chóng)等生物因素引起。其具有傳染性,能在林木間迅速傳播,對(duì)林木健康構(gòu)成重大威脅。其中,真菌病害最為常見(jiàn),約占林木病害的 80%[1] 例如,桉樹(shù)焦枯病、油茶炭疽病等,這些病害由特定的病原菌引起,通過(guò)風(fēng)雨、昆蟲(chóng)等媒介傳播,導(dǎo)致林木出現(xiàn)葉片枯黃、枝干腐爛等癥狀,嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致林木死亡。
1.1.2非侵染性病害
這類(lèi)病害由不適于林木正常生長(zhǎng)的水分、溫度、光照、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、空氣污染等非生物因素引起。其不具有傳染性,但同樣會(huì)對(duì)林木健康造成嚴(yán)重影響。例如,黃化病就是一種典型的非侵染性病害,其可能是由土攘鹽堿度過(guò)高、土壤瘠薄或缺乏必要的營(yíng)養(yǎng)元素等因素引起的,導(dǎo)致林木出現(xiàn)葉片黃化、生長(zhǎng)受阻等癥狀。衰退病屬于一種自然死亡過(guò)程,但其是由一系列生物和非生物因素的綜合作用導(dǎo)致的。衰退病會(huì)使林木生長(zhǎng)勢(shì)和生長(zhǎng)潛能顯著下降,最終導(dǎo)致林木死亡。雖然衰退病的發(fā)生是一種自然過(guò)程,但通過(guò)改善林木生長(zhǎng)環(huán)境和加強(qiáng)管理等措施,可以延緩或減輕其影響。
1.2林木蟲(chóng)害分類(lèi)及其危害
1.2.1根部害蟲(chóng)
這類(lèi)害蟲(chóng)主要危害林木的根部,通過(guò)蛀蝕或啃噬根部來(lái)危害林木。例如,金龜子(躋螬)就是一種常見(jiàn)的根部害蟲(chóng),其隨土壤溫度升降作季節(jié)性上下移動(dòng),并在春季羽化后危害林木根部,導(dǎo)致林木生長(zhǎng)不良或死亡。
1.2.2干部害蟲(chóng)
這類(lèi)害蟲(chóng)主要危害林木的樹(shù)干部分,通過(guò)蛀蝕樹(shù)干來(lái)危害林木。其可能導(dǎo)致林木空心、折斷或死亡。例如,桉蝙蛾就是一種典型的干部害蟲(chóng),其幼蟲(chóng)在被害樹(shù)蛀道內(nèi)越冬,并在春季羽化后危害樹(shù)干,對(duì)林木造成極大威脅。
1.2.3枝梢害蟲(chóng)
這類(lèi)害蟲(chóng)主要危害林木的枝梢部分,通過(guò)啃噬或吸取枝梢汁液來(lái)危害林木。其可能導(dǎo)致林木生長(zhǎng)受阻、枝條枯死等癥狀。例如,某些種類(lèi)的蚜蟲(chóng)和食心蟲(chóng)就是常見(jiàn)的枝梢害蟲(chóng),其可能危害林木的嫩梢和果實(shí),影響林木的正常生長(zhǎng)和發(fā)育。
1.2.4葉部害蟲(chóng)
這類(lèi)害蟲(chóng)主要危害林木的葉片部分,通過(guò)啃噬或吸取葉片汁液來(lái)危害林木。其可能導(dǎo)致林木葉片缺失、光合作用減弱、生長(zhǎng)受阻等癥狀。例如,油桐尺蠖就是一種典型的葉部害蟲(chóng),其幼蟲(chóng)咬食葉片或嫩枝皮層和果實(shí),嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致整株枯死。
2林木病蟲(chóng)害的發(fā)生原因
2.1氣候變遷與林木病蟲(chóng)害
近年來(lái),全球氣候變暖趨勢(shì)明顯,導(dǎo)致冬季氣溫偏高,形成了所謂的“暖冬”現(xiàn)象。同時(shí),溫度和濕度的變化也直接影響害蟲(chóng)的繁殖和擴(kuò)散速度,以及林木的生長(zhǎng)狀況和抗蟲(chóng)害能力。例如,連續(xù)干旱可能導(dǎo)致林木生長(zhǎng)不良,從而降低其對(duì)害蟲(chóng)的抵御能力;而冬季偏暖則可能使害蟲(chóng)順利越冬,為來(lái)年病蟲(chóng)害的暴發(fā)埋下隱患。
2.2生態(tài)環(huán)境與林木病蟲(chóng)害
不合理的林分結(jié)構(gòu),如人工林面積過(guò)大、混交林比重過(guò)小,會(huì)加劇病蟲(chóng)害的發(fā)生。這是因?yàn)閱我坏牧址纸Y(jié)構(gòu)為害蟲(chóng)提供了豐富的食物來(lái)源,同時(shí)缺乏天敵的制約,使得害蟲(chóng)數(shù)量迅速增長(zhǎng)。此外,生態(tài)環(huán)境的脆弱性也是導(dǎo)致病蟲(chóng)害頻發(fā)的重要原因。當(dāng)森林生態(tài)系統(tǒng)功能低下、自我調(diào)控能力減弱時(shí),病蟲(chóng)害的發(fā)生概率就會(huì)大大增加。例如,過(guò)度采伐導(dǎo)致的天然林退化為疏林地,會(huì)顯著降低林分的自控能力,從而加劇病蟲(chóng)害的威脅。
2.3人為活動(dòng)與林木病蟲(chóng)害
