林木常见病害的种类、发生规律与防治措施研究

2024-06-13 21:44田春玲
种子世界 2024年5期

田春玲

摘 要:林木病害作为森林生态系统中的常见的问题,对森林的健康和生物多样性维护具有深远的影响。近年来,随着气候变化和人类活动的增加,林木病害的发生频率不断提升,病害范围不断扩大,给森林资源的保护和可持续利用带来了巨大挑战。因此,深入研究林木常见病害的发生规律及其有效的防治措施,不仅对于保护和恢复森林生态系统具有重要意义,也对维持全球生物多样性和生态平衡至关重要。本文以林木常见病害的发生规律与防治措施为研究方向,旨在通过林木常见病害种类、症状表现、发生规律的分析,探索有效的综合防控策略,从而为林木资源保护工作提供参考与借鉴。

关键词:林木病害;森林生态系统;植物检疫技术

林木是地球生态的重要组成部分,对于维护生态平衡、提供木材资源、改善环境质量等方面具有重要意义。然而,林木在生长过程中常常受到各种病害的侵袭,这些病害不仅影响林木的生长和发育,还可能导致林木死亡,给生态环境和经济发展带来严重影响。然而,传统林业生产模式下,由于忽视对病虫害的预防控制,致使一些病害得不到及时有效的治理,甚至造成森林生态系统恶化,直接威胁到人类社会的生存安全。因此,研究林木常见病害的发生规律,制定有效的防治措施,对于保护林木资源、维护生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。

1 林木常见病害的种类

1.1真菌性病害

真菌性病害在林木病害中占据了重要地位,其对森林生态系统的影响深远。真菌是一类能在活的或死的有机物上生长的微生物,很多真菌种类能引起林木病害。这些病害通常通过真菌的孢子传播,孢子在适宜的环境条件下萌发,侵入林木体内,导致病害的发生。真菌性病害的典型特征包括林木叶片出现斑点、枝干腐烂、树皮剥落等。例如,白粉病和炭疽病是影响广泛的真菌性病害,它们可以严重影响树木的生长发育和减少木材产量。针对真菌性病害的防治措施包括使用有效的真菌剂、进行适当的林木管理以降低病害发生的风险以及选育抗病品种。

1.2细菌性病害

细菌性病害虽然不如真菌性病害普遍,但在某些情况下也能对林木造成严重损害。这类病害是由细菌引起的,这些细菌能够通过空气、水、土壤或昆虫等途径传播。细菌性病害通常表现为林木叶片上的水浸状斑点、树皮溃疡、流胶等症状。例如,溃疡病是一种典型的细菌性病害,它可以导致树木的枝干形成溃疡,严重时甚至导致树木死亡。防治细菌性病害的方法包括使用抗生素和细菌剂、加强林区卫生管理以减少病菌的传播途径,以及培育抗病性强的树种。

1.3 病毒性病害

病毒性病害虽然在林木中不如其他类型病害常见,但它们一旦发生,往往难以控制,并且可能对林木造成长期的伤害。林木病毒通常通过昆虫媒介(如蚜虫、叶蝉等)传播,也可能通过接触传染或通过病毒污染的种子和苗木传播。病毒性病害在林木上的表现多种多样,常见的症状包括叶片畸形、色斑、生长迟缓甚至整株枯死。比如花叶病毒病害就能导致林木叶片出现花斑或条纹,影响树木的外观和生长。病毒性病害的防治较为困难,主要依赖于防止病毒传播的措施,如控制害虫数量、使用无病毒的种子和苗木、及时移除受感染的植株等。

1.4 寄生性病害

寄生性病害是由寄生植物或动物(如寄生虫)引起的,它们附着在林木上,从林木体内吸取养分,进而影响林木的生长发育。常见的寄生性病害包括植物寄生(如桑寄生)和昆虫寄生(如松材线虫病)。植物寄生通常发生在林木的枝干或根部,导致林木养分流失,生长迟缓,甚至死亡。昆虫寄生如松材线虫病,则通过昆虫如松墨天牛传播,引起松树枯死,对松林生态系统造成重大破坏。寄生性病害的防治措施包括定期检查林木健康状况,及时移除受寄生影响的树木以及采用生物防治方法控制寄生昆虫的数量。

1.5非生物性病害

非生物性病害又称为非传染性病害,是林木中相对常见的一类病害,其发生并非由病原微生物或寄生生物引起,而是由环境因素、人为活动或物理伤害等非生物因素所导致。这类病害对林木的健康和生长具有显著影响,且由于它们通常与环境条件紧密相关,因此在预防和管理上具有一定的挑战性。非生物性病害包括但不限于干旱、水淹、冻害、盐害、风害、日灼伤害和化学伤害等。例如,长时间的干旱会导致林木水分不足,影响其正常生长,甚至导致枯死。水淹则会导致根部缺氧,影响树木的正常呼吸和养分吸收。此外,极端的低温环境会引起冻害,导致树木组织受损,影响其生长发育。盐害主要发生在土壤盐分过高的地区,导致林木生长受抑制。风害如台风或强风可能导致林木折断或倒伏。日灼伤害则是由强烈的日照造成的叶片灼伤或树干裂伤。化学伤害通常与农药使用不当或工业污染相关,可能导致林木生理功能受损。

