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林業病蟲害防治論文范文1
[關鍵詞] 南華縣沙橋鎮 森林病蟲害 防治技術
[中圖分類號] S763 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2015)08-0129-01
在中國的經濟發展中,林業建設是拉動經濟發展的重要力量。但是,面對森林病蟲害呈現出持續擴大的趨勢,要加大防治力度,就要采取必要的防治措施,以確保森林能夠發揮生態效益、經濟效益和社會效益。沙橋鎮位于南華縣西北部,這里林業資源豐富,林業用地面積314400畝,占國土總面積的71.5%,其中的森林覆蓋率可以達到71.07%。從沙橋鎮的森林樹種來看,主要為云南松、滇油杉等。近些年來,森林病蟲害呈上升趨勢,主要的害蟲為云南松葉蜂、思茅松毛蟲、云南松小蠹、楚雄腮扁葉蜂等,給森林造成嚴重的傷害,需引起當地林業工作者的重視。
1 導致森林病蟲害的原因
1.1 自然因素是森林病蟲害的主要原因
南華縣沙橋鎮春季風大,夏季和秋季多雨。在沙橋鎮內西境多山,氣候寒冷,陰雨綿連的季節就有冬季之感。受到風、雨水和溫濕度的影響,會造成森林病蟲害,特別是當地的災害性氣候,是森林病蟲害的重要因素。比如,沙橋鎮的春天多風且干旱,特別是周圍的農田出現病蟲害,就會威脅到林區。
1.2 人為因素引發森林病蟲害
沙橋鎮為了擴大林地面積,就增加人工造林面積。但是,所栽種的樹種單一,使得生態系統脆弱。當局部林地出現病蟲害,就會快速蔓延。為了有效地控制森林病蟲害,必須使用化學農藥進行防治。雖然在一定程度上發揮了消滅緩解森林病蟲害的作用,但是一些害蟲的抗藥性有所增強,導致這些害蟲不僅沒有被徹底消滅,反而使森林原有的生態系統被打破。此外,監測人員沒有對森林病蟲害提高認識度,而是被動采取滅蟲措施,而沒有建立有效的森林病蟲害防治機制,不僅大量的資金被浪費,還損失了木材資源。
2 森林病蟲害綜合防治原則
2.1 遵循生態學的原則
森林本身就形成了生態環境。要做到對森林病蟲害的綜合防治,就要對依賴于森林環境中生存的生物進行病蟲害防治。森林中生物的新陳代謝,存在著相互促進和相互制約關系。在遵循生態學的基礎上對森林病蟲害采用生物防治措施,不僅對于森林的生態結構以調節,還可以營造一個適合于害蟲的天敵生存的環境,以有效地控制森林病蟲害。
2.2 環境保護的原則
對于森林病蟲害的防治,可以采用多種防治措施。但是在具體操作中,往往采用單一的防治措施,諸如采用化學藥物防治措施、采用生物防治措施等等,雖然在森林病蟲害防治中取得了一定的成效,但是,并沒有從環境保護的角度出發實施森林病蟲害防治。比如,化學藥物防治中所使用的藥物會對森林中的生物造成威脅,甚至威脅到人類。將化學藥物防治與生物防治措施相結合,化學藥物使用量減少,注重生物防治的運用,可以促進森林環境保護。
2.3 降低成本原則
森林病蟲害會使森林所創造的經濟效益降低。森林病蟲害防治的一項指標就是經濟允許水平,即森林病蟲害的程度低于病蟲害防治指標,就無需采取防治措施,這就是從降低病蟲害防治成本的角度考慮的。從森林所創造的經濟效益的角度出發,根據病蟲害情況具有針對性地開展綜合防治工作,可以降低森林病蟲害防治的成本,且獲得良好的病蟲害防治效果。
3 森林病蟲害綜合防治技術
3.1 運用營林造林技術增強森林的自控能力
營林造林可以對森林的生態環境進行調節,通過營造混交林,有效地防治森林病蟲害。通過采伐、造林等環節,選育具有較高抗病蟲能力的樹種,并實施必要的管理措施,可以通過提升森林自控能力防止病蟲害發生。由于中國的地理環境,以及沒有合理的植被條件,使得基于森林環境而形成的生物群落缺乏合理性。病蟲害的天敵生物沒能夠實現森林生態平衡。所以,要根據南華縣沙橋鎮的森林環境,因地制宜地應用營林造林技術,并實施必要的管理,對預防森林病蟲害發揮一定的作用。比如,在營造混交林時,選擇生長期短的優質苗木,切忌選擇沒有頂芽、根系不發達的苗木,更不可以選擇染有病害的苗木,根據樹種的特性進行種植。對于純林進行改造,種植一些闊葉樹,當混交林形成后,使病蟲害的天敵在混交林中棲息繁衍,由此而對森林生態平衡發揮促進作用。
3.2 提高森林植物的抗逆性
森林植物的長勢與森林病蟲害的發生存在著相關性。如果樹木的長勢不好,就容易有病蟲害出現。要有效地預防森林病蟲害,就要提高森林植物的抗逆性,加強森林管理是非常重要的。對于森林中長勢差的樹木,要注意松土、施肥,并及時澆水,以使樹木的抗病能力增強。秋季和冬季是森林樹木的修剪季,其目的是為了降低病蟲害的繁殖率。要將枯死的樹枝,染上病蟲害的樹枝剪去,以防止春季森林病蟲害大量繁衍。此外,林業工作人員需要利用現代化技術手段對區域范圍內的森林病蟲害情況進行全面了解,建立病蟲害數據庫,并滿足森林病蟲害防治工作的需要。
3.3 采用生物防治技術,避免次生災害產生
對森林病蟲害有效控制,采用生物防治技術,即是利用害蟲的天敵控制害蟲的繁衍率,以維護森林的生態平衡。對森林病蟲害采用綜合防治措施,就是要創造生物防治環境,降低化學藥物的使用量,通過加強害蟲天敵的放養和繁育,減少害蟲數量。但是,在森林環境中引入害蟲的天敵,需要對有關害蟲的資料進行分析,以確保引入的害蟲天敵發揮控制森林病蟲害的作用。
林業病蟲害防治論文范文2
