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环境因素对森林病虫害发生的影响及应对策略研究

2023-12-13蔺忙碌

农业灾害研究 2023年9期
关键词:环境因素病虫害防治森林

蔺忙碌

摘要 森林病虫害是森林生态系统面临的主要威胁之一。随着生态环境的恶化和人类活动的影响,森林病虫害的发生频率和强度越来越高,给森林健康和生产带来了严重的威胁。而研究环境因素对森林病虫害的发生和传播的影响,可以探索有效的防治策略,保护森林生态系统的健康。深入分析了环境因素对森林病虫害发生的影响,在此基础上,结合森林病虫害的特点,进一步提出了有针对性的应对策略,有助于不断提高森林病虫害防治水平,进而避免森林病虫害的发生。

关键词 环境因素;森林;病虫害防治

中图分类号:S763 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)09–0-03

环境因素对森林病虫害的发生和流行起着至关重要的作用,由于气候变化、土壤退化、生态环境破坏等原因,森林病虫害问题日益严重,对森林生态系统的破坏也越来越严重[1-2]。因此,有必要继续深入研究环境因素对森林病虫害的影响及其应对策略,为森林保护措施的制定提供科学、合理的依据。

1 环境因素对森林病虫害发生的影响

1.1 气候因素

1.1.1 温度 温度对病原体和害虫的生长、发育和繁殖有着直接的影响。温度全面影响着虫卵的发育质量,也是害虫进行有效繁殖的重要条件[3-4]。适宜的温度有利于昆虫的发展和形成,可以提高病原体和害虫的代谢速率和活动水平,加快其生长和繁殖进程,促进森林病虫害扩散。温度过高或過低都会影响害虫的生长发育速度,害虫体内的代谢活动性减弱,会导致昆虫的生长发育缓慢,甚至进入休眠的状态。

1.1.2 湿度 湿度对害虫的影响,主要表现在害虫发育期、生殖力和分布地区等方面。大部分害虫最适宜的湿度范围为70%~90%。适宜的湿度环境可以为病原体和害虫提供所需的湿度和水分,促进真菌、病毒等病虫害的生长、繁殖和扩散[5-6]。干燥或水分过少环境不利于害虫的活动,会抑制森林病虫害的发生和传播。干燥环境会减少病原体和害虫所需的湿度和水分,延缓其生长和繁殖进程。

1.1.3 降雨 降雨会对森林病虫害的发生和传播产生影响。雨水过多会使土壤的水分处于超饱和状态,导致土壤中严重缺氧,使其植物根系呼吸减弱,时间过长会使植物窒息死亡。在暴雨过后,高温高湿的环境会为各类病虫害提供有利的条件,增加病虫害的发生概率,引起森林病虫害的蔓延,甚至大规模暴发。例如:螨类病虫害在潮湿的环境中更易繁殖和扩散。而降雨过少导致土壤干燥,植物缺乏水分,从而影响植物的生长和发育,使其更易受到病虫害的侵害。

2.2 土壤因素

2.2.1 土壤质量 土壤中的养分元素有机质、氮、磷、钾等,是植物生长和发育所必需的。因此,土壤质量良好的地区,植物的生长和发育通常比较健康,抗病能力强。相反,土壤质量差的地区,植物的生长和发育不良,抗病能力较弱。

土壤中含有的微生物和生物物质对植物的免疫系统有着重要的影响[7-8]。

良好的土壤质量可以为植物提供充足的养分和益生菌,从而增强植物的免疫力。相反,土壤质量差的地区,植物的免疫系统通常较弱,易受到病虫害的侵害。

土壤结构良好、通气性好、保水性好的地区,植物的根系更加健康,根系发育更加完整,可以更好地吸收土壤中的营养元素和水分。相反,土壤质量差的地区,土壤结构差,通常会导致植物的根系发育不良,无法充分吸收土壤中的养分和水分,从而影响植物的生长和发育,使其易受到病虫害的侵害。

2.2.2 土壤湿度 一方面,过湿的土壤会使植物根系缺氧,从而影响植物的生长和发育[9-10]。另一方面,过湿的土壤可以为病原体和害虫提供所需的湿度和水分,促进其繁殖和扩散。例如:过湿的土壤会导致植物的根部腐烂,从而引发根腐病等植物病害。而土壤湿度不足无法为植物提供足够的水分和营养,从而影响其生长和发育,抗病虫害能力减弱。例如:在干燥的环境中螨类病虫害易繁殖和扩散。

2.2.3 土壤pH值 对微生物的影响。土壤pH值的变化会影响土壤微生物的种类和数量,从而影响森林病虫害的发生和传播。土壤酸化会减少土壤中有益微生物的数量,如固氮菌和磷酸解脲菌等[11]。在针叶林中,土壤酸化会导致松材线虫病的发生,松材线虫喜酸性土壤环境。

