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[關(guān)鍵詞] 防治 森林病蟲害 措施 分析
[中圖分類號] S792 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)05-0077-01
一、前言
改革開放之后,我國經(jīng)濟(jì)開始迅速發(fā)展,近年來,國家開始實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,并將其作為我國的一項基本國策。要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,首要的就是要建立良好的生態(tài)環(huán)境,人與自然和諧共處,而促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要環(huán)節(jié)就是加強(qiáng)森林病蟲害防治?,F(xiàn)階段,為了實現(xiàn)林業(yè)的跨越式發(fā)展,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就必須要保護(hù)好現(xiàn)有森林資源,防治森林病蟲害。
二、河南省林州市的基本情況概述
林州市是河南省安陽市下轄的縣級市,位于太行山東麓,晉、冀、豫三省交界處,轄境東與安陽縣、鶴壁市鶴山區(qū)、淇濱區(qū)接壤,南鄰輝縣市,西界與山西平順、壺關(guān)兩縣接壤,北與河北涉縣相連,總面積2046平方千米,其中山坡、丘陵占86%。林州市地處太行山南段東麓,境內(nèi)多山,山坡、丘陵占總面積的86%。地勢西北高東南低,市區(qū)海拔高度為306.8米。屬海河流域漳、衛(wèi)南運(yùn)河水系,有漳(濁漳河) 、洹河、淅河、淇河4條河流以及紅旗渠。屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,境內(nèi)森林資源豐富。
三、森林病蟲害產(chǎn)生的原因
森林病蟲害號稱“森林的三大災(zāi)害”之一,在民間更是有“不冒煙的森林火災(zāi)”之稱。森林林木的生長周期都比較長,少則幾十年,多則上百年,在這一過程中,林木隨時都可能遭受病蟲害的侵害,嚴(yán)重影響林木的生長和發(fā)育。森林病蟲害爆發(fā)之后,會使林木生長減緩,森林質(zhì)量下降,嚴(yán)重時還會使樹木枯死,導(dǎo)致森林大面積受損。我國植物種類居世界第二位,森林病蟲害的種類十分繁多,加上復(fù)雜的環(huán)境條件,導(dǎo)致森林病蟲害的防治工作變得十分困難。
1.森林害蟲害的傳播能力極強(qiáng),具備很強(qiáng)的繁殖能力,導(dǎo)致病蟲害很難被消滅干凈。
2.人工林面積大幅上升。
3.現(xiàn)代林業(yè)的發(fā)展,樹苗、木材的頻繁運(yùn)輸,導(dǎo)致不少病蟲害在大面積內(nèi)傳播。
4.隨著防治工作的推進(jìn),森林病蟲害的遺傳特性抗逆能力也在不斷增強(qiáng)。
四、森林病蟲害防治工作存在的問題
1.森林病蟲害的發(fā)生面積在不斷增加,防治難度大。近年來,由于發(fā)展的需要,人工造林的面積在大幅提升,人工造林往往種植單一樹種,這也加劇了病蟲害的發(fā)生。
2.森林病蟲害種類繁多,造成的影響極大。隨著時間的推移,越來越多的新病蟲害種類被發(fā)現(xiàn),極大地危害著森林。
3.危險性病蟲害潛在威脅增大。各地之間運(yùn)輸林木,傳播了大量的病蟲害,其中有一些十分危險,對森林的危害極大。
4.森林病蟲害頑固,難以根治。很多病蟲害都是突然暴發(fā)的,危害較大,形成災(zāi)害,有時候現(xiàn)實的監(jiān)測不到位,很難在病蟲害發(fā)生初期就及時發(fā)現(xiàn),以至于到發(fā)現(xiàn)時已對森林造成極大危害。
