曲阜市林业病虫害诱发因素及生物防治技术

2023-03-12许祥涛张洪生

湖北植保 2023年6期

许祥涛,张洪生

(曲阜市自然资源和规划局,山东曲阜 273100)

林业病虫害影响林业资源安全,不同的林木类型、林分结构及自然环境会产生不同的病虫害。随着人类生产生活范围的扩大,生态环境受到更大影响,加上外来有害生物入侵,使得林木病虫害呈现出多样化、复杂化特点,原有的化学防治手段虽然有一定效果,但方法单一且容易造成生态环境污染,因而需要探索并大力推广更加安全、高效的生物防治技术,以促进林业健康与可持续性发展。

1 病虫害诱发因素

由于各种因素的影响,导致树木、林分及其他植物遭受林业病虫害。通过调研,发现近5年来,山东省曲阜市林业病虫害的诱发因素主要有以下3个方面。

1.1 林木结构单一

由于以往的过度伐木和人类活动的干扰,导致林区内的树木种类逐渐减少,林木结构比较单一,森林抵御病虫害的能力被大大削弱,这就使得病虫害易于在同一树种中传播和扩散,形成大面积的病害和虫害,对森林生态系统造成严重的破坏[1]。

1.2 气候异常变化

近年来,由于全球气候变暖和降水不均等因素的影响,导致曲阜市森林生态系统发生了很大的变化,从而影响到了森林中各种生物的生长和繁殖,使得病虫害的发生和流行程度也相应地加剧。

1.3 病原菌数增多

林业病虫害发生由多种因素综合作用引起,其中林业病原菌的数量增多是重要的诱发因素。当病原菌数量增多时,可以通过风、水、昆虫或其他传播媒介快速扩散至其他林木,并引发病害的暴发,对森林健康构成严重威胁[2]。

2 生物防治技术优势

为了有效治理林业病虫害,生物防治技术被广泛应用;该技术是利用生物体或其代谢产物来控制有害生物的方法,与传统的化学防治技术相比,生物防治技术具有以下优势。

2.1 安全无害

生物防治技术是一种利用自然的生物体(如昆虫、细菌和真菌等)抑制、杀灭有害生物的绿色防治方法。相比传统化学农药,生物防治技术更符合环境保护和人类健康的要求。生物防治方法主要通过引入生物天敌、根据生物生理特性和习性进行防治,采用无害的生物农药及微生物制剂等治理病虫害;该技术能够有效抑制大规模、严重化病虫害的暴发,减少对林业、农业造成的危害,在使用过程中对人类、动物的健康和其他植物的正常生长、发育不会造成危害和影响[3]。必须指出的是,生物防治技术往往需要根据实际情况并采用综合技术才能达到最佳防治效果。

2.2 长期有效

生物防治技术可以利用生物体的天然属性来控制有害生物,相比传统的化学防治方法,可以提高作物和森林植被的抗病害能力,减少有害病菌、生物等对其生长、发育的影响与危害[4],还可以采用微生物制剂对有害生物进行群体抑制,从而达到长期有效的目的;同时,生物农药中含有的微生物或者天然植物提取物等活性成分往往更加安全可靠,使用后不会造成药害残留等问题。

2.3 生态和谐

生物防治技术采用的绿色防治方法,能够避免病虫害防治与自然环境保护之间的矛盾冲突,在减轻有害生物对农业、林业危害时,还可以减少对环境造成的负面影响,不会导致生态结构破坏和自然环境污染,利于构建生态和谐;还能够有效地控制多种病虫害并保护生态系统的健康。相比较而言,传统农药可能会对土壤、水源、空气等造成污染,使得其他物种的生存及生长环境遭受破坏,还会影响到人类的健康与安全。生物防治技术有利于维持生态平衡,为绿色可持续发展提供了更多的可能性[5]。

3 生物防治技术与应用

3.1 天敌利用

天敌利用是基于生物关系中的食物链,通过在农田、林地等区域引入各类天敌捕杀害虫,从而达到减少害虫数量、降低危害效果的方法。常见的天敌包括赤眼蜂、寄生蝇、瓢虫、金小蜂、食蚜蝇、食虫牤、螳螂等益虫,以及杜鹃、灰喜鹊、啄木鸟、大山雀、红鸲鸟、白头翁等益鸟。