对植物养分吸收的影响。土壤酸碱度变化会影响植物对氮、磷等养分的吸收能力,从而影响植物的生长发育,增加其受到病虫害的风险。

对植物免疫系统的影响。土壤pH值过高或过低,植物的免疫系统会受到抑制,从而增加其易受到病虫害的侵害。例如:在针叶林中,土壤酸化会导致松材线虫病的发生,松材线虫喜酸性土壤环境。

2.3 植被因素

2.3.1 森林类型 第一,不同类型的森林具有不同的生境条件,如土壤类型、气候条件、植被组成等,这些因素会影响病虫害的适应性和生存能力。例如:针叶林的土壤酸性较高,对大多数生物都不利,而松材线虫等病虫害对酸性土壤具有较强的适应性,因此这些针叶树种会成为松材线虫等病虫害的主要危害对象。

第二,不同类型的森林由不同的物种组成,这些物种对病虫害的种类和数量都会产生影响。例如:炭疽病多发于植物叶片上。阔叶林中的某些树种对炭疽病和叶斑病的抵抗力较弱,而同种树种在针叶林中则可能抵抗力较强。

第三,不同类型的森林环境差异会影响病虫害的传播方式和速度。例如:湿度有利于病虫害的繁殖和扩散,因此湿度较高的热带雨林,病虫害的传播速度较快;而干燥的草原和沙漠地区则相对较少病虫害的发生和传播[12]。

2.3.2 森林结构 森林结构是指森林中各种植物的分布、数量、高度和密度等方面的组成特征。不同的森林结构病虫害的发生范围和传播速度也不同,其影响机理主要表现在以下3个方面。

第一,空气流通和光照度。开阔的森林结构有利于空气流通和光照强度的增加,能够减少病原体生存和繁殖的机会,从而降低病虫害的发生概率。相反,密集的森林结构会减少空气流通和降低光照强度,增加病原体的生存和繁殖的机会,从而增加病虫害发生的风险。

第二,植被密度和树高。森林结构中的植被密度和树高也会影响病虫害的发生和传播。高密度的森林结构易形成潮湿的环境,促进病原体的繁殖和扩散,增加病虫害发生的风险。而较矮的树木和较少的植被密度会降低湿度,减少病虫害的发生。

第三,物种组成。森林结构中的物种组成也会影响病虫害的发生和传播。相同物种的密集分布有助于病虫害在整个森林的传播,而不同物种的分布可以减少病虫害的传播机会。

3 森林病虫害的应对策略

3.1 森林管理

3.1.1 森林病虫害监测 森林病虫害监测是森林病虫害防治的基础和前提,通过对森林病虫害的监测,可以及时掌握病虫害的发生规律和趋势,通过对病虫害的发生情况、种群分布、繁殖生态等方面的研究,及时采取有效的防治措施,对森林健康管理和保护具有重要意义[13]。森林病虫害监测主要包括以下3个方面。

第一,常规调查监测。常规调查监测是对森林病虫害的常规调查,一般由专业人员按照固定的方法和程序进行。常规调查监测的内容包括病虫害种类、发生程度、分布范围、危害程度等。常规调查监测结果可用于病虫害防治的技术路线和措施,以及森林病虫害防治规划的制定。

第二,信息化监测。信息化监测是指通过现代化的监测手段和设备,对森林病虫害进行实时监测和信息化管理。信息化监测主要包括遥感监测、图像监测、视频监测、GPS定位监测等。信息化监测可以对病虫害的发生和演变进行实时监测和掌握,为精准防治提供技术支持。

第三,生态监测。生态监测是指对森林生态系统的各种环境因素进行监测和评估,包括土壤、水质、气象等因素。通过对生态环境的监测,可以了解森林生态系统的变化趋势,为防治病虫害提供科学依据。

3.1.2 森林植被调整 森林植被调整是通过改变森林植被结构、种类、密度等方式减少森林病虫害发生和危害的策略之一[14]。其中,选择具有抗病虫能力的品种或互作种植是有效的方式之一。

首先,在森林植被结构的调整中,可以通过合理的林分布局和采伐方式增加森林的物种多样性和提高树种结构的复杂度。这样可以为森林内生态环境创造适宜的条件,降低病虫害的流行概率。对于已经感染病虫害的林分进行及时采伐和更新可以控制病虫害的传播和扩散。

其次,对于森林植被种类的选择,优先选择抗病虫能力强的品种,如一些天然的抗病虫物种。在林木的育种工作中,可以通过选择优良的品种进行育种和繁殖,培育出更加適应当地环境的优良品种,进而减少病虫害的发生。

最后,种植不同的树种实现互作种植是有效的方式之一。互作种植可以促进森林内生态平衡,增强森林生态系统的稳定性,减少病虫害的危害。例如:在林下种植耐阴性植物,可以起到防止阳光直射、调节温湿度的作用,为森林生态环境提供更加适宜的生长环境,从而减少病虫害的发生。此外,还可以引入具有抗病虫害能力的植物,作为森林的植物覆盖物,形成天然的生物防治网。

