基于森林演替理论的松材线虫综合治理路径

毛朝明，阙利芳，蒋灵华

基于森林演替理论的松材线虫综合治理路径

毛朝明，阙利芳，蒋灵华*

（浙江松阳县自然资源和规划局，浙江 松阳 323400）

松材线虫病是危害松科植物的重要病害，我国自1982年在江苏南京紫金山发现以来，已进行了长期的防治工作，由于该病传播途径多、治理难度大，当前防控技术存在一定的局限性，因此仍造成大面积扩散蔓延。通过结合多年来松材线虫病防治的工作实践，分析了目前松材线虫病防治工作存在的问题，综合了各地松材线虫病治理工作取得的一些成就，提出根据森林演替规律，实施分类治理的路径。对非疫区，加强外来松木及制品的检疫力度，避免疫情传入；在疫区，通过树干注射，杀灭优势树木体内松材线虫，消灭病源，保护松树；对松木纯林进行较大强度择伐，降低松树密度，通过抚育、补植等营林措施，促进林下乡土树种的生长，培育针阔混交林，维护生物多样性，促进森林向更加稳定的地带性植被演替，加强森林对病虫害的抵御能力，实现松材线虫病的有效治理。

松材线虫；综合治理；森林演替；生物多样性

松材线虫病主要危害松科植物，对松树造成毁灭性破坏。该病1905年在日本首次发现以来，已对中国、日本、美国、加拿大、墨西哥、韩国、朝鲜、葡萄牙等多个国家的松科植物造成严重危害，被列为国际重要检疫对象。中国自1982年首次在江苏省南京紫金山的黑松上发现该病后，已发现能危害马尾松、红松、油松、樟子松、落叶松等60余种松科植物，自发病以来一直举全国之力开展各种防控治理，延缓了该病的蔓延速度。但是纵观近40年来的病情发展情况，该病从单点发现到全面扩散，现呈加速蔓延的趋势。根据2019年9月国家林业和草原局发布的我国松材线虫病疫区第14号公告显示，2019年1—8月全国新增县级松材线虫病疫区46个，全国共累计有18个省(自治区、直辖市)的623个县级行政区划定为松材线虫病疫区。针对松材线虫病防控工作难度大、耗资多、效果不佳、扩散快的局面，本文提出要充分利用已取得的现代防治技术，实行分类治理，来提高松材线虫病防治效果的治理思路。对非疫区要通过严格检疫，防止疫情侵入；疫区林班内开展采用树干注药杀灭线虫，减少传染源；对松树纯林进行改造，通过降低松树密度，通过抚育、补植阔叶林，培育针阔混交林，维护生物多样性，促进和引导地带性森林顶级群落的加快构建，加强森林对病虫害的抵御能力，实现疫区松材线虫病的有效治理。

1 目前我国松材线虫病的防治情况和取得的技术成就

1.1 防治的基本情况

目前，我国松材线虫病在国家林业和草原局的统一领导下，以各级政府主导，根据国家林业和草原局制定的《松材线虫病防治技术方案》[1]开展防治工作。

1.1.1 总体要求 国家林业和草原局制定的《松材线虫病防治技术方案》[1]疫情防治总体要求是以清理病死（濒死、枯死）松树为核心措施，以媒介昆虫药剂防治、诱捕器诱杀、打孔注射等为辅助措施的综合防治策略。同时，强化检疫封锁，加强疫木管理，严防疫情扩散。

1.1.2 主要技术 根据《松材线虫病防治技术方案》[1]和《松材线虫病疫区和疫木管理办法》[2]，在媒介昆虫羽化前，对疫情发生小班内的病死（濒死、枯死等）松树进行全面采伐，可向疫情发生小班边缘向外延伸2 000 m，延伸范围内的采伐对象只限于濒死、枯死等松树，同时对疫木、伐桩、枝桠进行无害化处理，阻断媒介天牛羽化传播新的疫情；对林班内的媒介昆虫进行药剂防治、诱捕器诱杀、诱木引诱；对风景名胜区打孔注药和释放媒介昆虫天敌。

