湖北松材线虫病发生概况和防治对策

徐小文 许秀环 罗治建 周席华 蔡明乾 王义勋

摘 要： 本文概述了近年来湖北省松材线虫病发生历史、发生现状、发生规律和致病机理;分析了松林组分相对单一、极端不利气候、物流频繁和基础设施建设、技术支撑不够等因素对湖北松材线虫病影响，导致该病害呈跳跃式爆发趋势;并提出了强化政府主导责任、加强科技攻关力度、提高防治队伍素质和推进社会化防治等建设性意见，以期为有效防控湖北松材线虫病蔓延提供理论参考。

关键词： 松材线虫病;扩散规律;防治措施;湖北省

中图分类号：S43   文献标识码：A   文章编号：1004-3020（2021）02-0054-06

Occurrence and Control of Pine Wood Nematode Disease in Hubei

Xu Xiaowen（1） Xu Xiuhuan（1） Luo Zhijian（2） Zhou Xihua（2） Cai Mingqian（3） Wang Yixun（1）

（1.Hubei Academy of Forestry Wuhan 430075;2.Hubei Forestry Pest Control and Quarantine Station Wuhan 430079;

3.Wuhan Forestry Science and Technology Extension Station Wuhan 430024）

Abstract： the occurrence history，present situation，occurrence law and pathogenic mechanism of pine wood nematode were summarized in this paper in Hubei province in recent years，and analyzes the influence of many factors，such as relatively single composition of pine forest，extremely unfavorable climate，frequent logistics and infrastructure construction，insufficient technical support，etc.，which leads to the jump outbreak trend of pine wood nematode in Hubei Province.Some constructive suggestions were also made in order to provide theoretical reference for the effective prevention and control of the spread of pine wood nematode in Hubei Province，including strengthening the leading responsibility of the government，strengthening scientific and technological efforts to tackle key problems，improving the quality of control team and promoting socialized prevention and control.

Key words： pine wood nematode disease;diffusion law;control measures;Hubei province

松材线虫病是世界上最具危险的毁灭性森林病害之一[1-2]。该病害最早在日本发生，直至1971年才确认病原为松材线虫Bursaphelenchus xylophilus。截至目前，该病害已在日本、韩国、中国、葡萄牙、西班牙、美国、加拿大和墨西哥等亚洲、欧洲和北美洲多个国家扩散和蔓延，造成当地松林大面积死亡，导致巨大的经济损失，并对生态安全造成极大威胁[3-4]。中国松材线虫病最早于1982年在南京中山陵发现，随后全国多个省份相继发现该病害，截至2019年12月31日，松材线虫病已扩散蔓延至18个省250个县666个疫区，受害松林面积超66.67万hm2，造成直接经济损失和生态服务价值损失达上千亿元[5-6]。其中，湖北松材线虫病于1999年在恩施市首次发现，随后不断扩散蔓延，发生面积和疫点个数呈持续上升趋势，截至2019年12月31日，湖北省已有81个县415个乡镇级疫点[7]。面对当前松材线虫病发生危害的严峻形势，本文简要概述了湖北省松材线虫病的发生概况及原因分析，并对湖北松材线虫病防治措施提出了合理化建议，以期为今后该病害科学防控提供参考。

1 松材线虫病发生概况

1.1 湖北松林面积与分布

湖北省地处东西、南北气候过渡地带，全年平均温度15～17 ℃。全省林业用地面积860万hm2，约占全省国土总面积的46.4%。其中，集体林地791万hm2，占林地总面积的91.7%[8]。全省的森林覆盖率超39%[9]，其中松树面积占全省用材林资源量的45.03%[10]。这些松林主要分布在鄂东的大别山山脉、鄂西的秦巴山和武陵山山脉以及鄂南的幕府山山脉。