一方面,防治手段的滯后和防治投入的不足限制了病蟲(chóng)害防治的效果。這可能是由缺乏先進(jìn)的防治技術(shù)、設(shè)備或資金等原因造成的。另一方面,檢疫工作的松懈也可能導(dǎo)致外來(lái)有害生物的入侵和傳播。隨著經(jīng)濟(jì)和貿(mào)易活動(dòng)的頻繁發(fā)生,其間外來(lái)林業(yè)有害生物的入境概率增加。如果檢疫工作不嚴(yán)格,這些外來(lái)有害生物就可能在新林區(qū)定居并擴(kuò)散,對(duì)當(dāng)?shù)亓帜緲?gòu)成嚴(yán)重威脅。此外,農(nóng)藥的濫用也是導(dǎo)致病蟲(chóng)害頻發(fā)的人為因素之一。傳統(tǒng)的化學(xué)防治方法雖然見(jiàn)效快,但長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致害蟲(chóng)抗藥性增強(qiáng),且可能殺害天敵、污染環(huán)境。
2.4生物因素與林木病蟲(chóng)害
病原物,如真菌、細(xì)菌、病毒等生物因素,在適宜的條件下會(huì)大量繁殖并侵染林木,導(dǎo)致病害的發(fā)生。這些病原物可能通過(guò)風(fēng)雨、昆蟲(chóng)等媒介傳播,對(duì)林木健康構(gòu)成威脅。同時(shí),害蟲(chóng)也是導(dǎo)致林木蟲(chóng)害的主要因素。其通過(guò)啃食林木的根、干、枝、葉等部位來(lái)危害林木的健康和生長(zhǎng)。害蟲(chóng)繁殖速度快,適應(yīng)能力強(qiáng),且往往具有群聚性,這使其能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)林木造成大量損害。
3生物技術(shù)應(yīng)用于林木病蟲(chóng)害防治的重要意義
3.1生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)
通過(guò)減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,生物技術(shù)降低了對(duì)環(huán)境的污染,保護(hù)了土壤、水源和空氣的質(zhì)量。此外,天敵昆蟲(chóng)和病原微生物等生物因子的引入,還能促進(jìn)林間生物多樣性的增加,提高生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力。這種以生物防治為核心的病蟲(chóng)害防治策略,有助于構(gòu)建更加健康、穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng),為林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。
3.2助推林業(yè)可持續(xù)發(fā)展
通過(guò)減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,生物技術(shù)降低了林業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,符合綠色、環(huán)保的林業(yè)發(fā)展理念。同時(shí),生物技術(shù)的應(yīng)用還能促進(jìn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化,推動(dòng)林業(yè)向更加高效、環(huán)保的方向發(fā)展。例如,通過(guò)培育和推廣天敵昆蟲(chóng)、病原微生物等生物防治產(chǎn)品,可以形成新的林業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),為林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的活力。
3.3經(jīng)濟(jì)效益與防治效率的提升
與傳統(tǒng)的化學(xué)防治方法相比,生物技術(shù)具有更低的防治成本。通過(guò)減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量和次數(shù),生物技術(shù)降低了防治成本,提高了防治效率。同時(shí),生物技術(shù)的應(yīng)用還能促進(jìn)林業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如天敵昆蟲(chóng)的繁育、病原微生物的提取等,為林業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
4生物技術(shù)在林木病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用要點(diǎn)分析
4.1基于病原物弱毒侵染開(kāi)展生物防治
在林木病蟲(chóng)害防治領(lǐng)域,采用病原物的弱毒株系進(jìn)行侵染作為一種創(chuàng)新的生物防治策略,展現(xiàn)出了顯著的生態(tài)效益與防治效果。這一策略巧妙地利用了生物間的相互作用原理,即通過(guò)在適宜條件下引入弱毒株系,巧妙地激發(fā)林木自身的抗病防御機(jī)制,使其在面對(duì)強(qiáng)毒株系時(shí)能夠展現(xiàn)出更強(qiáng)的抵抗力。
