黑松松材线虫病的特点及防治方法研究
作者: 董虹妤黑松松材线虫病是由松材线虫引起的松树病害,它能侵入黑松的导管组织,引起导管堵塞,最终导致黑松萎蔫死亡,这种病害对松木林产业和生态系统都有很大的危害。黑松松材线虫病的迅速传播和高致死率,使它成为全球范围内林业管理者和研究者共同关注的焦点。因此,深入了解黑松松材线虫病的特点,并采取科学有效的监测和防治方法显得尤为迫切。
一、黑松松材线虫病的特点
(一)感染速度快
黑松松材线虫病的感染速度快,是该病在森林生态系统中迅速蔓延和为害的主要原因之一。黑松松材线虫具有较短的生命周期和高度的繁殖能力,使其感染速度在短时间内呈现几何级数增长,导致病害很容易在森林群落中形成暴发性的扩散,对整个林地的健康产生较大的影响。该病感染速度快表现在以下几个方面:首先,黑松松材线虫感染了寄主树之后,能够快速繁殖并在短时间内形成大量的后代,导致感染源不断增加,形成病害的传播基础。其次,黑松松材线虫的传播途径复杂,包括自然传播和人为传播,使感染的树木迅速扩散到更广泛的区域。最后,黑松松材线虫还具有较强的抵抗力,使其在不同环境条件下均能存活和传播。
(二)致死率较高
黑松松材线虫感染了寄主树,其繁殖速度和侵害力会导致寄主树快速衰亡,最终导致整片森林的生态系统崩溃。该病的高致死率主要表现在以下几个方面:首先,黑松松材线虫通过其寄主黑松树的导管系统进行繁殖和传播,导致导管阻塞、水分和养分的失衡,造成寄主树的生长减缓,叶片逐渐枯黄并凋落,由于黑松树的养分供应受到限制,整体生理机能受到极大影响,进而导致树木大面积死亡。其次,黑松松材线虫在寄主树内引发的树脂管塞阻止了正常的树脂流动,树木产生树脂是为了防御外部侵害,但由于黑松松材线虫引发的感染,树脂管塞的形成加剧了寄主树的病情,使黑松树无法有效地抵抗侵害,最终导致其死亡。最后,黑松松材线虫引发的病害还会导致寄主树的结构性损害,线虫的活动使木质部分受到破坏,导致树干强度下降,促使寄主树对风、雨等外界环境的抵抗力减弱,进一步加剧了黑松树的易感性,提高了致死率。
(三)检测难度大
1.技术难度。技术难度主要源于黑松松材线虫在寄主树内的隐蔽性,传统的检测手段难以发现感染的早期症状。黑松松材线虫的生命周期短,繁殖速度快,病原体在寄主体内的数量波动较为剧烈,增加了检测的复杂性。因此,寻找一种对早期感染敏感、能够准确区分黑松松材线虫的检测方法势在必行。
2.成本问题。现有的一些先进检测技术,如分子生物学检测和光谱与电生理检测,虽然在理论上能够提高检测的准确性,但其设备和技术要求相对较高,导致检测成本居高不下,在大规模监测和森林经济的可行性上带来了一定的制约。
二、黑松松材线虫病的监测
(一)优化检测模式
在黑松松材线虫病的监测中,优化检测模式是确保早期发现感染迹象并及时采取措施的关键,不同的检测模式可以相互补充,形成一个综合、高效的监测系统。
1.监测普查。监测普查是一种广泛应用的方法,通过定期对潜在感染区域进行全面的调查,收集感染数据,以便更好地理解病害的传播动态。然而,普查可能面临着效率低下和成本高昂的问题。因此,在优化监测普查模式时,应考虑采用先进的技术,如卫星遥感和地理信息系统(GIS),以提高数据的精准性和覆盖范围。同时,定期的地勘和人工抽样也是保证监测效果的重要手段。
2.诱捕器监测。诱捕器监测是一种主动而有针对性的监测方法,通过放置诱捕器吸引黑松松材线虫,从而实现对其分布和数量的实时监测,可以更加直观地反映感染源的活动情况。然而,诱捕器监测也存在一些挑战,例如,确定合适的诱捕器类型和放置位置,以及数据的分析和解释。在实际操作中,可以每隔4 d收集1次诱捕器,分析松褐天牛的活虫率,进而估算黑松松材线虫的数量。
3.监测预警。建立监测预警系统是防控黑松松材线虫病的前沿措施之一,通过整合多源监测数据,建立合理的模型和算法,实现对感染风险的实时评估和预警。在优化监测预警模式时,需要注重数据的实时性和精准性,引入先进的计算机模拟和大数据分析技术,以更好地捕捉感染源的动态变化。同时,建立紧密的联动机制,一旦发现感染迹象,能够迅速启动应急响应措施,有效遏制病害的传播。通过结合遥感技术、数据分析和人工智能等先进技术,能够实现对潜在感染区域的实时监测和预警。
(二)强化诊断方式