五、進(jìn)行森林病蟲害防治的措施
森林病蟲害防治總原則是“預(yù)防為主,綜合治理”。治理和預(yù)防相結(jié)合,防治與營林相結(jié)合,全面防治森林病蟲害。
1.積極做好監(jiān)測工作,及時報告情況,進(jìn)行必要預(yù)測
采用各種手段,運(yùn)用科學(xué)的方法監(jiān)測病蟲害,結(jié)合林地的氣候及樹木發(fā)育狀況,分析病蟲害的發(fā)展趨勢,掌握病蟲害的發(fā)生規(guī)律,及時作出決策,采取必要措施,根除害蟲,避免造成損失。
2.重視營林防治,全面防治
營林防治就是要從生產(chǎn)全局、生態(tài)總體入手,首先在樹種選擇、適地適樹、造林方式、撫育管理等方面通過選育抗蟲品種,營造混交林,盡量控制純種樹林的面積,科學(xué)地?fù)嵊芾?,從根本上提高林木自身的保護(hù)性能,為預(yù)防病蟲發(fā)生打下基礎(chǔ)。在重視營林防治的同時,也要采用其他的防治方法,不可偏廢。以護(hù)為主,保護(hù)與繁殖相結(jié)合,全面防治病蟲害。
3.協(xié)調(diào)化學(xué)防治與生物防治的矛盾
這兩者各有優(yōu)點,協(xié)調(diào)好可以互相促進(jìn),互為補(bǔ)充?;瘜W(xué)防治可以迅速高效地消滅病蟲害,能夠彌補(bǔ)其他手段速度不行的缺點。另外,要建設(shè)防疫站,專門控制病蟲害?;瘜W(xué)防治有時候會使目標(biāo)生物產(chǎn)生抗藥性,給防治工作埋下隱患,在應(yīng)用時還可能會誤殺天敵生物,給環(huán)境造成危害,而生物防治可以改善這一缺點,神武防止也有缺點,現(xiàn)實中往往缺少人工施放的天敵生物種群持續(xù)存在的生態(tài)學(xué)動態(tài)證據(jù),生物防治的研究者考慮更多的是食物鏈而不是食物網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系??傊@兩者各有優(yōu)缺點,因此,要相互結(jié)合,互相補(bǔ)充和協(xié)調(diào),已達(dá)到互補(bǔ)互利的目的。
4.嚴(yán)格執(zhí)行法律法規(guī)
嚴(yán)格執(zhí)法,加強(qiáng)法律的作用,嚴(yán)格防范人為破壞;加大設(shè)備和資金投入,應(yīng)用先進(jìn)技術(shù),治理害蟲,加強(qiáng)技術(shù)投入,積極進(jìn)行監(jiān)測,提高防治的效果;積極宣傳,加強(qiáng)防治意識,引導(dǎo)廣大人民進(jìn)行群防群冶,可以積極有效地遏制病蟲害的擴(kuò)散,保護(hù)森林資源。
六、結(jié)束語
在進(jìn)行森林病蟲害防治時,我們要根據(jù)實際的情況,因地制宜、因時制宜。每一個地區(qū)不同,所采取的治理手段就會有所區(qū)別,病蟲害種類不同,也要采取類別相應(yīng)的對策??傊植∠x害防治的總目標(biāo)是保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,其總原則是預(yù)防為主、標(biāo)本兼治。在防治過程中要加強(qiáng)監(jiān)測,生物防治與化學(xué)防治相結(jié)合,協(xié)調(diào)運(yùn)用不同的治理手段,才能更好地治理好森林病蟲害,促進(jìn)我國林業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[3]王蓬. WANG PENG森林病蟲害發(fā)生特點及可持續(xù)控制對策的探討[期刊論文]-河南農(nóng)業(yè)科學(xué)2011,40(1).
