林业有害生物生态系统的系统监测

夹日法是用夹子进行 1昼夜的捕获方法, 夹日 为计算数目的单位。通过用以 100夹日所捕获的数 目来计算密度, 即用 100个夹 子捕 1 昼夜, 50 个夹 子捕 2昼夜, 25个夹子捕 4昼夜 ∀∀放夹子前要用 上述取样地的方法选取样地, 样地的面积根据堵洞 法确定, 将夹子放到洞道里, 要隐蔽。采用夹日法调 查森林鼠害的密度, 其调查时间要选择在春季 4- 5 月和秋季 9月, 此时是森林鼠类活动的 2个高峰期。 3. 3 标志流放法
1 害虫监测
1. 1 监测方法 1. 1. 1 物理、化学手段 森林害虫的调查与监测主 要根据害虫的生物学特性, 利用物理反映和昆虫间 的信息素通讯来进行。在昆虫的物理反映方面利用 最多的是昆虫的趋性。防治和监测趋光性害虫可用 黑光灯、荧光灯、高压汞灯等, 如诱杀农、林、果蔬的 主要害虫棉铃虫、红铃虫、地老虎、斜纹夜蛾、灯蛾、 三化螟、粘 虫、玉 米 螟、松 毛 虫、蝼 蛄、金龟 子 等。 2008年 7月吉林省利用黑光灯对栗山天牛进行诱 捕效果很好。近年害虫 负趋性 的利用也有研 究 [ 1] 。
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苏 蕻 等 林业有害生物生态系统的系统监测
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难 [ 18] 。在植物中外来有害生物很多例如: 空心莲子 草 A lrernan thera philox eroides ( M artius) Grisebach 属 苋科莲子菜属, 多年生恶性杂草, 又名水花生、水苋 菜、猪笼草等。水葫芦是凤眼莲 E ichhornia crassipes ( M ar.t ) Solm s的俗称, 属雨久花 科凤眼莲 属, 多年 生单子叶水生草本植物, 也可根生于淤泥中。最初 可用人工和机械打捞、清除, 大面积发生的时候, 雇 佣大量劳动力及运输等设备, 成本非常昂贵。
关键词: 有害生物; 害虫监测; 病害监测; 鼠 害监测; 外来入侵植物监测; 森林动态监测
中图分类号: Q 148
文献标识码: A
森林是陆地生态系统的主体, 森林有害生物是 森林生态系统的一部分, 对生态系统中物质循环和 能量流动起着非常重要的作用。但由于有害生物与 人类共同竞争农林资源, 引起农林业生产的损失, 因 此被视为人类的 敌人 。森林病虫害是由森林有 害生物引起的生物类自然灾害, 具有毁灭性和特殊 性。 20世纪森林病虫害的调查与监测主要采用线 路踏查结合标准地详查, 采集的主要内容是林业有 害生物种类、发生范围、发生面积、发生 ( 危害 ) 程度 等, 为灾情评估和防灾、御灾决策提供必要的依据。
在一定地块内每 15~ 20 m 放 1只鼠笼, 捕到活 鼠后进行标记 ( 套环、染色、切趾等标记方法 ), 标记 后在原地释放, 经过一定时期的捕捉, 以捕到标记鼠 的百分数来推测该样地实有鼠类数量。该方法比较 精确, 是研究鼠类种群种类组成及数量消长的常用 方法。
4 外来入侵植物及其防治
生物入侵是指某种生物通过不同的途径从原来 的分布区域扩展到新的地区并在新的区域里繁殖、 扩散并持续维持下去, 并对入侵地的生物多样性、农 林牧渔业生产、人类健康造成经济损失或者生态灾
对森林鼠类的密度进行调查时, 应根据面积的 大小, 选择有代表性的林地, 抽取一定的面积作为样 地进行调查。一般在小面积内调查时, 其样地面积 应占总调查面积的 1% ~ 2% ; 在大面积内 调查时, 其样地面积应占总调查面积的 0. 2% ~ 0. 5% 。在 样地内要把地上全部的鼠洞口都堵上, 若是地下鼠 就要把洞道挖开, 并记载堵上或挖开的数目。经 24 h后, 检查被盗开的鼠洞有多少, 这样来计算单位面 积内的鼠的密度。取样一定要有代表性, 在各立地 条件下都有样点。 3. 2 夹日法
