黑松松材線蟲病是由松材線蟲引起的松樹病害,它能侵入黑松的導管組織,引起導管堵塞,最終導致黑松萎蔫死亡,這種病害對松木林產業和生態系統都有很大的危害。黑松松材線蟲病的迅速傳播和高致死率,使它成為全球范圍內林業管理者和研究者共同關注的焦點。因此,深入了解黑松松材線蟲病的特點,并采取科學有效的監測和防治方法顯得尤為迫切。
一、黑松松材線蟲病的特點
(一)感染速度快
黑松松材線蟲病的感染速度快,是該病在森林生態系統中迅速蔓延和為害的主要原因之一。黑松松材線蟲具有較短的生命周期和高度的繁殖能力,使其感染速度在短時間內呈現幾何級數增長,導致病害很容易在森林群落中形成暴發性的擴散,對整個林地的健康產生較大的影響。該病感染速度快表現在以下幾個方面:首先,黑松松材線蟲感染了寄主樹之后,能夠快速繁殖并在短時間內形成大量的后代,導致感染源不斷增加,形成病害的傳播基礎。其次,黑松松材線蟲的傳播途徑復雜,包括自然傳播和人為傳播,使感染的樹木迅速擴散到更廣泛的區域。最后,黑松松材線蟲還具有較強的抵抗力,使其在不同環境條件下均能存活和傳播。
(二)致死率較高
黑松松材線蟲感染了寄主樹,其繁殖速度和侵害力會導致寄主樹快速衰亡,最終導致整片森林的生態系統崩潰。該病的高致死率主要表現在以下幾個方面:首先,黑松松材線蟲通過其寄主黑松樹的導管系統進行繁殖和傳播,導致導管阻塞、水分和養分的失衡,造成寄主樹的生長減緩,葉片逐漸枯黃并凋落,由于黑松樹的養分供應受到限制,整體生理機能受到極大影響,進而導致樹木大面積死亡。其次,黑松松材線蟲在寄主樹內引發的樹脂管塞阻止了正常的樹脂流動,樹木產生樹脂是為了防御外部侵害,但由于黑松松材線蟲引發的感染,樹脂管塞的形成加劇了寄主樹的病情,使黑松樹無法有效地抵抗侵害,最終導致其死亡。最后,黑松松材線蟲引發的病害還會導致寄主樹的結構性損害,線蟲的活動使木質部分受到破壞,導致樹干強度下降,促使寄主樹對風、雨等外界環境的抵抗力減弱,進一步加劇了黑松樹的易感性,提高了致死率。
(三)檢測難度大
1.技術難度。技術難度主要源于黑松松材線蟲在寄主樹內的隱蔽性,傳統的檢測手段難以發現感染的早期癥狀。黑松松材線蟲的生命周期短,繁殖速度快,病原體在寄主體內的數量波動較為劇烈,增加了檢測的復雜性。因此,尋找一種對早期感染敏感、能夠準確區分黑松松材線蟲的檢測方法勢在必行。
2.成本問題。現有的一些先進檢測技術,如分子生物學檢測和光譜與電生理檢測,雖然在理論上能夠提高檢測的準確性,但其設備和技術要求相對較高,導致檢測成本居高不下,在大規模監測和森林經濟的可行性上帶來了一定的制約。
二、黑松松材線蟲病的監測
(一)優化檢測模式
在黑松松材線蟲病的監測中,優化檢測模式是確保早期發現感染跡象并及時采取措施的關鍵,不同的檢測模式可以相互補充,形成一個綜合、高效的監測系統。
1.監測普查。監測普查是一種廣泛應用的方法,通過定期對潛在感染區域進行全面的調查,收集感染數據,以便更好地理解病害的傳播動態。然而,普查可能面臨著效率低下和成本高昂的問題。因此,在優化監測普查模式時,應考慮采用先進的技術,如衛星遙感和地理信息系統(GIS),以提高數據的精準性和覆蓋范圍。同時,定期的地勘和人工抽樣也是保證監測效果的重要手段。