關鍵詞 農資競爭;無人直升機;植保技術;飛行植保
中圖分類號 S252 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)03-0136-03
當今世界普遍興起的綠色農業、有機農業、精準農業和數字農業[1],迫切需要植保技術的變革,研發相應的綠色植保、有機植保、精準植保、數字植保和飛行植保。其中,飛行植保當是日益興旺的新興產業。飛行植保就是用飛機防治農林業病蟲草害或相關的作業,也可稱為空中植保、航空植保或飛機植保技術。近年來,由于受全球氣候異常、生態環境惡化等因素的影響,我國農作物病蟲草害發生的面積在不斷擴大,暴發性的病蟲害災難時常發生,造成了嚴重的后果,病蟲草害防治的面積、病情和難度都在加大。以前,我國的飛機防治多采用固定翼飛機,這類飛機的起飛和著陸必須使用跑道,飛行速度快,作業效率高,但是藥物漂移較多,精準度較差,容易造成農藥浪費和環境污染。因此,不適應于復雜地形作業或障礙物多的作業環境以及家庭聯產承包的中、小田塊的病蟲害防治,更不適應慢速度的超低空飛行防治作業。另外,由于病蟲害的突發性(如2012年東北地區暴發的玉米粘蟲),一般的地面噴霧設備或人工噴灑由于效率太低,根本不能及時撲滅病蟲害,同時安全性也很差。近年來,無人直升機噴霧設備的研究與應用在美國、日本、韓國等發達國家得到了快速的發展[2-4]。在我國,由于缺乏先進的無人直升機植保技術和控制裝置,使我國飛行植保的應用水平不適應我國農業發展的需要,因此借鑒發達國家飛行植保發展的先進經驗,結合我國現狀探索符合我國國情的飛行植保發展路徑實屬當務之急。
1 飛行植保的由來
在飛行植保這個新興領域,美國、日本、韓國等發達國家走在前列。他們在器械設備研制、藥劑研制、智能化裝備及植保應用技術等方面為我國提供了可資借鑒的經驗。
1.1 美國航空植保由來已久
美國航空植保經歷了由有人駕駛直升機植保技術向無人機植保技術的過渡。20世紀中期以后,美國等發達國家逐步形成規模化的大型農場,采用專業化、現代化的生產方式。相應地,建立了以大型植保機械和航空植保為主體的病蟲草害防治體系。目前,美國擁有農用飛機20多個品種9 000多架(13%為農用直升機),占世界總擁有量的28%,平均2萬hm2耕地就有一架農用飛機[5],65%的農業化學處理是由飛機承擔的。由于美國面積廣闊,耕地集中在大規模經營的家庭農場,因此農用飛機以作業效率較高的有人駕駛固定冀飛機為主。作業項目除了包括航空播種、施肥和噴灑農藥外,還拓展到人工降雨、森林滅火、空氣清潔、旅游觀光等方面[6]。由于無人機起飛時不需要跑道,在飛行中機動靈活,生存力較強,具有其他一些飛行器不具備的獨特的飛行能力。目前,美國60%以上的農藥噴施是由專業的植保公司運用無人智能機械完成的。
1.2 日本直升機植保技術居領先地位
日本直升機植保技術居領先地位,從20世紀90年代起就將無人直升機用于大田作物、果樹和蔬菜的病蟲害防治、施肥和品質管理上,還應用于田間監測,如判斷水稻作物的田間生長狀態。早在1990年,日本山葉公司就率先推出了世界第1架有效載荷為20 kg的無人直升機,此種飛機主要用于撒布農藥,由于其獨特的優點深受農民的歡迎。據2006年資料顯示,日本水稻種植面積近169.2萬hm2,且經營規模相對較小。這樣的生產條件非常適合無人機的作業,因為機身尺寸小、重量輕、操控非常靈活、適應區域廣,作業效率高、噴灑效果好。因此,日本農用無人機因其獨特的優勢得以快速發展,已經從1995年的307架增加到現在的2 400多架,僅YAMAHA用于農林業方面的無人機的“RMAX”系列就有1 200架以上,RMAX 無人直升機可噴灑農藥7~10 hm2/h,一架RMAX每天可噴灑農藥80 hm2,而且節水省藥非常明顯,1 hm2稻田僅用農藥1 L,用水7 L。可以說,在日本這種無人直升機播種、耕作、施肥、噴灑農藥、病蟲害防治等無所不能。日本無人機的防治面積從1997年的20萬hm2增加到2005年的60萬hm2,年均增長20.1%,已經超過了有人駕駛直升機的防治面積。目前,日本國內水稻種植總面積的45%都靠無人直升機來進行病蟲害防治[7]。日本總約533.33萬hm2農田常年保持近3 000架無人直升機作業。日本還重視飛行人才的培養,已經取得執照的操控人員(飛手)達到6 000多人。因此,在日本采用無人機進行農業生產已成為現代化農業發展趨勢之一[8]。
1.3 韓國飛行植保快速發展
農用無人直升機于2003年首次引進韓國,其后,每年都在增加數量,目前全國共有73架(圖1)。其中約80%歸于各地方的農協會所有,其余的則是營農組合法人或個人接受政府援助購置。韓國的農林水產食品部和農協中央會計劃以后每年增加100架,到2013年共增加到500架[8]。全羅南道綠色農業科科長尹成浩說:“由于人口架構的老齡化和女性化日趨嚴重,農村人口急劇減少,這種情況下只能利用無人直升機了,以后還會利用無人直升機來進行播種和噴灑農藥,它們的用途會更廣。”
2 飛行植保在我國的興起
近年來,尤其是近2年來,全國各地都積極開展了無人直升機的研發和應用。機型越來越多,應用范圍越來越廣,推廣速度越來越快,技術研究越來越深入。
2.1 無人直升機飛行植保應運而興
