甘肅太統(tǒng)G崆峒山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)山楊銹病病原及發(fā)生規(guī)律

鮑雙玲,張亞莉,朱學(xué)泰,馬正學(xué)(．甘肅太統(tǒng)G崆峒山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,甘肅平?jīng)觥?44000; ．西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,甘肅蘭州　730070)

甘肅太統(tǒng)G崆峒山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)山楊銹病病原及發(fā)生規(guī)律

鮑雙玲1,張亞莉1,朱學(xué)泰2,馬正學(xué)2
(1．甘肅太統(tǒng)G崆峒山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,甘肅平?jīng)?44000; 2．西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,甘肅蘭州730070)

山楊銹病是甘肅太統(tǒng)G崆峒山自然保護(hù)區(qū)中對(duì)山楊林危害最嚴(yán)重的植物病害.2013年3月—2014年12月,對(duì)該保護(hù)區(qū)內(nèi)山楊銹病的發(fā)生規(guī)律進(jìn)行了跟蹤調(diào)查,并對(duì)病原真菌進(jìn)行了采樣、分離和鑒定.結(jié)果顯示,在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生的山楊銹病病原菌屬于松楊柵銹菌(Melampsora lariciG populina Kleb．).該病原生物的發(fā)生規(guī)律主要表現(xiàn)為:每年5月下旬至6月初山楊開(kāi)始發(fā)病,6月下旬危害程度逐漸加重,7月中、下旬病害快速蔓延,危害程度進(jìn)一步加重,到7月底感病率達(dá)到100%;8月中、下旬約有60%葉片發(fā)黑,30%的葉片脫落,山楊的長(zhǎng)勢(shì)受到嚴(yán)重影響.研究結(jié)果基本反映了該區(qū)域山楊銹病的發(fā)生規(guī)律,為該林區(qū)山楊林保護(hù)提供了理論依據(jù),為山楊銹病的防治研究奠定了基礎(chǔ).

太統(tǒng)G崆峒山自然保護(hù)區(qū);山楊銹病;發(fā)生規(guī)律;防治對(duì)策

引用格式:Bao Shuangling,Zhang Yali,Zhu Xuetai,et al．Pathogen and Occurrence Regularity of Populus DavidG iana Rust Disease in Kongtong Mountains Natural Conservation Area of Gansu Taitong[J]．Journal of Gansu SciG ences,2016,28(2):33G37．[鮑雙玲,張亞莉,朱學(xué)泰,等．甘肅太統(tǒng)G崆峒山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)山楊銹病病原及發(fā)生規(guī)律[J]．甘肅科學(xué)學(xué)報(bào),2016,28(2):33G37．]

有關(guān)楊樹(shù)葉銹病研究已經(jīng)有較多報(bào)道,早期主要集中在研究病原菌種類、寄主及其生物學(xué)特征上[1G4],針對(duì)楊樹(shù)銹病進(jìn)一步開(kāi)展了病害的防治研究[5G7].甘肅太統(tǒng)G崆峒山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局的科研人員近年來(lái)也在積極開(kāi)展森林病蟲(chóng)害的防治研究,已經(jīng)發(fā)表有關(guān)的研究報(bào)道[8,9].

甘肅太統(tǒng)G崆峒山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)屬于森林生態(tài)類型的自然保護(hù)區(qū),主要保護(hù)對(duì)象為森林生態(tài)系統(tǒng)、稀有野生動(dòng)植物、古文化遺跡和地質(zhì)遺跡.該保護(hù)區(qū)是甘肅隴東地區(qū)唯一一處國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),是涇河上游(黃河支流)重要的水源涵養(yǎng)基地,其森林植被是黃土高原保存較為完整地典型森林生態(tài)系統(tǒng),在涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、防風(fēng)固沙、保持水土、保障涇河中上游地區(qū)生態(tài)平衡、維護(hù)下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用[10,11].

楊樹(shù)廣泛分布于30°~72°N之間,是該自然保護(hù)區(qū)的喬木優(yōu)勢(shì)樹(shù)種之一,根據(jù)調(diào)查(2012年保護(hù)區(qū)二類林業(yè)調(diào)查資料),保護(hù)區(qū)內(nèi)山楊(Populus spp)分布面積為315．7 hm2、楊類1 477．5 hm2.因其生長(zhǎng)快、易繁殖、用途廣、適應(yīng)性強(qiáng)、輪伐期短而極受歡迎[10].自2000年以來(lái),楊樹(shù)病蟲(chóng)害多重發(fā)生,其中葉銹病是分布最廣、危害較嚴(yán)重的病害.為了更有效地保護(hù)自然森林植被,控制病害發(fā)生,2013年3月—2014年12月,保護(hù)區(qū)管理局組織人員開(kāi)展了山楊銹病專項(xiàng)研究,旨在為楊樹(shù)銹病防治提供技術(shù)支持.