相較于傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥防治方法,弱毒侵染技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)。首先,其顯著減少了化學(xué)物質(zhì)的依賴,避免了因大量使用化學(xué)農(nóng)藥而造成環(huán)境污染問(wèn)題。這對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、維護(hù)生物多樣性以及促進(jìn)生態(tài)平衡具有重要意義。其次,弱毒侵染技術(shù)更符合可持續(xù)發(fā)展的理念,其倡導(dǎo)的是通過(guò)自然生物手段來(lái)解決病蟲(chóng)害問(wèn)題,而非依賴化學(xué)物質(zhì)的短暫控制。這種方法的長(zhǎng)期應(yīng)用有助于構(gòu)建一個(gè)更加健康、穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)。該技術(shù)的關(guān)鍵在于精準(zhǔn)篩選弱毒株系,這需要科研人員對(duì)病原物的生物學(xué)特性有深入的了解,以確保所選弱毒株系既能有效激發(fā)林木的抗病性,又不會(huì)對(duì)林木本身造成過(guò)度傷害。同時(shí),明確弱毒株系的侵染條件與方式也至關(guān)重要,這涉及侵染時(shí)間、侵染部位、侵染濃度等多個(gè)方面,都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的試驗(yàn)和驗(yàn)證。在實(shí)施弱毒侵染策略的過(guò)程中,應(yīng)持續(xù)監(jiān)測(cè)防治效果。通過(guò)定期觀察林木的生長(zhǎng)狀況、病蟲(chóng)害發(fā)生情況等指標(biāo),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整策略中的不足之處。例如,如果發(fā)現(xiàn)弱毒株系的侵染效果不理想,或者對(duì)林木造成了不可接受的傷害,就需要考慮更換弱毒株系或調(diào)整侵染條件。此外,隨著環(huán)境條件的變化和病蟲(chóng)害種群動(dòng)態(tài)的變化,防治策略也需要適時(shí)調(diào)整,以確保長(zhǎng)期的防治效益。
4.2基于生物技術(shù)進(jìn)行林木抗性育種
生物技術(shù)為林木抗性育種領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的突破,開(kāi)辟了一條全新的、高效且可持續(xù)的發(fā)展路徑。借助基因編輯、轉(zhuǎn)基因等現(xiàn)代生物技術(shù)的強(qiáng)大工具,科學(xué)家們得以深入林木的遺傳密碼,精準(zhǔn)地對(duì)其遺傳物質(zhì)進(jìn)行定向改造,從而培育出一系列具備卓越抗病蟲(chóng)害能力的新品種5。這些新品種林木在生長(zhǎng)過(guò)程中展現(xiàn)出了對(duì)病蟲(chóng)害的強(qiáng)大抵抗力,顯著減少了病蟲(chóng)害對(duì)林木健康生長(zhǎng)的威脅,進(jìn)而大幅度降低了病蟲(chóng)害防治的成本,提升了林木的生長(zhǎng)質(zhì)量和最終產(chǎn)量。
抗性育種的成功實(shí)施要求科研人員對(duì)林木的遺傳特性和病蟲(chóng)害的致病機(jī)理有深入而全面的了解,這意味著在進(jìn)行遺傳改造之前,需要開(kāi)展詳盡的遺傳學(xué)研究,明確林木的遺傳背景、關(guān)鍵抗性基因及其調(diào)控機(jī)制。同時(shí),對(duì)病蟲(chóng)害的致病機(jī)理也要有深入探究,了解病蟲(chóng)害如何侵染林木、破壞其生理機(jī)能,以及林木如何響應(yīng)這些侵染并嘗試抵抗。只有在此基礎(chǔ)上,才能確保通過(guò)生物技術(shù)手段培育出的新品種,在獲得抗性的同時(shí),不會(huì)犧牲其優(yōu)良的生長(zhǎng)特性和遺傳穩(wěn)定性。此外,需要將經(jīng)過(guò)生物技術(shù)改造的新品種林木種植于真實(shí)的田間環(huán)境中,觀察其在自然條件下的生長(zhǎng)表現(xiàn)、抗病蟲(chóng)害能力以及產(chǎn)量等關(guān)鍵指標(biāo)。這一過(guò)程不僅有助于驗(yàn)證新品種的適應(yīng)性,還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決可能存在的問(wèn)題,如生長(zhǎng)異常、抗性減弱等。此外,長(zhǎng)期評(píng)估也是必不可少的,因?yàn)椴∠x(chóng)害的種群動(dòng)態(tài)和致病性可能會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化,新品種林木的抗性也需要經(jīng)過(guò)時(shí)間的考驗(yàn)才能得以確認(rèn)。而田間試驗(yàn)和長(zhǎng)期評(píng)估的結(jié)果,為新品種林木的推廣應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。只有當(dāng)新品種在田間試驗(yàn)中表現(xiàn)出色,且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期評(píng)估確認(rèn)其抗性和生長(zhǎng)穩(wěn)定性后,才能考慮將其大規(guī)模推廣應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)中。