人們越來越深刻地認識到,農、林業生產在國民經濟發展中具有突出的位置和重要意義,發展農林業生產是有關國計民生的頭等大事。目前,病蟲害仍然是我國發展農業生產的“天敵”,每年因病蟲害造成的糧食損失在15%以上,防治費用也十分可觀。未來我國1.2億hm2農田將容納年均過10億元的無人機械設備市場和年均超100億元的植保服務業務量。因此,植物病蟲害防治是一項長期艱巨的任務。當前國內主要依靠于化學防治,化學農藥防治效果除受藥劑本身性質和性能制約之外,施藥的時機、技術質量及藥械等都是很重要的影響因素。
我國從1951年就開展航空施藥技術的研究和應用,當時主要在大面積的墾區、森林和農場進行噴灑作業,機型多以固定翼飛機為主。60多年來,直升機出現了貝爾-212型、米-8型、米-171型機型的更替。目前,國內通用輕型無人機主要有蜜蜂16共軸式無人駕駛直升機,Z-3無人直升機,wD100型無人直升機、天鷹-3和AF811等。我國引進的國外先進輕型飛機,如美國RoBNSoN公司生產的R22輕型直升機等可應用于吊桶吊囊滅火,將水注入到用PVC制成的吊囊、吊袋(容量為0.5~1.5 t)中,用直升機吊掛到撲火現場,供機動泵、水槍使用,方法簡單易行,設備造價低廉,效果良好。北京市2/3是山區,山區地形復雜多變。為了發揮航空護林優勢,加強森林防火工作,北京市政府決定,今后每年3月1日至5月31日開展直升飛機森林滅火工作。直升機可利用吊桶吸水直接撲火,也可運送森林消防隊員和撲火物資[7]。直升機除了森林消防以外,還用于病蟲害防治工作。2003年,梁家林等人對飛機噴灑技術在防治美國白蛾當中的應用進行了探討。試驗結果表明,對美國白蛾集中連片發生的林區采用直升機防治,取得了比較滿意的防治效果[8]。
在我國,無人直升機植保技術之所以得以快速發展,主要在于它具有高效、節水、優質、全能、安全、便利等多項獨特的優勢。如無人駕駛小型直升機具有作業高度低(1~10 m),農藥用量少(使用超低容量液劑、熱霧劑及超低容量靜電制劑,施藥僅為3 000~7 500 mL/hm2,電動無人直升機噴灑技術采用噴霧噴灑方式至少可以節約50%的農藥使用量,節約90%的用水量),重量輕(整體尺寸小,轉向起降靈活,可空中懸停,無需專用起降機場),防治效率高(1架飛機可完成施藥0.13 hm2/min,1 h完成施藥超過6.67 hm2);防治效果好(旋翼產生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性,飄移少),遠距離遙控操作(噴灑作業人員避免了暴露于農藥的危險,提高了噴灑作業安全性),智能化程度高(GPS衛星定位導航,可以自動規劃航線,自主按航線飛行并可自主接力,即斷藥補藥后,從斷藥點開始續噴,可以減少人工漏噴重噴的現象),飛行穩定(飛行自穩系統帶GPS模塊,高精度姿態傳感器,可實現自動增穩,漂移校正,自動巡航等)等諸多優點。另外,還在很大程度上降低了資源成本。電動無人機折舊率更低、單位作業人工成本不高、易保養。同時,飛機本身價格15萬~50萬元,防治用工費用與人工相當,都在植保企業和農民的可接受范圍之內。這樣,在小麥、水稻、果樹、棉花等農作物的病蟲害防治中以及授粉、監測等相關作業中廣泛應用是完全可能的。
2.2 南方沿海地區先行先試
我國南方及沿海地區因經濟發達和地形復雜,對飛行植保進行了先行先試。首先將直升機植保技術應用于柑桔病蟲害(紅蜘蛛)防治上(廣東德慶噴灑1%阿維菌素熱霧劑,3 d后防效82%);廣西的甘蔗田利用無人直升機噴灑增糖劑取得了良好的經濟效益;在海南省三亞林旺水稻種基地,由國家雜交水稻工程技術研究中心、南京農機化研究所等單位共同主辦了“雜交水稻機械化種子生產暨農用無人直升機輔助授粉和施藥技術”的現場觀摩會,袁隆平、朱英國和羅錫文等院士現場指導;湖南省華容縣利用TH28直升機噴灑森得保防治楊小舟蛾(7 d后防效達82%);在浙江、成都、珠海等地都先后利用無人直升機噴灑農藥在水稻、油菜等作物上進行病蟲害防治,取得了理想的防治效果和統防統治經驗。
2.3 中原經濟區蓄勢待發
2012年3月17日總理觀看了舞陽縣1.07萬hm2高標準糧田的無人直升機一噴三防現場演示(中央新聞聯播)(圖2),從此拉開了中原經濟區飛行植保的序幕。5月8日,由廣西田園、河南農業大學和河南平安種業聯合主持的產學研結合項目無人機GPS定位一噴三防(防治穗蚜等)現場會在溫縣國家糧豐工程百畝方中進行(河南新聞聯播),經河南農業大學專家測定,效果良好(1 d后防效達79.6%,3 d后達100%)。其后,新鄉、睢縣、永城、尉氏等地也先后利用無人機植保技術進行了小麥及林木病蟲害統防統治工作,取得了明顯的經濟、社會和生態效益。中原經濟區的其他省市也相繼進行了直升機統防統治工作,如山東省防治林業病蟲害,安徽、山西、河北等地防治農作物病蟲害等。
