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Occurrence and Control of Urban Forest Biological Disaster in China

中国城市森林生物灾害的发生现状及控制展望



全 文 :© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
林业科学研究 2006, 19 (5) : 653~659
Forest Research
  文章编号 : 100121498 (2006) 0520653207
中国城市森林生物灾害的发生现状及控制展望
靳爱仙 1 , 田呈明 23 , 赵 鹏 3
(1. 国家林业局调查规划设计院 ,北京 100714;
2. 北京林业大学教育部北京市共建森林培育与保护重点实验室 ,北京 100083;
3. 西北农林科技大学林学院 ,陕西 杨陵 712100)
摘要 :城市林业对城市生态系统的平衡具有重要的作用 ,都市环境的非自然化及其环境胁迫的日趋严重 ,导致城市
林木灾害的成因复杂 ,严重威胁城市景观和人居环境的安全。同时 ,城市作为物流的主要集散地 ,有害生物入侵的
风险非常高。本文从城市林业的特点、功能出发 ,依据生态学原理阐述了生物灾害在城市环境植物中的发生特点、
原因及其影响。从城市森林生物灾害的防治现状出发 ,指出防治中存在的问题 ,提出了合理预防、监测、治理的对
策 ,并对城市森林健康的管理及研究方向作了展望 ,以促进城市林业的健康发展 ,从而使城市生态系统稳定发挥其
重要的作用。
关键词 :城市森林 ;生物灾害 ;控制 ;对策
中图分类号 : S73112 文献标识码 : A
收稿日期 : 2006206220
作者简介 : 靳爱仙 (1964—) ,女 ,陕西凤翔人 ,高级工程师。主要研究方向 :森林经营与可持续发展.
E2mail: jax1026@ sina. com3 通讯作者 : chengm t@ bjfu. edu. cn
O ccurrence and Con trol of Urban Forest B iolog ica l D isa ster in Ch ina
J IN A i2xian1 , TIAN Cheng2m ing2 , ZHAO Peng3
(1. Academy of Forest Inventory and Planning, State Forestry Adm inistration, Beijing 100714, China;
2. Key Laboratory for Silviculture and Conservation of M inistry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;
3. Forestry College, Northwest Sci2tech University of Agriculture and Forestry, Yangling 712100, Shaanxi, China)
Abstract:U rban forestry p lays an important role in maintaining the balance of urban ecosystem. W ith the heavier urban en2
vironmental and natural environmental stress, the causes of urban forest pests became more comp licated, which threatened
the urban landscape and habitat security. A s logistics sites, cities are of higher risk of harmful biological invasion. From
the viewpoints of the characters and functions of urban forestry, the authors exp lained the occurrence, causes and imp lica2
tions of biological disasters in urban p lant environment based on ecological p rincip les. According to the p resent situation of
urban biological disaster p revention and control, the p roblem s existed were pointed out and the countermeasures in p reven2
ting, monitoring and controlling these disasters were suggested. The management and research on urban forest health were
p rospected so as to p romoting the sound development of urban forestry and making full p lay of the urban ecosystem.