【關(guān)鍵詞】森林病蟲害防止技術(shù)方式方法
森林發(fā)展能夠促進(jìn)國內(nèi)農(nóng)業(yè)以及林業(yè)生態(tài)效益的發(fā)展腳步,可現(xiàn)在病蟲害對森林質(zhì)量造成了極其嚴(yán)重的影響,進(jìn)而使我國森林經(jīng)濟(jì)效益大大降低。現(xiàn)在中國森林建設(shè)依舊還處在發(fā)展的初級階段,所以,在病蟲害防治這方面必須積極應(yīng)對??晌覈诜乐紊植∠x害這方面沒有先進(jìn)的技術(shù),并且管理方面也很多問題存在其中,進(jìn)而促使病蟲害對森林的影響范圍越來越大。所以,一定要積極的對林業(yè)病蟲害進(jìn)行防治,以在大范圍建設(shè)森林的基礎(chǔ)上,提升國內(nèi)森林的實際生產(chǎn)水平。
一、分析森林病蟲發(fā)生的特點
第一,現(xiàn)在森林經(jīng)常會發(fā)生病蟲害,并且森林的受害面積也越來越大,致使森林病蟲發(fā)生幾率在不斷增加。第二,森林病蟲害的發(fā)生毫無規(guī)律可言,人們根本無法預(yù)測什么時間森林會發(fā)生病蟲,發(fā)生病蟲害會造成什么樣的結(jié)果。所以,當(dāng)森林中爆發(fā)病蟲害的時候,就無法應(yīng)用恰當(dāng)?shù)墓芾聿呗耘c控制方案來處理,進(jìn)而影響了森林的建設(shè)以及生產(chǎn),同時我國的環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)效益也發(fā)生了不同程度的損失[1]。之后便是森林病蟲害具有極強(qiáng)的危險性,其蔓延以及擴(kuò)散的速度都非???,一旦當(dāng)森林中爆發(fā)病蟲害以后,會對生態(tài)環(huán)境以及森林資源造成直接的威脅。此外,森林還時常會發(fā)生眾多中次要的病蟲害,通常情況下,人們不會重視這些病蟲害,進(jìn)而使這些次要病蟲害越來越嚴(yán)重而變成主要病蟲害,威脅著森林的健康成長。第三,經(jīng)濟(jì)森林發(fā)生的病蟲害。最近這幾年,我國經(jīng)濟(jì)林業(yè)也不斷爆發(fā)一些病蟲害,并且還逐年增重,進(jìn)而阻礙了經(jīng)濟(jì)林的發(fā)展速度。
二、防治森林病蟲害的技術(shù)以及方法
(一)應(yīng)用營林方法對病蟲害進(jìn)行防治
1、在育苗階段應(yīng)該做好病蟲害的防治工作
在這個階段一定要從以下幾方面入手,其一,對苗圃地進(jìn)行選擇,不能選擇土壤粘重多地勢低濕的地方,假如沒有選擇好苗圃,那么苗木很容易發(fā)生猝倒病和苗枯?。黄涠?,在將要進(jìn)行播種時,需要消除潛藏在土壤和種子當(dāng)中的病蟲害,以及蟲口密度降低,進(jìn)而將病源鏟除;其三,需要對苗圃進(jìn)行休閑輪作處理,以防止蟲害以及病原微生物的大量繁殖;其四,需要在苗圃中施加一定量有機(jī)肥當(dāng)作底肥;其五,需要搞好苗圃衛(wèi)生,及時把苗圃內(nèi)的枯落物以及雜草與病枝殘體清除,進(jìn)而從根源上對病蟲害進(jìn)行控制;其六,可以在苗圃周圍放置些害蟲比較喜歡吃的事物,進(jìn)而把害蟲都引誘到一起,再由人工進(jìn)行捕殺,或應(yīng)用藥劑進(jìn)行防治,以有效控制森林病蟲害的發(fā)生[2]。
2、在造林過程中做好病蟲害的防治工作
此方面應(yīng)該積極對混交林進(jìn)行營造,根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r選擇那些具有極強(qiáng)病蟲害抵抗能力的樹種,然后再對其進(jìn)行撫育撫育管理,達(dá)到防治病蟲害的目的。同時,還可以應(yīng)用整地施工與中耕除草等諸多方式對清楚病蟲來源,進(jìn)而林木可以健康成長。而針對那些已經(jīng)被病蟲害侵染過的森木枝葉,必須及時的將其處理掉,并將他們都收集到一起進(jìn)行燒毀,這樣就可以把大部分病源殺死,進(jìn)而保護(hù)了其他林木免受病害的侵襲。