應該說,中原經濟區的飛行植保僅僅是個開端。可喜的是,勢頭非常好,不少地方和單位都是蓄勢待發,呈現出良好的發展態勢:一是研發主體多元化。以產學研結合的方式,如廣西田園公司尉氏金田地與西安中航618研究所研制成功的AF811機型已經在林果、大田作物上成功應用。再如安陽全豐公司與無錫漢和航空公司聯合研制農用無人機及其藥物的同時,還建立了人才培訓基地,開辦了初、中、高級培訓班。目前,開封田秀才公司也利用TXC8-1無人機開展了飛防服務。二是機型多樣化。目前,研制成功正待推廣應用的有超輕型可折疊一體化多旋翼農藥無人機TTA MH3,廣西田園公司的AF811,田秀才公司的TXC8-1,安陽全豐公司的QF26-01,80 ccCD-10無人機機型等。三是服務主體多元化。除了研制公司直接面向社會開展有償服務以外,還出現了農民合作社植保專業隊、植保公司統防統治專業隊、農業協會專業服務隊,農業局植保站等多種主體。四是研制服務一體化,研發企業的主要動因來自于對農藥產品的促銷。飛機防治是其次,更重要的在于增加農藥、肥料等農資產品的銷售,即無人機植保技術可作為促銷農資的手段,進而提高企業的核心競爭力。同時,飛行植保也有利于擴大企業的社會影響和服務形象,從而助推了農資市場競爭向空中發展。
3 結語
綜上所述,必須認識到直升機植保技術無疑是農業現代化進程中一場偉大的變革,必將推進農資市場競爭的空中爭奪戰,必將引起我國土地資源、農業栽培模式、農業經營規模等方面的變革,尤其是加速病蟲害統防統治的進程。
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林業病蟲害防治論文范文3
論文摘要 介紹了森林病蟲害的概念,對森林病蟲害防治的生物防治與化學防治方式進行對比,說明選用生物防治方法防治森林病蟲害的優點,應大力推廣生物防治。
森林是以喬木和其他木本植物為主體的生物群落。構成這個群落的成分除喬木、灌木外,還包括其他植物、動物、微生物及其居住的環境。森林并非是樹木的簡單集合,而是有一定結構,各成分之間相互作用、彼此制約,并與外界環境發生密切聯系的極其復雜的集合體。森林的主要功能是:涵養水源、保持水土、凈化空氣、降低噪音、防風固沙、改良土壤、調節氣候、減免自然災害,保障農牧業穩產高產,維護生態平衡;另外,森林還可以為人類提供豐富的林副產品。
在建國初期,國家為了改變當時惡劣的自然環境,投入了大批的財力、物力營造了廣袤的人工林。使得祖國的荒山禿嶺都披上了綠裝,也改善了人們居住的環境,使大部分人居住在如畫環境之中。但是,在人們慶幸生存環境改善之余,大面積的人工林也為人們帶來了不少的煩惱。因為人工林的特點是幾千公頃甚至幾萬公頃都是純林,這種單一的純林為森林病蟲害的發生發展創造了有利的條件,極易造成森林病蟲害的大面積發生,使得林木及林副產品減產、甚至絕收,更有甚者森林病蟲害會讓大片林木死亡,造成大量森林資源的浪費。因此,森林病蟲害的防治工作越來越受到林業工作者的高度重視。
1森林病蟲害的概念
森林病害是指森林植物在其生長發育過程中或其產品和繁殖材料在儲存和運輸過程中,遭受其他生物的侵染或不適宜的環境條件影響,生理程序的正常功能受到干擾和破壞,從而導致植物生理上、組織上和形態上產生一系列不正常的狀態,生長發育不良,甚至整株死亡,最終引起人類經濟損失和其他損失的現象。
林木病害的類型有:一是侵染型病害。是由真菌、細菌、質原體、病毒、寄生性種子植物、藻類、線蟲和螨蟲等侵染的病害,此種病具有傳染性。二是非侵染性病害。是由不適于林木正常生長的水分、溫度、光照、營養物質、空氣污染等因素所引起的病害,這種病不具有傳染性。三是衰退病。是指按照特定順序出現的一系列生物和非生物因素綜合作用造成林木生長勢或生長潛能顯著下降,最終導致林木死亡的一種病。森林病害的發生必須要有植物和引起植物發病的因素,沒有這2個條件森林病害就無從發生。病害的發生可能是由一個因素或某些因素作用的結果。其中,直接引起病害發生的原因稱病原,間接因素稱誘因。病原按其性質分為生物性病原和非生物性病原。
森林蟲害是一種非常普遍的自然災害,是昆蟲在繁殖生長的過程中,取食植物的營養器官或吸食植物的汁液,造成林木所生產的營養減少或者是林木的營養物質被林木害蟲取食,造成林木生長不良,使得木材及林副產品的產量下降,甚至使整株林木死亡。
2防治方法
病害防治的基本方針是“預防為主,綜合治理”。病害防治的原則是在制定森林病害防治計劃和方案時,必須考慮三方面的因素,即生物性因素、生態因素、經濟因素。森林病害防治的策略:一是杜絕和鏟除;二是免疫和抗病;三是保護;四是治療。人們在對森林病害的防治過程中先后使用化學防治和生物防治。起初,人們為了防治森林病害普遍采用化學防治的方法,剛開始使用化學藥品的品種少,使用的劑量少,但取得的效果極好,森林病害發生的間隔期較長,防治的費用低。隨著時間的推移,大多數森林病害對化學藥劑產生了抗藥性,森林病蟲害發生的間隔期逐漸縮短,森林病蟲害防治的劑量加大,且效果降低,即成本加大,呈逐次上漲的趨勢。后來,人們利用微生物之間的拮抗作用對病原物進行殺滅或抑制,即采取生物技術來實現對森林病害的防治。
林業病蟲害防治論文范文4
精確林業以3S技術、信息技術、智能化決策技術、可變量控制技術等為技術支撐體系,以生態學、造林學、工程學、系統學、控制學、測繪學為指導,能在自動化、智能化、一體化、時效性、準確性、可靠性等方面滿足人們的需要,它的建立依賴于地球空間信息基礎理論及其它高新科學技術的發展。
1.1全球定位系統
全球定位系統(GPS)是_種可供全球享用的空間信息資源,具有全球性、全天候、高精度、用途多、可靠性好、覆蓋范圍廣、定位速度快、抗干擾性強和自動化程度高等特點。在精確林業中,它主要實現對采集的林間信息進行空間定位,實時、快速地提供包括各類傳感器(如CCD攝像頭)和運載平臺(如作業車輛、飛機等)目標的空間位置,輔助作業機械完成處方實施.