Key words: urban forest; biological disaster; control; strategy
随着我国人口不断地向城市聚集 ,人们对物质
文明的追求 ,导致城市化的迅猛发展。于是 ,以生态
城市建设为主要目标 [ 1 ] ,以“服务城市为主旨 ”的城
市林业 [ 2 ] ,作为城市生态系统中的还原组织 ,在现代
化城市建设及国土安全建设中的价值越来越受到许
多国家的重视。然而 ,由于城市森林生态系统本身
的稳定性比较差 ,又与城市中其它子系统相互关联 ,
而受其影响。同时 ,随着城市建设的飞速发展和城
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林  业  科  学  研  究 第 19卷
市绿化树种的频繁更换 ,促使都市格局和森林生态
系统发生变化 ,城市环境下的生物结构简单化且处
于不稳定状态 ,导致城市生态环境自我调节能力下
降 ,从而影响到城市生态的稳定及其生态环境的改
善。于是 ,许多原有的、衍生的、潜在的以及入侵的
生物灾害直接威胁着城市的安全性 ,当生物灾害来
临时 ,难以发挥自我调控能力来抵挡或减轻灾害的
发生 ,最终导致城市林业生物灾害的发生与蔓延 ,严
重制约生态城市建设与发展的进程。同时 ,人类对
都市生存环境的高质量要求和城市的健康发展也迫
切需要对城市森林的生物灾害进行有效的管理。尽
管治理一些重大森林有害生物的技术已接近成熟 ,
但由于城市生态环境的特殊性 ,以及对突发性生物
灾害缺乏有效的监控手段 ,致使城市森林生物灾害
成为严重威胁城市生态安全的主要灾害之一。
1 城市森林的健康现状
城市森林生物灾害是自然灾害的一类 ,是指由
病原微生物以及有害植物、昆虫和其它动物所引起
的危害城市森林健康的各种灾害。由于城市森林环
境本身易受如土地开发、发展经济林、追求单纯的景
观林、环境污染等人为因素的影响 ,其生物多样性水
平较低、生物结构简单、生物的生存环境相对较差 ;
同时 ,由于城市环境的非自然化 ,当受到诸如水体污
染、空气污染、光热效应、化学尘暴等环境胁迫时 ,这
种不稳定的城市森林生态系统便难以抵御灾害的入
侵和发生 ,且灾害的成因极为复杂 ,最终导致城市森
林生物灾害蔓延成灾 [ 3~5 ] ,从而威胁城市居民的身
体健康 ,毁坏城市基础设施并引发各种灾害 ,也破坏
城市景观的美学价值 ,影响城市人民生产和生活质
量 ,严重制约城市生态化发展的进程。
1. 1 城市森林生物灾害发生现状
人类为了改善城市环境 ,利用植物不断地对城
市进行美化 ,随之引发城市中原有生物结构的变化 ,
加上不合理的树种及景观配置 ,加剧了生物灾害频
繁入侵 ,而恶劣的城市生态环境 ,助长了城市环境植
物病虫等生物的危害 [ 6~8 ]。
以北京为例 ,杂食性、暴发性很强的美国白蛾
(Hyphantria cunea (D rury) )已入侵北京市的 8个县
区 ,严重威胁“绿色奥运 ”战略的实现 ;油松 ( P inus
tabu laeform is Carr. )的毁灭性害虫红脂大小蠹 (D en2
reoctonus va lens LeConte)已在房山区发现 ;黄栌枯萎
病 (V erticilium dah liae Kleb. )等直接威胁城市园林
及北方生态公益林的健康 ;溃疡病 (B otryospheria do2
th idea (Moug. ex Fr. ) Ces. et De Not)、烂皮病 (V al2
sa sord ida N it. )、枯梢病 ( Sphaeropsis sapinea ( Fr. )
Dyko et Sutton)等次期性病虫害造成城市环境植物
的衰弱和大量枯死 [ 9 ]。
日本纽棉蚧 ( Takahash ia japon ica Cockerell) [ 10 ]、
