林業害蟲防治工作中現代生物技術的應用總結_第1頁
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摘要:隨著我國林業建設步伐加快,相關部門在高度重視林業資源面積建設的同時,以提升林業質量為基準提出了蟲害防治計劃。因此,為科學實施林業害蟲防治,則需要引進現代生物技術。本文基于此,對我國林業蟲害現狀加以分析,并探究在林業害蟲防治中現有生物技術的主要應用方向,同時根據某地林業害蟲防治的實際情況對其所應用到的生物技術進行總結,以期為林業蟲害防治提供科學治理參考。關鍵詞:林業;現代生物技術;害蟲防治現代科學不斷發展,為適應林業害蟲防治提出了更加有效且兼具環保效果的現代生物技術。基于生物之間的種群特征產生相互制約的作用,從而將現代生物技術引進到林業害蟲防治作業中,則能夠打造更具科學性與環保性的治理效果,提升害蟲防治效率,并實現環境保護。相較于傳統林業害蟲防治技術,現代生物技術展現出更加顯著的優勢,因此在林業害蟲防治中對其展開合理應用具有重要意義。1林業蟲害現狀我國森林資源廣泛,在不斷建設并保護林業資源的過程中,發現了影響林業建設效益的主要問題,多種不同類型的林業蟲害泛濫且分布范圍較廣,在我國不同地區的森林資源中構成了復雜的群落體系,進而對森林生態環境將會產生嚴重威脅。基于全球視角而言,國內外的眾多林業專家與學者紛紛針對于林業蟲害中的天牛以及松毛蟲等加以關注并展開研究。這些害蟲在林業資源中將會以不同的侵害方式對多種樹木資源產生損害,通過啃食樹葉與枝干的方式,對樹木的自然生長產生不良影響,嚴重時將會導致樹木逐漸死亡。其中天牛通常情況下寄生在硬質樹木中,在幼蟲以及成蟲階段均對樹木進行啃食,幼蟲主要寄生于樹木的內部組織中,從內向外逐步進行啃食吞噬,從而造成樹木風折或枯死[1]。同時林業資源中同樣存在著影響樹木根系吸收養分與水分的害蟲,其對林業整體的生態發育將會產生不良影響。對我國當前階段的林業資源分布狀況加以研究分析,發現林業環境中的害蟲多受到生態因子影響而呈現出差異性的分布狀態,并且對樹木產生的危害也有所不同。如在氣候、森林結構的影響下,皖東地區的林業資源更容易受到林業有害生物危害,基于潮濕溫暖的環境,更易于滋生害蟲。在治理蟲害的過程中,要求做到科學防治,避免采取不當手段對林業資源產生反作用。通過對多種科學的防治手段加以集成之后,我國逐漸演進出了更加先進的生物防治技術。2現代生物技術在林業蟲害防治中的應用方向2.1基因編輯技術在現代林業害蟲防治作業中已經開始廣泛應用生物技術,其中基因編輯技術時間發展成熟,并取得了顯著的應用成效。進一步對基因編輯技術進行研究,其中的石野序列核酸酶9(CRISPR-Cas9)技術成為了林業害蟲防治中的全新應用手段。基于實際應用而言,該技術在林業害蟲防治中加以引用,通過對害蟲的基因加以定位,并對其基因組中的特定基因進行重改,從而對害蟲的生命周期以及其生理性特征等產生影響,改變基因結構,促使其不再是林業資源的危害,進一步降低林業蟲害程度。科學家通過對害蟲的生殖基因進行重新編輯,使害蟲的繁殖能力受損,或以降低其繁殖周期的方式,促使害蟲不再孕育后代或使其后代產生致死等,從源頭上對害蟲加以控制,形成更加有效的抑制效果。相較于以往在林業害蟲防治中所應用的農藥技術,現代生物技術中的基因編輯技術在應用過程中不會對非目標生物產生影響,從而有效降低了對生態環境的負面影響。且現代生物技術其治理精準性更高,通過對林業害蟲基因加以精準干預的方式,避免蟲害產生較強抗藥性。但是與此同時,基因編輯技術應用于林業害蟲防治作業是同樣存在著一定的爭議,基因編輯技術的應用尚不成熟且缺乏有效的參考,并且基因編輯技術屬于違背自然生態規律的人為干涉方式,其倫理性問題在當前國內外均存在著較大爭議。為妥善應用基因編輯技術治理林業害蟲,相關科學家仍舊需要進一步探究如何保障該技術使用安全穩定的問題,避免應用基因編輯技術后的個體對生態系統造成反作用[2]。除此之外,在林業害蟲防治中應用基因編輯技術時,應當對其可操作性以及普及型等加以考慮。