3、做好封山育林工作,以使林下植被健康成長
針對林木較為稀疏的場地,不能進(jìn)行采伐與開墾,給林地留有充足的恢復(fù)時間以及空間。與此同時,還能夠利用天然更新以及補(bǔ)播與補(bǔ)植等方式來使森林得以快速恢復(fù)。此外,還可以積極的進(jìn)行闊葉樹種的培育,使改變林分的現(xiàn)有結(jié)構(gòu),進(jìn)而使森林生物實現(xiàn)多樣化,以增加抵抗病蟲害的能力。
(二)應(yīng)用物理方法對病蟲害進(jìn)行防治
1、應(yīng)用微生物來防治森林病蟲害
大多昆蟲身上都存在大量的抗生菌以及真菌等多種微生物,能夠防治馬尾松與天牛等諸多森林病蟲害,此外,蘇云金這種桿菌的各種各樣變種制劑很夠有效防治一些林業(yè)病蟲害,所以,營林工作人員可以應(yīng)用微生物法來防治森林病蟲害。
2、利用病蟲天敵來防治森林病蟲害
在防治森林害蟲時,如果可以對蟲害的天敵進(jìn)行應(yīng)用,同樣會起到非常好的防治效果。所以,能夠應(yīng)用助遷以及引進(jìn)與移植等多種方式來增加森林害蟲的天敵種類和數(shù)量,以降低蟲口數(shù)與害蟲密度,進(jìn)而使生態(tài)可以平衡生長。
3、利用益鳥來防治森林病蟲害
灰喜鵲、山雀、啄木鳥等多種鳥類,它們都把蟲當(dāng)作自己的食物,屬于森林害蟲的天敵。所以,應(yīng)用益鳥來防治森林病蟲害,能夠省去大部分工作,并且還不會對環(huán)境造成污染[3]。因此這種防治方式需要保護(hù)益鳥的卵與巢,還能夠通過人工筑鳥巢的方式來吸引大量的益鳥,以及使益鳥快速繁殖,進(jìn)而使森林病蟲害得到控制。
(三)應(yīng)用化學(xué)方法來防治森林病蟲害
中國在消滅森林蟲源以及控制病蟲害等方面依舊在使用化學(xué)方法進(jìn)行防治,現(xiàn)在我國有70%左右的森林面積上還在應(yīng)用化學(xué)方法來防治病蟲害。所以,必須在做好預(yù)報和預(yù)測工作的基礎(chǔ)上,有針對性的使用農(nóng)藥來防治森林病蟲害,進(jìn)而使防治效果達(dá)到最佳。通?;瘜W(xué)防治分為殺菌劑與殺蟲劑,其中殺菌劑又分為內(nèi)吸劑、鏟除劑、保護(hù)劑;殺蟲劑分為吡蟲啉、銳勁特、愛福丁等。
結(jié)語:
最近這些年,森林病蟲害逐漸變得嚴(yán)重,此背景下,如果想要使我國森林事業(yè)可以持續(xù)發(fā)展,就必需重視防治病蟲害這項工作,并積極引進(jìn)眾多種先進(jìn)的防治技術(shù)以及防治方法,科學(xué)合理的對森林病蟲還進(jìn)行防治。森林工作人員必須時刻做好檢查工作,再結(jié)合營林以及生物與化學(xué)等眾多方法積極的對森林病蟲害進(jìn)行防治,更好的促進(jìn)國內(nèi)森林事業(yè)長久、平穩(wěn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]曾遠(yuǎn)明.營林技術(shù)對抑制森林病蟲害的發(fā)生及無公害防治策略的控制探析[J].綠色科技,2014(4):169-170.
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[3]馬菁.基于GIS的信息量模型在森林病蟲害空間預(yù)測中的應(yīng)用方法研究[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2014,39(5):40-43,50.