3.2 技术手段

3.2.1 科学施肥 科学施肥是指在农业生产中根据土壤养分状况和农作物的需要,合理选用肥料种类和施肥方法,以达到增加产量、提高品质、减轻病虫害对作物的危害等目的的一种施肥方式。具体而言,科学施肥应注意以下4点。

(1)根据土壤养分状况合理选用肥料种类。不同的土壤类型和养分状况需要不同种类的肥料。例如:土壤缺氮时应施用含氮肥料,土壤缺磷时应施用含磷肥料,土壤缺钾时应施用含钾肥料。

(2)施肥时间应合理。农作物不同的生长阶段对养分的需求也不同,应根据作物的生长需要,在关键生长阶段及时补充营养物质。

(3)施肥量应控制在适宜范围内。过量施肥不仅会造成养分浪费,还会对土壤造成污染,导致环境问题。因此,在施肥过程中,应根据作物的需求和土壤条件,合理控制施肥量。

(4)施肥方式应合理。不同的作物和肥料种类,适合不同的施肥方式。例如:果树等树木类作物,宜采用控制释放肥料;而对于农作物等矮生类作物,适宜采用基肥加追肥的方式进行施肥。

3.2.2 化学防治 化学防治是防治病虫害最常用的方法之一,主要是利用农药对病虫害进行杀灭和控制[15]。化学防治方法简单易行,防治效果较为明显,但也会对环境和人体健康产生一定影响,还可能导致病虫害产生抗药性,影响其长期防治效果。

首先,在化学防治过程中,相关人员应该严格按照规定使用农药,控制使用量和频次,选择环保型、高效、低毒的农药,避免对环境和人体健康造成不良影响。

其次,相关人员还应根据病虫害的种类、发生时期和危害程度等因素,合理地选择农药、剂型和使用方法,确保防治效果的同时,最大限度地减少对环境和人体的影响。

最后,为了避免病虫害产生抗药性,相关人员应合理轮换使用农药,并严格按照农药使用说明书中的用药方法和用量,不可擅自增减剂量和使用次数。在使用过程中,应遵循安全操作规程,正确佩戴防护用具,保护好自身安全和健康,避免农药残留对食品安全造成影响。

以松材线虫病防治为例,可以选择具有高效、低毒、环保的杀虫剂,采用喷洒、熏蒸等方式进行防治。但在使用化学防治剂的过程中,相关人员必须严格按照规定进行,控制使用量和频次,避免对环境和人体健康造成危害。

3.2.3 生物防治 生物防治是一种利用天然的生物控制因素,包括昆虫、微生物、植物等来减少或控制害虫数量的方法。相比于传统的化学防治方法,生物防治具有环境友好、可持续、不会对人体健康造成影响等优点。因此,生物防治被广泛应用于农业、林业、园艺等领域。在农业防治中,生物防治主要通过引入天敌、寄生生物、病毒、细菌等方式进行,以控制害虫的数量和发生率。例如:可以利用昆虫天敌控制蚜虫、飞虱、黏虫等害虫,利用微生物如芽孢杆菌、拟杆菌等控制一些病害,或者通过利用植物自身的防御机制抵御害虫的侵袭。引入松材线虫的天敌寄生蜂等生物控制其数量,通过捕食和寄生的方式控制松材线虫种群的增长和扩散;还可以通过培育具有抗病虫害能力的树种,增加森林的物种多样性,维持生态平衡,从而减少松材线虫的危害。

4 结束语

环境因素对森林病虫害的发生和流行具有重要影响,通过对其影响进行系统全面的分析,在此基础上,制定有效的应对策略,包括监测预警、生态系统管理以及多种防治技术的应用,还可以通过加强人工观测、地面调查和遙感技术等手段的结合,形成完整的监测系统,从而实现对森林病虫害的有效防控。

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Research on the Impact of Environmental Factors on the Occurrence of Forest Diseases and Pests and Corresponding Strategies

Lin Mang-lu (Lizi Plum Forest Farm, Gansu Province Xiaolongshan Forest Protection Center, Tianshui, Gansu 741022)

Abstract Forest diseases and pests are one of the main threats faced by forest ecosystems. With the deterioration of the ecological environment and the impact of human activities, the frequency and intensity of forest diseases and pests are increasing, posing a serious threat to forest health and production. Studying the impact of environmental factors on the occurrence and spread of forest diseases and pests can explore effective prevention and control strategies to protect the health of forest ecosystems. An in-depth analysis was conducted on the impact of environmental factors on the occurrence of forest diseases and pests. Based on this, targeted response strategies were further proposed in combination with the characteristics of forest diseases and pests, which helps to promote the continuous improvement of forest disease and pest prevention and control level, thereby avoiding the occurrence of forest diseases and pests.

Key words Environmental factors; Forests; Pest control

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