天敌利用不仅更加安全可靠,而且成本较低、效益较好。首先,害虫天敌存在于自然环境中,这些生物本身具有捕杀害虫的天性,只需要将其引入并投放到目标区域,就可以自行灭杀害虫,从而实现对作物和林木的低成本管护。据统计,1只灰喜鹊1年能吃掉15 000多条松毛虫,约能保护0.3 hm2松林免受虫害,啄木鸟每天能吃掉1 400多个蠹虫幼虫,2只成年啄木鸟栖息在66 hm2的森林里,仅一个冬天便可啄食97%的吉丁虫和86%的天牛;杜鹃鸟平均每天能消灭300多条害虫,如果将杜鹃鸟引入到松桦林中,可以实现对半翅目、鞘翅目、鳞翅目等害虫的有效抑制[6]。在整个生态系统中,因为有各种天敌的存在,使得有害生物得到了较好的控制。例如,在我国一些地区,人们普遍利用赤眼蜂来防治毛虫,利用花绒寄甲和巢肿腿蜂防治松线虫,实现对森林资源的有效保护[7]。

3.2 生物农药

生物农药是指利用天然的微生物、植物提取物、有机物等,通过抑制或杀灭有害生物来控制病虫害发生的一类农药。生物农药通常包括细菌剂、真菌剂、病毒剂、植物制剂等。例如,芽孢杆菌能够清除蚜虫及其他某些害虫,可用于调节杨树野生外源性退火病;从天然植物中提取出的茉莉酸可用于防治落叶松毛虫,并且安全性好,被誉为“绿色农药”[8,9]。

其中微生物制剂是常用的一种生物农药,其基本原理是利用微生物的代谢产物和杀虫菌体等活性物质来控制或灭杀有害生物的昆虫、病菌等,从而达到保护植物和改善环境的目的。常见的微生物制剂包括绿僵菌、白僵菌、苏云金杆菌等[10]。这些微生物制剂可以在森林中寄生于有害生物体内,发挥杀虫作用,从而控制有害生物的数量;其中,绿僵菌和白僵菌是常用的真菌制剂,通过感染害虫体表或黏膜组织,在寄主体内繁殖并释放出大量孢子,对蚜虫、松线虫、樟巢螟等林业常见害虫具有长效治理作用[11];苏云金杆菌则是一种广谱杀菌剂,可用于多种林木的病虫害防治。

生物农药具有较大优势,不仅对环境非常友好,不会在使用过程中形成药物残留,而且对其他动植物的影响也较小,可保持生态平衡;另外,还不易让害虫产生抗药性,在防治有害生物方面具有更好的效果,因其主要成分提取于自然物质,生产和使用都比较安全,可以减少对人体健康的危害。需要特别注意的是,使用生物农药应当关注气候因素,不同的气候条件将对生物农药的效力产生较大影响[12]。首先,生物农药的活性成分主要是蛋白质晶体和芽孢等物质,对温度条件有着特殊要求,一般需要在均温20℃以上使用才能充分发挥其药效,低温环境会影响芽孢的繁殖速度,也会限制蛋白质晶体的作用发挥;其次,环境湿度也会影响生物农药的药效,尤其在湿度较大的环境中使用粉末生物农药时减效更为明显,通常应选择在晴朗天气时使用,尽量避免雨天,否则会导致药液被雨水冲刷而起不到作用。除此之外,过强的太阳光和紫外线也会对芽孢存活构成威胁,使用生物农药时需要避开阳光直射[13]。

3.3 行为利用

害虫行为利用是一种环保且高效的有害生物控制方法,是利用生物体特殊的生物学特性或习性等对有害生物进行防治。林业害虫常见的特性包括性外激素和趋光性。如对于曲阜地区较为常见的松毛虫,可以通过人工合成昆虫的性外激素,促进雌虫的性成熟并引导其向雄虫释放信息素,吸引雄虫趋向黏板被捕获,达到控制害虫种群数量的目的;利用化学信号分子(信息素)作为媒介物质,可以通过模拟昆虫的通讯体系,干扰昆虫内部调节,从而诱导其远离宿主或壮大健康群体达到压制病虫害的目的,引入人工合成信息素,可以将果蝇、飞蛾等害虫引诱到陷阱中进行集中灭杀[14]。

另外,大多数昆虫都具有趋光性,会被光吸引并聚集在光源周围。可以通过设置人工光源来吸引有害昆虫,例如飞虱、蚜虫和叶螨等,同时在光源附近放置黏虫板或其他捕虫器,从而捕杀这些害虫[15]。