生態(tài)建設(shè)理念下祁連山林區(qū)的病蟲害防治措施研究

谷 英

(甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心上房寺自然保護(hù)站,甘肅 武威 733000)

祁連山林區(qū)作為我國(guó)重要的生態(tài)保護(hù)區(qū)之一,擁有著獨(dú)特而寶貴的生態(tài)資源［1］。然而,隨著人類活動(dòng)的不斷擴(kuò)張和環(huán)境壓力的增加,該地區(qū)病蟲害的發(fā)生和危害日益嚴(yán)重,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健康發(fā)展帶來(lái)了巨大威脅。因此,研究病蟲害防治措施,保護(hù)祁連山林區(qū)的生態(tài)環(huán)境,具有重要的理論和實(shí)踐意義［2］。在生態(tài)建設(shè)理念的指導(dǎo)下,祁連山林區(qū)病蟲害防治措施的研究變得尤為關(guān)鍵［3-4］。傳統(tǒng)的病蟲害防治方法往往依賴于農(nóng)藥的大量使用,但這種做法存在著許多問題,如環(huán)境污染、生態(tài)破壞以及人類健康風(fēng)險(xiǎn)。因此,需要尋找更加環(huán)境友好和可持續(xù)的防治方法,以減少對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響。本文旨在探索生態(tài)建設(shè)理念下祁連山林區(qū)的病蟲害防治措施,并通過具體的研究案例和數(shù)據(jù)支撐,展示這些措施在實(shí)踐中的可行性和有效性,期望能夠減少病蟲害的發(fā)生和危害,保護(hù)祁連山林區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)完整性和健康發(fā)展。

1 祁連山林區(qū)概況

祁連山位于青藏高原、蒙古高原和黃土高原的交匯地帶,屬中緯度北緯帶,介于柴達(dá)木盆地與河西走廊拗陷之間,由祁連山褶皺帶沿北西西—南東東方向延伸形成的平行山脈組成,山勢(shì)西高東低,大部分海拔在3 000～3 500 m以上,相對(duì)高差1 000 m以上,主峰素珠連峰高達(dá)5 564 m;祁連山遠(yuǎn)離海洋,長(zhǎng)期受西風(fēng)氣流控制,具有大陸性高寒半濕潤(rùn)山地氣候特征。祁連山區(qū)年均降水量300～700 mm,是一座天然“高山水塔”。祁連山森林主要分布于海拔2 300～3 300 m的陰坡、半陰坡,常以帶狀或塊狀與草原、沼澤、水域等交錯(cuò)分布,構(gòu)成山地復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。主要森林類型為青海云杉林,還分布有大面積的灌木林和少量的祁連圓柏、樺木、山楊林等。濕地主要有高山沼澤化草甸、高山沼澤化灌叢草甸、河流、水庫(kù)等。草原有草甸草原、典型草原、荒漠草原和高寒草原。土壤類型有山地草原栗鈣土、山地森林灰褐土、亞高山灌叢草甸土等十多種。

2 生態(tài)建設(shè)理念下祁連山林區(qū)病蟲害防治存在的問題和挑戰(zhàn)

在祁連山林區(qū),生態(tài)環(huán)境的脆弱性是病蟲害防治面臨的重要問題之一［5-6］。由于山坡地的大面積裸露以及不合理的土地利用方式,雨水容易沖刷土壤,導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降,使植物抵抗病蟲害的能力降低。隨著氣候變化和人類活動(dòng)的影響,水資源變得稀缺,導(dǎo)致植物的生長(zhǎng)受限,易受病蟲害侵襲。此外,由于過度的砍伐和開墾活動(dòng),祁連山林區(qū)的生物多樣性喪失嚴(yán)重,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能受到破壞,病蟲害的發(fā)生和蔓延得到了進(jìn)一步促進(jìn),脆弱的生態(tài)環(huán)境為病蟲害的發(fā)生提供了有利條件。