1　研究方法

1．1野外調(diào)查方法

標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查:按照國(guó)家林業(yè)有害生物普查技術(shù)要點(diǎn)[12],對(duì)有危害癥狀、或發(fā)現(xiàn)有害生物分布的林地設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣地進(jìn)行詳查;每塊標(biāo)準(zhǔn)樣地面積0．067~1 hm2,樣地內(nèi)主要寄主植物不得少于100株;人工林標(biāo)準(zhǔn)樣地累計(jì)面積不應(yīng)少于有害生物發(fā)生面積的3%,天然林不應(yīng)少于0．2%[12];在保護(hù)區(qū)內(nèi)按楊樹(shù)分布范圍,在不同地段設(shè)立樹(shù)楊銹病固定樣地5處,從楊樹(shù)新葉開(kāi)始萌發(fā)前(2014年3月)每月上旬和下旬進(jìn)行觀測(cè),記錄相關(guān)信息.在調(diào)查中詳細(xì)記錄楊樹(shù)銹病的發(fā)生狀況及樹(shù)木受害程度,采集相關(guān)標(biāo)本及拍攝有害生物或危害狀的照片,將山楊葉片上的銹斑帶回室內(nèi)及時(shí)進(jìn)行鑒定[2G4].5個(gè)固定樣地的調(diào)查信息見(jiàn)表1.

表1　固定樣地信息Table 1　Fixed sample plot information sheet

1．2室內(nèi)研究方法

將采集到的病害植物制作成臘葉標(biāo)本長(zhǎng)期保存,同時(shí)采集病原菌接種到試管培養(yǎng)基中,帶回實(shí)驗(yàn)室(西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物研究室)分離培養(yǎng)鑒定菌種.對(duì)獲得的數(shù)據(jù)采用SPSS15．0和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和資料整理.

2　結(jié)果與分析

2．1山楊銹病病原菌

針對(duì)山楊樹(shù)銹病的發(fā)生發(fā)展進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查.采集到病害標(biāo)本54件,經(jīng)鑒定病原生物屬于松楊柵銹菌.

2．2山楊銹病發(fā)生情況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

2014年從固定樣地調(diào)查到的山楊銹病發(fā)生情況數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)表2~表6.

從表2可以看出,在1號(hào)山楊銹病固定樣地調(diào)查獲得的信息中,從5月份開(kāi)始銹病感染株數(shù)為13%,為輕度危害;6月份~11月份銹病感染株數(shù)逐漸增加(52%~100%),感染率快速上升(13%~ 100%),危害程度由輕微到嚴(yán)重.

表2　1號(hào)固定樣地山楊銹病調(diào)查信息Table 2　Investigation information sheet for populus davidiana rust disease in fixed sample plot no．1

表3　　2號(hào)固定樣地山楊銹病調(diào)查信息Table 3　Investigation information sheet for populus davidiana rust disease in fixed sample plot no．2

從表3可以看出,在2號(hào)山楊銹病固定樣地調(diào)查獲得的信息中,從6月份開(kāi)始銹病感染株數(shù)為23%,為輕度危害;7月—9月份銹病感染株數(shù)逐漸增加(91%~100%),感染率快速上升到100%,危害程度由輕度上升到嚴(yán)重危害程度.這一結(jié)果與1號(hào)樣地比較稍有延遲,這主要與地區(qū)小環(huán)境氣候差異所致,麻武山區(qū)與太統(tǒng)山比較氣溫較低,濕度較高.

從表4可以看出,在3號(hào)山楊銹病固定樣地調(diào)查獲得的信息中,其結(jié)果與2號(hào)樣地相似.

表4　3號(hào)固定樣地山楊銹病調(diào)查信息Table 4　Investigation information sheet for populus davidiana rust disease in fixed sample plot no．3

表5　4號(hào)固定樣地山楊銹病調(diào)查信息Table 5　Investigation information sheet for populus davidiana rust disease in fixed sample plot no．4

從表5可以看出,在4號(hào)山楊銹病固定樣地調(diào)查獲得的信息中,從6月份開(kāi)始銹病感染株數(shù)為20%,為輕度危害;7月—10月份銹病感染株數(shù)逐漸增加(77%~100%),感染率快速上升到100%,危害程度由輕度上升到嚴(yán)重危害程度.這一結(jié)果與1號(hào)樣地比較稍有延遲,與2號(hào)和3號(hào)樣地相似.崆峒后峽屬于二陰山地,小環(huán)境氣候有差異(氣溫較低).

表6　5號(hào)固定樣地山楊銹病調(diào)查信息Table 6　Investigation information sheet for populus davidiana rust disease in fixed sample plot no．5

從表6可以看出,5號(hào)山楊銹病固定樣地調(diào)查獲得的信息其結(jié)果與4號(hào)樣地相似.