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(xué)防治方式進(jìn)行對比,說明選用生物防治方法防治森林病蟲害的優(yōu)點,應(yīng)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(gòu)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(huán)境。森林并非是樹木的簡單集合,而是有一定結(jié)構(gòu),各成分之間相互作用、彼此制約,并與外界環(huán)境發(fā)生密切聯(lián)系的極其復(fù)雜的集合體。森林的主要功能是:涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣、降低噪音、防風(fēng)固沙、改良土壤、調(diào)節(jié)氣候、減免自然災(zāi)害,保障農(nóng)牧業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),維護(hù)生態(tài)平衡;另外,森林還可以為人類提供豐富的林副產(chǎn)品。
在建國初期,國家為了改變當(dāng)時惡劣的自然環(huán)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(huán)境,使大部分人居住在如畫環(huán)境之中。但是,在人們慶幸生存環(huán)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(fā)生發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件,極易造成森林病蟲害的大面積發(fā)生,使得林木及林副產(chǎn)品減產(chǎn)、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(fèi)。因此,森林病蟲害的防治工作越來越受到林業(yè)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(fā)育過程中或其產(chǎn)品和繁殖材料在儲存和運(yùn)輸過程中,遭受其他生物的侵染或不適宜的環(huán)境條件影響,生理程序的正常功能受到干擾和破壞,從而導(dǎo)致植物生理上、組織上和形態(tài)上產(chǎn)生一系列不正常的狀態(tài),生長發(fā)育不良,甚至整株死亡,最終引起人類經(jīng)濟(jì)損失和其他損失的現(xiàn)象。
林木病害的類型有:一是侵染型病害。是由真菌、細(xì)菌、質(zhì)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(yǎng)物質(zhì)、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(xiàn)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(dǎo)致林木死亡的一種病。森林病害的發(fā)生必須要有植物和引起植物發(fā)病的因素,沒有這2個條件森林病害就無從發(fā)生。病害的發(fā)生可能是由一個因素或某些因素作用的結(jié)果。其中,直接引起病害發(fā)生的原因稱病原,間接因素稱誘因。病原按其性質(zhì)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(zāi)害,是昆蟲在繁殖生長的過程中,取食植物的營養(yǎng)器官或吸食植物的汁液,造成林木所生產(chǎn)的營養(yǎng)減少或者是林木的營養(yǎng)物質(zhì)被林木害蟲取食,造成林木生長不良,使得木材及林副產(chǎn)品的產(chǎn)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(yù)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(tài)因素、經(jīng)濟(jì)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(hù);四是治療。人們在對森林病害的防治過程中先后使用化學(xué)防治和生物防治。起初,人們?yōu)榱朔乐紊植『ζ毡椴捎没瘜W(xué)防治的方法,剛開始使用化學(xué)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(fā)生的間隔期較長,防治的費(fèi)用低。隨著時間的推移,大多數(shù)森林病害對化學(xué)藥劑產(chǎn)生了抗藥性,森林病蟲害發(fā)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(jìn)行殺滅或抑制,即采取生物技術(shù)來實現(xiàn)對森林病害的防治。
論文關(guān)鍵詞:精確林業(yè) GPS GIS
論文摘要:概述了“精確林業(yè)”的內(nèi)涵及其主要支撐技術(shù) (包括 GPS、GIS、RS、DBMS、DSS、VRT等 )、操作過程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ,并對精確林業(yè)在中國的發(fā)展前景進(jìn)行了探討。
在現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)等一系列高新技術(shù)的推動下,林業(yè)正在進(jìn)入以知識高度密集為主要特點的知識林業(yè)發(fā)展階段,于是,“精確林業(yè)(Precision Forestry)”應(yīng)運(yùn)而生。所謂精確林業(yè),即在林業(yè)生產(chǎn)過程中運(yùn)用視覺傳感器、衛(wèi)星定位等高新技術(shù),實時測知工作對象所需工作的質(zhì)、量和時機(jī)等數(shù)據(jù),通過對影響林木生長的環(huán)境因素實際存在的時空差異性的分析,判別林木長勢優(yōu)劣,確定影響長勢的原因,提出科學(xué)處方,采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施,消除和減少這些差異,按需定量實施灌溉、施肥和噴藥,以實現(xiàn)最小資源投入、最大林業(yè)收益和最少環(huán)境危害。
1、精確林業(yè)的主要支撐技術(shù)
精確林業(yè)以3S技術(shù)、信息技術(shù)、智能化決策技術(shù)、可變量控制技術(shù)等為技術(shù)支撐體系,以生態(tài)學(xué)、造林學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、控制學(xué)、測繪學(xué)為指導(dǎo),能在自動化、智能化、一體化、時效性、準(zhǔn)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(chǔ)理論及其它高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
1.1 全球定位系統(tǒng)
全球定位系統(tǒng)(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(qiáng)和自動化程度高等特點。在精確林業(yè)中,它主要實現(xiàn)對采集的林間信息進(jìn)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(yùn)載平臺(如作業(yè)車輛、飛機(jī)等)目標(biāo)的空間位置,輔助作業(yè)機(jī)械完成處方實施.