1.2地理信息系統
地理信息系統(GIS)可以在計算機硬件、軟件系統的支持下,存儲、管理、分析和描述整個或部分地球表面與空間和地理分布有關的數據,把地理位置和相關屬性有機地結合起來,根據用戶需要將空間信息及屬性信息準確真實、圖文并茂地輸出。在精確林業中,它主要實現對多種來源的時空數據進行存儲、分析和處理,根據數據繪制電子地圖,作為新的集成系統的基礎平臺。
1.3遙感
遙感(RS)是一種多平臺、多波段、高分辨率和全天候的對地觀測技術,主要通過遙感器獲取地球表面(層)自然界目標的波譜特征信息及對這些信息進行加工、處理,從而達到認識自然界的目的。在精確林業中,它主要用于實時地獲取樹木生長環境、生長狀況和空間差異的大量時空變化信息,及時對GIS進行數據更新。
1.4數據庫管理系統
數據庫管理系統(DBMS)使存儲和查找數據最優化,實現了﹁體化存儲和初步的一體化查詢,具有很好的完整性,避免了數據過于瑣碎帶來的不便。在精確林業中,它主要用于建立包含林木長勢、自然條件和歷史數據等信息的數據庫,同時,它使GIS軟件能充分利用商用數據庫已經成熟的眾多特性,如快速索引、數據完整性和一致性保證、安全和恢復機制及分布式處理機制,明顯提高GIS軟件管理空間數據的能力。
1.5決策支持系統
決策支持系統(DSS)綜合了專家系統(ES)和模型系統(SS),它根據專家在長期生產中積累的知識,建立作物栽培模型、統計趨勢分析與預測模
1.6可變量控制技術
可變量控制技術(VRT)就是根據不同位置及要求自動改變施用比率的技術。它通過計算機控制,對林木所需用的水、肥料、農藥等變量的類別和數量進行判斷,根據需要調控如植保機械向林間噴灑這些變量的速率,使系統能在特定時間對特定目標進行操作規劃,以達到精確定量地灌溉、施肥、噴藥的目的,體現了“對癥下藥”、“按需給予、”“變量投入”的原則,它的實施可有效避免傳統粗放型林業生產活動中造成的資源浪費和伴隨的環境污染問題。在精確林業中,它主要實現對生產過程進行調控,合理地進行施肥、灌溉、施藥等措施。GIS繪制電子地圖,生成林木長勢情況分布圖,分析此圖,獲得林區內樹木長勢的差異程度一根據該圖,對影響樹木成長的各項因素進行分析,將地形、土質、土壤肥力、土壤含水量、氣候狀況、蟲害、病害發生情況空間數據輸入計算機,利用樹木生長發育模型、相關作業的專家知識庫等建立空間智能決策支持系統,確定產生長勢差異的原因,生成林木管理處方圖一根據處方圖,生成響應林業機械的智能控制軟件,按照按需投入、區別對待的原則,利用可變量控制技術實施施肥、噴藥等操作一對其執行效果進行評估。
2、精確林業的基本操作過程
精確林業的出現,使定量獲取影響樹木長勢情況的因素及最終生成的空間差異性信息,實施可變量投入,達到低成本、低消耗、高效率、環保好等目標成為可能。圖1是精確林業基本操作過程的示意圖,其實施過程可描述為:帶GPS和實時傳感器的作業機械隨時間和空間變化自動采集林間定位及對應林班的樹木長勢情況數據一通過型、空間分析與技術經濟分析模型,通過用戶選擇最優模型,輸入模型的參數,獲得仿真運算結果,從而為決策提供輔助支持的依據。在精確林業中,它主要實現對樹木長勢、病害、蟲害的發生趨勢進行分析模擬,針對林木生長環境和生長條件的時空差異性,生成處方圖,提供各林班施肥噴藥方案,對精確林業的實施效果、經濟效益進行評估。
3、精確林業的研究現狀
3.1國外研究動態
一些發達國家在精確林業相關技術的研究方面發展較快,如在森林土壤類型分析、林地適應性評價、森林生態環境模擬、林木育種以及生長監測和森林收獲等領域已有成熟的應用。
美國林務局為每個林管局和林業研究所配備了資源級GPS接收機,主要用于災害監測和防治的飛機導航、林相圖的自動更新和林區作業的定位服務。
美國林務局和伊利諾大學聯合開發的SmartForest軟件,實現了森林景觀的可視化,以DTM三維顯示技術為基礎,使用GIS作為決策支持媒介來考察景觀尺度的資源狀況,在林業信息的支持下,可以從不同視角模擬觀察森林景觀及其變化。
美國太空成像公司對原有的利用衛星RS數據監測火災的技術和方法進行了歸納、整理和合并,形成了一套基于Internet影像查詢系統的、實用的火災探測算法,該算法具有自適應和區域性敏感的特點,所以適合于區域和全球火災監測,可以實時獲取火災位置等信息。
Reid等人(2001)研究開發了FIAMODEI。來存儲和分析林業數據,主要具有森林現狀分析、發展趨勢預測、森林生態景觀分析、觀光風景區內的森林布局等功能,同時,它還可提供林道、河流、邊界等數據的查詢。
Dimitru和Olson運用空間信息系統集成和衛星數據來確定森林覆蓋率。技術路線是,通過像素尺寸的變化來判別樹種是否有所增加,對比LandsatTM和SPOY—XS遙感衛星攝像2、3、4波段得到的數據,可以得到林區內較為準確的信息。美國克羅拉多大學研究開發了一套航空錄像的自動配準和校正系統,它是實時獲取資源信息的RS工具,克服了影像配準與幾何校正的時間太長、費用太高、與精確GIS匹配能力有限的缺點,在不增加過多硬件的基礎上,極大降低了人為干預的操作,主要用于監測森林病蟲害。
3.2國內研究動態
福建農林大學交通學院研究開發了基于GIS的木材運輸決策支持計劃系統,它綜合運用線形規劃和GIS技術,可以協助計劃者確定最小費用集運材路徑、確定最佳楞場空間位置和木材流分配,目標是在需材單位定貨和森林資源條件的約束下,木材集運綜合成本最低。