1.2 湖北松材线虫病发生历史

1999年，湖北省首次在恩施市发现松材线虫病，发病面积超600 hm2[11-12]。随后，武汉市于2002年在洪山区花山镇（现东湖高新区花山街及青山区八吉府街）发现松材线虫病，发生面积为156.13 hm2。宜昌市于2006年在宜都市报道有该病疫情[13]，先后秭归县、长阳县、夷陵区（含峡口风景区，三峡植物园）、点军区、西陵区、伍家区、猇亭区等8个县（市，区）发生松材线虫病，对三峡库区生态环境安全造成较大影响。作为鄂西北地区重要的生态屏障的襄阳市于2009年在保康县发现松材线虫病疫情[14]，近年来在襄陽市的疫点数目已增长至35个[7]。黄冈市于2009年在红安县首次发生松材线虫病，发生面积66.67 hm2[15]，目前已有9个县市共计40个疫点[7]。咸宁市于2011年在赤壁市首次发现松材线虫病[16]，于2016年在咸安区和崇阳县发现松材线虫病。随州曾都区、十堰张湾区、荆门的掇刀区和黄石的铁山区于2017年被国家林业局确定为松材线虫病疫区[17]。荆州市松滋市于2018年被确定为疫区[18]。鄂州市梁子湖区和鄂城区、孝感市孝昌县、大悟县和安陆市于2019年被确定为松材线虫病疫区[19]。近20年来，湖北松材线虫病逐渐扩散至全省13个市，发生面积从254 hm2增加至9.71万hm2，病死树数量在2020年高达121万株[20]。

1.3 湖北松材线虫病发生现状

1.3.1 松材线虫病呈跳跃式爆发趋势

自1999年首次发现松材线虫病以来，经过20年的扩散蔓延，湖北省已确定81个县415个乡镇级疫点[7]，尤其自2017年以来该病害的疫点数目从45个骤增至415个，发生面积从0.51万hm2迅速扩大至9.71万hm2，使得全省200多万hm2的松林生态安全受到严重威胁（表1）。

近年来，该病害在湖北省境内扩散蔓延较快，主要体现在以疫点为中心逐渐向四周扩散，导致外围疫点数量逐渐积累增多，爆发成灾;其次，沿大型输电工程、新修铁路和公路等基础设施快速蔓延，出现长距离、大跨度、跳跃式扩散，且分布面积广，防治难度大。

1.3.2 松材线虫病感染寄主潜在风险增大

在自然界感染松材线虫病的松树种类较多，在葡萄牙和西班牙多为海岸松[21];在美国多为欧洲赤松和欧洲黑松[22];在中国、日本和韩国等亚洲以黑松、赤松和马尾松为易感树种[23]。此外，在一些国家和地区发现白云杉、黑云杉等也能够感染[24]。

湖北省境内马尾松、日本黑松、湿地松和火炬松等松属树种皆有分布，为感染松材线虫病的潜在寄主[25]。目前，湖北松材线虫病多发于马尾松寄主，但是随着疫情不断扩大蔓延，其它寄主感染松材线虫病的几率增大，在襄阳市曾报道华山松感染松材线虫病[14]。此外，湖北省林业有害生物鉴定中心数据显示，偶尔在湿地松枯死木样品上檢测到松材线虫和天牛幼虫。这表明，湖北松材线虫病感染寄主潜在风险增大，无疑将增加该病害的防控难度，带来更大的挑战。

1.4 松材线虫病成灾原因分析

1.4.1 松林成分相对单一为病害发生创造有利条件

马尾松由于具有速生丰产、耐瘠薄、用途广泛等优点，成为湖北种植最为广泛的针叶树种，占湖北省森林面积37.8%[26]。大面积的马尾松林为松材线虫病的发生和扩散提供了良好的物质基础。

1.4.2 极端不利气候加剧松材线虫病发生

湖北省气象数据表明，在2018～2019年，省内的年平均降水量较常年分别减少7%和25%，出现了历史少见的伏秋高温连旱[27-29]。2018年出现持续时间长、连续高温日数这种极端事件的次数更是为1961年来第1位。较长时间的干旱促使松林长势变差，造成树势衰弱，耐病虫害能力显著下降，导致松树死亡数量激增。同时，马尾松毛虫间断性爆发，大量取食松针，造成树势衰弱，利于媒介昆虫松褐天牛蛀干产卵，增加了松材线虫感染风险。

1.4.3 松材线虫病防治难度大且技术支撑不够

松材线虫病具有致病性强，传播速度快，防治难度大的特点，且松树感病后最快可在40多天即可枯死[30]。松林面积分布范围宽广，且呈现多点、多面扩散，一旦松树感病，往往难以控制。其次，疫情监测、疫木监管和媒介昆虫防治等技术支撑和措施落实也是影响松材线虫病防制的重要因素。

