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美国白蛾防控技术体系的构建与实践

2022-06-06 0

美国白蛾危害自2008年在我国爆发,已经席卷我国14个省市自治区,对我国的生态安全造成极大的危害,2021年度,第二代美国白蛾在山东、河北、北京等卷土重来,给人们的生活造成很大的影响,也为国庆增加了很不和谐的气氛,领导2021年9月29日的讲话高瞻远瞩、为我国防控美国白蛾指明了方向。美国白蛾的防控要从加强我国生物安全建设的角度来构建美国白蛾的科学防控体系

(美国白蛾幼虫

一、美国白蛾防控形势不容乐观

森林“不冒烟的火灾” 美国白蛾与“松树的艾滋病” 松材线虫病号称我国林业的“一虫一病”。美国白蛾已经肆虐过我国14个省份,可见其作为外来生物危害巨大,其自身太过顽强,加上传播的不确定性和不可控性,以及气候影响,被剿灭后2-3年往往发生反弹,美国白蛾在我国的防控史恰恰验证了生物安全关乎人民生命健康,关乎国家长治久安,关乎中华民族永续发展,是国家总体安全的重要组成部分,也是影响乃至重塑世界格局的重要力量。2021年美国白蛾的危害反弹也证明了:我国生物安全风险防控和治理体系还存在短板弱项,美国白蛾的防控形势不容乐观。



二、数字赋能美国白蛾

全链条生物体系防控的必要性

美国白蛾防控史证明我们过去的防控缺失系统思维,缺失全链条综合防控,没有构建起美国白蛾的生物链条,单一手段或单一措施的滥用或者缺乏科学性,美国白蛾的生物治理体系还没有建成。

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美国白蛾传统的防控措施

美国白蛾传统的防控手段采取剪除网幕、绑草把、涂毒环、灯光诱杀、人工捕捉成虫、人工摘除卵块、捕杀蛹、释放周氏啮小蜂和化学防治等方法综合防治。传统的防控手段中化学防控尤其是飞机飞防异军突起,因其有效的防治成本、立竿见影的成效,其他措施相形见绌,纷纷退出美国白蛾的防控措施。

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美国白蛾化学防治的弊端

首先,飞机防治的化学农药使用即使采取灭幼脲类农药,也对其他生物造成了歼灭式消灭。防治时机、防治药量、防治工具、防治方法等无法做到“四适一度”,不能精准用药、适量用药等造成二次污染、次生灾害。


其次,飞机防治破坏了生态平衡,飞机防治招标乱象以及监管不力等,无法保障飞机防治的效果,为了效果验收只有加大药量或者改变用药来完成防控效果。苍蝇少的后果是美国白蛾的天敌、或者前期释放的天敌均不得在农药飞防下得以生存,只能功亏一篑。


最后,飞机防治造成林业生态的恶化,化学防治作为一种林业美国白蛾防治的突发应急手段在美国白蛾防控前期是可行的,但后期必须是多措并举,构建林业美国白蛾生态防控体系,最终达到林业生态的健康持续发展。

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数字赋能是实现美国白蛾生物防控体系的前提

美国白蛾的生态防控体系包括:监测预警手段、理化诱控手段、生物(天敌、生物农药)调控手段和化学应急防治手段等组成,我们要强化系统治理和全链条防控,坚持系统思维,科学施策,统筹谋划,抓好全链条治理。数字赋能美国白蛾的科学防控体系建设主要是:


首先,利用大数据技术建立美国白蛾区域大数据库,实现数据云共享,形成跨区域的农林重大有害生物协同联防联控机制。织牢织密生物安全风险监测预警数字化网络,健全监测预警体系,重点加强基层监测站点建设,提升末端发现能力,要建立健全重大生物安全突发事件的应急预案,完善快速应急响应机制。


其次,利用数字孪生技术构建美国白蛾的生态学模型,构建美国白蛾的区域生态学、生物学以及行为学的规律研究,摸清其发生、发展、蔓延的规律。做到早发现、早预警、早应对,同时实现美国白蛾全生命周期的科学防控。


最后,建立美国白蛾的生物链,打造一种基于生物多样性和生态平衡的数字防控体系,突出体系的系统性、科学性和长远性。深刻学习和领会领导讲话精神的实质是在实践中如何数字赋能构建美国白蛾的生态防控治理体系。



