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(dǎo)管組織,引起導(dǎo)管堵塞,最終導(dǎo)致黑松萎蔫死亡,這種病害對松木林產(chǎn)業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)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(nèi)林業(yè)管理者和研究者共同關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,深入了解黑松松材線蟲病的特點(diǎn),并采取科學(xué)有效的監(jiān)測和防治方法顯得尤為迫切。
一、黑松松材線蟲病的特點(diǎn)
(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(tài)系統(tǒng)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(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)幾何級數(shù)增長,導(dǎo)致病害很容易在森林群落中形成暴發(fā)性的擴(kuò)散,對整個林地的健康產(chǎn)生較大的影響。該病感染速度快表現(xiàn)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(shí)間內(nèi)形成大量的后代,導(dǎo)致感染源不斷增加,形成病害的傳播基礎(chǔ)。其次,黑松松材線蟲的傳播途徑復(fù)雜,包括自然傳播和人為傳播,使感染的樹木迅速擴(kuò)散到更廣泛的區(qū)域。最后,黑松松材線蟲還具有較強(qiáng)的抵抗力,使其在不同環(huán)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(dǎo)致寄主樹快速衰亡,最終導(dǎo)致整片森林的生態(tài)系統(tǒng)崩潰。該病的高致死率主要表現(xiàn)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(dǎo)管系統(tǒng)進(jìn)行繁殖和傳播,導(dǎo)致導(dǎo)管阻塞、水分和養(yǎng)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(yǎng)分供應(yīng)受到限制,整體生理機(jī)能受到極大影響,進(jìn)而導(dǎo)致樹木大面積死亡。其次,黑松松材線蟲在寄主樹內(nèi)引發(fā)的樹脂管塞阻止了正常的樹脂流動,樹木產(chǎn)生樹脂是為了防御外部侵害,但由于黑松松材線蟲引發(fā)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(dǎo)致其死亡。最后,黑松松材線蟲引發(fā)的病害還會導(dǎo)致寄主樹的結(jié)構(gòu)性損害,線蟲的活動使木質(zhì)部分受到破壞,導(dǎo)致樹干強(qiáng)度下降,促使寄主樹對風(fēng)、雨等外界環(huán)境的抵抗力減弱,進(jìn)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(shù)難度。技術(shù)難度主要源于黑松松材線蟲在寄主樹內(nèi)的隱蔽性,傳統(tǒng)的檢測手段難以發(fā)現(xiàn)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(nèi)的數(shù)量波動較為劇烈,增加了檢測的復(fù)雜性。因此,尋找一種對早期感染敏感、能夠準(zhǔn)確區(qū)分黑松松材線蟲的檢測方法勢在必行。
2.成本問題?,F(xiàn)有的一些先進(jìn)檢測技術(shù),如分子生物學(xué)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(zhǔn)確性,但其設(shè)備和技術(shù)要求相對較高,導(dǎo)致檢測成本居高不下,在大規(guī)模監(jiān)測和森林經(jīng)濟(jì)的可行性上帶來了一定的制約。
二、黑松松材線蟲病的監(jiān)測
(一)優(yōu)化檢測模式
在黑松松材線蟲病的監(jiān)測中,優(yōu)化檢測模式是確保早期發(fā)現(xiàn)感染跡象并及時(shí)采取措施的關(guān)鍵,不同的檢測模式可以相互補(bǔ)充,形成一個綜合、高效的監(jiān)測系統(tǒng)。
1.監(jiān)測普查。監(jiān)測普查是一種廣泛應(yīng)用的方法,通過定期對潛在感染區(qū)域進(jìn)行全面的調(diào)查,收集感染數(shù)據(jù),以便更好地理解病害的傳播動態(tài)。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(yōu)化監(jiān)測普查模式時(shí),應(yīng)考慮采用先進(jìn)的技術(shù),如衛(wèi)星遙感和地理信息系統(tǒng)(GIS),以提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和覆蓋范圍。同時(shí),定期的地勘和人工抽樣也是保證監(jiān)測效果的重要手段。
2.誘捕器監(jiān)測。誘捕器監(jiān)測是一種主動而有針對性的監(jiān)測方法,通過放置誘捕器吸引黑松松材線蟲,從而實(shí)現(xiàn)對其分布和數(shù)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測,可以更加直觀地反映感染源的活動情況。然而,誘捕器監(jiān)測也存在一些挑戰(zhàn),例如,確定合適的誘捕器類型和放置位置,以及數(shù)據(jù)的分析和解釋。在實(shí)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(jìn)而估算黑松松材線蟲的數(shù)量。