2.誘捕器監測。誘捕器監測是一種主動而有針對性的監測方法,通過放置誘捕器吸引黑松松材線蟲,從而實現對其分布和數量的實時監測,可以更加直觀地反映感染源的活動情況。然而,誘捕器監測也存在一些挑戰,例如,確定合適的誘捕器類型和放置位置,以及數據的分析和解釋。在實際操作中,可以每隔4 d收集1次誘捕器,分析松褐天牛的活蟲率,進而估算黑松松材線蟲的數量。
3.監測預警。建立監測預警系統是防控黑松松材線蟲病的前沿措施之一,通過整合多源監測數據,建立合理的模型和算法,實現對感染風險的實時評估和預警。在優化監測預警模式時,需要注重數據的實時性和精準性,引入先進的計算機模擬和大數據分析技術,以更好地捕捉感染源的動態變化。同時,建立緊密的聯動機制,一旦發現感染跡象,能夠迅速啟動應急響應措施,有效遏制病害的傳播。通過結合遙感技術、數據分析和人工智能等先進技術,能夠實現對潛在感染區域的實時監測和預警。
(二)強化診斷方式
為了更準確地識別和檢測黑松松材線蟲病,必須不斷強化診斷方式,采用多樣性的技術手段。強化診斷方式的研究旨在提高檢測的敏感性和準確性,以更好地應對該病害的傳播和擴散。
1.外部診斷。外部病癥是黑松松材線蟲感染的顯著標志,包括樹皮裂紋、針葉褪綠、樹冠變形等,通過深入研究不同寄主樹在感染后的生理和形態學變化,可以建立更全面的外部診斷標準。例如,特定的樹干裂紋形態學特征和葉片顏色變化模式可以用于初步判斷感染程度,從而提高在大面積監測中的可行性。
2.分子生物學檢測。分子生物學技術,尤其是聚合酶鏈反應(PCR),在黑松松材線蟲病的檢測中表現出色。通過PCR等方法,可以檢測土壤、樹木組織中的線蟲DNA,為感染源的準確定位提供了高度敏感的手段。分子生物學檢測不僅可以用于單一樹木的檢測,還能在大面積范圍內進行高效篩查,有望提高監測效率。近年,分子生物學技術的發展,如實時熒光定量PCR和基因芯片技術,為高通量檢測提供了可能,將有助于在大范圍區域內快速診斷感染情況,以實現更及時的防治。
3.光譜與電生理檢測。光譜與電生理技術作為先進的無損檢測手段,逐漸應用于黑松松材線蟲病的診斷,通過測量感染樹木的光譜特征和電生理信號,可以獲取更多關于樹木生理狀態的信息,不僅可以用于感染的早期診斷,還可以提供關于病程發展和樹木反應的深入理解。光譜與電生理檢測方法具有對感染源進行遠程監測的潛力,為更大范圍的監測提供了可能性。
三、黑松松材線蟲病的防治方法
(一)物理防治方法
物理防治方法是通過直接改變或消除黑松松材線蟲在樹木和環境中的存在,從而減緩病害的傳播和發展,這些方法通常以簡便、經濟的方式介入,有助于保護整個林分的健康。
1.疫木處理。疫木處理作為一種物理防治方法,主要通過移除和處理已感染的樹木,以減緩黑松松材線蟲病的傳播速度。該方法是將已經感染的樹木予以切伐、破壞或處理,防止病原體繼續傳播至周圍的健康樹木。通過定期對患病樹木進行識別、標記和迅速處理,可以有效切斷病害的擴散鏈,保護整個林分的健康。
疫木處理的優勢是實施簡單,能夠迅速減輕感染區域的病害壓力。同時,切伐的患病樹木也可以作為隔離區,防止病原體向其他區域蔓延。同時,可以通過招商引資,成立加工木材企業,引進新方法、新技術及處理木材設備,做到疫木無公害利用,使用切片、粉碎、旋切等方式,對皆伐、擇伐疫木進行無害化處理。