東北林業大學完成了基于WEB和3S技術的森林防火智能決策支持系統的研究,實現了林火數據庫、林火預報預防、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網絡化管理,使系統能夠在互聯網上實現運行和信息傳輸,自動優化系統參數和自動修正模型參數,形成撲火指揮決策支持專家系統。
南京林業大學機電學院開展了利用以機器視覺、圖像處理、GPS、GIS、DBMS、DSS、VRT為代表的高新技術從事精確林業的構成、實現、應用等研究,開發了基于機器視覺的室內農藥自動精確施用系統。該系統以實驗室環境中所建的試驗模型為研究對象,模擬農藥施用的真實情況,用總結出的一套算法進行圖像處理,并以此為依據做出決策控制噴頭實現農藥的精確施用,分析和探索了在自然環境中基于實時視覺傳感技術的農藥精確施用的可行性和效果。在實驗室內開展了一系列的試驗和研究,對施藥過程中的運動模擬、樹木圖像采集、圖像分割、施藥決策、數據交換、噴霧執行等主要問題和技術難點做了較為深入的探討和研究,涵蓋了基于實時視覺傳感技術的農藥精確施用的主要技術要點。實驗室測試表明,該系統運行良好并有很好的戶外應用前景,特別適用于路旁樹木的病蟲害防治,林木栽植株距較大時,和常規施藥方法相比,可節省50%以上的用藥量。
此外,該學院還開展了農藥精確噴霧機時空數據分析與融合研究,目標是建立集CCD攝像頭、GPS、GIS為一體的移動式農藥精確噴霧系統,圖2為該系統的技術路線圖,它的設計思路是:將CCD實時立體攝像系統、GPS、GIS在線地安裝在高射程噴霧機上,隨著噴霧機的行駛,所有系統均在同一時間脈沖控制下進行實時工作,把GPS精確定位數據和CCD獲取的林木數字圖像通過處理隨時送人GIS中,而G1S中已經存儲有電子地圖信息和林班圖,在GIS平臺上有效集成時空數據、屬性數據以及歷史數據,根據歷史上病蟲害發生情況和植物保護專家在長期生產中獲得的知識,進行病蟲害統計趨勢模型和技術經濟分析,建立農藥使用技術專家系統,并根據實時數據分析、圖像處理、噴霧目標特征和病蟲害防治目標閾值,建立智能決策支持系統,從而可針對當時當地的森林病蟲害防治實際需要確定農藥投入的種類、數量等,指導自動執行變量投入決策,控制可變量噴頭實現農藥精確定量噴霧。根據不同林業生產情況及病蟲害發生類型、程度,利用此系統來對應控制特定區域做出可變量控制決策而實現農藥精確對靶噴霧,在最大程度上杜絕非目標農藥沉積,減輕環境污染。
4、精確林業在我國的發展前景
我國已經進行了一定規模的精確農業試點工作,部分技術、產品已趨成型,如由北京農業信息技術中心承擔的北京市小湯山精確農業示范工程已進行了谷物測量、水分在線測量、田間信息采集、RS監測作物長勢、水分、病蟲草害、防治環境監測、GPS采樣定位、導航、農業ES分析、農業機械的實時在線控制等試驗。林業與農業相比有諸多不同,如森林資源類型多、區域差異大、周期長、干擾多、變化快、條件復雜,決定了精確林業實現的難度要比精確農業大。
在我國,精確林業的理論框架逐步完善,技術體系初步建立,應用領域進一步擴大,產業部門逐漸形成。3S技術及其它高新技術現已經廣泛應用于森林資源清查、林地面積實時測量、林界劃分、護林防火、飛播造林、荒漠化監測等方面。目前,北京市精確林業示范地建設已經啟動,2001年,國家高新技術發展計劃(863計劃)批準了精確林業課題立項,這標志著精確林業的研究進入了系統集成與平臺建立階段。隨著一些經濟發達地區精確林業示范地的建立,我國精確林業將由實驗轉向生產,由技術形成產業,必將擁有廣泛的應用前景和強大的生命力。
林業病蟲害防治論文范文5
論文關鍵詞紫竹;造林;豐產高效;栽培技術
論文摘要紫竹為園林綠化的優質竹種,有著良好的社會效益和生態效益。紫竹豐產高效栽培要做到選擇當年紫為主栽品種、選擇合適的造林地、采用“密植叢栽法”建園、注意土肥管理、疏筍養竹、合理采伐利用以及防治病蟲害。
紫竹(Phyllostachysnigra)又名黑竹、烏竹,禾本科竹亞科剛竹屬,新桿綠色,二年生桿漸變為紫黑色,抗寒性較強,能耐-20℃低溫,南方各地都有栽培。紫竹竹枝婀娜多姿,為優良的觀賞竹種,是園林綠化的優良竹種,有著良好的社會效益和生態效益。紫竹桿形通直,細長而節疏,竹黃薄,材質柔韌致密,抗壓抗拉,是竹編加工的理想材種,可制作竹制家具、樂器、工藝品。近年來,人們廣泛利用紫竹作為居室工藝裝飾,竹材利用行情看好,1hm2竹林年產值達2.5萬元以上,造林4a即可收回成本。紫竹集生態、觀賞、工藝品加工與竹材等眾多優點于一體,已成為林業產業化、林業生態建設、退耕還林后續產業發展和促進農民增收致富的理想樹種。
1品種選擇