国槐尺蠖 (Sem ioth isa cinerearia B remer et Grey) [ 11 ]、
光肩星天 牛 ( A noplophora g labripenn is (Motschul2
sky ) )、锈 色 粒 肩 天 牛 ( A priona sw ainson i
(Hope) ) [ 12 ]、榆紫叶甲 (Am brostom a quadriim pressum
Motschulsky)、舞毒蛾 (L ym antria d ispar L innaeus)、黄
褐天幕毛虫 (M alacosom a neustria testacea Motschul2
sky)、落叶松球蚜 (A deleges laricis la ricis Vall. )等不
仅造成树木长势衰弱、枯死 ,而且由于蛀干害虫的危
害引起风折 ,砸死、砸伤行人事故时有发生 ,严重影
响城市的环境质量和市民的身心健康。
白蜡窄吉丁 (A grilus plan ipenn is Fairmarire)近年
在长春、天津等地猖獗危害 ,白蜡 ( F raxinus ch inensis
Roxb. )等树种的受害率达 60%以上 [ 13~15 ]。
在上海等南方城市 ,樟巢螟 (O rthaga olivacea
W arre) 已成为危害香樟 ( C innam om um cam phora
(L inn. ) Presl. )等城市绿地植物的重要灾害 ,仅吴江
市主要公路沿线及街道种植近 10万株香樟的虫害
株率达 97 % [ 16 ] ;同时 ,上海最近 3 a从国外引入的
树木新 (品 )种就达 500多种 ,使危险性和潜在危险
性有害生物随林木种子、苗木及其它繁殖材料调运
而传入和定殖危害的风险大大增加。
城市的空气污染诱发病虫害的发生 ,二氧化硫
和氟化氢的排放有利于蚜虫、介壳虫、粉虱等刺吸式
口器害虫的大量繁殖 ,致使灾害严重发生 ,如 1995
年 4月珠海的蝗灾。
随着草坪面积的逐渐扩大和成坪时间的延长 ,
草坪病害的危害越来越突出 ,造成草坪稀疏甚至形
成大面积秃斑 ,尤其是草坪褐斑病 (R hizocton ia sola2
n i Kühn)在各地发生相当普遍且危害严重。
外来种入侵生物快速地生长繁衍 ,危害当地的
生产和生活 ,改变当地的生态环境 ,带来巨大的危
害 ,最可怕的是那些“温柔杀手 ”,如近年来引起广
泛重视的松材线虫 (B ursaphelenchuh xyloph ilus ( Stei2
ner & Buhrer) N ickle)、水葫芦 ( Eichhorn ia crassipes
(Mart. ) Solm s2Laub)、紫茎泽兰 ( Eupatorium adeno2
phorum Sp reng. )等。此外 ,如鼠害 ,蝗灾、蚁害等对
城市林业的影响也很严重 [ 17~19 ]。
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第 5期 靳爱仙等 :中国城市森林生物灾害的发生现状及控制展望
1. 2 城市森林生物灾害发生特点
有害生物能入侵一个生态环境并对其产生影
响 ,是由于这个生态系统必须具有可利用的资源、缺
乏自然控制机制、人为活动频繁等特点 ,而城市森林
环境恰恰满足这些条件。以人类意志建造的城市生
态系统 ,它包含很多的人工物质系统 ,而且具有人口
稠密、人群活动频繁、建筑物和物资交流复杂、生产
与生活的多样性以及具有多变和稳定的双重性质。
因而在人为的干扰下显得十分脆弱 ,整个环境中地
上部分往往是空气污染严重 ,光照条件不佳 ,人为破
坏频发 ;地下部分往往是土壤坚实 ,通气性差 ,土质
低劣 ,缺肥少水 ,生长空间狭窄等。这些原因导致了
城市森林植物生长呈一种非正常的状态 ,因而其抵
御生物灾害的能力很低 ,容易受生物灾害的威胁。
