遼寧省松材線蟲病疫木伐根傳播風(fēng)險研究

李德斌，李志鵬，王偉韜，吳昊，羅在全，姜生偉

（1.東北林草危險性有害生物防控國家林業(yè)和草原局重點實驗室,遼寧 沈陽 113122；2.遼寧省危險性林業(yè)有害生物防控重點實驗室,遼寧 沈陽 113122；3.沈陽工學(xué)院生命工程學(xué)院,遼寧 沈陽 113122；4.遼寧省林業(yè)有害生物防治檢疫站,遼寧 沈陽 110001；5.遼寧省林業(yè)和草原局,遼寧 沈陽 110000；6.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),遼寧 沈陽 110866）

由松材線蟲Bursaphelenchus xylophilus引起的松材線蟲病是一種毀滅性的重大林木病害，遼寧省自2016年在大連市首次發(fā)現(xiàn)以來，相繼在丹東、撫順、本溪、沈陽、遼陽、鐵嶺等市的22 個縣（區(qū)）發(fā)生，2021年染病松林總面積達4 733 hm2，對全省森林資源及生態(tài)系統(tǒng)造成巨大損失[1]。2017-2022年，全省共采伐清除疫木373 萬株，僅疫木伐根處理一項累計費用就達7 500 萬元[2]。

遼寧省地處我國東北部，是目前我國松材線蟲病疫區(qū)分布的北部，包含暖溫帶北部和中溫帶南部部分地區(qū)，通過對媒介昆蟲和寄主植物監(jiān)測調(diào)查，新增寄主植物紅松Pinus koraiensis、樟子松Pinus sylvestrisvar.mongolica，新增媒介昆蟲云杉花墨天牛Monochamus saltuarius[3-4]，但病害的流行規(guī)律特別是疫木伐根在病害傳播中的作用還有待進一步深入研究。

明確松材線蟲病疫木伐根在病害傳播中的作用，不僅是病害流行學(xué)的理論問題，也是病害防治的實踐問題，對于修訂現(xiàn)行防控對策、科學(xué)確定處理措施具有重要的指導(dǎo)意義。為此，筆者于2021-2022年在遼寧省部分疫區(qū)開展了疫木伐根中媒介昆蟲種類、數(shù)量、分布、攜帶松材線蟲比率和攜帶量，以及伐根中松材線蟲比率、數(shù)量和衰減規(guī)律等調(diào)查，在此基礎(chǔ)上評價松材線蟲病疫木伐根在病害傳播中的作用，對全省現(xiàn)行的防治技術(shù)規(guī)程提出修訂建議。

1 材料與方法

1.1 疫木伐根采集

在2020年秋季普查基礎(chǔ)上，經(jīng)2021年春季野外踏查后，在大連市甘井子區(qū)、撫順市大伙房林場和蒼石林場、遼陽市鏵子林場分別選擇試驗地。大連市甘井子區(qū)感病松樹為黑松Pinus thunbergii，已知媒介昆蟲為松墨天牛Monochamus alternatus；撫順市大伙房林場、蒼石林場和遼陽市鏵子林場感病松樹為紅松、油松Pinus tabuliformis，已知媒介昆蟲為云杉花墨天牛。

2021年4月和2022年5月，隨機選取實施疫木除治作業(yè)后的伐根250 個，整體挖出用作試驗材料。疫木伐樁高度控制在5 cm 以內(nèi)，清理干凈后去掉直徑小于2 cm 的側(cè)根和須根，保留伐根主體及樹皮，將其帶回實驗室，置于網(wǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)（圖1）。培養(yǎng)條件為正常室溫，相對濕度40%以上。

圖1 放置疫木伐根的網(wǎng)箱Fig.1 Net cage for placing the diseased stump

疫木伐根采集信息詳見表1。

表1 2021-2022年疫木伐根樣本信息Tab.1 Sample information of diseased stumps from 2021 to 2022

