松材线虫是广东地区重要的林业外来入侵生物,对本土松林种类及林业生态系统的功能稳定性造成严重威胁。广东地区松材线虫的入侵可分为三个历史阶段:入侵初期与局部发生时期、蔓延与危害时期及危害扩大与综合防治时期。松材线虫在广东快速扩散蔓延主要通过人为和自然两种传播途径。 Bursaphelenchus xylophilus is one of the major agricultural and forest invasive species in Guang-dong, which has caused severe damage towards stability of domestic species and ecology system. The invasion of the Bursaphelenchus xylophilus can be divided into three phases: initial invasion and partial occurrence, invasion spreading and damage appearance, damage enlarging and com-prehensive treatment. The rapid spreading of the Bursaphelenchus xylophilus in Guangdong is mainly through two approaches including human behavior and natural dissemination.
张波1,林孝文2,萧卫墀3,谭悦庆4,朱旭良4,赖韦文2,江雪伦2,向安强2*
1华南农业大学,农事训练中心,广东 广州
2华南农业大学,公共管理学院,广东 广州
3华南农业大学,人文与法学学院,广东 广州
4广东省博罗县农业技术推广中心,广东 博罗
Email:*xianganqiang@126.com
收稿日期:2015年7月10日;录用日期:2015年7月22日;发布日期:2015年7月28日
松材线虫是广东地区重要的林业外来入侵生物,对本土松林种类及林业生态系统的功能稳定性造成严重威胁。广东地区松材线虫的入侵可分为三个历史阶段:入侵初期与局部发生时期、蔓延与危害时期及危害扩大与综合防治时期。松材线虫在广东快速扩散蔓延主要通过人为和自然两种传播途径。
关键词 :松材线虫,外来入侵生物,历史考察,广东林业
以开放著称的广东,对于外来生物似乎也非常“开放”,这里已是我国生物入侵重灾区之一。广东温和的气候、充沛的降水等生态环境为外来生物提供了适宜的生存空间和条件。据统计,在200种外来入侵生物中,广东省就有近90种。2003年国家环保总局公布的首批16种外来入侵物种名单中,广东为12种,占75% [
外来入侵生物松材线虫,是松材线虫病的病原。广东现有4300多万亩松林,松材线虫病被视为松林的癌症,往往对松林造成毁灭性打击,对林业生态、林业经济造成重大损失。松材线虫自入侵广东以来,其导致的松材线虫病成为林业有害生物发生危害的主要种类 [
松材线虫最早在1929年由美国Steiner和Buhrer两人发现,1934年命名为Aphelenchoide xylophilus [
松材线虫本身活动范围有限,移动能力一般仅在寄主体内活动,自然传播方式主要靠媒介昆虫。松墨天牛(Monochamus alternatus)等媒介昆虫不但将线虫传带至适合的寄主上,同时还可造成有利于线虫侵入的伤口 [
松材线虫真正危害林业安全的是其作为病原的松材线虫病。松材线虫病(Bursaphelenchus xylophalus)又称松树线虫萎蔫病、松树萎蔫病、松树枯萎病,最早发生在北美洲地区,后迅速在世界范围内蔓延,是我国禁止入境的动植物检疫对象。该病于1982年在我国南京中山陵首次发现后,10年间安徽、广东、山东、浙江相继发生,现已成为我国毁灭性的森林病害。松树感病后一般2~3个月内死亡,国内外尚未有效的防治方法,其在日本危害严重并造成极大损失 [
研究得知,松材线虫病的危害大多从树冠上部开始出现症状,松树从出现症状到整株枯死所需时间因季节而异,在5~9月,只需1个月时间,冬春季病程较长,可达2个月。松树感染松材线虫病初期,感病枝梢针叶失绿变黄,嫩枝上可见到松褐天牛取食补充营养的痕迹;随后失绿变黄的感病枝梢逐渐增多,针叶相继出现红褐色萎蔫,由局部发展到整树针叶出现萎蔫,直到全株枯萎死亡。这时,针叶不萎缩,长时间内不脱落,树脂分泌停止,通常能够观察到松褐天牛产卵的刻槽,并陆续出现其它松树蛀干害虫的危害。此外,被松材线虫侵染枯死的树木,伴随着真菌生长,木质部往往有蓝变的症状 [