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),楊樹(shù)銹病在太統(tǒng)G崆峒山自然保護(hù)區(qū)發(fā)病規(guī)律是5月下旬—6月初開(kāi)始發(fā)病,山楊樹(shù)每個(gè)枝條上有3~4片葉被感病,病葉上分布有5~14個(gè)銹病菌斑;6月下旬危害程度開(kāi)始加重,全樹(shù)約有20%的葉片受害,葉片背面約有15%被銹孢子感染;7月中、下旬開(kāi)始,山楊銹病快速蔓延,危害程度加重,到7月底,感病率達(dá)到100%,約有80%的山楊葉背面100%感病;8月中、下旬約有60%~80%葉片發(fā)黑,隨后葉片脫落.

2．3山楊銹病在保護(hù)區(qū)的發(fā)生特征

山楊銹病主要發(fā)生在山楊樹(shù)的葉部.山楊銹病先在葉片背面發(fā)病,開(kāi)始時(shí)出現(xiàn)淡褐色小斑點(diǎn),3~ 5天后就生出橙黃色小皰,皰破后顯出黃粉堆,嚴(yán)重時(shí)葉背面布滿黃粉,葉片出現(xiàn)干枯.秋季時(shí)葉片正面出現(xiàn)紅褐色至深褐色皰狀斑,即病菌的冬孢子堆,多時(shí)可連成片,病葉上寄生孢子堆影響葉片光合作用,出現(xiàn)水分過(guò)量蒸騰,導(dǎo)致葉片枯萎并提早脫落.發(fā)病嚴(yán)重時(shí),成片的楊樹(shù)葉片全部脫落,病原菌在落葉層中越冬.翌年開(kāi)春后,病菌由樹(shù)下部葉片逐漸向上傳染,依次逐年循環(huán)感染.

2．4楊樹(shù)銹病病原菌生物學(xué)特性

楊樹(shù)銹病是多重寄主的病菌,即病菌在生活史的不同階段侵染不同的寄主.典型銹菌的生活史需要一個(gè)完整的生長(zhǎng)季節(jié).銹菌通常是在楊樹(shù)的落葉中以雙核銹菌的形式越冬,冬孢子在春天繁殖,在冬孢子器中經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生單倍體的擔(dān)子孢子.擔(dān)子孢子影響次生寄主(通常是松屬樹(shù)種)并形成性孢子器,由性孢子器再形成合子.性孢子器有甜味,從而能夠吸引昆蟲(chóng)傳播分生孢子.兩個(gè)可親合的性孢子器結(jié)合形成雙核菌絲體.菌絲體生長(zhǎng)形成銹孢子器并產(chǎn)生風(fēng)媒傳播的銹孢子.這些銹孢子經(jīng)氣孔感染葉片,生長(zhǎng)一段時(shí)間后形成夏孢子器,產(chǎn)生靠風(fēng)媒傳播的夏孢子.在較好的氣候條件下,夏孢子能夠越冬,在沒(méi)有次生寄主的情況下也可以進(jìn)行無(wú)性繁殖.在楊樹(shù)銹病病原菌次生寄主很少的地區(qū),銹病主要通過(guò)夏孢子傳播.銹病病菌的傳播速度很快且范圍很廣,研究表明,楊樹(shù)銹病病原菌在流行期內(nèi)1周可以擴(kuò)散上百公里.

3　結(jié)論及建議

設(shè)置固定樣地定點(diǎn)調(diào)查并采集植物病害樣本,帶回室內(nèi)鑒定分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):山楊銹病的病原菌是松楊柵銹菌;病原菌在該保護(hù)區(qū)內(nèi)的發(fā)生規(guī)律是于5月下旬—6月初開(kāi)始發(fā)病,6月下旬危害程度逐漸加重,7月中、下旬山楊銹病快速蔓延,危害程度加重,到7月底,感病率達(dá)到100%,隨后約有80%的山楊葉片枯黃,8月中、下旬60%葉片發(fā)黑,30%的葉片脫落.如果遇到6—7月天氣陰濕多雨,山楊銹病發(fā)病更加嚴(yán)重(如2013年,在該保護(hù)區(qū)內(nèi)7月中下旬山楊樹(shù)葉幾乎完全枯死脫落,8月初新生葉片又開(kāi)始展葉),其結(jié)果嚴(yán)重影響到山楊樹(shù)的生長(zhǎng).