目前紫竹栽培中主要有當年紫和三年紫2個品種,一般根據紫竹新竹桿呈現黑色斑點的持續時間和紫黑程度來區別。當年紫新竹當年秋冬即呈大部分(80%以上)紫黑細麻斑點,遠看已呈紫黑色,只節間一些灰斑泛青,次年底即全部紫黑(95%以上),其新竹材可在當年底或次年采伐利用,韌性較好,利用期早及周期次數多,其發紫過程是先麻紅至麻紫黑至紫黑至深黑;三年紫新竹桿一般在當年底自基部往上呈局部灰紫黑散麻斑點(20%~40%,部分小竹可達70%),多數仍呈青綠色,次年可達50%~60%紫黑,第3年呈80%~90%紫黑,第4~5年達95%以上紫黑,同當年紫相比其利用期略遲2~3a,利用周期次數比當年紫少一半,其發紫過程是先暈紅至紫紅至灰紫至灰黑至粉黑至灰紫黑,其黑的程度、成色、亮度、層次等均比當年紫要差。按新竹材紫黑程度達80%以上即可作工藝竹材采伐利用來定,則當年紫和三年紫的輪伐期分別是1~2a、3~5a。當年紫比三年紫提前2~3a提供商品工藝竹材,提前成林造景,大大縮短投資周期和投資回收期,能適應市場多變和選擇。因此一般以當年紫為主栽品種。
2造林地選擇
紫竹喜溫暖濕潤氣候,耐水濕蔭涼,抗寒性較強,年均氣溫10~18℃,降雨量800~1800mm,海拔500m以下的酸性壤土地區,皆適宜生長。紫竹喜肥,對土壤要求較嚴,造林地選擇要求土壤深厚肥沃、疏松濕潤、排灌方便,小氣候條件較好的山腳地、谷地或緩坡地宜植紫竹;迎風坡、臺地、水漬田以及土壤粘重、通透性差的地塊不宜栽植紫竹。
3栽植方法
多采用“密植叢栽法”建園。選一至二年生、生長健壯、分枝較低、無病蟲害、根須發達、側芽飽滿的優良母竹,2~3株大蔸帶土移栽,優良單株移栽應考慮多帶宿土,留足鞭長40~50cm,截去竹梢保留5~6盤丫枝。遠距離運輸應適當捆扎,以免土球散落而造成鞭竹結合部損傷,杜絕劣級苗上山造林。初植密度1500~1650株/hm2,要求栽植穴規格為80cm×60cm×40cm,深挖淺栽,上松下緊,圍土防漬。造林時間以早春為最好,梅雨或秋末可補植,栽植后加強管理,以防倒伏等。
4土肥管理
造林當年宜種植花生、豆類等低桿農作物,以耕代撫。栽植后第2~3年的6~9月除草松土2次,深10~15cm,青草壅肥。紫竹喜肥,基肥穴施有機肥2200kg/hm2,復合肥450kg/hm2;秋季結合幼林撫育環溝施復合肥或尿素450kg/hm2。進入產竹期后,每年分別于6月和10月各施復合肥300kg/hm2。冬初砍竹后墾撫松土,清除竹蔸及老鞭。
5疏筍養竹
造林2~3a竹筍應全部留養,促其滿園成林,之后在出筍盛期選留健壯長勢好、分布均勻整齊和空檔竹筍留養成竹,選定留養筍后,其余竹筍全部挖除。
6合理采伐利用
紫竹園要求進行集約化管理,保持土壤疏松、肥力適中、園內通風透光。一年紫成年竹園保持立竹度3~4.5萬株/hm2,一至三年生竹比例6∶2∶2,一年紫當年冬即可采伐出售,采伐后立竹度1.5~2萬株/hm2,一至三年生竹比例2∶2∶1或2∶2∶0。三年生竹適當保留,四年生竹全部伐除銷售。三年紫一至五年生竹比例控制在3∶3∶2∶1∶1,及時疏伐老母竹、工藝成熟竹、劣質竹和倒伏竹,及時墾撫施肥,保持竹林生長旺盛。
林業病蟲害防治論文范文6
關鍵詞:馬尾松;病蟲害防治;控制
中圖分類號:S43 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-08-0087-2
馬尾松是我國的常見樹種,也是我國南部的主要用材樹種。馬尾松分布極廣,北自河南及山東南部,南至兩廣、臺灣,東自沿海,西至四川中部及貴州,遍布于華中華南各地。一般在長江下游海拔600-700米以下,中游約1200米以上,上游約1500米以下均有分布。馬尾松的生存能力還是比較堅強的,它既能適應干旱的貧瘠地,也是植樹造林的先鋒樹種。
可能正是因為其分布的廣泛性,而所處的地理環境又比較適中,所以它也是病蟲害易發的樹種。下面就從整體和具體兩個方面談談如何治理馬尾松的病蟲害問題。
1 整體防治
1.1 加強檢測和預報工作
針對馬尾松林區,亦或者是以馬尾松為主要樹種的林區,在病蟲害侵害多發季節,我們相關的人員要加強對林區的檢測工作。可以在林區的固定地點設置監測站、監測點,實時對林區的病蟲害狀況進行檢測。
1.2 營造混交防護林
實踐證明,混交防護林是一種比較有效對付病蟲害的方法,對于馬尾松這種比較容易受到病蟲害的樹種效果還是比較明顯的。對于混交林的種植,應該注意選用混交的樹種要盡量就地取材,能適應本地的地質氣候;營造混交防護林要有一套有效可行的方案,避免把帶有危險性病蟲害的林木種苗進行育苗或者造林。同時還要針對林區實施封林措施,讓混交防護林的生態環境趨于穩定。
1.3 人工的物理防護
人工的物理防護,是指在必要的時間段,需要人工去實施病蟲害的消滅工作。在每年的3月份,是萬物復蘇的時候,也是病蟲幼蟲開始上樹的時間,在這個時期,需要工作人員親力親為,組織勞力,摘除蟲卵,對每一棵樹進行幼蟲的剿滅工作。在成蟲的發生期,我們可以在林區固定相隔200米的地方設置頻振式殺蟲燈,利用成蟲的趨光性來殺滅成蟲。
1.4 利用益鳥和昆蟲殺滅害蟲
有些地質條件不允許人為的殺蟲工作,我們可以利用害蟲的天敵來殺滅害蟲,這種方式比較環保,也能夠節省人力物力。就拿馬尾松毛蟲來說,可以在林區引進啄木鳥,黃鸝,大山雀等,這些都是馬尾松毛蟲的天敵,用這樣的方法殺蟲,可以說是發揮了大自然的功效,是一種生態式的滅蟲。
2 具體防治
主要威脅到馬尾松生長的害蟲有2種,分別是馬尾松毛蟲和松實小卷蛾;而馬尾松比較容易出現的病癥也有2種,分別是松材線蟲病和松苗猝倒病,下面就針對這4種狀況,談談具體的防治措施。
2.1 馬尾松毛蟲