祁連山林區(qū)由于其地理位置和氣候特點(diǎn),存在著多種類型的病蟲害［7］。這些病蟲害包括真菌病、細(xì)菌病、病毒病、昆蟲害等,它們對(duì)不同植物物種的侵害方式和程度各異。每種病蟲害都有其特定的生活史和侵害特點(diǎn),需要針對(duì)性地制定防治策略和措施,增加了防治的復(fù)雜性和難度［8-9］。傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥防治方法可能對(duì)環(huán)境造成污染,并對(duì)非目標(biāo)生物造成傷害,短期內(nèi)可能有效,但難以長(zhǎng)期控制病蟲害的發(fā)生［10］。

3 祁連山林區(qū)病蟲害防治措施研究

3.1 研究病蟲害生物學(xué),減少病蟲害的發(fā)生和危害

在祁連山林區(qū)病蟲害防治措施的研究中,研究病蟲害的生物學(xué)是為了深入了解其特性和行為習(xí)性,從而減少病蟲害的發(fā)生和危害。首先,通過對(duì)祁連山林區(qū)特定病蟲害的生命周期進(jìn)行研究,確定其關(guān)鍵發(fā)育階段和高發(fā)期,以制定相應(yīng)的防治措施。例如,研究發(fā)現(xiàn)祁連山林區(qū)某種毛蟲的生命周期為4個(gè)月,其中蛹期占據(jù)了30%的時(shí)間,這可以提示防治人員在蛹期采取針對(duì)性的防治措施,以阻斷病蟲害的發(fā)展。其次,定期監(jiān)測(cè)和記錄病蟲害種群的數(shù)量和分布情況,可以幫助防治人員了解其發(fā)展趨勢(shì)和密度變化,為制定防治策略提供依據(jù)。例如,針對(duì)某種蛾類病蟲害,每年進(jìn)行樣方調(diào)查,記錄不同地區(qū)的種群密度。結(jié)果顯示,種群密度在5月份達(dá)到峰值,而在8月份降至最低點(diǎn),數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)防治人員在高發(fā)期采取更有針對(duì)性的防治措施。

通過研究病蟲害與寄主植物的相互作用關(guān)系,選擇適宜的寄主植物和培育抗病蟲害品種,可減少病蟲害的發(fā)生和危害［11-12］。例如,針對(duì)某種病原菌,對(duì)不同云杉品種的抗病性進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示,A品種的抗病性指數(shù)為0.9,而B品種的抗病性指數(shù)為0.5,說明A品種更具抗病蟲害能力,這樣的數(shù)據(jù)支持防治人員在云杉林區(qū)選擇抗病蟲害品種進(jìn)行防治。通過研究病蟲害的傳播途徑和方式,采取相應(yīng)的防治措施,切斷傳播途徑,減少病蟲害的傳播和蔓延。例如,針對(duì)一種通過昆蟲傳播的病原菌,研究發(fā)現(xiàn)其中一種特定昆蟲是主要的傳播媒介。數(shù)據(jù)顯示,在病蟲害高發(fā)期,該昆蟲種群密度與病害發(fā)生率呈正相關(guān)。進(jìn)一步的研究表明,當(dāng)昆蟲密度超過每平方米10只時(shí),病害發(fā)生率顯著增加。因此,為了減少病害的發(fā)生和危害,通過監(jiān)測(cè)昆蟲種群密度并在其密度超過閾值時(shí)采取控制措施,如昆蟲捕捉、防蟲網(wǎng)等,來(lái)控制病蟲害的傳播。

最后,生物防治是利用天敵、寄生蟲、細(xì)菌等自然敵害來(lái)控制病蟲害種群的方法。在祁連山林區(qū)病蟲害防治措施研究中,研究和利用特定天敵或寄生蟲來(lái)控制目標(biāo)病蟲害的數(shù)量。數(shù)據(jù)支持包括寄生蟲或天敵的釋放數(shù)量、釋放后病蟲害種群的變化等。例如,通過釋放一定數(shù)量的寄生蜂來(lái)控制云杉毛蟲種群,數(shù)據(jù)顯示在釋放寄生蜂后,云杉毛蟲種群密度減少了60%。通過這些具體的研究方法和數(shù)據(jù)支持,可以更加詳細(xì)地研究病蟲害的生物學(xué)特性,進(jìn)而制定針對(duì)性的病蟲害防治措施,減少病蟲害的發(fā)生和危害［11］。