1.1.3 保障措施 国家林业局和草原局先后出台了《松材线虫病疫区和疫木管理办法》[2]和《松材线虫病生态灾害督办追责办法》[2]，对地方政府在检疫封锁、疫情除治、资金保障等职责作了具体规定，对地方林业主管部门执行《松材线虫病防治技术方案》[1]和《松材线虫病疫区和疫木管理办法》[2]等列为履责要求，来保障治理工作的全面落实，各级政府实行行政领导负责制，将松材线虫病防治目标列入政府考核评价指标体系，严格执行松材线虫病防治的各项要求。

1.1.4 治理成效 松材线虫病疫情治理得到地方政府和林业主管部门的高度重视，各级政府安排大量财政资金保障治理工作的开展，各项技术要求严格按照国家林业和草原局的统一规定，有效的延缓了疫情的蔓延速度。但是松材线虫疫情防治困难，随着现代人流、物流的高速发展，客观上为疫情传播带来风险，在全国范围呈现较快速扩散的态势。一些疫区县经历了松材线虫疫情发生、控制、撤销、重新发病成为疫区的过程[2]。

1.2 杀灭松材线虫的药剂研发和应用取得较大进展

国内外学者在杀灭松材线虫上进行了大量的研究，取得很多成效。Kazuyoshi Futai[3]研究注入树体内的甲维盐可灭杀松材线虫，清除潜在传染源，有效控制松材线虫病的发生和扩散。我国学者也进行了大量的研究，取得成功经验。黄俊等[3]研究发现通过树干注药1%阿维菌素微囊悬浮剂后枯死松树比率低于2%，并且林区松材线虫病发病率高于5%时，甲维盐注干防治费用低于清理死树的费用。潘伟华等[4]将甲维盐注干到健康马尾松树体，预防效果达100%；接种线虫后10 d注干施药，对松材线虫病的治疗效果也达100%，甲维盐进入树体后，可在3 a之内维持较高的浓度，连续3 a将马尾松的死亡率控制在0.19%~0.58%，可以对松墨天牛和松材线虫起到长效控制作用。张欣伟等[5]研究林间使用10%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐防治松材线虫效果良好，覃贵勇等[6]研究毒死蜱与阿维菌素和甲维盐联用对杀死天牛和松材线虫增效作用明显，可以起到同步防治的作用。李恩杰等[7]研究利用微生物药剂苏云金芽胞杆菌，韩双双等[8]利用异硫氰酸丙烯酯植物源杀线虫剂毒杀松材线虫，毒杀效果都好。针对松材线虫危害隐蔽性大的特点，树干注药传导良好的药剂不但对线虫有较好的防治效果，对钻蛀性害虫、枝梢害虫、食叶类害虫及螨类均具有较好的防治效果。使用树干注药技术，可以降低了药剂对非靶标生物的影响，不会造成环境污染[9]。目前各种杀灭松材线虫的化学药剂都已进入产业化生产，完全可以满足生产需求。

2 目前治理存在的主要问题分析

根据《松材线虫病疫区和疫木管理办法》，疫木处理以择伐为主，限制皆伐，仅对疫情发生小班内的病死（濒死、枯死等）松树进行全面采伐，也可向发病小班边缘向外延伸2 000 m，但延伸范围内的采伐对象只限于濒死、枯死等松树。清理疫木实践中基本以松树外部症状来确定采伐清理对象，对疫点周围一些无感病症状的感染松树未得到及时清理，当体内线虫潜伏一定时间，完成自我繁殖到达一定虫口数量后对松树造成危害，陈军[10]在研究引起松树危害虫量时发现，3 a生黑松苗接种量为6 000条的松苗，在接种第60天后，感病指数达到100。每株松苗接种量为8 000条，在接种第47天时，感病指数就已经达到100，该研究证明了树体内不同线虫数量对松树的致病程度是不一样的。同时这种危害在松树个体上有一定的差异，造成松树感染线虫到死亡有不同的潜伏期，短的几个月，长的有数年。在清理疫木实践中，若加大采伐疫点周围未表现感病松树的力度，这种采伐清理又带有盲目性；若对疫点周围松木每木线虫检测，工作强度大，同时存在取样误差和取样后检测期间被线虫侵染的风险，在实践中都难以推广；在实施诱杀林班内媒介昆虫时，被诱杀携带线虫的昆虫媒介仅占林内的极少数，大量的携带线虫的媒介昆虫在健康的松树上不断传播导致疫点周围扩大。在具体实践中，尽管上年度对感病林班濒死、枯死松木已清理彻底，各项技术处置到位，但是第二年又有大量枯死松木出现，彻底拔除疫点十分困难。

