吳躍開,歐國騰
(1.貴州省林業科學研究院,貴陽 550005;2.貴州省黔南州林業局,貴州 都勻 558000)
國外麻瘋樹主要有害生物種類及其入侵風險分析
吳躍開1,歐國騰2
(1.貴州省林業科學研究院,貴陽 550005;2.貴州省黔南州林業局,貴州 都勻 558000)
掌握國外麻瘋樹主要有害生物種類及其入侵中國的風險性,為保障我國麻瘋樹種植安全及制定相關有害生物的檢疫管理措施提供參考。查閱大量文獻資料,并根據有害生物風險性分析(PRA)程序,從國外分布狀況、潛在經濟危害性、受害寄主的經濟重要性、在國內傳播擴散的可能性及危險性管理難度等5個方面對各種有害生物進行定性、定量分析,利用最終計算出的R值確定各有害生物的入侵風險等級。結果表明:確定國外麻瘋樹重要有害生物種類30種,其中特別危險1種,高度危險11種,中度危險16種,輕度危險2種;建議將其中中度危險等級以上的種類列為檢疫對象,并制定切實可行的檢疫防范措施。
麻瘋樹;國外有害生物;入侵風險分析;檢疫對象
麻瘋樹(JatrophacurcasL.)是大戟科植物,種子可用來提煉生物柴油,是極具發展潛力的生物質能源樹種之一,目前在非洲、亞洲、美洲等許多熱帶國家廣泛種植,在我國云南、四川、貴州、海南等省區的熱帶地區也有大面積的發展。傳統上,麻瘋樹被認為其有很強的抗病蟲特性,病蟲害極少,但這樣的結論事實上是基于對其野生單株的粗略觀測結果,隨著人工林面積的擴展,病蟲害問題突顯,已成為許多地區發展麻瘋樹的主要制約因子之一。其中,國外記載的許多重要病蟲害種類,在我國均未有發生為害的報道。由于中國與這些地區的國家的經貿往來比較密切,也由于麻瘋樹種植區氣候條件上的相似性,國外麻瘋樹有害生物的入侵并在國內擴散為害的可能性是很大的,這對我國麻瘋樹種植產業構成了極大的潛在威脅,應引起我們的高度重視。有鑒于此,我們通過查閱大量文獻資料,對國外麻瘋樹主要有害生物種類進行了總結,篩選出其中重要種類,并根據有害生物風險性分析(PRA)程序,對這些有害生物種類進行入侵風險分析,從而為預防和控制麻瘋樹外來有害生物的入侵提供科學依據。
通過查閱國外相關文獻資料(期刊論文、專著、學位論文、會議論文、調研報告、網絡報道等)以及與國外專家的直接交流,盡可能詳盡地收集麻瘋樹國外重要有害生物種類,同時掌握其發生分布、為害特點、生物學特性、傳播途徑等。
將同時符合以下標準的種類列為重要有害生物種類:(1)專一為害麻瘋樹或其近緣樹種;或寄主較廣,但以麻瘋樹為主要寄主植物之一;(2)非中國原產,在國內尚未有分布、或新近傳入國內但尚未廣泛地適應性分布;(3)發生較普遍、危害面積較大、后果較嚴重。
本研究依照蔣青等(1995)建立的有害生物危險性評價指標體系,以及對這一指標體系的定量化分析結果,應用多指標綜合評價方法計算出各有害生物的危險性值。該分析方法的核心思想是:危險性指標體系設置有5項一級評估指標,各指標下又分解出若干二級指標;第I級評價指標的評價會上由第I+1級(即下一級)分解指標的評價值通過一定的數字關系(迭加、連乘、替代)來確定;各指標的評判等級都按4級進行劃分(分為3,2,1,0四級)。具體分析過程如下:
(1)有害生物的國內分布狀況(P1)。無下屬二級指標。由于由于本文討論的有害生物均為國內未有分布記載的種,取值均為最高值,即P1=3。
(2)潛在的經濟危害性(P2)。分解為3個二級指標:潛在經濟危害性(P21)、是否為其它檢疫性有害生物的傳播媒介(P22)、國外重視程度(P23)。計算公式:P2=0.6P21+0.2P22+ 0.2P23。
(3)受害作物的經濟重要性(P3)。分解為3個二級指標:受害寄主種類(P31)、愛害寄主種植面積(P32)、受害寄主特殊經濟價值(P33)。計算公式:P3=Max(P31,P32,P33)。由于麻瘋樹具有重要的經濟意義,取值均為最高值,即P3=3。
(4)傳播擴散的可能性(P4)。分解為5個二級指標:截獲難易(P41)、運輸中存活率(P42)、國外分布廣否(P43)、國內適生范圍(P44)、傳播力(P45)。計算公式:P4=(P41×P42×P43×P44×P45)1/5
(5)危險性管理難度(P5)。分解為3個二級指標:檢驗鑒定難度(P51)、除害處理難度(P52)、根除難度(P53)。計算公式:P5=(P51+P52+P53)/3