3.2 選育病蟲害抗性品種,研究環(huán)境友好型病蟲害防治方法

在祁連山林區(qū)病蟲害防治措施研究中,選育病蟲害抗性品種和研究環(huán)境友好型病蟲害防治方法是重要的方向之一。通過傳統(tǒng)育種和基因改良等方法,便可培育出對(duì)常見病蟲害具有較強(qiáng)抗性的植物品種。例如,培育出抗病害的樹木品種,可以減少病蟲害對(duì)森林的侵害,提高森林的抵抗力?；谶z傳學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù)手段,研究植物與病蟲害之間的相互作用機(jī)制,探索相關(guān)基因并利用基因編輯技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)改良,提高植物的抗病蟲能力。研究人員可以通過對(duì)祁連山林區(qū)不同植物品種進(jìn)行病蟲害抗性篩選和育種,選育出具有較強(qiáng)抗性的品種,減少病蟲害的發(fā)生和危害。例如,在研究中發(fā)現(xiàn)某種森林樹種(例如松樹)的特定品種具有較高的抗蟲性。通過對(duì)多個(gè)松樹品種的抗蟲性進(jìn)行比較,數(shù)據(jù)顯示品種A的抗蟲性較強(qiáng),蟲害發(fā)生率僅為10%,而品種B的蟲害發(fā)生率高達(dá)40%,因此品種A作為病蟲害抗性品種用于林區(qū)植被恢復(fù)和防治工作?？剐云贩N具有較強(qiáng)的抗病蟲能力,減少了病蟲害的發(fā)生和蔓延,從而維護(hù)了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多樣性。

除此之外,環(huán)境友好型病蟲害防治技術(shù)的研究開展,可以利用天敵昆蟲進(jìn)行生物防治、采用綠色農(nóng)藥等,推廣利用對(duì)特定病蟲害具有天敵作用的昆蟲,如天牛等,來(lái)控制害蟲的數(shù)量,減少對(duì)森林的危害。開發(fā)和應(yīng)用微生物制劑,如病毒、細(xì)菌、真菌等,作為生物農(nóng)藥進(jìn)行病蟲害防治,這些微生物制劑對(duì)病蟲害有針對(duì)性,且對(duì)環(huán)境和非靶生物影響較小。研究人員可以探索和開發(fā)環(huán)境友好型的病蟲害防治方法,減少對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響。例如,研究人員可以研究天然植物提取物的抗蟲活性,并將其應(yīng)用于病蟲害防治中。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,某種天然植物提取物對(duì)特定的害蟲具有較強(qiáng)的殺蟲效果,同時(shí)對(duì)非目標(biāo)昆蟲和環(huán)境影響較小。在室內(nèi)試驗(yàn)中,使用該提取物噴施于受害植物上,蟲害發(fā)生率降低了70%,且未觀察到對(duì)益蟲的不良影響。環(huán)境友好型防治方法避免了對(duì)非目標(biāo)生物和生態(tài)環(huán)境的不利影響,有利于維持生態(tài)平衡。

3.3 加強(qiáng)對(duì)病蟲害的監(jiān)測(cè)和管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)有效防治措施