針對(duì)以上研究結(jié)果,提出幾點(diǎn)建議:采用科學(xué)營(yíng)林策略,選育抗銹病的楊樹(shù)樹(shù)種;在營(yíng)林生產(chǎn)中不要營(yíng)造落葉松、油松等松類與楊樹(shù)的混交林.越冬期間加強(qiáng)預(yù)防管理(銹菌通常是在楊樹(shù)的落葉中以雙核銹菌的形式越冬,冬孢子在春天繁殖傳播感染.因此,建議在發(fā)病較嚴(yán)重的地區(qū),在越冬初期集中清理?xiàng)顦?shù)落葉做消毒處理,減少二次傳播途徑).在發(fā)病期間噴灑50%代森氨100倍稀釋液,50%退菌特500~1 000倍稀釋液,抑制夏孢子萌發(fā)[4G7].

[1]袁毅．我國(guó)楊樹(shù)葉銹病——松楊柵銹病菌種類研究[J]．西北林學(xué)院學(xué)報(bào),1984,1(1):48G82．

[2]周仲銘,袁毅．楊樹(shù)葉銹病研究概況[J]．西北林學(xué)院學(xué)報(bào), 1985,2(4):84G102．

[3]李淑嫻,黃敏仁,王明庥．楊樹(shù)銹病抗性遺傳特性及基因克隆策略研究進(jìn)展[J]．南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,32 (6):85G89．

[4]高雅．楊樹(shù)葉銹病菌——松楊柵銹菌夏孢子的掃描電鏡觀察[J]．微生物學(xué)報(bào),1982,22(1):26G30．

[5]平?jīng)鍪猩植∠x(chóng)害防治檢疫站．甘肅省平?jīng)鍪辛謽I(yè)有害生物普查成果匯編[Z]．2005．

[6]甘肅省林業(yè)病蟲(chóng)害防治檢驗(yàn)局．甘肅林業(yè)病蟲(chóng)害資料匯編[Z]．2005．

[7]陳昌潔．中國(guó)主要森林病蟲(chóng)害防治研究進(jìn)展[M]．北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1999．

[8]鮑雙玲,張亞莉,馬雄,等．隴東地區(qū)主要樹(shù)種的病害研究——以甘肅太統(tǒng)G崆峒山自然保護(hù)區(qū)為例[J]．甘肅科學(xué)學(xué)報(bào), 2014,26(4):32G35．

[9]張亞莉,鮑雙玲,馬雄,等．甘肅太統(tǒng)G崆峒山自然保護(hù)區(qū)優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的害蟲(chóng)研究[J]．甘肅科學(xué)學(xué)報(bào),2014,26(4):44G49．

[10]李嘉玨,謝忙義．甘肅太統(tǒng)G崆峒山自然保護(hù)區(qū)科學(xué)考察集[M]．北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2001．

[11]吳冬秀．陸地生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)規(guī)范[M]．北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2007．

[12]國(guó)家林業(yè)局森林病蟲(chóng)害防治總站．中國(guó)林業(yè)有害生物概況: 2003—2007年全國(guó)林業(yè)有害生物普查成果匯編[M]．北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2008．

Pathogen and Occurrence Regularity of Populus Davidiana Rust Disease in Kongtong Mountains Natural Conservation Area of Gansu Taitong

Bao Shuangling1,Zhang Yali1,Zhu Xuetai2,Ma Zhengxue2
(1．Administration of TaitongGKongtong Mountain National Nature Reserve,Pingliang 744000,China; 2．College of Life Science,Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China)

Populus davidiana rust disease is a serious plant disease for populus davidiana in Kongtong mountains natural conservation area of Gansu Taitong．A followGup investigation on the occurrence regularG ity of populus davidiana rust disease in this conservation area is conducted by sampling,separation and iG dentification of pathogenic fungus．The result shows pathogenic bacteria occurred in this conservation area is Melampsora lariciGpopulina Kleb．The occurrence regularity of this pathogens in this conservation area is mainly as per below:populus davidiana starts getting sick from the end of May to the beginning of June．Damage degree aggravates gradually at the end of June．The disease spreads rapidly at the middle and end of July．With the further aggravation of the disease degree,the virus infection rate amounts to 100%．At the middle and end of August,under 60%of leaves turning black and 30%of them falling off,the growth vigor of populus davidiana suffers a strong impact．This research result basically reflects the occurrence regularity of populus davidiana rust disease in this conservation area,provides a theoretical evidence for the populus davidiana protection in this conservation area,and lays a foundation for the protection research on populus davidiana rust disease．

Kongtong mountains natural conservation area of Gansu Taitong;Populus davidiana rust disG ease;Occurrence regularity;Countermeasures

S432

A

1004G0366(2016)02G0033G05

10．16468/j．cnki．issn1004G0366．2016．02．008．

2015G06G26;

2015G08G10．

甘肅太統(tǒng)G崆峒山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)科研基金項(xiàng)目(GTJ20130301)．

鮑雙玲(1967G),女,甘肅平?jīng)鋈?工程師,研究方向?yàn)橹参锊∠x(chóng)害及防治．EGmail:407085436＠qq．com．

馬正學(xué)．EGmail:mzhx53＠nwnu．edu．cn．