3 森林演替理论下的疫区综合治理路径

基于以上分析，松材线虫病的防治，要因地制宜，根据传播规律，通过控制传染源、切断传播渠道、保护易感松树、增加林分生物多样性、构建更加稳定的森林生态系统，来提高对病虫害的综合抵御能力，实现松材线虫病的综合治理。要加强外运疫木的管理，严禁未经无害化处理的疫木及其制品带出疫区；对林班选择部分优势松树，采用树干注射杀线虫剂和杀天牛药剂的方法，杀死体内线虫和天牛，保护松树健康生长；对松树纯林进行改造，降低松树密度，根据森林演替规律，通过抚育、补植乡土树种，进行阔叶化改造，维护生物多样性，加快地带性植被的恢复，使森林结构更加稳定，增强对松材线虫的抵御能力。对非疫区要加强外来松木及制品的检疫力度，避免人为传播。

我国大部分地区处于温带、亚热带地区，落叶和常绿阔叶林是主要的森林类型。长期垦殖开荒将原有森林毁灭殆尽，被针叶林所代替，东部为赤松、油松、马尾松，西部地区为云南松和思茅松等。以马尾松为代表的松科植物是重要的先锋树种，在绿化荒山、改善土壤环境等发挥重要作用，伴随着马尾松的生长，一些乡土树种也开始入侵、定居、生长，逐渐形成上层马尾松林，下层乡土阔叶林的异龄复层林的群落结构。根据森林演替规律，若无外力的影响，先锋树种一般只能维持一个世代。马尾松主要存在于森林群落演替前、中时期，随着进展演替的进行，中庸性或耐荫的树种组成新的群落，马尾松会逐渐退出群落，最终消失。随着现代制造业的发展和人口的增加，全球性的环境恶化、气候变化、生物多样性丧失等问题日益严峻，威胁着全球和平与稳定、粮食安全、可持续发展和人类健康等。而热带和亚热带森林是全球森林碳汇和生物多样性的核心区域，各国在对森林资源的可持续利用和有效应对生态危机上已形成共识，对森林的经营从利用木材和林副产品等直接产品向生态效益综合利用方向发展，把发挥森林气候调节、生态恢复、环境保护、绿色发展等功能放在突出位置，重视和努力恢复生物多样性，让森林更好的为人类服务。森林演替所形成的地带性顶级群落，树种更多，单位面积产量也更高，构建森林结构更加稳定，能发挥更好的生态效益。徐高福[10]对浙江千岛湖针叶林阔叶化改造的研究显示，针叶林阔叶化改造在提高生物多样性、预防森林火灾、涵养水源、保持水土等方面能更好的发挥作用。王良衍等[10]对次生马尾松针阔混交林研究，10 a后试验地内地带性常绿阔叶树种地位明显，林分结构优化，单位面积蓄积增加。