2 林木常见病害的发生规律

2.1病原分布规律

林木病害的发生往往与病原的分布密切相关。病原微生物如真菌、细菌、病毒等,在林木生长环境中广泛分布,但它们的分布并不均匀。一些病原菌可能对特定的树种或环境条件有更强的适应性,因此,在特定的林木生长区域,这些病原菌的分布密度可能更高。例如,某些真菌性病害在温暖潮湿的环境中更为常见,而在干燥的气候条件下较少发生。细菌性病害则可能在土壤湿度较高的地区更为普遍。病毒和寄生虫导致的病害则可能与特定的宿主植物和昆虫媒介的分布有关。此外,不同的地理区域由于气候、土壤和植被的差异,可能会呈现出不同类型病害的分布特征。因此,对于林木病害的防控策略,需要考虑特定地区的环境条件和病原体的分布特点,以实施更为有效的管理措施。

2.2季节规律

林木病害的发生还受季节变化的影响,不同的病害在不同的季节有其发生高峰期。通常,春季和秋季是林木病害发生的高峰时期,这与气温和湿度的季节性变化有关。春季气温升高和降雨增多,这为真菌和细菌的生长提供了适宜条件,此时病害发生的频率通常会增加。而秋季,由于天气渐渐转凉且湿度适中,也有利于某些病原体的生长和传播。夏季高温干燥的条件可能抑制某些病原体的活动,但也可能加剧由干旱引起的非生物性病害。冬季低温则可能导致冻害等非生物性病害。因此,林业管理者在制定病害防控策略时,需要考虑季节因素,预测和准备应对可能在特定季节增加的病害风险。

3 林木常见病害的防治措施研究

3.1强化植物检疫技术应用

一是现场快速检测。在植物检疫和病害快速诊断领域,传统的分子生物学检测方法如聚合酶链反应(PCR)和实时荧光PCR虽然准确度高,但由于对设备和实验条件要求严格,难以适应现场快速检测的需求。相比之下,等温扩增技术由于其操作简便、反应条件宽松的特点,成为现场快速检测的理想选择。等温扩增技术的最大优势在于其反应过程中温度保持恒定,无需复杂的温度循环设备,使得现场操作更为简便。这一技术在快速性和灵敏度方面与传统的PCR技术相媲美,甚至在某些方面表现更优。此外,等温扩增技术对PCR中常见的抑制剂具有较高的耐受性,这意味着对核酸的纯度和质量要求相对较低。因此,该技术允许直接对样品进行粗提取后进行核酸扩增,极大简化了实验流程,降低了现场检测的难度。近年来,环介导等温扩增(LAMP)、重组酶聚合酶扩增(RPA)、交叉引物扩增(CPA)和重组酶介导扩增(RAA)等技术的研究和应用受到了广泛关注。

二是一次性高通量检测。根据国际病毒分类学委员会的最新数据,植物病毒和亚病毒的种类数量已经显著增加。在这一背景下,高通量测序技术(Next-Generation Sequencing,NGS)的应用变得至关重要。高通量测序技术作为一种强大的分子工具,科学家可以无偏差地检测已知和未知的病原体,极大地提高了检测的灵敏度和广谱性。这项技术能够同时对大量样品进行快速、精确的测序,有助于及时识别新的或变异的病原体,从而降低病害暴发的风险。在植物病理学领域,科研人员利用高通量测序技术已经发现了大量新的病毒、类病毒或病毒新株系。这些新发现的病原体中,有些已被证实对农业生产构成严重威胁,并被列入欧洲和地中海国家植物保护组织(EPPO)的检疫性有害生物名单。因此,高通量测序技术不仅是一个强大的研究工具,也是植物检疫和生物安全领域的关键技术,对于预防和控制植物病害、保护农业生产和生态环境具有重要意义。

3.2生物防治技术

生物防治技术,作为林木病害管理的一种环保和可持续的方法,近年来受到了林业管理者和科研人员的高度重视。这种技术主要利用自然界中的生物资源,如益虫、微生物(包括细菌、真菌、病毒)以及其他天敌,来控制或抑制林木病害的发生。生物防治技术的核心理念在于维持或恢复森林生态系统中的自然平衡,而不是依赖化学农药的过度使用。例如,利用某些特定的微生物,如拮抗真菌或细菌,可以有效控制林木中的病原真菌。这些微生物可以直接抑制病原体的生长,或通过增强植物的自身防御机制来减少病害的发生。另一方面,引入或增殖某些特定的益虫或天敌,如寄生蜂或捕食性昆虫,可以控制导致病害的害虫数量,从而间接减少病害的发生。