1. 2. 1 外来有害生物频繁的重复性叠加式入侵  
城市中人类的频繁活动 ,造成生物灾害入侵途径的
多样性 ,有人为的引入 ,也有自然的传播。人为的传
入包括通过运输和引种两种最主要的途径。为了进
行绿化等其它目的而大量引入物种 ,会导致一些外
来种的入侵 ,而由于引入地没有能制约入侵物种的
生物 ,使得该物种大量的繁衍 ,从而导致灾害的发
生。如美国白蛾、红脂大小蠹入侵我国一些地区后 ,
近年已成功入侵北京和天津的部分城区 ;危险性害
虫美洲斑潜蝇 (L iriom yza sa tivae B lanchard)、南美斑
潜蝇 (L. hu idobrensis (B lanchard ) 和为害巴西木
(D racaena fragrans (L. ) Ker Gawl. )、发财树 ( Pach ira
m acrocarpa (Cham. et Schlecht. ) W alp. )、铁树 (Cy2
cas revolu te Thuhb. )、一品红 ( Euphorbia pu lcherrim a
W illd. )等 22科植物的蛀干害虫蔗扁蛾 (O pogona
sachari (Bojer) )、落叶松腮扁叶蜂 ( Cepha lcia larici2
ph ila W achtl. ) 和落叶松尺蠖 ( E rann is ankera rla
Staudinger)入侵我国后已由南方入侵北京 [ 20~22 ] ;北
京奥运公园内丛生的杂草也多是外来物种。自然的
传播造成危害的几率很小 ,但也不能忽视。而当人
类改变了城市生态环境从而使得生物灾害的严重发
生 ,这是生物入侵的又一种重要的途径 ,它是人类间
接帮助有害生物的入侵 ,是生物入侵最难以觉察的
途径。然而 ,在空间上有害生物入侵并不是只通过
单一途径传入 ,可能有两种或多种途径交叉传入 ;在
时间上也可能是两次或多次传入。多途径、多次数
的传人加大了外来有害生物的危险性。如仅春节期
间 ,北京机场就截获禁止携带的动植物产品 170批
次 ,包括一些危险性的害虫等。
1. 2. 2 传播速度快、蔓延范围广  生物灾害的迁移
性决定了它需要在不同的地区交替发生。有些生物
的传播介体具有很强的远距离迁徙能力 ,可随风、水
传播 ;而有些则是利用其它大的动物或具有强入侵
能力的生物进行远距离传播。城市生态系统中频繁
而复杂的物流循环以及热岛效应、温室效应、栽培方
式的复杂性等 ,使得灾害在城市中畅通无阻地大范
围蔓延 ,很容易对城市环境植物带来危害。同时 ,人
类的频繁活动促进了这些灾害在一定区域内的传
播 ,从而使灾害的危害范围和程度加剧。
1. 2. 3 次要性生物灾害暴发成灾  城市植物种类
与结构的变化 ,尤其是大面积单一植物品种的栽培 ,
使得一些次要性病虫害暴发成为可能。而城市生态
环境的特殊性 ,加速了这种可能性的转化。再加上
人们对次期性病虫害的重视不够 ,导致灾害暴发成
灾。如我国北方城市杨柳树烂皮病、钻蛀性害虫的
大量发生 ,导致树木枯死的例子极为频繁 [ 9 ]。
1. 2. 4 城市对有害生物的自我调控能力下降  现
阶段对于城市生物灾害的防治主要是见虫治虫、见
病医病 ,以单一的化学防治手段为主 ,导致城市中能
抑制病、虫、草的有益生物 ,包括昆虫、螨类、蜘蛛、脊
椎动物、细菌、真菌、线虫和病毒等 ,由于城市生态环
境的改变而逐渐的消失或者匮乏 ,致使有害生物种
群在脆弱的生态系统中迅速的增长 [ 23~27 ]。有害生
物在竞争中占据必要的营养和生存空间 ,从而改变
了生态环境的原有结构 ,导致城市原有的生物多样
性陡减甚至丧失 ,引致生态系统内各种生物原有比
例的失调。加上脆弱的城市森林生态环境与日益频
繁的人为活动的影响等 ,导致城市生态系统的自我
调控能力下降 ,病虫害大量发生蔓延。
1. 2. 5 早期监测和防治难度大  由于生物入侵的
