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入秋后美国白蛾进入第三代幼虫危害盛期。据北京市园林绿化局消息,今年特殊气候导致虫害大规模暴发,呈现发生期提前、世代重叠严重、种群数量激增等特点,部分区域虫害集中暴发,严重威胁城市绿化植被。同时,松材线虫病疫情北扩西进风险较高,疫情反弹复发压力大。国家林草局预判,2026年全国主要林业有害生物灾害整体仍偏重发生,发生面积约1.5亿亩。两类有害生物不仅危害松林、阔叶林、经济林,还可随木质包装跨境传播,给森林生态与国门生物安全带来双重威胁。
传统人工巡护效率低、盲区多,病原检测依赖实验室送检,周期漫长;口岸面对大批量入境原木与木质包装,外来有害生物漏检风险突出。2026年5月1日起,海关总署会同国家林草局等部门发布的《口岸重点管控外来物种名录》正式施行,对口岸有害生物筛查提出更高要求。针对双重现实难题,南京林业大学林学、信息、传播学等专业学生组建跨学科团队,南京林业大学戴婷婷、曹林、姜姜、范习健等老师带队走访4省12市28县开展实地调研,研发“一病一虫”精准智慧诊断系统,搭建“空中智巡—地面智检—广谱检测”三位一体技术体系。
空中智巡环节,无人机搭载高光谱传感器采集林木冠层图谱,运用多模态交叉注意力融合AI算法,在林木尚未肉眼可见枯黄时识别异常并输出坐标;地面智检环节,团队自研靶向松材线虫CRISPR-Cas12a等温扩增快检技术,无需大型PCR仪器,林间、口岸现场30分钟即可完成病原判定;团队还搭建森林病虫害数据库,用于模型迭代。试点试验中,系统检测准确率约90%。林下经济作物广谱检测属于后续拓展方向,仍在迭代优化,尚未成熟落地。相关技术整体处于试点验证和科研合作阶段。
目前,系统已在江苏盐城、福建顺昌多地林区开展试点验证。江苏今年上半年第一代美国白蛾发生面积同比下降47.47%,但受气候叠加影响,苏北疫区下半年第二、三代成灾风险仍较高,江苏省林业局要求加快智能诱测设备组网,提升预警精准度。“过去病害早期靠肉眼很难分辨,无人机先行扫描给出疑点坐标,我们再到现场复核,防控关口得以大幅前移。”盐城林场工作人员表示。
在国门生物安全领域,我国每年有大批量针叶木、阔叶木经海关口岸进口,林木病原随跨境贸易传入的风险居高不下。2026年以来,各地海关持续强化进境木材检疫监管,仅曹妃甸口岸就累计监管进口原木10.07万立方米,完成检疫熏蒸处理4.86万立方米,充分体现出口岸一线对高效可靠的病原筛查技术的现实需求。围绕这一业务痛点,团队与南京、上海海关开展科研合作;项目依托已在多家海关技术中心落地验证的成熟技术成果,累计截获检疫性有害生物及新发病原1760余批次,检测准确率达100%,帮助企业挽回经济损失 4600 余万元。为适配口岸现场作业条件,本项目在原有技术基础上开展轻量化、便携化改造,将实验室分子快速检测技术迭代为口岸现场可用的筛查方案,同时配套搭建标准化溯源管理流程。经过口岸试点实践验证,这套分子快检技术累计完成300余批次进境检疫,截获危险性病原31种计502种次,通关效率提升55%。该方案不仅可以强化海关对进境木材的病原筛查能力、压缩货物通关周期、优化进出口营商环境,还能够为检疫性有害生物名录修订提供实测基础数据,切实筑牢入境林木有害生物拦截的第一道防线,守护国门生物安全。
团队将持续优化算法与数据库,迭代适配林地、口岸多场景,推进检测设备便携化、流程标准化。当前,国家林草局正积极推进“人工智能+林草有害生物防控”,强化无人机遥感智能监测和大数据预测预报等技术推广。团队将以此为方向,推动林业有害生物防控由被动救灾转向主动预警,以青年科创力量守护绿水青山,保障国门生物安全。(齐晓东)