生物防治技术在实践中的应用需要考虑多种因素,包括目标病害的生物学特性、生物防治剂的选取和施用方式以及生态环境的具体条件。成功的生物防治案例通常需要对所涉及的生态系统有深入的了解,以确保所采用的生物防治剂与当地环境相适应,并能与其他管理措施有效结合。此外,生物防治技术的开发和应用还需要强调科学研究和技术创新,比如通过基因工程技术改良或筛选高效的生物防治剂。在实施生物防治时,还应考虑其长期效果和潜在的生态风险,确保生物防治措施的安全性和可持续性。

3.3化学防治技术

化学防治技术是林木病害管理中使用最广泛的方法之一,主要依赖于化学农药来控制或消灭病原体。这种方法的优势在于快速、直接且效果显著,能够在短时间内控制大规模的病害暴发。化学农药包括杀菌剂、杀虫剂、杀螨剂等,它们可以针对特定的病原体或害虫设计,从而在林木病害防治中发挥关键作用。例如,针对真菌引起的林木病害,可以使用特定的杀菌剂来抑制或杀死病原真菌;针对由昆虫传播的病害,则可以采用相应的杀虫剂来控制害虫数量。化学防治不仅适用于突发性的病害紧急处理,也可作为常规管理的一部分,用于预防性控制林木病害的发生。

然而,化学防治技术的使用需谨慎对待,以避免可能导致的环境污染和生态风险。长期或不恰当使用化学农药可能导致病原体对药物产生抗性,降低防治效果,并可能对非靶标生物造成伤害,破坏生态平衡。因此,合理使用化学农药,如正确选择药剂种类、合理确定施用剂量和频率,是化学防治技术中的关键。同时,与其他防治方法如生物防治和农艺防治结合使用,实行综合病害管理),能更有效地减少对环境的负面影响。

3.4物理防治技术

物理防治技术在林木病害管理中起着至关重要的作用,尤其是在环境友好和可持续发展的背景下,这种无化学残留的防治方法显得尤为重要。物理防治主要指通过物理手段来预防或控制病害的发生,这些方法通常包括机械防治、物理隔离、温度和湿度控制等。机械防治例如剪除受病害影响的枝叶或整株植物,可以直接去除病源并减少病害的传播。再比如芦芽山在国槐尺蠖防治中还利用震动数目枝干的方式来使大量幼虫坠地,随后进行集中灭杀。再如物理隔离,通过设置防护网或其他屏障来阻挡病原体或害虫的侵入。此外,调节环境条件,如适当的温度和湿度控制,也能有效抑制某些病原体的生长和繁殖。例如在温室或苗圃中,通过调控温湿度可以预防或减少霉菌和其他病原体的发展。此外,利用病虫害的生物特性来进行捕杀和灭除也是物理防治技术的有效手段。例如芦芽山自然保护区就利用趋光性对国槐尺蠖的成虫进行捕杀;在树冠垂直投影面积东南方向深5米的位置挖蛹,并对这些越冬蛹进行灭杀。

值得注意的是,物理防治技术的应用需要综合考虑林木的生长环境和病害特性。例如,在森林管理中,适当的林分密度控制和林下植被管理可以减少病原体的滋生和传播。更关键的是,物理防治技术也常常与其他防治措施如化学防治和生物防治相结合,以实现最佳的防控效果。例如某森林自然保护区内就采用物理、生物、化学相结合的综合防治技术对多种病虫害进行防治。在透翅蛾的防治上,一方面该保护区利用成虫的趋光性对透翅蛾的成虫进行大量诱捕,另一方面又利用杀螟松药剂喷洒树干,以实现对其幼虫的灭杀。在松毛虫的防治上,该保护区用白僵菌或苏云金杆菌以及人工繁殖的寄生蜂黑卵蜂进行生物防治,同时还利用人工摘除卵块或黑光灯诱捕进行物理防治。

虽然物理防治技术的优势在于其环境友好性和可持续性,但在实际应用中也面临一些挑战,如成本、劳动强度和对于大面积病害防控的限制。因此,发展高效、低成本的物理防治方法,并将其与其他综合病害防治技术相结合,是提高林木病害防治效率的关键。

综上所述,林木常见病害的种类有真菌性病害、细菌性病害、病毒性病害、寄生性病害、非生物性病害。而林木常见病害呈现出病原分布规律和季节性规律,通过结合特定地区的环境特征和季节性变化,采取植物检疫技术、生物防治技术等多种针对性的防治措施,可以保护森林资源,维持森林生态系统的健康和稳定。

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