1.2 疫木伐根中媒介昆蟲調(diào)查

定期檢視網(wǎng)箱內(nèi)昆蟲羽化情況，將羽化后的昆蟲收集、存放在離心管中，記錄每種成蟲的羽化數(shù)量；隨機抽取昆蟲樣本，在解剖鏡下進行形態(tài)學(xué)鑒定并拍照留存；采用貝爾曼漏斗法分離蟲體內(nèi)可能含有的線蟲，并采用形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)方法進行鑒定。

1.3 疫木伐根中松材線蟲衰減情況調(diào)查

2021-2022年，從每年5月開始對樣地疫木伐根內(nèi)松材線蟲衰減情況進行連續(xù)取樣分析。采用貝爾曼漏斗法分離線蟲，并進行形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定。2021年選取大連市、撫順市和遼陽市的黑松、油松和紅松疫木伐根260 個，每根分3 段檢測，共檢測780 份樣品（表2）。2022年5-9月，選取撫順市采樣地內(nèi)紅松和油松疫木伐根各30 個，分上下2 段，使用生長錐鉆取深度30 cm 分離樣品，每月一次，共計取樣檢測600 份；選取遼陽市采樣地內(nèi)油松疫木伐根30 個，方法同上，共計取樣檢測300 份；選取大連市黑松疫木伐根10 個，方法同上，共計取樣檢測100 份。

表2 疫木伐根內(nèi)松材線蟲衰減調(diào)查樣本信息Tab.2 Sample attenuation survey of B.xylophilus in diseased stump

2 結(jié)果與分析

2.1 疫木伐根中昆蟲羽化情況

從250 個疫木伐根中共培養(yǎng)、收集到昆蟲1 177頭，經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定主要為松幽天牛Asemum striatum、褐梗天牛Arhopalus rusticus、松瘤象Sipalus gigas等。疫木伐根中沒有發(fā)現(xiàn)已知的媒介昆蟲松墨天牛和云杉花墨天牛。

按樹種統(tǒng)計，從紅松疫木伐根中收集到362 頭，占比 30.76 %；油松疫木伐根中收集到641 頭，占比54.46%；黑松疫木伐根中收集到174 頭，占比14.78%。按昆蟲種類統(tǒng)計，松幽天牛157 頭，占比13.34%；褐梗天牛811 頭，占比68.90%；松瘤象157 頭，占比13.34 %；其他昆蟲52 頭，占比4.42 %。隨機抽取松幽天牛66 頭、褐梗天牛297 頭、松瘤象48 頭，累計411 頭進行松材線蟲檢測，均未發(fā)現(xiàn)攜帶松材線蟲。見表3。

表3 疫木伐根羽化出昆蟲種類、數(shù)量和攜帶松材線蟲情況Tab.3 The species and quantity of insects emerging from infected stumps and whether carrying B.xylophilus

2.2 疫木伐根中松材線蟲衰減情況

在2021 和2022年的5-9月，累計調(diào)查伐根360 個，檢測伐根樣品1 780 份。紅松疫木伐根中檢測到松材線蟲的比率隨時間呈下降趨勢，2021年5-9月，檢測到松材線蟲的比率從60% 降到20%；2022年5-6月，紅松疫木伐根中檢測到松材線蟲的比率50%～60%，至7月樣本中檢測不到松材線蟲（圖2，3）。油松疫木伐根中檢測到松材線蟲的比率由初期的20%～40%，至9月樣本中檢測不到松材線蟲。黑松疫木伐根中檢測到松材線蟲的比率10%～30%，至8月樣本中檢測不到松材線蟲。3 種松樹疫木伐根在松材線蟲衰減速度上存在差異，2021年9月僅紅松疫木伐根中仍檢測到少量松材線蟲，2022年9月3 種松樹疫木伐根均未檢測到松材線蟲。