1.2 地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)(GIS)可以在計算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)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(guān)的數(shù)據(jù),把地理位置和相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來,根據(jù)用戶需要將空間信息及屬性信息準(zhǔn)確真實、圖文并茂地輸出。在精確林業(yè)中,它主要實現(xiàn)對多種來源的時空數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析和處理,根據(jù)數(shù)據(jù)繪制電子地圖,作為新的集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)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(shù),主要通過遙感器獲取地球表面(層)自然界目標(biāo)的波譜特征信息及對這些信息進(jìn)行加工、處理,從而達(dá)到認(rèn)識自然界的目的。在精確林業(yè)中,它主要用于實時地獲取樹木生長環(huán)境、生長狀況和空間差異的大量時空變化信息,及時對GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。
1.4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)使存儲和查找數(shù)據(jù)最優(yōu)化,實現(xiàn)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(shù)據(jù)過于瑣碎帶來的不便。在精確林業(yè)中,它主要用于建立包含林木長勢、自然條件和歷史數(shù)據(jù)等信息的數(shù)據(jù)庫,同時,它使GIS軟件能充分利用商用數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成熟的眾多特性,如快速索引、數(shù)據(jù)完整性和一致性保證、安全和恢復(fù)機(jī)制及分布式處理機(jī)制,明顯提高GIS軟件管理空間數(shù)據(jù)的能力。
1.5 決策支持系統(tǒng)
決策支持系統(tǒng)(DSS)綜合了專家系統(tǒng)(ES)和模型系統(tǒng)(SS),它根據(jù)專家在長期生產(chǎn)中積累的知識,建立作物栽培模型、統(tǒng)計趨勢分析與預(yù)測模
1.6 可變量控制技術(shù)
可變量控制技術(shù)(VRT)就是根據(jù)不同位置及要求自動改變施用比率的技術(shù)。它通過計算機(jī)控制,對林木所需用的水、肥料、農(nóng)藥等變量的類別和數(shù)量進(jìn)行判斷,根據(jù)需要調(diào)控如植保機(jī)械向林間噴灑這些變量的速率,使系統(tǒng)能在特定時間對特定目標(biāo)進(jìn)行操作規(guī)劃,以達(dá)到精確定量地灌溉、施肥、噴藥的目的,體現(xiàn)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(tǒng)粗放型林業(yè)生產(chǎn)活動中造成的資源浪費(fèi)和伴隨的環(huán)境污染問題。在精確林業(yè)中,它主要實現(xiàn)對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)控,合理地進(jìn)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(qū)內(nèi)樹木長勢的差異程度一根據(jù)該圖,對影響樹木成長的各項因素進(jìn)行分析,將地形、土質(zhì)、土壤肥力、土壤含水量、氣候狀況、蟲害、病害發(fā)生情況空間數(shù)據(jù)輸入計算機(jī),利用樹木生長發(fā)育模型、相關(guān)作業(yè)的專家知識庫等建立空間智能決策支持系統(tǒng),確定產(chǎn)生長勢差異的原因,生成林木管理處方圖一根據(jù)處方圖,生成響應(yīng)林業(yè)機(jī)械的智能控制軟件,按照按需投入、區(qū)別對待的原則,利用可變量控制技術(shù)實施施肥、噴藥等操作一對其執(zhí)行效果進(jìn)行評估。
2、精確林業(yè)的基本操作過程
