范 靜
(連云港市贛榆區(qū)班莊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心,江蘇連云港 222133)
現(xiàn)代科技在森林病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用研究
范 靜
(連云港市贛榆區(qū)班莊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心,江蘇連云港 222133)
盡管防治森林病蟲(chóng)害的方法和措施日益多樣化,但森林病蟲(chóng)害的發(fā)生和發(fā)展過(guò)于迅速,僅憑當(dāng)前的人工防治和物理防治等措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。文章研究表明,將GIS、遙感技術(shù)等現(xiàn)代科技運(yùn)用于森林病蟲(chóng)害防治中,可有效提高防治工作效率,減少森林資源的損失。
現(xiàn)代科技 森林病蟲(chóng)害防治 應(yīng)用
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)森林病蟲(chóng)害的發(fā)生面積占全球森林病蟲(chóng)害面積的8.20%[1],是當(dāng)前影響和制約我國(guó)林業(yè)發(fā)展的“罪魁禍?zhǔn)住敝弧H绾斡行Х乐紊植∠x(chóng)害一直以來(lái)都是全球關(guān)注的熱點(diǎn)。文章就現(xiàn)代科技在森林病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用予以深入性研究,現(xiàn)做以下相關(guān)總結(jié)。
1.1 發(fā)生面積不斷迅速擴(kuò)展
據(jù)相關(guān)調(diào)查研究統(tǒng)計(jì),在20世紀(jì)50年代,我國(guó)森林病蟲(chóng)害的發(fā)生面積高達(dá)100萬(wàn)~140萬(wàn)hm2[2]。隨著時(shí)間的不斷推移和演變,到20世紀(jì)90年代,我國(guó)森林病蟲(chóng)害的發(fā)生面積以每年增長(zhǎng)25.00%的速度發(fā)展至1 000萬(wàn)hm2,使得我國(guó)每年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失值因受森林病蟲(chóng)害的影響而高達(dá)50億元之多。
1.2 病蟲(chóng)害種類繁多且不斷發(fā)展
據(jù)當(dāng)前相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)設(shè)立病蟲(chóng)害的種類至少已高達(dá)8 000種之多,而在此之中,經(jīng)常會(huì)對(duì)樹(shù)木造成嚴(yán)重性危害(影響樹(shù)木正常生長(zhǎng)發(fā)育)的病蟲(chóng)害種類約為200多種(如馬尾松毛蟲(chóng)、松突圓蚧以及美國(guó)白蛾[3]等)。與此同時(shí),每年至少會(huì)有35種病蟲(chóng)害出現(xiàn)大面積性爆發(fā),釀成非常嚴(yán)重的森林病蟲(chóng)災(zāi)害,所造成的損失以及帶來(lái)的不良后果不堪設(shè)想。譬如,松材線蟲(chóng)會(huì)直接引起黑松等樹(shù)木出現(xiàn)大面積性的枯萎和死亡。
(1)多發(fā)性森林病蟲(chóng)害的發(fā)生面積只增不減并呈現(xiàn)出逐年上升的不良趨勢(shì);(2)偶發(fā)性森林病蟲(chóng)害爆發(fā)時(shí)所涉及的面積和領(lǐng)域較大,易造成嚴(yán)重?fù)p失;(3)高危性病蟲(chóng)害傳播擴(kuò)散速度快,易對(duì)我國(guó)森林資源、自然環(huán)境等帶來(lái)巨大的威脅,并造成不可估量的損失;(4)相當(dāng)一部分次要性害蟲(chóng)會(huì)在某一時(shí)段和某些地區(qū)演變成主要害蟲(chóng),進(jìn)一步增加了森林病蟲(chóng)害的種類和數(shù)量;(5)我國(guó)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)林的病蟲(chóng)害現(xiàn)象日益惡化,從而對(duì)山區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成嚴(yán)重性的制約,直接影響林農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益,阻礙其發(fā)家致富的步伐。