森林演替是一个植物群落被另一个植物群落取代的过程，干扰是生态系统演替的外在驱动力，特别是外来生物入侵以及人为活动已经成为重要的干扰因子影响群落的演替。松材线虫作为一种重要的外来生物，在入侵南方马尾松林后, 是在原有的生态体系内嵌入了一个新的物种类型, 因而引起了松林内植物群落的结构和功能发生变化, 进而促进了群落的演替和加速了原有群落的衰退[11]。丁圣彦等[12]研究认为马尾松等松科植物是亚热带地区次生演替中的重要前期树种，又是常绿阔叶林演替过程中的消退种，随着进展演替的进行会逐渐退出群落。松材线虫的入侵和清理病死松树所产生的复合干扰会加快马尾松的更新过程。章彦等[13]研究富阳地区松材线虫危害林分变化时发现，该地区的森林群落类型随着松材线虫的入侵，加快向常绿阔叶林的进程。在森林生态系统范畴内探讨松材线虫的防控问题，通过调控树种结构来实现有害生物的治理，为持续控制松材线虫病，实现森林多元化功能，促进了马尾松林生态系统良性演替[14]。王玉玲等[15]研究认为，松材线虫侵害后，能够促使群落的谱系结构由谱系发散向谱系聚集转变，促使演替前期的马尾松林向常绿阔叶林转变。对于担心大量松树砍伐后，对森林生态环境会造成损害，吴蓉等[16]研究表明，无论是马尾松纯林还是马尾松混交林群落，被松材线虫危害后，乔木层植物的种类及植物多样性均有较大程度的增加，原有森林群落并未向灌丛方向退化，反而比危害前生物多样性指数有较大的增加。虽然马尾松林被松材线虫侵害后短期内会造成木材减产和经济损失，但从生态系统功能和物种保护的角度来看，松材线虫入侵反而具有积极的作用[17]。在评价马尾松采伐强度对群落的影响上，王晓荣等[18]研究认为伐除优势马尾松(择伐强度为70%)时，对林分干扰较大，造成林内树种的聚集程度明显增加，促进了各个树种保留木和幼树的生长。李远发等[19]研究认为大径木择伐后林分经过较长时间恢复后，能够形成相对稳定的结构，种内竞争已成为推动群落演替的主要驱动力。李瑞霞等[20]研究弱、中、强3种间伐强度和未间伐样地比较，3种间伐强度显著都提高了林下植物丰富度指数、多样性指数和均匀度指数，同时显著降低了林下植物的生态优势度，表明生物多样性得到了丰富。王国明等[21]对舟山岛21个松材线虫病入侵前的马尾松林、黑松林进行典型样地调查，根据更新层树种的重要值采用模糊聚类结果划分为7种演替类群，与17年后对不同演替类群具代表性样地的复查结果比较分析发现，发生迹地的植物种群组成结构与相应的演替类型相对应，从而及早在松材线虫病大面积发生后，根据不同的演替方向进行人工干预和规划。石娟等[22]研究发现对于未受害且过密及刚受害的马尾松林分，可进行适度间伐，之后其恢复成的林型，可保持较高的物种多样性，从而增加松林对松材线虫的抵抗力；对于受害严重的松林，也可适当采取伐除受害木和补栽一定数量阔叶树的措施，促使其更新成混交林，这样既能保持群落结构和功能的稳定，又能增加松林系统的抵抗力。孙立峰等[23]研究南京紫金山自1982年松材线虫病入侵以来马尾松林植物群落演替规律发现，被松材线虫危害后，马尾松林、针阔混交林、阔叶林乔木层、灌木层中的植物种类、丰富度、生物多样性指数均呈递增趋势，被松材线虫病危害后的原马尾松群落正处在被地带性混交森林植物群落逐渐代替的正向演替阶段，对松材线虫病危害疫木清理后，进行抚育、清杂能使受害地形成稳定的地带性复层混交森林植物群落。高瑞贺等[24]研究发现松材线虫病伐除迹地内依然遭受松材线虫的危害，危害程度随样地内针叶树种比例的减小而减弱，5针5阔受害比较严重，3针7阔受害次之，1针9阔受害最轻，松材线虫病危害程度与寄生性昆虫个体数量、多样性指数和均匀度指数( 1针9阔＞3针7阔＞5针5阔)之间成反比关系。 Knops等[25]1999年研究表明：植物多样化制约着寄生性昆虫的数量，植物物种多样性的增大为寄生性昆虫提供了更多的庇护场所和其他各种资源，使其物种数和个体数量均有不同程度的增大，随着各林型内阔叶树种比例的增大，寄生性昆虫个体数量及多样性指数增加，遭受松材线虫病危害程度亦随之减轻。所有这些研究都表明，利用森林自然演替规律，并以人工促进演替的经营方式，加快森林进展演替速度，促进顶级群落的形成，维护生物多样性，提高森林群落的稳定性，是增强森林对病虫害抵御能力的根本方法，是实现松材线虫疫区综合治理的有效路径。