1.4.4 物流频繁和基础设施建设加快了病害传播

湖北位于中国中部，交通区位优势显著，公路通车总里程超27.5万km;通航河流229条，通航里程8 433 km;拥有7个民用机场和多家航空公司;铁路营业里程超5 000 km。水、陆、空等多方位交通运输，物流业景气指数不断攀升，但频繁的交通物流也给松材线虫疫木及其制品提供了长距离、大范围传播的条件。其次，大型输电工程、新修铁路和公路等基础设施建设加快了松材线虫疫木及其制品长距离、大跨度、跳跃式扩散。

2 松材线虫病发生规律

松材线虫病的发生过程与多种因素紧密相关，包括致病性的松材线虫、媒介昆虫、寄主松树、与松材线虫相关的细菌、真菌和环境因子等[31]。其中媒介昆虫的传播能力对于松材线虫病的防控具有关键作用。松材线虫媒介昆虫种类主要是墨天牛属的昆虫，在中国，松墨天牛被认为是能够有效传播松材线虫病的主要媒介昆虫[32]。

松材线虫侵染和传播的过程可简述为：松材线虫在寄主植物体内大量吸收营养，并快速繁殖后代。当定植的松树体内由于线虫数目的大量激增无法满足其生长时，松材线虫会逐渐向松墨天牛的蛹室靠近，在天牛羽化成虫前，穿过天牛的气孔进入其呼吸器官中。随后，天牛成虫取食新的松树或产卵时，线虫从天牛气管中逸出通过其取食造成的伤口侵入新的寄主体内[33]。

松墨天牛在湖北地区1年发生1代，以2～4龄幼虫在树皮和木质部内越冬为主，次年春开始化蛹，4月中旬成虫开始羽化，从羽化孔飞出，至嫩枝嫩梢上补充营养，再于树干部或粗枝条的树皮上形成刻槽并产卵其中[34-35]。孵化的幼虫能够蛀入树体的韧皮部、木质部。全年均有幼虫，有世代交替现象[34]。

3 松材线虫病致病机理

当前，松材线虫的致病机制还不明确，但是有学者提出了三种学说受到普遍的认可。①酶学说。该假说认为松材线虫分泌的细胞壁降解酶类能够通过降解和破坏松树薄壁细胞的细胞壁和细胞膜，从而阻碍寄主水分的运输，最终导致松树萎蔫[36-37]。②毒素学说。该假说认为松材线虫病与线虫产生的、线虫表明携带的细菌产生的或寄主由于代谢紊乱而产生的有毒物质有关[38]。这些有毒物质主要有苯甲酸、儿茶酚、8一羟基香芹鞣酮、二氢松柏醇、10一羟基马鞭烯酮和苯乙酸等[3]。③空洞化学说。该假说认为松材线虫入侵后，能够诱导松树体内单萜和倍半萜的含量激增，这类物质渗入松树管胞后，由于其具有强烈地挥发性和疏水性，进而导致管胞形成空洞和寄主水分运输受阻[3，39]。上述三种假说从生理生化的层面揭示了松材线虫病的致病机理，但在分子水平上目前还缺乏系统和统一的结论，不过致病基因或相关因子正被越来越多的鉴定和解析。比如编码松材线虫纤维素酶和糖基水解酶的基因[40-42]、富含半胱氨酸分泌蛋白家族的类毒液过敏原蛋白[43-44]、解毒作用相关基因[45-47]和在抗氧化活性中具有重要作用的活性氧代谢相关基因[48]等。另外，线虫的伴生细菌在其致病过程中的作用正得到更多的关注和研究[49-50]。

4 科学防治措施

松材线虫病受到湖北省委省政府、省林业局及各级地方政府的高度重视，迅速采取系统的防控措施积极应对，在一定程度上有效遏制了病情扩散蔓延。

4.1 以病原松材线虫为出发点的防控技术

对于轻微发病的松树，使用高效内吸性杀线虫药剂来抑制病原。对于发病死亡的病树，采取彻底清理的方式，每年冬季和春季将病死树一次性皆伐，砍伐后枝条集中到指定地点就地焚烧，树干则集中到指定地点焚烧或用大型粉碎机粉碎成木屑运送到定点疫木加工企业加以利用，而伐桩则应按照《松材线虫病防治指南》进行除害处理。