為擴大該技術的應用范圍,應當展開積極推廣宣傳,在今后的發展中,科學研究以及相關技術的持續優化會促使基因編輯技術在林業害蟲防治領域承擔更重要的職責。2.2開發生物農藥生物農藥手段是近年來在廣泛開發研究現代生物治理技術過程中所形成的成熟結果,源于自然且具有比較良好的生態安全性,促使生物農藥技術在林業害蟲防治中嶄露頭角。其中最典型的是微生物農藥技術,通過采集害蟲的病原真菌、細菌以及病毒等,根據微生物結構研發出相對應的抑制性藥物,實現對害蟲活動的控制,使用微生物農藥之后,害蟲數量顯著降低。另外,當前全球各地在林業害蟲防治中已經廣泛應用蘇云金桿菌成功治理各類害蟲。通過生物農藥對害蟲加以治理的方式,與以往的傳統農藥有所不同,其在治理過程中對害蟲具有較強的針對性,對于非目標的生態環境等不會產生負面影響,并且以極強的基因針對性避免害蟲產生抗藥性。但是,生物農藥產生作用的速度相對較為緩慢,且經常受到環境因素的制約而影響作用效果。這些問題使得生物農藥所受關注程度相對較差。面對生物農藥技術在治理中的各種難題,應當對現有生物農藥技術加以優化升級,提升微生物農藥的藥性,對配方比例加以調整,促使生物農藥擁有更加廣闊的應用范圍,實現穩定防治林業害蟲的效果。3以蛾類害蟲為例的生物防治實踐3.1林業蟲害案例為了更好地研究林業害蟲治理中現代生物技術的應用效果,本文結合滁州市林業管理部門對害蟲防治的實際工作進行研究。經過調查研究,截止到2021年底,滁州市當地已經達到435萬畝的林地面積,森林覆蓋率高達36.2%以上,森林資源的總儲蓄量高達2160萬m3。基于這樣的數據不難發現滁州市當地在持續踐行“綠水青山就是金山銀山”的生態理念下獲得了顯著成就。但是與此同時,在對滁州市當地的林業資源環境進行調查研究的過程中,也發現了其中蘊含著一定的害蟲問題亟待治理[3]。如表1所示,近兩年對當地林業蟲害的調查結果顯示,害蟲一直是影響當地林業資源發展建設的主要問題。盡管在當地林業相關部門的積極治理下已經取得了部分治理成效,但是尚未全面解決害蟲問題,對當地林業資源的持續健康發展產生了影響。通過對當地的林業害蟲進行進一步的調查,發現當地的蛾類蟲害問題相對較為嚴重,因此在新時期的發展中仍舊需要對這一害蟲展開高水平治理。當地積極展開了基于現代生物技術的治理作業。3.2轉基因處理滁州市林業管理部門在聚焦當地全部森林資源保護的基礎上,展開了切實可行的現代生物治理作業。當地林業部門對轉基因編輯技術加以研究,發現其在國內外的農業領域中已經展開了大范圍的應用。根據調查研究顯示,轉基因處理技術在2018年中應用于美國、加拿大、印度、巴西等地,將其應用于對植物的基因編輯轉變,作用范圍分別為7500萬/hm2、1800萬/hm2、1200萬/hm2、5000萬/hm2,高達90%以上的技術應用率,證明基因編輯技術已經成為當前國內外治理害蟲作業中的主要應用技術。而對于滁州市當地的蛾類害蟲較為嚴重的問題,當地林業管理部門可通過對轉基因技術加以引進的方式,通過對現有森林資源中的林木進行全新培育的方式,對轉基因技術加以融合,從而研發出對蛾類害蟲具有一定抗性的林木種類,對其加以廣泛種植,能夠對蛾類害蟲起到有效的預防作用。當地通過對蘇云金桿菌毒素加以研究,并結合昆蟲神經毒素,對林木基因進行融合編輯,在保留林木原始特征的基礎上,增加了林木的抗蟲性。基于該類基因重組下的林木樹種在生長過程中能夠自然釋放植物因子,從而對蛾類害蟲起到一定的抵抗作用。利用現代生物技術對蛾類害蟲加以治理,可對林木內部的蛋白水解酶加以提取,由于水解蛋白酶經過害蟲啃食進入到其身體中后會與其體內的蛋白物質之間產生反應,促使害蟲的蛋白活性削弱,消化系統功能受損而影響其對樹木的啃食[4]。因此,可以通過細胞分裂增殖技術,提升林木的蛋白水解酶含量,當害蟲啃食植物纖維后,大量的蛋白水解酶停留在害蟲的腸胃中,抑制其生成氨基酸,不僅無法對體內的植物纖維加以消化,最終將會致其死亡,從而完成對害蟲的有效治理。