4 小结与讨论

松材线虫病是一种输入性的松树病虫害，给各国松科植物造成严重危害，理永霞等[26]研究认为松材线虫入侵扩张对所有气候带的松林生态系统都侵染风险，不断危害森林生态的安全。人们对松材线虫危害在认识上经历了不重视、扩散后逐渐重视，到治理困难后的高度重视的过程，在治理方法上主要采用砍伐并销毁疫木、防治中间媒介昆虫的方法，阻止传播扩散。由于治理的难度大，目前治理方法的局限性，遭受了边治理边扩散的困境，为此人们也在不断寻求更佳的治理手段。随着对该病研究的深入，特别是在健康树体检测到低虫量的线虫和杀线虫剂的成功研制并产业化生产，为松材线虫病的治理提供新的理论依据和防治手段。结合森林演替规律开展的疫区综合治理，通过减少松林总量，对采伐迹地抚育和人工补植乡土树种，进行针叶林的阔叶化改造，促使植物种群数量稳定增长，维护生物多样性，加快进展演替速度，构建稳定高效的顶级群落，使森林群落树种结构更加合理，是实现松材线虫病综合治理的新路径。

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[3] 国家林业和草原局.国家林业和草原局关于印发《松材线虫病生态灾害督办追责办法》的通知[EB/OL].(2019-6-3])[2019-06-10]. http://www.forestry.gov.cn/chinagreen/2/20190819/133629419352325.html.

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Integrated Management of Pine Wood Nematode Based on Forest Succession Theory

MAO Zhao-ming, QUE Li-fang, JIANG Ling-hua*

（Bureau of Natural Resources and Planning, Songyang County, Songyang, Zhejiang 323400, China）

disease is an important disease that endangers coniferous plants. Since it was found in Zijinshan, Nanjing, Jiangsu Province in 1982, China has carried out a long-term prevention and control work. Due to many ways of transmission and the difficulties in treatment, the current prevention and control technology still have some limitations. So it still causes a large-scale spread. Based on the work practice of pine wood nematode control in recent years, this paper analyzed the existing problems of pine wood nematode control, synthesized some achievements of pine wood nematode control in various regions, and put forward the path of implementing classified management according to the law of forest succession. For non epidemic areas, quarantine of exotic pine and products should be strengthened to avoid the epidemic introduction; in epidemic areas, through trunk injection, pine wood nematodes in dominant trees should be killed to eliminate the disease sources and protect pine trees; intensive selective cutting should be carried out in pure pine forests to reduce the pine density and promote the growth of trees in rural areas by cultivating mixed coniferous and broad-leaved forests so as to maintain the biodiversity, promote the forest succession, strengthen the forest resistance to pests and diseases, and ultimately achieve the effective control of pine wood nematode disease.

pine wood nematode; integrated management; forest succession; biodiversity

S763.18

A

2095-3704（2020）02-0138-06

2020-05-09

2020-05-13

毛朝明（1967—），男，高级工程师，主要从事森林培育研究，symzm0108@126.com；*通信作者：蒋灵华，高级工程师，15990436500@126.com。

10.3969/j.issn.2095-3704.2020.02.26

毛朝明, 阙利芳, 蒋灵华. 基于森林演替理论的松材线虫综合治理路径[J]. 生物灾害科学, 2020, 43(2): 138-143.