随着对松材线虫病致病机理的深入解析，更多的技术和方法被成功应用，如生防菌剂“Smal-007”在闽北疫区经推广使用后起到了较好的防治效果[51]。它的作用原理是通过替代松材线虫体表的产毒细菌来降低其致病力从而实现对病害的防控[52]。

4.2 以传播媒介昆虫为出发点的防控技术

松墨天牛是松材线虫病自然传播方式的主要媒介昆虫。对媒介昆虫的监测和防控是该病害防治的重要内容[53]。悬挂诱捕器主要是用于松褐天牛发生期、发生量的监测预报，也在成虫活动期起到一定诱杀效果。

松墨天牛化学防治主要在天牛成虫补充营养期，采用地面喷洒或飞机喷洒的方式对树干、冠部施用化学药剂（噻虫琳或绿色威雷等），通过触杀或胃毒作用杀死媒介昆虫，切断松材线虫的传播途径。对于古松树或公园、景区、寺庙等区域的松树，采用在树干基部打孔注药的方法，具有扩散快、在树体存留久以及对环境风险小等优点[54]。

松墨天牛的生物防治以天敌昆虫控制和杀虫微生物利用为主[55]。常用的松墨天牛的天敌有管氏肿腿蜂和花绒寄甲，花绒寄甲宜选择松墨天牛幼虫和蛹期释放;放肿腿蜂应掌握在天牛幼虫1～2龄期，气温25～28 ℃，相对湿度60%～70%的晴天放蜂[12]。而松墨天牛的杀虫微生物有真菌、细菌和线虫等，其中以白僵菌作为松墨天牛重要病原微生物[56]。

4.3 检疫防控技术手段

松材线虫病的远距离传播与贸易往来密切相关。货物木质包装材料和疫点的病木都是人为传播松材线虫的载体，一旦流向非疫区，则可能导致该地迅速发生疫情。因此，加强检疫检验力度和执法力度成为控制疫情的重要措施。湖北省出台《湖北省松材线虫病疫木安全利用管理办法》和《湖北省林业有害生物防治条例》等规章制度中就突出强调了检疫工作的重要性和必要性。对松木加工和储藏地的检疫检查，对松木非法运输和加工的查处，有效降低了松材线虫病的人为传播因素。

5 对策探讨

新时期的松材线虫病防控工作将以生态文明思想为指导，以推行生态文明建设为战略目标，强化松材线虫病的科学防控。湖北松材线虫病防控工作经过不断摸索和实践，从疫情监测、疫木处理、检疫执法和综合防控等方面都已经形成一套系统的防控工作方案。

5.1 强化政府主导责任，发挥政府职能作用

切实落实政府和相关部门的防控责任，明确省、市、县、乡各级政府在松材线虫病防治中的职责，充分发挥党委、政府的领导和主导作用;力促区域间和部门间的协作，更大限度的发挥政府和部门的职能作用，形成防控整体合力。

5.2 加强科技攻关力度，推进科学防治指导

加大对松材线虫病疫情监测、病害防治和疫木处理的科研投入，将先进科学技术应用到该病害的防控工作中来。将传统的地面监测与航空遥感监测相结合，构建“天、地、空”一体化的平台，更加高效全面的做好疫情监测工作;研发更加安全高效的防治措施;筛选对媒介昆虫或松材线虫高效低毒的药剂。大力推进疫木的资源化利用，樹立变害为宝、化害为利的理念，依靠科技的支撑稳步实现疫木的资源化利用。通过科技的力量不断优化防控策略，将新技术、新方法推行到实践当中，以实现对松材线虫病的科学防控。

5.3 加强专业人才建设，提高防治队伍素质

专业人才是做好松材线虫病防控工作的基础，只有不断加强人才队伍的建设和提升其专业技能，才能应对复杂的防控形势。通过制定和学习防治工作基本指南、定期开展培训班，发放技术手册和实地技术指导等方式培养出一批高素质的专业人才，为病害的防控工作做好人才保障。

5.4 因地制宜、分类施策，推进防治社会化

不同地区的疫情发生程度、发生范围和发生特点都各不相同，在这种情况下，要根据各地实际，制定出适宜的防治方案。另外，积极探索和完善社会化防治也是今后的重点工作，鼓励和支持优秀的企事业单位参与到防控工作当中，将试点成功的社会化防治措施如绩效承包防治形式等推广开来对于提高防控效率有很好的促进作用。

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（责任编辑：唐 岚）