途径具有隐蔽性、多样性 ,人们对外来生物的入侵时
间、入侵地点难以做出有效的预测 ,而且一般外来种
的传入扩散经过传入、定植、停滞、扩散等几个阶段。
一旦入侵之后 ,可潜伏达数年 ,甚至数十年之久。因
此 ,发现和跟踪观察困难 ,也很难通过检疫进行有效
的防治。同时 ,随着入侵的加剧以及资源和空间竞
争 ,导致原有物种生物多样性下降 ,而其自身得到繁
衍。于是 ,在缺少天敌资源的城市环境中 ,人为活动
的频繁成为导致生物灾害蔓延的重要原因。城市中
一旦灾害发生并危害到环境植物时 ,由于环境植物
在城市环境中的生长受到多因素的胁迫 ,抵御灾害
的能力较差 ,且灾害发生后的健康恢复也极为困难。
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同时 ,防治时由于城市中人工物质系统比例大 ,一些
如鼠、蚂蚁等就有了躲避各种治理措施的避难所 ,加
上城市中恶劣的环境致使病虫害蔓延极其容易 ,从
而使有效治理城市森林生物灾害显得极为困难。
2 城市森林生物灾害发生原因分析及
其对生态系统的影响
2. 1 发生原因分析
2. 1. 1 环境因素  城市景观具有不完整性 ,生态系
统内部由于缺乏对外来入侵种的自然控制机制 ,抵
抗外来入侵的能力较弱 ,而破碎的景观不仅增大了
城市生态系统的不稳定性 ,降低了城市景观的自然
调节机制 ,也为外来生物的入侵和大规模爆发提供
可乘之机。同时 ,城市生态系统的开放性使城市与
外界的联系密切 ,导致了外来物种入侵及传播的风
险进一步加大。其次 ,在城市中 ,环境因素为入侵生
物创造了很好的繁衍子代的条件 ,如城市中的热岛
效应造成冬季市内温度偏高 ,给生物个体顺利越冬
创造了良好的外部条件 ,造成来年有害生物的繁殖
基数大 ,灾害大面积严重发生 ;城市热岛造成环境波
动较大 ,如植被周围建筑覆盖面积较大 ,造成环境干
燥 ,温度、光照变化较剧烈、通风不畅等 ,这些都对植
物生长不利 ,造成植物生长缓慢、细弱 ,抵抗病虫害
的能力降低。同时 ,化学尘暴等环境污染以及城市
的其它恶劣的生长条件 (包括生活垃圾、企业排污、
汽车尾气、废液、废气、废渣等污染 )对植物生长的胁
迫 ,从而对灾害的抵抗能力降低 ,易受原有及外来有
害生物的侵害 [ 23, 24, 27 ]。此外 ,城市绿化建设中路面
多采用水泥、地砖等硬质材料 ,导致地下水收支失
衡、土壤理化性状恶化 ,从而影响植物的根系生长 ,
造成树木枯死。如北京长安街由于土壤水分和通气
性不良 ,再加上溶雪剂的大量渗入 ,导致 150株约 40
年生的油松、国槐 (S ophora japon ica L inn. )枯死。
2. 1. 2 人为因素  城市绿化是以人的审美观为主
导进行选种栽培与管理的 ,因此为了达到优美的景
观效果 ,在绿化中常常表现为主观意识浓、自然意识
淡薄 ,违背客观规律的绿化工程居多。如栽培单一
品种 ,且大密度栽植 ,从而使系统调节能力差 ,导致
单一针对性的灾害如病虫害严重发生 ;而且这些单
一灾害极易传播其它生物灾害 ,如由害虫、老鼠携带
和传播的许多难以防治的疾病 ;同时 ,为了达到美化
城市的效果 ,不惜资金引进外来树种 ,在引种时极易
引入外来生物 ,造成危害 ;随着城市建设步伐的加
快 ,频繁的更换树种 ,导致病虫害问题突出 [ 22, 23 ]。
此外 ,对植物进行修剪整形 ,使之按人的主观意识、
审美观点去生长是绿化中普遍存在的问题 ,这样易
使植物失去自然生长特点 ,降低了植物的竞争力、生
存力以及抵抗病虫害生物侵害的能力。如城市中黄
杨 (B uxus sin ica ( Rehd. et W ils. ) Cheng)绿篱的修
剪 ,整体上美观好看 ,但是单株黄杨的叶片减少 ,生
长势弱 ,不利于抵抗病虫害的侵害 ;同时一些病虫害
也随着作业机械而大范围传播 ,如草坪病害。