为了更准确地识别和检测黑松松材线虫病,必须不断强化诊断方式,采用多样性的技术手段。强化诊断方式的研究旨在提高检测的敏感性和准确性,以更好地应对该病害的传播和扩散。
1.外部诊断。外部病症是黑松松材线虫感染的显著标志,包括树皮裂纹、针叶褪绿、树冠变形等,通过深入研究不同寄主树在感染后的生理和形态学变化,可以建立更全面的外部诊断标准。例如,特定的树干裂纹形态学特征和叶片颜色变化模式可以用于初步判断感染程度,从而提高在大面积监测中的可行性。
2.分子生物学检测。分子生物学技术,尤其是聚合酶链反应(PCR),在黑松松材线虫病的检测中表现出色。通过PCR等方法,可以检测土壤、树木组织中的线虫DNA,为感染源的准确定位提供了高度敏感的手段。分子生物学检测不仅可以用于单一树木的检测,还能在大面积范围内进行高效筛查,有望提高监测效率。近年,分子生物学技术的发展,如实时荧光定量PCR和基因芯片技术,为高通量检测提供了可能,将有助于在大范围区域内快速诊断感染情况,以实现更及时的防治。
3.光谱与电生理检测。光谱与电生理技术作为先进的无损检测手段,逐渐应用于黑松松材线虫病的诊断,通过测量感染树木的光谱特征和电生理信号,可以获取更多关于树木生理状态的信息,不仅可以用于感染的早期诊断,还可以提供关于病程发展和树木反应的深入理解。光谱与电生理检测方法具有对感染源进行远程监测的潜力,为更大范围的监测提供了可能性。
三、黑松松材线虫病的防治方法
(一)物理防治方法
物理防治方法是通过直接改变或消除黑松松材线虫在树木和环境中的存在,从而减缓病害的传播和发展,这些方法通常以简便、经济的方式介入,有助于保护整个林分的健康。
1.疫木处理。疫木处理作为一种物理防治方法,主要通过移除和处理已感染的树木,以减缓黑松松材线虫病的传播速度。该方法是将已经感染的树木予以切伐、破坏或处理,防止病原体继续传播至周围的健康树木。通过定期对患病树木进行识别、标记和迅速处理,可以有效切断病害的扩散链,保护整个林分的健康。
疫木处理的优势是实施简单,能够迅速减轻感染区域的病害压力。同时,切伐的患病树木也可以作为隔离区,防止病原体向其他区域蔓延。同时,可以通过招商引资,成立加工木材企业,引进新方法、新技术及处理木材设备,做到疫木无公害利用,使用切片、粉碎、旋切等方式,对皆伐、择伐疫木进行无害化处理。
2.清理枯木。清理枯木是另一种重要的物理防治方法,特别适用于森林中存在大量干燥、死亡或枯萎的树木的情况,这些枯木往往成为黑松松材线虫的孳生源,清理它们可以有效削弱病原体在环境中的存活和传播能力。清理工作可以包括将枯木砍伐、破碎、焚烧或堆积在特定区域,以阻断病害的传播路径。清理枯木的实施对整个生态系统有积极影响。既可以减少病原体的传播媒介,提高森林的整体抵抗力,又能够在清理过程中为新植物的生长提供更多的生态空间,有助于促进林分的更新和恢复。
3.立式诱木防治。立式诱木防治是一种结合物理和化学手段的创新方法,该方法通过在感染源周围设置特制的立式诱木,吸引黑松松材线虫聚集于诱木表面,然后在诱木上进行化学处理。这种防治方式的优势是能够精准地吸引和处理黑松松材线虫,减少对周围环境的干扰。同时,立式诱木易于监测,在提高防治效果的同时可以降低实施成本。使用立式诱木时间在昆虫羽化前两个月,诱木胸径部位削出环剥带,宽度为10 cm,深度至木质部,每0.67 hm2设置1棵诱木,且对诱木编号定位,在昆虫非羽化期,砍掉诱木并全部烧毁。
(二)化学防治方法
在黑松松材线虫病的防治中,化学防治方法是一种重要而常用的手段,该方法旨在通过合理的化学药剂应用,抑制黑松松材线虫的繁殖和传播,从而减缓病害的蔓延速度。
1.微创注射。微创注射技术是一种注射药剂到树木内部的方法,以抵抗黑松松材线虫的感染。通过此技术,可以直接向受感染的树木输送有效的化学药剂,从而达到控制病害扩散的目的。该方法的优势是减少对环境的影响,因为药剂直接作用于受感染区域,最大限度地减少了与外部环境的接触。实际操作中,需结合黑松树高、胸径、冠幅对注射剂量、针数进行适当调整,保证松树内药剂充足,注射4 d后观察分泌松脂情况,分泌正常代表完成防治。
2.媒介防治。媒介防治是一种利用其他生物作为媒介,以降低黑松松材线虫病害传播的方法。通过引入天敌或寄生生物,可以控制病原体的种群数量,从而减缓病害的发展,该方法的优势是对环境友好,且相对较为经济。实际操作中,在寄生生物(天牛)羽化期,可以将涕灭威注干处理黑松;羽化盛期利用直升机喷施噻虫啉微囊悬浮剂2%,防治寄生生物成虫。松林内出现虫害后,每年10月可在被害木表面喷洒杀螟松乳剂,每公顷控制用药量约为500 mL,杀灭寄生生物幼虫。