精確林業(yè)的出現(xiàn),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(dá)到低成本、低消耗、高效率、環(huán)保好等目標(biāo)成為可能。圖1是精確林業(yè)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(yè)機(jī)械隨時間和空間變化自動采集林間定位及對應(yīng)林班的樹木長勢情況數(shù)據(jù)一通過型、空間分析與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析模型,通過用戶選擇最優(yōu)模型,輸入模型的參數(shù),獲得仿真運(yùn)算結(jié)果,從而為決策提供輔助支持的依據(jù)。在精確林業(yè)中,它主要實現(xiàn)對樹木長勢、病害、蟲害的發(fā)生趨勢進(jìn)行分析模擬,針對林木生長環(huán)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(yè)的實施效果、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評估。
3、精確林業(yè)的研究現(xiàn)狀
3.1 國外研究動態(tài)
一些發(fā)達(dá)國家在精確林業(yè)相關(guān)技術(shù)的研究方面發(fā)展較快,如在森林土壤類型分析、林地適應(yīng)性評價、森林生態(tài)環(huán)境模擬、林木育種以及生長監(jiān)測和森林收獲等領(lǐng)域已有成熟的應(yīng)用。
美國林務(wù)局為每個林管局和林業(yè)研究所配備了資源級GPS接收機(jī),主要用于災(zāi)害監(jiān)測和防治的飛機(jī)導(dǎo)航、林相圖的自動更新和林區(qū)作業(yè)的定位服務(wù)。
美國林務(wù)局和伊利諾大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的Smart Forest軟件,實現(xiàn)了森林景觀的可視化,以DTM三維顯示技術(shù)為基礎(chǔ),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(yè)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(wèi)星RS數(shù)據(jù)監(jiān)測火災(zāi)的技術(shù)和方法進(jìn)行了歸納、整理和合并,形成了一套基于Internet影像查詢系統(tǒng)的、實用的火災(zāi)探測算法,該算法具有自適應(yīng)和區(qū)域性敏感的特點,所以適合于區(qū)域和全球火災(zāi)監(jiān)測,可以實時獲取火災(zāi)位置等信息。
Reid等人(2001)研究開發(fā)了FIAMODEI。來存儲和分析林業(yè)數(shù)據(jù),主要具有森林現(xiàn)狀分析、發(fā)展趨勢預(yù)測、森林生態(tài)景觀分析、觀光風(fēng)景區(qū)內(nèi)的森林布局等功能,同時,它還可提供林道、河流、邊界等數(shù)據(jù)的查詢。
Dimitru和Olson運(yùn)用空間信息系統(tǒng)集成和衛(wèi)星數(shù)據(jù)來確定森林覆蓋率。技術(shù)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Landsat TM和SPOY—XS遙感衛(wèi)星攝像2、3、4波段得到的數(shù)據(jù),可以得到林區(qū)內(nèi)較為準(zhǔn)確的信息。
美國克羅拉多大學(xué)研究開發(fā)了一套航空錄像的自動配準(zhǔn)和校正系統(tǒng),它是實時獲取資源信息的RS工具,克服了影像配準(zhǔn)與幾何校正的時間太長、費(fèi)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(chǔ)上,極大降低了人為干預(yù)的操作,主要用于監(jiān)測森林病蟲害。
3.2 國內(nèi)研究動態(tài)
福建農(nóng)林大學(xué)交通學(xué)院研究開發(fā)了基于GIS的木材運(yùn)輸決策支持計劃系統(tǒng),它綜合運(yùn)用線形規(guī)劃和GIS技術(shù),可以協(xié)助計劃者確定最小費(fèi)用集運(yùn)材路徑、確定最佳楞場空間位置和木材流分配,目標(biāo)是在需材單位定貨和森林資源條件的約束下,木材集運(yùn)綜合成本最低。
東北林業(yè)大學(xué)完成了基于WEB和3S技術(shù)的森林防火智能決策支持系統(tǒng)的研究,實現(xiàn)了林火數(shù)據(jù)庫、林火預(yù)報預(yù)防、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理,使系統(tǒng)能夠在互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)運(yùn)行和信息傳輸,自動優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)和自動修正模型參數(shù),形成撲火指揮決策支持專家系統(tǒng)。