為加強(qiáng)對(duì)病蟲害的監(jiān)測(cè)和管理,在祁連山林區(qū)病蟲害防治措施研究中,建立病蟲害監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),定期對(duì)林區(qū)進(jìn)行病蟲害的調(diào)查和監(jiān)測(cè)。例如,每年進(jìn)行春季和夏季兩次定期調(diào)查,記錄各種病蟲害的發(fā)生程度和分布范圍。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可通過以下形式呈現(xiàn):①病蟲害密度和發(fā)生面積統(tǒng)計(jì)表:記錄各種病蟲害的密度和發(fā)生面積,以及其變化趨勢(shì)。②病蟲害發(fā)生地點(diǎn)分布圖:繪制病蟲害的發(fā)生地點(diǎn)分布圖,以直觀展示不同區(qū)域的病蟲害分布情況。

基于歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù),建立病蟲害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警系統(tǒng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害的潛在風(fēng)險(xiǎn)和可能發(fā)生的趨勢(shì)。例如,利用數(shù)據(jù)分析模型,結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和氣象因子,預(yù)測(cè)病蟲害的發(fā)生概率和嚴(yán)重程度,并提供相應(yīng)的預(yù)警信息。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,編制病蟲害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告,指導(dǎo)相關(guān)部門和農(nóng)民采取相應(yīng)的防治措施,將病蟲害預(yù)警信息及時(shí)發(fā)布給農(nóng)民和相關(guān)機(jī)構(gòu),提醒防治人員采取必要的防治措施,借助現(xiàn)代技術(shù)手段,提高病蟲害監(jiān)測(cè)和管理的效率和準(zhǔn)確性。例如,利用遙感技術(shù)、無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星圖像等進(jìn)行大范圍的病蟲害監(jiān)測(cè),快速獲取病蟲害的空間分布和變化趨勢(shì)。例如,研究人員基于遙感技術(shù)和衛(wèi)星圖像獲取了一張覆蓋整個(gè)祁連山林區(qū)的病蟲害分布圖,數(shù)據(jù)顯示了夏季該地區(qū)的針葉樹類植物遭受了嚴(yán)重的松毛蟲侵害,主要集中在海拔1 500～2 000 m的區(qū)域,這些數(shù)據(jù)為及時(shí)采取防治措施和指導(dǎo)病蟲害防治的重點(diǎn)區(qū)域提供了依據(jù)。

通過數(shù)據(jù)挖掘和人工智能技術(shù),建立病蟲害的識(shí)別和預(yù)測(cè)模型,準(zhǔn)確判斷病蟲害的類型、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢(shì),為及時(shí)采取防治措施提供科學(xué)依據(jù)。建立病蟲害信息共享平臺(tái),促進(jìn)相關(guān)部門、科研機(jī)構(gòu)和農(nóng)民之間的信息交流和合作。平臺(tái)上發(fā)布病蟲害防治技術(shù)、實(shí)用經(jīng)驗(yàn)和最新研究成果,提供實(shí)時(shí)的病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息,幫助各方及時(shí)獲取相關(guān)信息并采取應(yīng)對(duì)措施。例如,通過建立病蟲害預(yù)警系統(tǒng),研究人員對(duì)某年秋季的病蟲害情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)。數(shù)據(jù)顯示,由于氣候變暖和降水減少,祁連山林區(qū)將面臨嚴(yán)重的松材線蟲病威脅。預(yù)測(cè)模型顯示,病蟲害密度將高達(dá)每平方千米500株以上,對(duì)林區(qū)的松樹群落產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在預(yù)警信息發(fā)布階段,相關(guān)部門和農(nóng)民可以得到及時(shí)的通知,以便采取針對(duì)性的防治措施,有效保護(hù)松樹群落的健康。

4 結(jié)語(yǔ)

生態(tài)建設(shè)理念下祁連山林區(qū)的病蟲害防治措施研究是當(dāng)前林區(qū)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重要工作。本文通過對(duì)病蟲害生物學(xué)的深入研究,加強(qiáng)對(duì)病蟲害的監(jiān)測(cè)和管理,選育病蟲害抗性品種,以及研究環(huán)境友好型防治方法,旨在減少病蟲害的發(fā)生和危害,提高林區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。在未來(lái)的研究中,需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究和實(shí)踐,不斷完善防治策略,為祁連山林區(qū)的生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。