摘要:森林病蟲害每年給我國造成的直接經濟損失達數十億元,對生態環境的破壞更是難以估量。如何預防成了森林健康發展的重要課題,除了營造穩定的森林生態系統,提高林分的自控能力外,從森防理論角度來看,是要在森林病蟲害的增殖初期就采取有效的控制措施,防御大災形成。要達到預防災害的目的,認真做好森林病蟲害的監測預報工作是關鍵,只有及時、準確地掌握森林病蟲害的發生發展動態,才能適時做出正確的防治決策,采取有效的防治措施,達到治早、治小的目的
關鍵詞:森林病蟲害;監測;控制;措施
森林病蟲害每年給我國造成的直接經濟損失達數十億元,對生態環境的破壞更是難以估量。近年來,全國各地森林病蟲害時有發生,危害極為嚴重:一是危險性森林病蟲害擴散蔓延迅速,對我國森林資源和自然景觀構成巨大威脅。二是常發性森林病蟲如松毛蟲、森林鼠、光肩星天牛、黃斑星天牛等害蟲發生面積居高不下,總體上呈上升趨勢。三是偶發性森林病蟲害大面積暴發。做好森林病蟲害的監測工作是決定我國森林群體健康成長的有利保障。
一、造成我國森林病蟲害發生日趨嚴重的主要原因
1、人工林面積不斷增加
中國現有森林面積約13370萬hm2,其中天然林約8725萬hm2,占65%,人工林約4645萬hm2,占35%。
近幾十年中國森林病蟲害發生日趨嚴重的一個重要原因是人工林面積迅速擴大。自1950年代起至1980年代,中國的人工林面積增加近50%。與此同時,森林病蟲害的發生面積也增加了將近40%,兩者基本上呈同步增長的趨勢。由于所建立的人工林多為單一樹種、單一結構的純林,這樣的人工森林生態系統非常脆弱。因此,有害生物一旦傳人發生,在較短的時間內就可造成大面積的暴發流行,從而導致巨大的經濟損失。
2、天然林長期超負荷砍伐
以木材生產為中心的林業經濟產業,造成了天然林長期超負荷采伐,致使天然林的數量和質量下降,森林生物多樣性、林分原始結構以及天然林特有的森林生態環境遭到了不同程度的破壞,從而導致森林病蟲害的發生與流行。
3、國內、國際間的交流日益頻繁,危險性病蟲雜草長距離的人為傳播加劇
松材線蟲、美國白蛾、松突圓蚧、橙針褐斑病等重大病蟲害的流行最初均是由于有害生物從國外隨林產品進口而傳人的。在國內,許多重大病蟲害疫區的迅速擴大也是由于人為活動的結果。
4、長期不合理的使用化學農藥
病蟲害暴發后,一味依賴化學農藥,不僅殺傷大量天敵,使病蟲產生抗藥性,而且造成森林生態環境惡化。另外,防治手段不能適應森林病蟲害防治工作的客觀要求,缺少符合林業特點的防治藥劑和藥械,防治效率低。
5、防治工作始終處于被動救災的狀態
我國幾十年來森林病蟲害的防治工作大多數是圍繞救災而展開的,病蟲害一旦發生。“人往災區跑,錢往災區投”。只在救災上重視,沒在防災控災上下功夫。
二、森林病蟲害的控制措施
近半個世紀來,森林病蟲害的防治取得了長足的進步,但也面臨著許多新問題。化學防治以產生目標生物的抗藥性、誤殺天敵生物以及污染環境等問題備受批評。
生物防治以能克服上述缺點而被寄予厚望,也取得了一些成績,不過仍有許多缺陷,如缺少人工施放的天敵生物種群持續存在的生態學動態證據,生物防治的研究者考慮更多的是食物鏈而不是食物網絡的關系等等,在森林病蟲害的生物防治方面,沒有實質性的進展,也沒有成功的事例表明在人工的或人工干預的森林生態系統中,建立了對森林病蟲害控制持續有效的天敵生物種群。
由于生物防治的步履維艱,加上相關學科發展的推動,抗病抗蟲選種、育種的研究形成了熱點。特別是隨著生物工程技術的進步,DNA(基因)重組技術突破了遠緣雜交不親和性的困難,為抗性育種開辟了新的途徑。
對于現有的、具有一定生態系統性的人工林,采取改造提高其自我調控病蟲災害的能力,運用對環境和其它有益物種的生存和發展影響較小的各種措施,將有害生物控制在生態和經濟效益可接受(或允許)的低密度,并在時空上達到持續控制的效果。對于現有的、不具有生態系統性的人工林,采取以基因工程為主的技術措施,培育適應立地生態環境的抗性樹種,逐漸取代現有弱抗性或抗性衰退、喪失的樹種。對于將有的人工林,采取生態控制的策略,從造林開始就將病蟲災害的自我控制作為和高質高產同等重要的目標,以期得到自組織的人工林生態系統,將有害生物控制在生態和經濟效益可接受(或允許)的低密度,并在時空上達到持續控制的效果。
因此,森林及樹木病蟲災害的生態控制技術和遺傳(基因)控制技術是實現我國森林保護策略轉移和扭轉被動局面的關鍵技術。
生態控制的原理在于系統生態學。一個生態系統內,物種之間協同進化,不同種的有機體或亞系統協調共生、互惠互利,和諧高效利用系統的能量,系統中的所有生物都占領著一切可利用的生態位、攝取一切可利用的能量,從而形成最佳的物流與能流狀態,使整個系統表現出高效和諧的持續發展。在這種協同進化過程中,物種常表現出抗逆性和變異性,這些抗逆性和變異性的基礎來源于物種基因的調控表達和變異。因此,自然森林生態系統中各種組分形成的各級結構具有自我協調、自我組織、自我維持的穩定機制,這種機制構造了系統的自我調節功能,從而起到對病蟲災害的可持續控制。
遺傳控制得以實施的基礎是以基因工程為主導的現代育種技術。從林木或其它動植物體內定位到抗病、抗蟲基因,并將其克隆、轉入到林木體內,表達出對特定或大多數病蟲害的持續高抗性。目前,涉及遺傳轉化的樹種已達9科19屬近30種。一些重要的樹種如楊樹、歐洲落葉松等已獲得了轉基因植株。在報導的林木基因工程的目的基因中,抗性基因的種類最為豐富,包括了抗蟲基因、抗病基因、抗鹽基因、抗寒基因以及抗除草劑基因。
對于客觀上具有或可能出現一定演替過程、形成一定自組織性而具有一定程度自我調控病蟲災害的功能的人工林生態系統,其病蟲災害生態控制的研究趨勢是:從喬、灌、草及農作物多植物種合理配置人手,提高系統內的生物多樣性,改造現有林和營造混交林,為系統的演替過程構建初始可啟動狀態,使其伴隨演替過程逐步最大程度地實現自組織性,從而形成一定程度的抗逆補償功能和自我調控病蟲災害功能。