籠統(tǒng)來(lái)講,森林病蟲(chóng)害防治主要是指對(duì)森林樹(shù)木、樹(shù)苗以及我國(guó)有關(guān)部門明確規(guī)定的其他森林植物進(jìn)行蟲(chóng)害、病害以及其他危害的預(yù)防和除治。在森林的實(shí)際建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中,不僅要積極做好促進(jìn)森林植物生長(zhǎng)工作,提前做好強(qiáng)化森林植物尤其是樹(shù)木和竹材抗病蟲(chóng)害的能力,同時(shí)還應(yīng)進(jìn)一步將病蟲(chóng)害來(lái)源、病蟲(chóng)害繁殖等工作落實(shí)到位,必要時(shí)應(yīng)及時(shí)采取針對(duì)性的防治措施。從綜合的角度來(lái)看,森林病蟲(chóng)害的防治方法多種多樣,具體可分為植物檢疫、物理防治、生物防治、化學(xué)防治以及人工防治等多個(gè)方面。在此之中,由于現(xiàn)代科技方便快捷且防治病蟲(chóng)害的效果十分理想,因此在森林病蟲(chóng)害的實(shí)際防治中又以人工結(jié)合現(xiàn)代科技為主。
據(jù)生物學(xué)家研究表明,大部分生物體內(nèi)都存在著一種維持生物新陳代謝正常運(yùn)作蛋白酶抑制劑,其主要以抵御外來(lái)蛋白水解酶而達(dá)到防治生物體遭到破損為作用機(jī)制。近年來(lái),我國(guó)各方面的科學(xué)技術(shù)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而發(fā)展,在利用現(xiàn)代科技防治森林病蟲(chóng)害這一領(lǐng)域中亦取得了飛躍性的成就。就目前的防治情況來(lái)看,通過(guò)現(xiàn)代科技利用蛋白酶抑制森林害蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育的方法對(duì)我國(guó)森林植物的生長(zhǎng)發(fā)育起到了良好的保護(hù)作用。除此之外,隨著科學(xué)技術(shù)人員對(duì)蛋白酶抑制劑研究的深入化和廣泛化,在結(jié)合現(xiàn)代科技監(jiān)測(cè)和管理森林病蟲(chóng)害等多個(gè)方面亦取得了非??捎^的效果。
5.1 利用遙感技術(shù)監(jiān)控森林病蟲(chóng)害
森林病蟲(chóng)害遙感技術(shù)以侵害森林的光譜[4]變化為主要監(jiān)測(cè)依據(jù)。森林病蟲(chóng)害的種類非常之多,繁衍和演變的速度亦非常之快,且對(duì)森林植物的危害部位和程度也有所不同,有的害蟲(chóng)以為害植物葉子為主,有的則以侵害枝干和樹(shù)根等部位為主。但不管這些害蟲(chóng)的侵害方式和部位如何,始終都會(huì)對(duì)森林植物的健康生長(zhǎng)造成不良影響,使植物的整體外在產(chǎn)生顯著性變化(如樹(shù)葉枯黃、樹(shù)干干枯等),例如,馬尾松毛蟲(chóng)屬于食葉類害蟲(chóng),主要通過(guò)食用植物的枝葉對(duì)其造成破壞,從而使得森林植物的葉子大量減少。健康茂密的森林其林冠葉綠素較豐富,在藍(lán)光和紅光波段的吸收率較高,同時(shí)在紅光和綠光波段的反射率較高,而已遭受病蟲(chóng)害破壞的森林,因植物失去了大量的葉子,使得其在紅光和藍(lán)光波段以及紅光和綠光波段的吸收率和反射率不斷降低,由此形成森林光譜的變化,而通過(guò)遙感技術(shù)監(jiān)控,就能感知被侵害森林的光譜變化。當(dāng)技術(shù)人員利用遙感技術(shù)感知到森林被侵害時(shí),可立即將被感知的具體地理位置信息傳送給有關(guān)部門,便于該部門及時(shí)安排相關(guān)工作人員利用現(xiàn)代科技對(duì)該區(qū)域的森林進(jìn)行除病蟲(chóng)害救治工作,從而達(dá)到將病蟲(chóng)害對(duì)森林造成的危害最小化的目的。
5.2 利用地理信息系統(tǒng)監(jiān)測(cè)森林病蟲(chóng)害
實(shí)際上,不管是森林病蟲(chóng)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)還是監(jiān)測(cè)評(píng)估或有關(guān)部門的決策支持,都必須建立在大量空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才能正常進(jìn)行,而地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡(jiǎn)稱GIS[5])正是管理和操作空間數(shù)據(jù)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。