苏 蕻 1, 张 斌 2, 刘 枫2, 杨金铭3
( 1. 吉林省吉林市林业勘察设计院, 吉林 132013; 2. 国家林业局森林病虫害防治总站; 3. 吉林省吉林市森林病虫防治站 )
摘 要: 从理论基础和技术观点出发, 综述 了近年来国内外各种森林有害生物生态系 统监测技术 的发展情况 , 并分
析了森林病虫害、鼠害、外来入侵 植物及森林动态监测的方法并对其应用和发展做了评述。
外来入侵杂草的防治与监 测措施: ( 1) 立法与 管理对策及做好引入种的风险评估工作; ( 2) 加强 边境海关检疫力度与强度; ( 3) 宣传与教育相结合; ( 4) 对外来入侵 生物加强 基础研究, 变废为宝 ; ( 5) 控制和治理措施; ( 6) 加强区域间交流合作等。
5 讨论
因为森林缺少动态监测, 不能及时准确地了解 和掌握森林的各个资源动态, 所以不能有效地防止 森林中的病虫害, 也不能有效地利用森林资源, 从而 导致森林资源的损失和浪费。在科技发展的今天, 我们可以运用计算机等先进的科学技术, 对森林的 动态进行有效的监测。根据对森林监测的侧重点不 同, 我们可将森林动态监测系统分为森林资源监测 系统和森林环境监测系 统两种 [ 19] 。一是森林资源 监测。即对木材资源及其他森林资源的发展变化情 况进行动态实时监测, 实现森林资源调查的实时化、 自动化; 二是森林环境监测。包括对森林内部环境 的变化如温度、湿度、含氮量等及病虫害、林火、雪 崩、酸雨等自然灾害进行预测和监测, 以便及时掌握 森林环境的变化情况和灾害的发展动向, 并加以控 制, 尽可能减小损失。对森林动态的监测主要有以 下几个步骤: ( 1) 数据采集系统 。数据采集系统由 各种传感器如视觉、温度、湿度等、摄像机及计算机 控制单元组成, 负责被监测对象的信息的收集。 ( 2) 数据传输系统。由于森林分布及地理条件等因 素的原因, 采取有线传输的方式是不现实的。因此, 数据传输采用无线传输系统。 ( 3) 数据处理和分析 系统 。森林资源与环境的变化具有空间性, 并且与 社会、经济关系相联系。因此, 在数据处理和分析 上、国外多采用。即地理信息系统及其他相关计算 机应用软件, 通过空间查询和空间分析, 把与被监测 对象有内在联系的数据与数据采集系统所取得的信
2 病害和病原物的监测
病原物是 植物病害三角或四面体中的要素之 一, 其繁殖体或传播体的量或密度是病害发生和流 行的一个重要驱动因子, 具有侵染能力的繁殖体或 传播体的生存力、传播能力与病害的流行速度、流行 期长短及分布范围有 很重要的关系 [ 9] 。因此在一 些病害的预测和管理中, 对其病原菌的繁殖体或传 播体的监测是必需的。由于病原菌个体微小或计数 单元无法划分, 其种群数量很难测定, 只有一些病原 菌的繁殖体或传播体如菌核、孢子等可进行直接测 定, 且只能测定传播体相对数量的变化或相对特定 条件下群体的数量。测定方法主要有: 水平玻片法, 垂直或倾斜玻片法或垂直圆柱体法, 吸入型孢子碰 撞捕捉器, 移动式孢子捕捉器或取样器, 以及一些现 代生物学技术的应用 [ 10] 。如免疫技术和 PCR 技术 不断引入该领域, 王朝辉等利用 RT - PCR、斑点杂 交法和聚丙烯酰胺凝胶电泳 3种方法同时检测水稻 黑条矮缩病毒, 结果显示 RT - PCR 是斑点杂交法灵 敏度的 10倍 [ 11] 。漆艳香等设计合成了苜蓿萎蔫病 菌实时荧光 PCR引物和特异性探针, 在国内首次建 立了苜蓿萎蔫病菌的实时荧光 PCR 检测体系, 与普 通 PCR 相比, 实时荧光 PCR 的灵敏度高 100倍 [ 12 ] 。 我国已应用 RAPD 对落叶松 ! 杨栅锈菌、松树枯梢 病菌等植 物病原体 进行了鉴 定和检测 [ 13, 14] 。 PCR 及其相关技术在我国植物病害检测上已得到广泛应 用, 目前已有 3种真菌、6各细菌、37种植物病毒以 及松材线 虫 类菌 原 体和 类 病毒 等 进行 了 检 测研 究 [ 15] 。