2.清理枯木。清理枯木是另一種重要的物理防治方法,特別適用于森林中存在大量干燥、死亡或枯萎的樹木的情況,這些枯木往往成為黑松松材線蟲的孳生源,清理它們可以有效削弱病原體在環境中的存活和傳播能力。清理工作可以包括將枯木砍伐、破碎、焚燒或堆積在特定區域,以阻斷病害的傳播路徑。清理枯木的實施對整個生態系統有積極影響。既可以減少病原體的傳播媒介,提高森林的整體抵抗力,又能夠在清理過程中為新植物的生長提供更多的生態空間,有助于促進林分的更新和恢復。
3.立式誘木防治。立式誘木防治是一種結合物理和化學手段的創新方法,該方法通過在感染源周圍設置特制的立式誘木,吸引黑松松材線蟲聚集于誘木表面,然后在誘木上進行化學處理。這種防治方式的優勢是能夠精準地吸引和處理黑松松材線蟲,減少對周圍環境的干擾。同時,立式誘木易于監測,在提高防治效果的同時可以降低實施成本。使用立式誘木時間在昆蟲羽化前兩個月,誘木胸徑部位削出環剝帶,寬度為10 cm,深度至木質部,每0.67 hm2設置1棵誘木,且對誘木編號定位,在昆蟲非羽化期,砍掉誘木并全部燒毀。
(二)化學防治方法
在黑松松材線蟲病的防治中,化學防治方法是一種重要而常用的手段,該方法旨在通過合理的化學藥劑應用,抑制黑松松材線蟲的繁殖和傳播,從而減緩病害的蔓延速度。
1.微創注射。微創注射技術是一種注射藥劑到樹木內部的方法,以抵抗黑松松材線蟲的感染。通過此技術,可以直接向受感染的樹木輸送有效的化學藥劑,從而達到控制病害擴散的目的。該方法的優勢是減少對環境的影響,因為藥劑直接作用于受感染區域,最大限度地減少了與外部環境的接觸。實際操作中,需結合黑松樹高、胸徑、冠幅對注射劑量、針數進行適當調整,保證松樹內藥劑充足,注射4 d后觀察分泌松脂情況,分泌正常代表完成防治。
2.媒介防治。媒介防治是一種利用其他生物作為媒介,以降低黑松松材線蟲病害傳播的方法。通過引入天敵或寄生生物,可以控制病原體的種群數量,從而減緩病害的發展,該方法的優勢是對環境友好,且相對較為經濟。實際操作中,在寄生生物(天牛)羽化期,可以將涕滅威注干處理黑松;羽化盛期利用直升機噴施噻蟲啉微囊懸浮劑2%,防治寄生生物成蟲。松林內出現蟲害后,每年10月可在被害木表面噴灑殺螟松乳劑,每公頃控制用藥量約為500 mL,殺滅寄生生物幼蟲。
(三)生物防治方法
生物防治方法的優勢是其更自然、更可持續,不會對環境產生較大的負面影響,然而實施生物防治也需要謹慎,必須考慮引入生物對當地生態系統的適應性和影響,以及引入后可能帶來的生態平衡變化,綜合考慮生物防治與其他防治手段的協同作用,可以制定出更加全面和可行的黑松松材線蟲病防治方案。
1.引入天敵。引入天敵是一種有效的生物防治手段。研究表明,一些捕食性昆蟲如某些甲蟲和螞蟻對黑松松材線蟲有天敵作用。這些天敵在森林生態系統中通過捕食線蟲的成蟲、幼蟲或卵,有效地降低了黑松松材線蟲的數量。引入天敵可以在一定程度上減緩病害的傳播速度,為其他防治手段提供了時間窗口。