三、数字赋能美国白蛾生物防控体系的实践

数字赋能美国白蛾的科学防控,就是构建基于全过程全链条全要素的美国白蛾数字防控体系即建立基于“两山论”的生物防控体系。美国白蛾的生态防控技术体系包括:美国白蛾越冬基数调查、区域监测预警体系、理化诱控技术、生物防治技术(天敌、生物农药)及化学应急防控技术等,实践证明在美国白蛾防控中单一技术无法实现其科学防控

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美国白蛾生物防控的技术路线

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数字赋能美国白蛾生物防控全过程

首先,建立区域美国白蛾的生物学信息数据库。研究美国白蛾的生物学、行为学特征,研究其生物学特征参数测定技术,开展美国白蛾的生物学和行为学参数测定,研发美国白蛾图像自动识别技术和远程诱捕监测技术,开展山东省各地区美国白蛾调查,研究其发生期、发生量及易活动区域,分析生物因素与地理因素、环境因素对其活动的影响。


其次,构建区域美国白蛾的预测模型。研究建立美国白蛾发生量、蔓延趋势及危害程度的数字预测模型;研究美国白蛾生物学特征与大气气候环境、林分树木及其他易生植物的关联关系,开展易发美国白蛾主要环境影响因子调查。


最后,构建美国白蛾的生物防控体系。数字赋能美国白蛾全过程、全要素的防控体系,建立区域美国白蛾的从监测-预测-决策的一体化科学防控治理体系,建立从测报到防控的智能化技术支持,指导美国白蛾防控、最终实现”四适一度“即:适时、适发、适具、适量。



四、美国白蛾防控的实践探索

山东祥辰科技集团是致力于农林重大有害生物的监测预警及绿色生态防控技术研究,2008年来致力于美国白蛾的科学防控体系实践。主要的实践探索如下:

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农林重大有害生物16字的防控方针

随着现代信息技术的发展,美国白蛾的防控也从传统的农林业生产模式向智能化、信息化和智慧化转移,尤其随着数字植保技术的发展,目前急需建立和构建美国白蛾科学防控体系,建立基于现代信息技术的林业美国白蛾监测预警体系。


祥辰科技提出现代的美国白蛾监测预警和绿色防控的16字指导方针,总结为:三测一体、四适一度、五态识别、全民测控。

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基于物联网设备构建1+1+N的区域美国白蛾防控体系

如何构建区域美国白蛾监测预警体系,如何实现美国白蛾科学防控体系,实现林业美国白蛾防控全体系数字赋能,建立科学的林业美国白蛾科学全链条生物防控体系?


祥辰科技提出“1+1+N“的科学监测预警和防控体系,也就是建立一个云服务平台,实现美国白蛾监测预警数据的云共享,建立一套基于物联网的美国白蛾监测预警设备支撑体系,实现美国白蛾监测预警数据的自动采集、自动上传等功能。建立以物理、生物防控技术为主、应急化学防控为辅的美国白蛾防控全过程的防控技术体系,实现林业美国白蛾防控的科学生物防控技术体系,技术体系中按照“一种一策”精准治理,有效灭除,实现美国白蛾全链条、全过程、全要素、全环节精准防控。

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以济阳区林业美国白蛾监测预警体系为例说明“1+1+N”监测预警体系:

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03
构建扎实的技术支撑体系:一站两山的技术支撑

建立林业美国白蛾的科学生物防控体系,需要对林业美国白蛾的全过程生物学特征及生态学规律进行研究,祥辰科技建立了基于“一站两山“为主的技术支撑队伍


“一站两山“就是以印象初院士祥辰工作站为中心、联合汇集山东农业大学、山西农业大学、山东农业科学研究院、山东省林业科学研究院4家科研院所的专家、教授和博士作为林业美国白蛾科学防控体系的技术支撑,实现美国白蛾理化诱控技术、监测预警技术、生物(生物天敌、植物源农药、病毒等)防控技术和应急化学防控技术等全过程技术支撑。

04
研制开发“测报+防控”一体的害虫网络测控系统

保障粮食安全是中国基本国策。但植保仍然以手工、半机械化操作为主,且因人工野外值守获取的信息量受限导致对农药的滥用依然是阻止我国农林行业健康发展的致命问题。


祥辰科技研制的害虫网络测控系统,建立基于边沿计算的林业害虫测报防控体系,实现了趋光性害虫的活动节律控制和信息素诱剂的集中释放技术的集成。

部分图片来源:中国绿发会生物防治工作组

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