(三)生物防治方法
生物防治方法的优势是其更自然、更可持续,不会对环境产生较大的负面影响,然而实施生物防治也需要谨慎,必须考虑引入生物对当地生态系统的适应性和影响,以及引入后可能带来的生态平衡变化,综合考虑生物防治与其他防治手段的协同作用,可以制定出更加全面和可行的黑松松材线虫病防治方案。
1.引入天敌。引入天敌是一种有效的生物防治手段。研究表明,一些捕食性昆虫如某些甲虫和蚂蚁对黑松松材线虫有天敌作用。这些天敌在森林生态系统中通过捕食线虫的成虫、幼虫或卵,有效地降低了黑松松材线虫的数量。引入天敌可以在一定程度上减缓病害的传播速度,为其他防治手段提供了时间窗口。
2.引入寄生生物。寄生生物也是生物防治中的重要组成部分,某些线虫对黑松松材线虫具有寄生作用,通过寄生在线虫体内,破坏其正常生理活动,达到控制线虫数量的效果。引入寄生生物可以在一定程度上减少对环境的影响,与化学防治相比更加环保。然而,引入寄生生物需要对目标生物和环境进行深入研究,以确保引入的生物对其他生态组成部分没有不良影响。
(四)营林防治方法
营林防治方法的实施需要依赖于科学的监测和评估系统,定期对林分进行监测,了解病害的发展状况,及时调整林分结构和管理措施。同时,科学研究支持也是不可或缺的。通过对不同区域、不同环境条件下的防治效果进行长期观测和分析,为制定更加有效的防治策略提供科学依据。
1.改造林分。通过合理配置松树的种植密度和间距,减少树木之间的接触,可以有效降低病害传播的可能性。同时,避免同龄混交和过于密集的植被,有助于提高空气流通,减少线虫在森林中的传播。科学合理的林分改造还包括对感染区域的特殊处理,例如,在感染严重的区域进行集中伐树,以切断线虫传播途径。通过林分结构的调整,可以形成相对封闭的生态系统,从而防止病害的快速扩散。
2.种前预防。在进行树木种植前,通过彻底清除可能存在的感染源,如枯木、疫木等,可以有效减少新林区域的感染风险。同时,引入抗病害品种,选择具有一定抗性的黑松松树苗,也是一种重要的种前预防策略,可以通过育种工作,培育出更加抗病的黑松松树种,从而提高整个林区对黑松松材线虫的抵抗力。种前预防包括对土壤环境的管理、确保适宜的生长条件、提高松树的整体健康水平、合理施肥、灌溉和土壤调理等措施,有助于提高树木的抗性,减缓黑松松材线虫的侵袭速度。
3.做好检疫检验工作。由于在树木调度运输的过程中很容易出现黑松松材线虫病的大规模传播,因此,在调度运输前做好对黑松松材的检验是控制松材线虫病传播的关键措施。林区在运输林木时需要对跨境运输、跨区域运输的木材以及相关产品展开全面检疫工作,如果在检疫过程中发现木材存在寄生松材线虫或者松褐天牛的情况,检疫部门必须采用溴甲烷等药剂对木材进行蒸熏,以起到清理病虫害的作用。如果病虫害严重,需要对病木进行销毁来避免病虫害大规模传播;如果在林木区域内发现黑松松材线虫病的传播情况,相关部门必须做好林木运输渠道封锁,并且对区域内林木展开深度检疫,确保病原体不会参与林木运输,以降低黑松松材线虫病出现大规模跨区域传播的概率。同时,林业检疫部门在开展检疫的过程中必须严格遵守实验室检测方法,如果在巡检检疫时发现松材线虫和松褐天牛,或者出现部分严重枯木的情况,必须第一时间采集有效样本做好实验室检测工作,确保能够准确、快速调查黑松松材线虫病的感染情况并且及时采取相应措施。
四、结语
综上所述,黑松松材线虫病的特点及其防治方法的研究是一项复杂而紧迫的任务,相关部门通过深入探讨该病害的特点,从感染速度、致死率和检测难度等方面全面了解其为害程度。在监测方面,提出了优化检测模式和强化诊断方式的建议,旨在提高检测的准确性和效率,以便及早发现感染情况;在防治方法方面,物理防治、化学防治和生物防治方法的综合运用是有效控制病害传播的重要手段,不仅为黑松松材线虫病的深入理解提供了基础,也为制定更加科学合理的防治策略提供了有益的参考。随着技术的不断发展和研究的深入进行,有望更好地应对这一威胁,维护森林健康,保护生态平衡。
作者简介:董虹妤(1990—),女 ,山东荣成人,硕士,工程师,主要从事森林培育、野生动植物保护等工作。