4.3針對(duì)無(wú)毒苗木與昆蟲(chóng)進(jìn)行病原保藏
通過(guò)精心設(shè)計(jì)的飼養(yǎng)和繁殖計(jì)劃,可以大量獲取這些病原物,為生物防治提供源源不斷的資源。這種資源的可持續(xù)利用,不僅有助于降低病蟲(chóng)害防治的成本,還減少了對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的依賴,促進(jìn)了生態(tài)平衡的保護(hù)。該技術(shù)要求在保存和繁殖病原物時(shí),需要嚴(yán)格控制環(huán)境條件。這包括溫度、濕度、光照、營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)等多個(gè)方面,以確保病原物能夠保持其原有的生物活性和遺傳穩(wěn)定性。同時(shí),為了防止病原物的變異和擴(kuò)散,還需要采取一系列的安全措施,如設(shè)立隔離區(qū)、定期檢測(cè)病原物的遺傳特性等。而為了進(jìn)一步提高病原物的利用效率,還需要建立病原物資源庫(kù)。這一資源庫(kù)不僅用于長(zhǎng)期保存各種病原物,還便于根據(jù)需要進(jìn)行高效的篩選和利用。通過(guò)建立和完善資源庫(kù)的管理體系,可以確保病原物的保存質(zhì)量,同時(shí)提高其在生物防治中的應(yīng)用效率。當(dāng)面對(duì)不同的病蟲(chóng)害問(wèn)題時(shí),能夠迅速?gòu)馁Y源庫(kù)中獲取合適的病原物,為生物防治提供有力的支持。
4.4對(duì)園林中的害蟲(chóng)天敵進(jìn)行保護(hù)與利用
4.4.1提供適宜的棲息環(huán)境
這意味著應(yīng)在園林中設(shè)置生態(tài)友好的棲息地,如保留或種植天敵昆蟲(chóng)喜好的植被,提供隱蔽的棲息場(chǎng)所,以及保持水源的清潔與充足。這些措施有助于吸引天敵昆蟲(chóng)前來(lái)定居,并促進(jìn)其繁殖與生存。
4.4.2種植天敵昆蟲(chóng)的蜜源植物
蜜源植物不僅能夠?yàn)樘鞌忱ハx(chóng)提供豐富的食物來(lái)源,還能吸引其前來(lái)采食,從而增加園林中天敵昆蟲(chóng)的數(shù)量。同時(shí),蜜源植物的種植還有助于提升園林的生態(tài)多樣性,為天敵昆蟲(chóng)提供更多的生態(tài)位和生存空間。
4.4.3減少化學(xué)農(nóng)藥的干擾
例如,可采用生物防治、物理防治等綠色防控手段來(lái)替代化學(xué)農(nóng)藥。這不僅有助于保護(hù)天敵昆蟲(chóng),還能降低環(huán)境污染,提升園林的整體生態(tài)效益。
4.4.4天敵昆蟲(chóng)的繁殖和釋放
通過(guò)人工繁殖天敵昆蟲(chóng),可以大量增加其數(shù)量,并通過(guò)合理的釋放策略將其分布到園林的各個(gè)角落。這樣不僅可以更有效地控制害蟲(chóng)數(shù)量,還能保護(hù)林木健康生長(zhǎng),提升園林的觀賞價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。
4.4.5加強(qiáng)天敵昆蟲(chóng)的監(jiān)測(cè)和研究
林業(yè)人員需要深入了解天敵昆蟲(chóng)的生態(tài)習(xí)性和分布規(guī)律,掌握其繁殖周期、遷徙路徑以及與其他生物之間的相互關(guān)系。這些研究成果可以為制定更科學(xué)的保護(hù)和利用策略提供有力依據(jù),幫助更好地利用天敵昆蟲(chóng)進(jìn)行生物防治。
綜上所述,借助生物降低病害、蟲(chóng)害的病原數(shù)量,是生物病蟲(chóng)害防治技術(shù)的主要應(yīng)用目的,同時(shí)不會(huì)對(duì)林木造成破壞,存在著成本低、效果好等諸多技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。為此,作為林業(yè)人員,應(yīng)強(qiáng)調(diào)生物技術(shù)應(yīng)用的重要性,并需要從育種、弱毒侵染等角度出發(fā),制定并及時(shí)落實(shí)防治方案,進(jìn)而為我國(guó)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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