2.引入寄生生物。寄生生物也是生物防治中的重要組成部分,某些線蟲對黑松松材線蟲具有寄生作用,通過寄生在線蟲體內,破壞其正常生理活動,達到控制線蟲數量的效果。引入寄生生物可以在一定程度上減少對環境的影響,與化學防治相比更加環保。然而,引入寄生生物需要對目標生物和環境進行深入研究,以確保引入的生物對其他生態組成部分沒有不良影響。
(四)營林防治方法
營林防治方法的實施需要依賴于科學的監測和評估系統,定期對林分進行監測,了解病害的發展狀況,及時調整林分結構和管理措施。同時,科學研究支持也是不可或缺的。通過對不同區域、不同環境條件下的防治效果進行長期觀測和分析,為制定更加有效的防治策略提供科學依據。
1.改造林分。通過合理配置松樹的種植密度和間距,減少樹木之間的接觸,可以有效降低病害傳播的可能性。同時,避免同齡混交和過于密集的植被,有助于提高空氣流通,減少線蟲在森林中的傳播。科學合理的林分改造還包括對感染區域的特殊處理,例如,在感染嚴重的區域進行集中伐樹,以切斷線蟲傳播途徑。通過林分結構的調整,可以形成相對封閉的生態系統,從而防止病害的快速擴散。
2.種前預防。在進行樹木種植前,通過徹底清除可能存在的感染源,如枯木、疫木等,可以有效減少新林區域的感染風險。同時,引入抗病害品種,選擇具有一定抗性的黑松松樹苗,也是一種重要的種前預防策略,可以通過育種工作,培育出更加抗病的黑松松樹種,從而提高整個林區對黑松松材線蟲的抵抗力。種前預防包括對土壤環境的管理、確保適宜的生長條件、提高松樹的整體健康水平、合理施肥、灌溉和土壤調理等措施,有助于提高樹木的抗性,減緩黑松松材線蟲的侵襲速度。
3.做好檢疫檢驗工作。由于在樹木調度運輸的過程中很容易出現黑松松材線蟲病的大規模傳播,因此,在調度運輸前做好對黑松松材的檢驗是控制松材線蟲病傳播的關鍵措施。林區在運輸林木時需要對跨境運輸、跨區域運輸的木材以及相關產品展開全面檢疫工作,如果在檢疫過程中發現木材存在寄生松材線蟲或者松褐天牛的情況,檢疫部門必須采用溴甲烷等藥劑對木材進行蒸熏,以起到清理病蟲害的作用。如果病蟲害嚴重,需要對病木進行銷毀來避免病蟲害大規模傳播;如果在林木區域內發現黑松松材線蟲病的傳播情況,相關部門必須做好林木運輸渠道封鎖,并且對區域內林木展開深度檢疫,確保病原體不會參與林木運輸,以降低黑松松材線蟲病出現大規模跨區域傳播的概率。同時,林業檢疫部門在開展檢疫的過程中必須嚴格遵守實驗室檢測方法,如果在巡檢檢疫時發現松材線蟲和松褐天牛,或者出現部分嚴重枯木的情況,必須第一時間采集有效樣本做好實驗室檢測工作,確保能夠準確、快速調查黑松松材線蟲病的感染情況并且及時采取相應措施。
四、結語
綜上所述,黑松松材線蟲病的特點及其防治方法的研究是一項復雜而緊迫的任務,相關部門通過深入探討該病害的特點,從感染速度、致死率和檢測難度等方面全面了解其為害程度。在監測方面,提出了優化檢測模式和強化診斷方式的建議,旨在提高檢測的準確性和效率,以便及早發現感染情況;在防治方法方面,物理防治、化學防治和生物防治方法的綜合運用是有效控制病害傳播的重要手段,不僅為黑松松材線蟲病的深入理解提供了基礎,也為制定更加科學合理的防治策略提供了有益的參考。隨著技術的不斷發展和研究的深入進行,有望更好地應對這一威脅,維護森林健康,保護生態平衡。
作者簡介:董虹妤(1990—),女 ,山東榮成人,碩士,工程師,主要從事森林培育、野生動植物保護等工作。