5.2.1 利用GIS對(duì)病蟲(chóng)害相關(guān)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理
要想對(duì)森林病蟲(chóng)害實(shí)施監(jiān)管,就必須在建立相關(guān)空間數(shù)據(jù)的前提下對(duì)其進(jìn)行科學(xué)性操作,在此過(guò)程中,需要建立的相關(guān)性空間數(shù)據(jù)主要有森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)、病蟲(chóng)害歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、氣候數(shù)據(jù)庫(kù)以及林業(yè)機(jī)構(gòu)和森林病蟲(chóng)害防治站數(shù)據(jù)庫(kù)和地形數(shù)據(jù)庫(kù)等多種類型。從該系列數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)角度來(lái)看:(1)對(duì)森林進(jìn)行需求分析,明確其所需數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)精度和質(zhì)量等多個(gè)方面;(2)收集所有相關(guān)資料,以數(shù)字化數(shù)據(jù)為主,圖形數(shù)據(jù)為輔;(3)建立編碼體系,在建立過(guò)程中該體系必須能夠與相關(guān)編碼體系相容且利于后期擴(kuò)展;(4)對(duì)所有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行邏輯性和物理性的相關(guān);(5)將從被病蟲(chóng)害侵害的森林中所獲取的數(shù)據(jù)錄入至相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行科學(xué)分析。待數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作完成后,技術(shù)人員應(yīng)充分利用GIS對(duì)我國(guó)森林區(qū)域進(jìn)行定時(shí)定期性的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),并根據(jù)病蟲(chóng)害的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律以及其與自然環(huán)境生態(tài)之間的關(guān)系,在結(jié)合森林病蟲(chóng)害專家先進(jìn)知識(shí)的基礎(chǔ)上建立并完善預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型,為后續(xù)的除蟲(chóng)害工作做好良好的鋪墊。
5.2.2 利用GIS對(duì)森林病蟲(chóng)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估
在GIS系統(tǒng)中,首先會(huì)對(duì)遭受病蟲(chóng)害侵害的森林進(jìn)行掃描后制動(dòng)生成相應(yīng)的損失率,而后會(huì)將分析所得的災(zāi)情在森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行相關(guān)的疊加,并進(jìn)行區(qū)別性和規(guī)律性的統(tǒng)計(jì),最終生成損失評(píng)估報(bào)表及損失圖形,然后由工作人員將期轉(zhuǎn)發(fā)給有關(guān)部門進(jìn)行處理。
5.2.3 利用GIS進(jìn)行決策支持
利用GIS這一現(xiàn)代科技對(duì)森林病蟲(chóng)害防治進(jìn)行決策支持主要包括以下2方面內(nèi)容:(1)利用GIS為被病蟲(chóng)害侵?jǐn)_的森林制訂針對(duì)性和有效性的病蟲(chóng)害防治措施;(2)為有關(guān)除災(zāi)害部門規(guī)劃出最方便快捷的路徑,使其能夠以最快的速度到達(dá)森林災(zāi)害區(qū),從而及時(shí)減少病蟲(chóng)害對(duì)森林的侵害。
總之,隨著科學(xué)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科技信息時(shí)代已成為了當(dāng)前發(fā)展的必然?,F(xiàn)代科技的研發(fā)和運(yùn)用在很大程度上為人類的日常生活帶來(lái)了極高的便利性,因此,將其充分運(yùn)用至森林病蟲(chóng)害的防治工作中,可發(fā)揮其應(yīng)有的作用,將森林病蟲(chóng)害的損失最小化。
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