人均绿地面积的过少 ,加剧了对绿地生态系统
的影响 ,也为病虫害的入侵危害提供了有利条件。
2. 1. 3 有害生物自身因素  城市环境及其城市环
境下的植物在与有害生物互作过程中 ,发生着极其
复杂的变化。一方面恶劣的城市环境和相对简单的
植物组成与结构 ,对病原微生物和其他有害生物造
成很大的选择压力 ,最终导致有害生物发生变异 ,以
适应不断变化的环境及其植物。另一方面 ,抗病虫
植物新品种、化学农药、生物农药的大量使用 ,诱导
有害生物发生变异或者增强对环境的适应性。
2. 2 生物灾害对城市生态系统的影响
生态系统内部不断进行着能量和物质的交换和
转移 ,使能量和物质连续发生流动 ,通过能量流动和
物质循环释放或输出 ,返回大气、土壤、水圈。并且
生态系统是在一定的空间中发生着变化的 ,当生态
系统内物种不断增加 ,种间关系更复杂、更协调 ,系
统也会更稳定。相对稳定的系统在长期发展演变
中 ,内部总保持一定的平衡 ,即结构和功能上的平
衡 ,当外力干扰时 ,自身有一定的恢复能力 ,由不平
衡到平衡。生态系统的稳定是通过自身功能减缓系
统内的压力来维持的 (负反馈机制 ) ,当外界干扰和
破坏不过分严重时 ,一般可通过负反馈机制和自我
调节作用使系统得以恢复。维持稳定和平衡。维持
系统平衡的能力是有限的 ,若外界干扰超过它本身
自动调节的能力即自我调节的阀值之外时 ,就会破
坏系统的平衡 ,生态系统就会崩溃。
城市森林生态系统中由于人工物质系统极度发
达 ,城市用地多以人工物质和居民占据 ,绿地少 ,林
木生存条件极为恶劣 ,生存空间受到建筑物和道路
的分割限制 ,往往以条带或斑块状存在 [ 4, 24 ]。由于
土壤质地差、保水性、透气性差 ,而且地下水位低 ,加
之污染物的毒害 ,这些因素导致城市中树木生长不
良 ,抵抗生物灾害的能力降低 ,一旦生物灾害来临 ,
必大面积受害。若不采取措施 ,当城市森林生态系
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第 5期 靳爱仙等 :中国城市森林生物灾害的发生现状及控制展望
统中初级生产者大面积消亡后 ,整个城市森林生态
系统物质循环正常途径中断 ,能量流动受阻 ,生态系
统由平衡转为不平衡态 ,当灾害严重时 ,城市森林生
态系统就会崩溃。城市森林是城市生态系统中具有
负反馈功能的子系统 ,在系统动态自我调节中起着
重要作用 ,它广泛参与城市生态系统中物质、能量的
高效利用 ,社会、自然的协调发展以及系统动态的自
我调节等 ,具有改善城市生态环境 ,美化市容、提高
居民生活质量 ,建设经营旅游、娱乐、生产林产品及
综合利用等功能。它与城市生态系统中众多子系统
在空间、时间上互相交叉、影响 ,促进子系统运转效
率。一旦它的平衡受到破坏 ,就会影响到城市生态
系统的稳定 ,严重威胁该地区内人民的生产和生活。
3 防治现状
生物入侵后 ,初期由于其隐蔽性的特性 ,其危害
后果很难观察到 ,当观察到其危害时 ,该生物的种群
已发展到盛期 ,也就是说一般在危害时期的治理并
非是最佳防治时期 ,已很难有效控制灾害。而当灾
害发生时 ,常采取常规措施进行治理 ,如应用低毒高
效的农药进行治理 ,减少有毒物质的累积残留 ;在害
虫繁殖期 ,运用激素干扰、诱杀害虫 ;利用害虫的向
光性 ,用黑光灯、紫光灯、涂色板加胶、糖浆瓶等杀灭
害虫 ;同时也利用天敌或致病菌防止虫害的大
发生 [ 28, 29 ]。
对于病虫害进行无公害防治 ,主要应依据其成
因采取相应的措施和方法 ,做到以防为主、以治为
辅 ,治理时做到以生物及无毒药物防治为主、低毒药
物防治为辅 ,很少用高毒和剧毒药物 [ 22, 25 ]。而对于
鼠害 ,其生存繁衍的活动场所较多 ,如垃圾场、地下
排水系统、树木、灌丛、建筑物等等 ,一般对其投放药