松材线虫借助松褐天牛(Monochamus alternatus)、墨天牛(Monochamus calolinensis)两种昆虫的活动传播,主要寄生在马尾松、黑松、湿地松等松属植物。梳理文献,还未发现有研究者证明松材线虫究竟如何入侵我国并传入广东的。但是,关于松材线虫病的发病及传播机理则有深入的研究结果。如图1所示,松材线虫传播主要有自然传播和人为传播两种途径。由此看来,松材线虫传入我国有两种可能方式,一是通过松褐天牛、墨天牛等传入我国境内,一种是通过贸易木材进口传入我国境内。自然途径传播是指松材线虫以松褐天牛、墨天牛等昆虫为传播媒介,借天牛进行传播和扩散 [
图1. 松材线虫传播的两种途径
松材线虫作为病原的松材线虫病至今难以得到有效的防治,是因为其致病机理非常复杂,学术界仍未研究清楚。国内外学者对松材线虫病致病机理主要有三种观点:1) 松材线虫分泌的酶破坏了松树薄壁细胞的壁和膜,导致松树死亡;2) 松材线虫入侵松树后,树体内出现了导致松树死亡的毒素;3) 松材线虫入侵松树后,树体内挥发性物质增加,管胞中形成空洞,致使松树体内水分输导受阻,松树萎蔫死亡 [
有学者通过对健康树的内生细菌与病害关系进行研究,选取马尾松水培离体作接种材料,初步研究出健康马尾松的内生细菌与病害的关系,首次发现松树茎部内生细菌与松材线虫病的发生有非常密切关系 [
研究发现,松材线虫病具有一定时期的潜伏期。由于松褐天牛的羽化期长,补充营养传播松材线虫的时间也很长,造成松树感染的时间不同,天牛传到松树上的线虫量也不同。同时,不同松树个体的长势有差异,对松材线虫的抗性在松树间也存在个体差异。松材线虫在部分松树体内存在后,其松树在当年并未表现外部症状,而在次年死亡 [
广东疫区的发病树种、气候条件及环境因素与国内外其它疫区有很大的不同 [
一个地区出现松材线虫病,说明当地出现松材线虫,有虫才有病。梳理各报纸对广东松材线虫病的报道,发现自1988年松材线虫入侵广东以来,为控制松材线虫病疫情被迫砍掉松林面积累计200多万亩。广东是全国多个省份中松材线虫病受灾情况最为严重的之一。
根据1997年有学者研究的当时广东松材线虫病害分布状况 [
2005年国家林业局公布,广东受灾地区包括广州市白云区、天河区、黄埔区、从化市、增城市,深圳市龙岗区、保安区,东莞市,惠州市惠城区、惠阳区、博罗县、惠东县共12个县区 [
2009年,有研究人员应用定量方法估计我国松材线虫病的适生性分布 [
2010年广东仍有8个地级市23个县级行政区发生松材线虫病疫情,发生面积超过21万亩,约占全国发生面积的四分之一 [
根据2011年最新统计,广东疫区已经扩大到广州大部分地方,及汕头、韶关、梅州、肇庆的部分地区 [
广东地区松材线虫对于林业危害具有范围广、面积大、防治难等特点,其入侵的历史阶段大致可以分为入侵初期与局部发生时期(1988~1995)、蔓延与危害时期(1996~1997)及危害扩大与综合防治时期(1998~至今)三个不可分割,紧密联系的阶段。每个阶段的危害程度都与松材线虫的致病机理及传播机理(包括自然传播和人为传播两条途径)密切相关。
1986年我国把松材线虫定为对外动植物检疫对象。沙头角植检人员把现场检疫松材线虫和林区监测作为重点任务,不定期进行调查 [
深圳是广东松材线虫病首发疫区,是松材线虫首先入侵地区,也是广东第一个对松材线虫病的形成、发展规律进行研究的地区。1993年,由广东森防站和深圳市绿化委员会等单位承担的国家科委重点课题“松材线虫病疫情变动规律及控制措施研究”,历经数年,并取得阶段性成果 [
从表1的数据来看,深圳发现松材线虫病之初,只有深圳地区才有相关统计数据,一直到1996年开始,才有惠州、东莞等地关于灾害发生面积和病树数量的统计数据。深圳、东莞、惠州、广州等四个城市是广东松材线虫病历年发生情况最为严重的地区。早在1995年,松材线虫已扩散传播到与深圳毗邻的惠州、东莞两市林区 [
该时期内,深圳采取了设立隔离林带以控制松材线虫的扩散。深圳在与内地相邻地区,建成一条长86 km,宽4 km,总面积2.6万公顷的阔叶树隔离林带;为防止疫区内病木外流,设立了12个木材检疫哨卡,全天24小时值班;对隔离带内疫情严重地区实行“小片皆伐”,并用化学药剂喷杀松褐天牛,成功地将病情控制在隔离带内,保障了广东及毗邻省区的松林安全 [
该时期,松材线虫病害迅速在深圳地区松林扩散蔓延,疫情持续加重。到了1996年,松材线虫突破隔离林带传播,侵入与深圳市相邻的惠州市和东莞市,广东的松材线虫病受灾面积快速扩大,病树数量迅速增加。至1997年,广东松材线虫病疫区面积上升到1.66万hm2,病树105,334株,累计枯死松树449,286
年份 | 疫情面积(万km2) | 病树(株) | 合计 | |||||
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深圳 | 惠州 | 东莞 | 深圳 | 惠州 | 东莞 | 面积 | 病树 | |