3.3使用生物殺蟲劑相較于以往在林業害蟲治理中應用化學殺蟲劑的方式,應用生物殺蟲劑不僅對害蟲起到長期抑制作用,同時基于生物自然特性,有效避免在應用過程中損害周圍生態。以滁州市林業害蟲治理為例,其廣泛應用了多種不同類型的殺蟲劑,對蛾類害蟲起到有效治理的作用。秉持著適度應用原則,生物殺蟲劑應按照一年1~2次的使用頻率加以控制,基于較強的基因針對性,能夠達到98%以上的害蟲防治效果。3.3.1蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑(BacillusThuringiensis)作為當前在林業害蟲治理中應用范圍最廣且產量較高的生物殺蟲劑,BT殺蟲劑備受歡迎。在持續對BT殺蟲劑的研究過程中,通過與國產氟鈴脲這一生長調節劑相互融合應用的方式,進一步改善了BT殺蟲劑的菌種活動,促使其具有更高的殺蟲效果。在蛾類害蟲初孵以及1~3齡期內,使用BT殺蟲劑展開大面積均勻噴灑,在7~10天內可實現80%以上的強力消殺作用,這進一步優化了以往單獨應用BT殺蟲劑的效果。3.3.2昆蟲病毒以昆蟲為主對其基因進行研究所形成的昆蟲病原病毒是現代生物農藥中的主要研究對象,基于安全、高效、污染較低的優勢,實現了綠色防治要求。其中以有核型多角體病毒(NPV)、顆粒體病毒(GV)以及基因工程棒狀病毒為主,對林業害蟲能夠起到有效的防治作用。3.3.3真菌防治通過使用病原微生物的方式對林業害蟲加以治理,不同于病毒、細菌等生物農藥,作為唯一一種直接穿透害蟲體內細胞壁完成入侵的病原體,通過對害蟲致病原加以分析,可實現更高水平的治理效果。常用真菌包括青蟲菌等,根據本次林業害蟲的作業范圍,選擇土壤處理的方式,在林業種植前期深翻土壤結構,在15~30cm的深度內摻入殺螟松桿菌,確保從土壤源頭對蛾類害蟲加以治理。結合實際治理效果,本次害蟲的殺死率較往年的單一生物農藥使用效果提升了12.7%左右。3.3.4滅幼脲滅幼脲能夠對美國白蛾起到有效防治作用,將25%滅幼脲懸浮劑與清水混合之后形成2000~4000倍液,在林業范圍內進行均勻噴灑即可。滁州市展開害蟲防治時,選擇使用飛機低容量噴灑的方式,按照450~600mL/hm2的用量加以噴灑防治。在每公頃用量的基礎上添加450mL脲素,可以起到更加有效的防治作用。滅幼脲的使用將會在3~5d內出現藥效,隨后7d左右觀察林業害蟲,發現其大范圍死亡。滅幼脲的最佳使用時間為美國白蛾2齡前的幼齡狀態。使用時要均勻搖晃,避免混合應用堿性物質而影響藥效。3.4搭建生物防治網根據我國近年來的林業資源發展情況,僅在2019年就實現了10%的出口增長量,證明林業資源在我國當前的經濟發展中具有重要地位,因此對林業資源展開積極治理,保障其長久可持續發展,是促進經濟發展、營造良好生態環境的重要舉措[5]。在滁州市當地林業害蟲防治作業中,通過搭建生物防治網的方式,對蛾類害蟲展開有效治理。搭建生物防治網,創建關聯性的生物防治網絡,以蛾類害蟲作為核心,通過引進對其具有一定控制作用的生物,實現區域單位內生物多樣性的重構,從而滿足對蛾類蟲害加以控制的目的。如在本次治理中,基于林業范圍內的美國白蛾數量相對較多,則在生物防治過程中選擇引進周氏嚙小蜂的方式加以治理。周氏嚙小蜂是美國白蛾的天敵,對其具有良好的防治作用。在當地林地中,滁州市林業管理部門按照15m為半徑設置蜂巢,為周氏嚙小蜂的生存提供空間,對蛾類害蟲加以克制。為了更好地滿足生態防治網的搭建,需要進一步延長周氏嚙小蜂的棲息時間,當地林業管理部門通過對森林樹木種類關系加以調節的方式,在同一林區中展開了大面積的雜交林種植作業,營造適合周氏嚙小蜂生存的環境,從而控制春季高發的蛾類害蟲。周氏嚙小蜂在林間飛行,尋找在各種隱蔽環境下寄生化蛹的美國白蛾,對其進行寄生產卵,從而對美國白蛾起到良好的遏制作用。3.5綜合防治我國在林業害蟲治理方面不斷引進全新應用技術,如基于綜合防治手段,在林業生長區域中按照10m

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