在昆虫化学通讯方面, 主要有性信息素和聚集 信息素, 目前使用较多的是昆虫性信息素 [ 2] 。昆虫 性信息素的应用主要体现在种群监测、大量诱捕和 干扰交配等方面, 有些已经在森林害虫的综合管理 中发挥重要作用 [ 3, 4] 。国内外已研究出一批适合于 森林害虫种群监测的诱捕器和各种剂型, 其中用昆
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1. 1. 3 现代信息技术 害虫自动化监测技术是建 立在害虫生物、生态学的基础上, 与传统监测技术有 机结合, 利用现代信息技术发展起来的 [ 8] 。昆虫自 动计数系统分为 4类: ( 1) 计算机视觉技术, 适用于 蚜虫、螨类等微小昆虫; ( 2) 声音信号技术, 记录害 虫在田间飞行、取食和求偶等过程时发出的特定频 率的声音, 提取不同昆虫分类音频标准, 建立声音特 征和种群数量的函数关系, 以实现对害虫分类和种 群数量评估; ( 3) 传感器技术, 记录落入传感器中害 虫的数量, 结合温湿度数 据, 建立害 虫预测预报模 型; ( 4)雷达技术, 雷达技术可以获得高空单位体积 迁飞性昆虫的密度、迁飞路线、飞行高度等信息, 在 迁飞性昆虫的监测预警中发挥了重要作用。现代信 息技术将在害虫种群密度监测中起到重要作用。
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防护林科技
第 6期 ( 总 93期 )
P rotect ion Forest Science and T echno logy
文章编号: 1005- 5215( 2009) 06- 0069- 03
Nov. , 2009 N o. 6( Sum No. 93)
林业有害生物生态系统的系统监测
收稿日期: 2009- 07- 13 作者 简介: 苏 蕻 ( 1980- ), 女, 吉 林人, 大 学, 助 理工 程 师, 现从事森林资源调查设计
虫性信息素进行监测的森林害虫以鳞翅目昆虫为最 多。如利用美国白蛾、舞毒蛾、白杨透翅蛾、苹果蠢 蛾等害虫的性信息素监测害虫的侵入、疫区扩散范 围; 用性信息素对云杉球果小卷蛾和东北小卷蛾进 行了预测预报; 此外, 我国还有桃小食心虫、苹小卷 蛾、枣粘虫、白杨透翅蛾、槐小卷蛾等 10多种性信息 素在种群监测上被推广应用, 对指导害虫防治发挥 了重要作用。 1. 1. 2 3S技术 RS、G IS、GPS即遥感、地理信息系 统和全球定位系统被称为 3S 技术, 3S技术的发展 运用使林业有害生物测报由时间上的监测预报上升 到空间上监测预报, 使森林害虫的监测从空间和时 间手段上都有了很大的提高。在森林害虫的大区域 监测上, 雷达起到了非常重要的作用。有研究发现, TM 5 /TM 4适合于低叶面积指数的森林有害生物监 测, 而 TM 4 /TM 3更适合高叶 面积指数植被 的遥感 监测; 比值指数 TM 7 / TM 4还可用来有效估算马尾 松林的叶生 物量, 从而可 用于 监测 马尾 松食叶 害 虫 [ 5] 。在航空遥感监测方面, 浙江省江山市应用运 五飞机进行了监测马尾松毛虫的试验; 广西武鸣县 应用海燕 650B动力轻型滑翔机进行监测松毛虫试 验, 经图像拼接、校正及增强处理, 可判别受松毛虫 危害损失 50% 以上针叶的灾害点 [ 6] 。G IS近年来主 要用于林业有害生物发生趋势预测、林业有害生物 空间分布动态监测等方面。高景斌等利用 G IS在松 材线虫的信息管理等森林病虫上取得初步成果 [ 7] 。 而 GPS作为 一种高 新技术, 在林 业有害 生物 的调 查、监测与预报中作为一种检查监督手段, 可以帮助 管理者对外业调查作业实施有效监控。 GPS 辅助林 业有害生物调查与检查监督系统, 实现了监测调查 工作的高效工作管理。 G IS与其他 2个技术的结合 可在宏观上对森林害虫进行有效监测, 与人工智能 相结合可以建立林业有害生物监测的系统模型。