3.監(jiān)測預(yù)警。建立監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是防控黑松松材線蟲病的前沿措施之一,通過整合多源監(jiān)測數(shù)據(jù),建立合理的模型和算法,實(shí)現(xiàn)對感染風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)評估和預(yù)警。在優(yōu)化監(jiān)測預(yù)警模式時(shí),需要注重?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)性,引入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬和大數(shù)據(jù)分析技術(shù),以更好地捕捉感染源的動態(tài)變化。同時(shí),建立緊密的聯(lián)動機(jī)制,一旦發(fā)現(xiàn)感染跡象,能夠迅速啟動應(yīng)急響應(yīng)措施,有效遏制病害的傳播。通過結(jié)合遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)分析和人工智能等先進(jìn)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對潛在感染區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警。
(二)強(qiáng)化診斷方式
為了更準(zhǔn)確地識別和檢測黑松松材線蟲病,必須不斷強(qiáng)化診斷方式,采用多樣性的技術(shù)手段。強(qiáng)化診斷方式的研究旨在提高檢測的敏感性和準(zhǔn)確性,以更好地應(yīng)對該病害的傳播和擴(kuò)散。
1.外部診斷。外部病癥是黑松松材線蟲感染的顯著標(biāo)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(tài)學(xué)變化,可以建立更全面的外部診斷標(biāo)準(zhǔn)。例如,特定的樹干裂紋形態(tài)學(xué)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(jiān)測中的可行性。
2.分子生物學(xué)檢測。分子生物學(xué)技術(shù),尤其是聚合酶鏈反應(yīng)(PCR),在黑松松材線蟲病的檢測中表現(xiàn)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(zhǔn)確定位提供了高度敏感的手段。分子生物學(xué)檢測不僅可以用于單一樹木的檢測,還能在大面積范圍內(nèi)進(jìn)行高效篩查,有望提高監(jiān)測效率。近年,分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如實(shí)時(shí)熒光定量PCR和基因芯片技術(shù),為高通量檢測提供了可能,將有助于在大范圍區(qū)域內(nèi)快速診斷感染情況,以實(shí)現(xiàn)更及時(shí)的防治。
3.光譜與電生理檢測。光譜與電生理技術(shù)作為先進(jìn)的無損檢測手段,逐漸應(yīng)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(guān)于樹木生理狀態(tài)的信息,不僅可以用于感染的早期診斷,還可以提供關(guān)于病程發(fā)展和樹木反應(yīng)的深入理解。光譜與電生理檢測方法具有對感染源進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測的潛力,為更大范圍的監(jiān)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(huán)境中的存在,從而減緩病害的傳播和發(fā)展,這些方法通常以簡便、經(jīng)濟(jì)的方式介入,有助于保護(hù)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(jīng)感染的樹木予以切伐、破壞或處理,防止病原體繼續(xù)傳播至周圍的健康樹木。通過定期對患病樹木進(jìn)行識別、標(biāo)記和迅速處理,可以有效切斷病害的擴(kuò)散鏈,保護(hù)整個林分的健康。
疫木處理的優(yōu)勢是實(shí)施簡單,能夠迅速減輕感染區(qū)域的病害壓力。同時(shí),切伐的患病樹木也可以作為隔離區(qū),防止病原體向其他區(qū)域蔓延。同時(shí),可以通過招商引資,成立加工木材企業(yè),引進(jìn)新方法、新技術(shù)及處理木材設(shè)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(jìn)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(huán)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(qū)域,以阻斷病害的傳播路徑。清理枯木的實(shí)施對整個生態(tài)系統(tǒng)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(tài)空間,有助于促進(jìn)林分的更新和恢復(fù)。
3.立式誘木防治。立式誘木防治是一種結(jié)合物理和化學(xué)手段的創(chuàng)新方法,該方法通過在感染源周圍設(shè)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(jìn)行化學(xué)處理。這種防治方式的優(yōu)勢是能夠精準(zhǔn)地吸引和處理黑松松材線蟲,減少對周圍環(huán)境的干擾。同時(shí),立式誘木易于監(jiān)測,在提高防治效果的同時(shí)可以降低實(shí)施成本。使用立式誘木時(shí)間在昆蟲羽化前兩個月,誘木胸徑部位削出環(huán)剝帶,寬度為10 cm,深度至木質(zhì)部,每0.67 hm2設(shè)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(xué)防治方法
在黑松松材線蟲病的防治中,化學(xué)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(xué)藥劑應(yīng)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(chuàng)注射。微創(chuàng)注射技術(shù)是一種注射藥劑到樹木內(nèi)部的方法,以抵抗黑松松材線蟲的感染。通過此技術(shù),可以直接向受感染的樹木輸送有效的化學(xué)藥劑,從而達(dá)到控制病害擴(kuò)散的目的。該方法的優(yōu)勢是減少對環(huán)境的影響,因?yàn)樗巹┲苯幼饔糜谑芨腥緟^(qū)域,最大限度地減少了與外部環(huán)境的接觸。實(shí)際操作中,需結(jié)合黑松樹高、胸徑、冠幅對注射劑量、針數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,保證松樹內(nèi)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(shù)量,從而減緩病害的發(fā)展,該方法的優(yōu)勢是對環(huán)境友好,且相對較為經(jīng)濟(jì)。