圖2 2021年疫木伐根松材線蟲衰減情況Fig.2 Attenuation of B.xylophilus in diseased stumps in 2021

圖3 2022年疫木伐根松材線蟲衰減情況Fig.3 Attenuation of B.xylophilus in diseased stumps in 2022

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，3 種松樹的疫木伐根均未發(fā)現(xiàn)松材線蟲病的已知媒介昆蟲松墨天牛和云杉花墨天牛；在疫木伐根中收集到的松幽天牛、褐梗天牛、松瘤象3 種昆蟲成蟲均未攜帶松材線蟲，成為松材線蟲病潛在媒介的風(fēng)險極低；3 種松樹疫木伐根雖然感病當(dāng)年一定比例（紅松最高不超過60%）含有病原松材線蟲，但從翌年5月開始其數(shù)量和比例均呈遞減趨勢，至9月樣本中均未檢測到松材線蟲。因此，在遼寧省松材線蟲病疫區(qū)，疫木伐根參與病害的侵染循環(huán)、自然擴散傳播松材線蟲病的風(fēng)險極低。

本研究中，在大連市疫區(qū)黑松疫木伐根上僅收集到褐梗天牛，沒有收集到已知的媒介昆蟲松墨天牛。張旭臣 等[5]2021年在大連市甘井子區(qū)黑松林間誘捕到褐梗天牛和松墨天牛，其中數(shù)量最多的是褐梗天牛。大連市松材線蟲病疫區(qū)地處暖溫帶，是遼寧省疫區(qū)的最南端，是松墨天牛自然分布的邊緣地帶，蟲口密度沒有亞熱帶和熱帶地區(qū)高，且主要分布在松樹的主干和大側(cè)枝上，極少分布在疫木的伐根中，這與亞熱帶地區(qū)馬尾松疫木伐根傳播松材線蟲病的研究結(jié)果有一些差異[6-8]，但與暖溫帶地區(qū)黑松疫木伐根的研究結(jié)果較為一致[9]。

本研究中，在撫順市、遼陽市松材線蟲病疫區(qū)紅松和油松疫木伐根上收集到松幽天牛、褐梗天牛、松瘤象等昆蟲成蟲，沒有收集到已知的媒介昆蟲云杉花墨天牛。經(jīng)分離檢測，松幽天牛、褐梗天牛、松瘤象均未攜帶松材線蟲，不能成為松材線蟲病的傳播媒介。范立淳 等[10]2021年在撫順市、本溪市松材線蟲病疫區(qū)的紅松和油松林間誘集到云杉花墨天牛、褐梗天牛、松幽天牛、松花天牛Rhagium inquisitor、小灰長角天牛Acanthocinus griseus、雙簇污天牛Moechotypa diphysis、灰長角天牛Acanthocinus aedilis?？梢娏珠g誘集的天牛種類多于伐根中飼養(yǎng)出的天牛種類，這些天牛的種類及在松樹上的分布差異是由其自身的生物學(xué)特性所決定的。

在遼寧省松材線蟲病疫區(qū)，分布最為普遍的是褐梗天牛。在此次疫木伐根研究中，褐梗天牛的檢出量最大，占所獲昆蟲總數(shù)的68.90%，經(jīng)多次分離沒有發(fā)現(xiàn)攜帶松材線蟲，不能成為傳播媒介或潛在媒介，這與武海衛(wèi) 等[9]在山東省威海市的研究結(jié)果一致。

在遼寧省松材線蟲病疫區(qū)，疫木伐根中松材線蟲的含量和比率隨時間遞減直至完全消失，這一衰減規(guī)律與陳元生 等[8]的研究結(jié)果較為一致，即疫木伐根中可檢測出松材線蟲，且新伐根上線蟲密度較大，但隨時間推移松材線蟲密度逐漸下降至消失。

遼寧省冬季平均氣溫-13～-2.9 ℃，實施松材線蟲病除治冬季作業(yè)時，處理疫木伐根的勞動強度大、費用高。因此，根據(jù)本試驗的研究結(jié)果，在松材線蟲病疫木伐除時必須保證伐樁高度低于5 cm，因特殊位置或地形不能保證伐樁低于5 cm 時，建議采取剝皮處理措施。如能達到以上作業(yè)標(biāo)準，遼寧省松材線蟲病疫區(qū)的疫木伐根可不再進行藥物、鋼絲網(wǎng)罩、塑料包膜等其他處理。