物进行毒杀 ,还有用其天敌 ———猫进行防治。生物
防治则以应用性诱剂、绝育剂、天敌等方法降低其种
群的增长速度 [ 30~33 ]。从总体上说 ,在病虫害等生物
灾害产生时 ,一般采取的措施是在其危害时进行防
治 ,而在未发现时则并不采取措施进行有效的预防。
只有其危害到人类生活生产时 ,才会本着对人居环
境及生态系统的低危害的目的去防治它 ,这是一种
悖论。而利用化学药剂已使肆虐人间的蝗、鼠、蚊、
蝇和其它害虫成了穷弩之末 ,但环境污染 ,毒害人畜
的负作用的事故也有增加苗头 ,初步发现近千余种
害虫已具有抗药性 ,因此防治方式极待更新。
4 问题
我国城市化进程在不断加快 ,城镇化水平从
1978年的 17. 9 %提高到 2003年的 40. 5 % ,年均
增长 0. 9个百分点。到 2010年 ,我国需要将 1. 1
亿农村人口转移为城镇人口 ,而到 2050年时 ,这一
数字将达到 5. 5亿 ,届时我国的城镇化率将达到 70
%。在城市化快速发展的同时 ,城市森林的功能和
社会效益也得到了高度重视 ,到 2005年我国城市绿
化覆被率达到 35%。于是 ,城市森林中的一些问题
也随之暴露出来。
4. 1 引进外来物种建立以人为主体的生态系统 ,导
致系统失衡
城市生态系统是以人类为主体 ,建筑物、城市生
物、气候、山水土等为重要组成部分的社会 —经济 —
自然复合一体的人工生态系统 ,极其脆弱 [ 1, 4, 5 ]。人
类为了自身方便 ,构建城市生态系统 ,为其创造良好
的生产和生活条件。在城市环境建设中 ,城市绿化
的重要性显得越来越重要。于是 ,为了追求景观的
优美而引入外来物种代替乡土树种 ,不仅严重影响
了城市生态系统的原有结构 ,导致生态系统失衡和
树木死亡。如近年来辽宁、吉林等地城市绿地中的
樟子松 ( P inus sy lvestris L. var. m ongolica L itv. )的
大量死亡 ,单一草坪品种的大量引进后草坪褐斑病
的猖獗发生 ,上海就曾在大量栽种香樟几年后发现
了日趋严重的病虫害。而且物种引进的同时也促使
了生物灾害的发生 ,如美洲斑潜蝇 ( L iriom yza sa tivae
B lanchard )对多种花卉的危害 ,蔗扁蛾对巴西木 (
D racaena fragrans ( L. ) Ker Gawl. )、发财树 (
Pach ira m acroca rpa ( Cham. et Schlecht. ) W alp. )、
铁树 ( Cycas revolu te Thunb )、一品红 ( Euphorbia
pu lcherrim a W illd. ex Klotzsch. )等多种植物的危
害 ,就是外来生物传入我国后成为危险性有害生物
的成功例子。同时引进的贵重树木往往都是一些大
树 ,这些树被移栽后 ,原有群落的生态将受到破坏 ,
从全局范围来讲 ,这种结果与改善生态环境的目标
背道而驰。因此 ,外来物种的不断引入和生物灾害
的频繁发生 ,造成系统中生物多样性的丧失 ,破坏了
系统景观的自然性和完整性 ,最终不仅使生态系统
功能发挥受阻 ,而且没有达到预想的绿化效果 ,还带
来不小的经济损失。
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4. 2 注重灾害发生时的治理 ,缺乏防御性的监测
控制
长期以来 ,对于城市森林生物灾害的控制 ,在理
念上形成了有灾就治 ,无灾轻防的思想。尽管森防
部门做了大量工作 ,但是人们更多的只是注意到了
灾害发生时自身的利益 ,难以形成从育苗、绿化到绿
地管理的整体御灾控灾技术的共识。如对城市生态
林中的侧柏 ( P la tvcla tus orien ta lis (L inn. ) Franco )
和桧柏 ( Jun iperus ch inensis L. )等树木缺乏合理的