馬尾松毛蟲屬鱗翅目枯葉蛾科,是危害馬尾松、濕地松、火炬松等松類樹種的常見害蟲。可以說,馬尾松毛蟲,引發馬尾松出現病癥的最主要害蟲。馬尾松毛蟲多數會在樹皮縫中、針葉叢中以及地被植物樹葉下過冬,所以到了春季,馬尾松毛蟲的幼蟲會大面積的出現,這個時期也是防治馬尾松毛蟲的關鍵季節。馬尾松毛蟲的成蟲,具有較強的趨光性,也有很強的遷飛擴散性。馬尾松毛蟲對馬尾松的危害主要來自于幼蟲。幼蟲的孵化具有群集性,幼蟲會集中在針葉的頂端對針葉進行啃噬。待到幼蟲成長為3-4齡的幼蟲,它們就會從針葉的頂端逐漸分散,危害會遍布到整片針葉。起初幼蟲的死亡率是比較高的,一般為65%左右,待到成長為4齡后,生命力就趨于穩定。據相關的調查顯示,發生馬尾毛蟲松幼蟲蟲害的主要是4齡幼蟲。當幼蟲成長到5-6齡之后,就會出現大面積災害,其食量會大增,啃噬樹葉的速度猶如火燒。
對此主要的防治方法有以下幾種:
(1)要及早的消滅成蟲,殺滅成蟲可以利用其趨光性,用黑光燈來滅殺。
(2)在春初時期加強對林區的檢測,爭取控制有蟲蟲卵數量,以便減輕后的防蟲負擔;對于蟲卵,需要人工進行摘除。
(3)利用化學藥劑防治。在南方,3月下旬至4月上旬,是防治幼蟲效果最佳的時期。在此期間,可以請相關的技術人員配置相關的藥劑進行殺蟲,例如28%滅幼脲Ⅲ號粉劑,或者是少計量的增強粉劑,經過實踐證明,使用藥劑的殺蟲效果在1周的時間可以體現的數值為95%以上。對于蟲害特別嚴重的地區,可以嘗試用4.5%的高效氯氰菊酯1500-2000倍液常規噴霧,短時間就可以減小,殺蟲效果可以達到98%左右。
(4)農藥殺蟲。化學藥劑可能會對馬尾松本身產生一些傷害或者是副作用。而農藥相對就比較安全一些。選用農藥可以選擇1.4%苦煙乳油,這是一種比較高效的植物殺蟲劑,具有低毒性、無污染、停留期長、殺毒普遍性等特點,應用比較廣泛。針對毛蟲幼蟲的發生期,可以請相關技術人員按照1:10左右的計量搭配柴油使用,或者直接稀釋1000倍當做藥劑進行噴霧,防治效果也很明顯,可以達到80%以上。
2.2 松實小卷蛾
松實小卷蛾也叫松梢小卷蛾,主要危害松類樹木和一些側柏。春季第一代幼蟲蛀食當年嫩梢,使芽梢鉤狀彎曲、逐漸枯死,影響高生長;夏季第二代以后的幼蟲蛀食球果,使大量球果枯死,種子減產。在南方的丘陵,陽光充足,氣溫較高的地方,特別是幼林,發生松實小卷蛾蟲害比較多,稀疏林受害就更嚴重了。
針對松實小卷蛾的防治方法有以下幾點:
(1)人工營造混交林,增強林區的抗害性。對于一些已經收到蟲害的林區,需要工作人員集中去剪除受害樹枝,后銷毀。
(2)藥劑防治。與馬尾松毛蟲不同,松實小卷蛾的噴藥器主要是在4月中上旬,而且需要持續性噴藥,只有這樣才能達到消滅幼蟲的效果。選用的藥劑也需要相對的強效一些。例如80%的敵百蟲、50%敵敵畏1000倍液、50%殺螟松乳油500倍液等。從實踐證明來看,防治效果可以達到95%左右,效果還是比較明顯的。
(3)生物防治。赤眼蜂是松實小卷蛾的天敵,我們可以在松實小卷蛾的卵期,在林區特別放置赤眼蜂,以達到滅蟲卵的目的。
(4)松實小卷蛾也具有較強的趨光性,對此我們也可以使用黑光燈來誘殺其成蟲。
2.3 松材線蟲病
松材線蟲病,是松樹界的流感,也是對松樹危害比較大的病害。松材線蟲病又稱松樹萎蔫病,在我國松墨天牛是它的主要傳媒昆蟲。此種病害致病力強,寄主死亡速度快;傳播快,且常常猝不及防;一旦發生,治理難度大。
對于松材線蟲病的防治方法有以下幾點:
(1)殺滅松墨天牛。治標又要治本,防治松材線蟲病,就要除去病源。殺滅松墨天牛有兩種方法。第一種可以采用噴灑藥劑的方式,殺滅松墨天牛。我們可以在5月份的時候,選用綠色威雷、殺螟松等藥劑在林區進行噴灑,殺蟲率可以達到85%以上。第二種是生物防治,即在林區放置松墨天牛的天敵―腫腿蜂,或者把白僵菌帶入馬尾松樹干,都可以比較有效的預防松墨天牛幼蟲。另外啄木鳥也是一種天然的天牛克星。
(2)對于已經發病的馬尾松,要及時的進行根除清理,避免感染到林區的其他樹木。
(3)選用其他抗病性比較強的其他品種松樹,建立起混合防護林。
2.4 松苗猝倒病
猝倒病是真闊葉林種中比較重要的病害。其病癥主要有4種情況。第一種是種芽腐爛,即樹木的幼芽在出土之前就受到病蟲害的感染而腐爛,造成缺苗;第二種是莖葉腐爛,在幼苗出土后,由于種種原因,受到病菌的感染而腐爛;第三種為幼苗猝倒,即幼苗在成長過程中,莖部還沒有完全成木質,就受到病害,導致莖部腐爛,后期直接導致根部和整棵樹木的枯死;第四種是苗木立枯型,和第三種病發一樣,只是幼苗并沒有伏倒。松苗猝倒病在我國的發生,主要原因還是氣溫過高,濕度過大。
防治方法有以下幾點:
(1)南方氣溫過高的地區,在培育馬尾松幼苗時,可以選擇地勢平坦,排水性能較好的地點作為苗圃地來育苗。
(2)進行土壤消毒,可以用暴曬、化學藥劑灌澆等方式。
(3)對土壤進行施肥時,要將有機肥充分的腐熟,并重施磷、鉀肥。
總之,馬尾松是我國重要的經濟樹種和生態樹種,也是易發病蟲害的樹種,我們在平時應加強對林區的檢測,做好各項病蟲害的防治措施,確保馬尾松林木能發揮其最大的價值。
參考文獻
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[2] 張治軍,王彥輝,于澎濤,等.不同優勢度馬尾松的生物量及根系分布特征[J].南京林業大學學報(自然科學版),2008.
[3] 張治軍.重慶酸雨區馬尾松生物量和根系空間分布特征研究[D].河北農業大學碩士學位論文,2006.