1988 | 1.13 | 4658 | 1.13 | 4658 | ||||
1989 | 1.4 | 46,134 | 1.49 | 46,134 | ||||
1990 | 1.4 | 26,775 | 1.4 | 26,775 | ||||
1991 | 1.55 | 29,390 | 1.55 | 29,390 | ||||
1992 | 1.28 | 52,000 | 1.28 | 52,000 | ||||
1993 | 1.03 | 55,686 | 1.03 | 55,686 | ||||
1994 | 0.68 | 51,200 | 0.68 | 51,200 | ||||
1995 | 0.44 | 6738 | 0.44 | 6738 | ||||
1996 | 0.4 | 0.15 | 0.13 | 3071 | 47,300 | 21,000 | 0.67 | 71,371 |
1997 | 0.27 | 1.06 | 0.34 | 2334 | 52,000 | 51,000 | 1.67 | 105,334 |
病树累计 | 449,286 |
表1. 1988~1997年广东松材线虫病历年发生情况表
(资料来源:参考文献 [
株 [
1998年,广东启动国家级松材线虫病工程治理试点项目,综合应用化学、人工、生物、物理、营林等防治技术措施,试图控制惠州、东莞、深圳等市松材线虫的扩散、松材线虫病成灾情况。但2000年在广州市白云区太和镇新发现松材线虫病疫情,证实松材线虫已入侵广州。根据2003年调查统计,广东发生松材线虫病的县级行政区有15个,发生面积2.076万hm2[
借鉴深圳市1993年的松材线虫病防治措施及经验 [
图2. 广东地区松材线虫入侵过程示意图
松材线虫入侵广东的历史,大致可以分为入侵初期与局部发生时期(1988~1995)、蔓延与危害时期(1996~1997)及危害扩大与综合防治时期(1998~至今),其入侵过程详见图2。每一个时期,松材线虫的蔓延和危害,皆通过两种途径传播,即自然传播和人为传播。自然传播,主要靠松褐天牛和墨天牛两种天牛传播。人为传播,一是进口送木材检疫过程中一些复杂的因素,如人为疏忽、物流量大等原因未能检疫出带病木材,流入境内从而得到传播;二是境内松材装卸货过程中,人为疏忽将病木与健康送木材混合堆放,病木中的松材线虫通过传播媒介松褐天牛将病害感染健康木材。
广东地区经济贸易交流频繁,松材线虫通过自然和人为途径在这种经贸活动过程中得到传播,并且难以防治。防治工作一方面从自然途径的重点即松褐天牛、墨天牛等传播媒介入手,另一方面则从人为途径的木材进口检疫、运输、发现病木入手,综合利用化学、生物、营林、检疫等措施手段。
松材线虫最早发生在北美洲地区,后迅速在世界范围内蔓延,是国际上公认的重要检疫性有害生物,为我国禁止入境的动植物检疫对象,也是广东林业病害的重要类型之一。广东于1988年6月首次在深圳沙头角梧桐山脉一带发现松材线虫病情,即标志着松材线虫已入侵广东深圳。2010年,广东已有8个地级市23个县级行政区发生松材线虫病疫情,发生面积超过21万亩,约占全国发生面积的四分之一。松材线虫在广东危害面积大,范围广,给林业造成重大的损失。松材线虫入侵广东的历史,大致可以分为入侵初期与局部发生时期(1988~1995)、蔓延与危害时期(1996~1997)以及危害扩大与综合防治时期(1998~至今)三个阶段。入侵初期与局部发生时期主要在深圳市局部发生并造成危害,蔓延与危害时期则从深圳市疫区扩大到东莞、惠州两市,危害扩大与综合防治时期便开始在广东省内大范围扩大并形成危害,综合防治受到重视并得到加强。三个不同的历史阶段并不是相互割裂分离的,而是密切相关、紧密联系的,并且前一时期是导致后一时期发生的重要原因。自松材线虫入侵广东以来,防治工作一直是重点及难点,虽然最近几年广东控制松材线虫病害疫情工作取得一定成效,但仍然存在一些问题,防治工作任重道远。
广东省博罗县农业技术推广中心——华南农业大学合作科研项目“广东农业重要外来生物入侵的历史与启示——以惠州市博罗县为中心的调研”(项目编号:华农研横字7700-H13510)。
张 波,林孝文,萧卫墀,谭悦庆,朱旭良,赖韦文,江雪伦,向安强, (2015) 广东林业重要外来有害生物松材线虫入侵的历史考察A Study of Historical Investigation on the Main Alien Forest Invasive Species Bursaphelenchus xylophilus in Guangdong. 林业世界,03,35-42. doi: 10.12677/WJF.2015.43007