经营管理 ,致使近年来双条杉天牛 (Sem anotus bifas2
cia tus (Motschulsky) N. )、侧柏毒蛾 ( Parocneria fur2
va Leech )等害虫严重发生 ,防治工作极为被动。所
以 ,对于生物灾害在城市中发生规律及其监测的研
究是能否有效防御灾害威胁的关键 ,然而目前已有
的研究基础多数是以 森林生态系统或农田防护林
为保护对象 ,而针对城市生态系统这一特殊的人为
生态系统为研究对象的综合生态控制技术研究则
极少。
4. 3 防治技术单一 ,科技含量低
城市中病虫害的防治以化学农药防治为主 ,
仅北京、上海每年用于城市病虫害防治的农药均
超过 100 t,其中北京有机磷农药占 70 %左右 ,尽
管生物农药的用量在逐年上升 ,但可选择的生物
制剂种类较少 ,技术水平仍然很低。再加上施药
方式以机械高压喷雾为主 ,致使 90 %的药液流向
地面或挥发到空气中。不仅污染空气和土壤环
境 ,而且对本来就脆弱的城市生态环境造成了威
胁 ,致使次期性生物灾害不断发生以及防治中的
恶性循环。
5 展望
5. 1 建设生态性城市是防治生物性危害的最有效
的途径
合理配置城市中各子系统 ,发展城市森林 ,建设
城市森林、绿地。通过对城市森林生态体系结构的
调整 ,保护和恢复城市生物多样性 ,提高城市生态系
统自我维持、自我更新、抗干扰的能力 ,从而提高城
市中自然生态环境系统的抗风险能力 ,完善生态绿
地结构 ,通过绿地 (资源 )配置与布局调整 ,使城市
生态环境、旅游经济、市民游憩等功能要求 ,具体化
为绿色空间框架。通过建设生态性城市 ,维持生态
系统平衡 ,有效地抵御灾害的威胁 ,达到城市的可持
续发展。
5. 2 研究并实施有效治理城市森林生物灾害的预
警和控制技术
任何一种物种都是生态系统的成员 ,物种的消
失有可能导致整个生态系统结构的缺损功能的下
降。由于不同物种之间通过营养和空间关系而相互
联系、相互依赖 ,某些物种的消失会导致其他物种的
消失或过度繁衍 ,从而带来意想不到的灾害。城市
森林生态系统是较其他类型的森林生态系统复杂、
特殊的生态系统。它与城市中其他生态子系统关系
密切 ,一旦其受到生物灾害时 ,必然影响其他子系
统 ,再者由于城市是人类建造的景观 ,是自然和半自
然景观的镶嵌体 ,生境多种多样 ,一旦灾害蔓延就难
以进行有效的控制。因此 ,应该从城市生态、生物 —
景观协调发展的思想出发 ,以生态治理和检测监控
为核心 ,通过直接的、生物的、基因的、信息化的、生
态的控制和监测技术的有机配合 ,在不同层次和水
平上实施对城市森林有害生物的研究和实践 ,实施
我国城市森林生物灾害的有效控制和预警预防
技术。
从我国的国情出发 ,应在以下方面开展城市森
林有害生物控制的研究工作 :持续维护城市森林健
康的自然调控技术和城市土壤生态环境优化技术 ,
通过绿化格局的调整、树种的合理配置、土壤微生态
环境的合理优化来提高环境植物自身的生长势 ,最
大限度地发挥其抗逆性 ,达到持续健康的生长 ;研究
城市环境胁迫 ,包括沙尘暴、化学尘暴、大气污染、水
胁迫和其他胁迫与寄主主导性病害、不同城市格局
的不同绿地环境中的生物多样性水平与有害生物成
灾阈值的关系 ,开发植物健康维持的生态调控和无
公害化学调控技术 ;通过改善城市森林的生存质量
与抗污染能力 ,提高对有害生物危害的承载能力 ,以
利于抵御各种灾害的发生 ;研究城市森林健康的生
物及电学信号诊断技术以及健康遥感技术 ,实施对
城市森林健康的信息化管理 ;城市森林生态系统对
外来生物入侵的抵御能力、预警技术及其风险分析
研究 ;近自然高抗逆性的生态园林及其景观生态配
置技术体系 ;都市城市森林生物灾害政府管理决策
支持数字化技术等。
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