南京林業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院開展了利用以機(jī)器視覺、圖像處理、GPS、GIS、DBMS、DSS、VRT為代表的高新技術(shù)從事精確林業(yè)的構(gòu)成、實現(xiàn)、應(yīng)用等研究,開發(fā)了基于機(jī)器視覺的室內(nèi)農(nóng)藥自動精確施用系統(tǒng)。該系統(tǒng)以實驗室環(huán)境中所建的試驗?zāi)P蜑檠芯繉ο螅M農(nóng)藥施用的真實情況,用總結(jié)出的一套算法進(jìn)行圖像處理,并以此為依據(jù)做出決策控制噴頭實現(xiàn)農(nóng)藥的精確施用,分析和探索了在自然環(huán)境中基于實時視覺傳感技術(shù)的農(nóng)藥精確施用的可行性和效果。在實驗室內(nèi)開展了一系列的試驗和研究,對施藥過程中的運(yùn)動模擬、樹木圖像采集、圖像分割、施藥決策、數(shù)據(jù)交換、噴霧執(zhí)行等主要問題和技術(shù)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(shù)的農(nóng)藥精確施用的主要技術(shù)要點。實驗室測試表明,該系統(tǒng)運(yùn)行良好并有很好的戶外應(yīng)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(guī)施藥方法相比,可節(jié)省50%以上的用藥量。
此外,該學(xué)院還開展了農(nóng)藥精確噴霧機(jī)時空數(shù)據(jù)分析與融合研究,目標(biāo)是建立集CCD攝像頭、GPS、GIS為一體的移動式農(nóng)藥精確噴霧系統(tǒng),圖2為該系統(tǒng)的技術(shù)路線圖,它的設(shè)計思路是:將CCD實時立體攝像系統(tǒng)、GPS、GIS在線地安裝在高射程噴霧機(jī)上,隨著噴霧機(jī)的行駛,所有系統(tǒng)均在同一時間脈沖控制下進(jìn)行實時工作,把GPS精確定位數(shù)據(jù)和CCD獲取的林木數(shù)字圖像通過處理隨時送人GIS中,而G1S中已經(jīng)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(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù),根據(jù)歷史上病蟲害發(fā)生情況和植物保護(hù)專家在長期生產(chǎn)中獲得的知識,進(jìn)行病蟲害統(tǒng)計趨勢模型和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,建立農(nóng)藥使用技術(shù)專家系統(tǒng),并根據(jù)實時數(shù)據(jù)分析、圖像處理、噴霧目標(biāo)特征和病蟲害防治目標(biāo)閾值,建立智能決策支持系統(tǒng),從而可針對當(dāng)時當(dāng)?shù)氐纳植∠x害防治實際需要確定農(nóng)藥投入的種類、數(shù)量等,指導(dǎo)自動執(zhí)行變量投入決策,控制可變量噴頭實現(xiàn)農(nóng)藥精確定量噴霧。根據(jù)不同林業(yè)生產(chǎn)情況及病蟲害發(fā)生類型、程度,利用此系統(tǒng)來對應(yīng)控制特定區(qū)域做出可變量控制決策而實現(xiàn)農(nóng)藥精確對靶噴霧,在最大程度上杜絕非目標(biāo)農(nóng)藥沉積,減輕環(huán)境污染。
4、精確林業(yè)在我國的發(fā)展前景
我國已經(jīng)進(jìn)行了一定規(guī)模的精確農(nóng)業(yè)試點工作,部分技術(shù)、產(chǎn)品已趨成型,如由北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)中心承擔(dān)的北京市小湯山精確農(nóng)業(yè)示范工程已進(jìn)行了谷物測量、水分在線測量、田間信息采集、RS監(jiān)測作物長勢、水分、病蟲草害、防治環(huán)境監(jiān)測、GPS采樣定位、導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)ES分析、農(nóng)業(yè)機(jī)械的實時在線控制等試驗。林業(yè)與農(nóng)業(yè)相比有諸多不同,如森林資源類型多、區(qū)域差異大、周期長、干擾多、變化快、條件復(fù)雜,決定了精確林業(yè)實現(xiàn)的難度要比精確農(nóng)業(yè)大。
英文名稱:中國林學(xué)(英文版)
主管單位:教育部
主辦單位:北京林業(yè)大學(xué)
出版周期:季刊
出版地址:北京市
語
種:英語
開
本:大16開
國際刊號:1008-1321
國內(nèi)刊號:11-3919/S
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1994
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
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