實(shí)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(jī)噴施噻蟲啉微囊懸浮劑2%,防治寄生生物成蟲。松林內(nèi)出現(xiàn)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(yōu)勢是其更自然、更可持續(xù),不會對環(huán)境產(chǎn)生較大的負(fù)面影響,然而實(shí)施生物防治也需要謹(jǐn)慎,必須考慮引入生物對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性和影響,以及引入后可能帶來的生態(tài)平衡變化,綜合考慮生物防治與其他防治手段的協(xié)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(tài)系統(tǒng)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(shù)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(shí)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(nèi),破壞其正常生理活動,達(dá)到控制線蟲數(shù)量的效果。引入寄生生物可以在一定程度上減少對環(huán)境的影響,與化學(xué)防治相比更加環(huán)保。然而,引入寄生生物需要對目標(biāo)生物和環(huán)境進(jìn)行深入研究,以確保引入的生物對其他生態(tài)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(shí)施需要依賴于科學(xué)的監(jiān)測和評估系統(tǒng),定期對林分進(jìn)行監(jiān)測,了解病害的發(fā)展?fàn)顩r,及時(shí)調(diào)整林分結(jié)構(gòu)和管理措施。同時(shí),科學(xué)研究支持也是不可或缺的。通過對不同區(qū)域、不同環(huán)境條件下的防治效果進(jìn)行長期觀測和分析,為制定更加有效的防治策略提供科學(xué)依據(jù)。
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(shí),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??茖W(xué)合理的林分改造還包括對感染區(qū)域的特殊處理,例如,在感染嚴(yán)重的區(qū)域進(jìn)行集中伐樹,以切斷線蟲傳播途徑。通過林分結(jié)構(gòu)的調(diào)整,可以形成相對封閉的生態(tài)系統(tǒng),從而防止病害的快速擴(kuò)散。
2.種前預(yù)防。在進(jìn)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(qū)域的感染風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),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(yù)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(qū)對黑松松材線蟲的抵抗力。種前預(yù)防包括對土壤環(huán)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(diào)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(yàn)工作。由于在樹木調(diào)度運(yùn)輸?shù)倪^程中很容易出現(xiàn)黑松松材線蟲病的大規(guī)模傳播,因此,在調(diào)度運(yùn)輸前做好對黑松松材的檢驗(yàn)是控制松材線蟲病傳播的關(guān)鍵措施。林區(qū)在運(yùn)輸林木時(shí)需要對跨境運(yùn)輸、跨區(qū)域運(yùn)輸?shù)哪静囊约跋嚓P(guān)產(chǎn)品展開全面檢疫工作,如果在檢疫過程中發(fā)現(xiàn)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(jìn)行蒸熏,以起到清理病蟲害的作用。如果病蟲害嚴(yán)重,需要對病木進(jìn)行銷毀來避免病蟲害大規(guī)模傳播;如果在林木區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)黑松松材線蟲病的傳播情況,相關(guān)部門必須做好林木運(yùn)輸渠道封鎖,并且對區(qū)域內(nèi)林木展開深度檢疫,確保病原體不會參與林木運(yùn)輸,以降低黑松松材線蟲病出現(xiàn)大規(guī)??鐓^(qū)域傳播的概率。同時(shí),林業(yè)檢疫部門在開展檢疫的過程中必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室檢測方法,如果在巡檢檢疫時(shí)發(fā)現(xiàn)松材線蟲和松褐天牛,或者出現(xiàn)部分嚴(yán)重枯木的情況,必須第一時(shí)間采集有效樣本做好實(shí)驗(yàn)室檢測工作,確保能夠準(zhǔn)確、快速調(diào)查黑松松材線蟲病的感染情況并且及時(shí)采取相應(yīng)措施。
四、結(jié)語
綜上所述,黑松松材線蟲病的特點(diǎn)及其防治方法的研究是一項(xiàng)復(fù)雜而緊迫的任務(wù),相關(guān)部門通過深入探討該病害的特點(diǎn),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(jiān)測方面,提出了優(yōu)化檢測模式和強(qiáng)化診斷方式的建議,旨在提高檢測的準(zhǔn)確性和效率,以便及早發(fā)現(xiàn)感染情況;在防治方法方面,物理防治、化學(xué)防治和生物防治方法的綜合運(yùn)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(chǔ),也為制定更加科學(xué)合理的防治策略提供了有益的參考。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和研究的深入進(jìn)行,有望更好地應(yīng)對這一威脅,維護(hù)森林健康,保護(hù)生態(tài)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(hù)等工作。