計算各有害生物的風險值(R):R=(P1×P2×P3×P4×P5)1/5
最后,參照中國有害生物的危險性綜合評價標準,根據R值將危險程度分為4級:其中R值3.0~2.5為特別危險,2.4~2.0為高度危險,1.9~1.5為中度危險,1.4~1.0為低度危險。
通過多年的、深度的資料查閱以及與國外同行專家的緊密交流,獲取了豐富的國外麻瘋樹病蟲害相關資料,涉及全球六大洲范圍內的58個國家及地區。依據上述標準,篩選出其中主要病蟲害種類30種,分別簡述如下。
發生分布:巴西。粗壯枝蝗是巴西部分地區麻瘋樹上的主要害蟲種類之一,其發生種群量大,為害麻瘋樹嫩梢、嫩葉、花序,嚴重為害時,受害植株頂端光禿一片。
2.1.2 美洲切葉蟻Attaspp. (Hymenoptera: Formicidae)
發生分布:洪都拉斯,厄瓜多爾,墨西哥,巴西。美洲切葉蟻主要包括Attamexicana和A.Sexdens兩個種類。在上述國家,美洲切葉蟻常見嚴重為害麻瘋樹幼苗、定植苗及幼林,切斷植物的莖基、嫩莖、嫩梢,或切割葉片。
2.1.3 頂切葉蟻Acromyrmexspp.(Hymenoptera: Formicidae)
發生分布:巴西。頂切葉蟻主要為害麻瘋樹扦插苗或實生幼苗的皮層,尤其喜歡為害剛育出的嫩苗,導致大量幼苗死亡,是為害麻瘋樹幼苗的重要害蟲種類之一。
2.1.4 麻瘋樹戟跳甲Aphthonaspp.(Coleoptera: Chrysomelidae)
發生分布:非洲熱帶地區,包括津巴布韋、莫桑比克、坦桑尼亞、馬里、肯尼亞、馬拉維、烏干達、布基納法索等。麻瘋樹戟跳甲事實上是一個復合種,主要包括A.cookei,A.dilutipes,A.Whitfieldi三個種類。該類害蟲主要為害麻瘋樹幼苗,以成蟲取食嫩葉,有時取食長大的綠葉及梢部;為害嚴重時,受害植株梢部變黑,萎蔫、落葉,狀如火燒,最終整株死亡。
2.1.5 旋枝天牛OncidereslimpidaBates (Coleoptera,Cerambycidae)
發生分布:印度、坦桑尼亞。成蟲將卵產在枝條內并繞枝條一周咬出深溝,導致枝條斷折枯死(幼蟲在掉落地面上的枯枝中發育);近地面兩英尺高、直徑12~21mm 的枝條最容易受害。
2.1.6 長角銹天牛StheniasgrisatorFabricius (Coleoptera,Cerambycidae)
發生分布:印度。其為害方式和O.limpida相似,即以成蟲用其強壯的下顎沿莖干或枝條基部咬割一圈,致其枯死并斷裂。受害枝條直徑一般在5~10cm;當植株枝條較少時,主干也會受害,這種情況下可導致全株死亡。
2.1.7 波紋三帶天牛LagocheirusundatusVOET=LagocheirusobsoletusThomson (Coleoptera:Cerambycidae)
發生分布:尼加拉瓜、墨西哥、洪都拉斯。在尼加拉瓜,該天牛常見蛀食為害麻瘋樹,其對麻瘋樹的潛在危害性僅次于蝽類害蟲。雌成蟲取食樹皮,將卵單個產在皮下2~3mm,或產在傷口上;幼蟲在樹干內沿軸向蛀食形成蛀道,其為害結果導致受害樹干或枝條腐爛枯死,甚至全株死亡;其為害造成的傷口還有利于病菌侵入或白蟻類侵入為害,更進一步加重災情。
2.1.8 天牛AcanthophorusrugicepsGahan (Coleoptera: Cerambycidae)
發生分布:印度。成蟲將卵產在麻瘋樹根系附近的土壤中,幼蟲孵化后鉆入土中開始蛀食為害根系,導致根部及部分主干中空、易碎,植株突然發生萎蔫并大量落葉,最終整株因根頸處坍塌而倒伏死亡。3年生及以上植株均可受其為害;對一塊近百畝的麻瘋樹林分進行了為期6年的觀察,發現11.3%植株嚴重受害。
2.1.9 象甲CophesnotaticepsMarshall =Sternocoelus(=Coelosternus)notaticepsMarshall (Coleoptera: Curculionidae)
發生分布:巴西。該害蟲在巴西多地發生且為害嚴重;一般危害麻瘋樹的干基部,雌成蟲將卵產在薄壁組織內,幼蟲孵出后由此處向木質部蛀食為害,幼蟲一般向根部方向蛀食,在里面形成許多蛀道,阻止水分運輸,樹木因缺水而枯死,并易發生倒伏,重時植株死亡。
2.1.10 木瓜秀粉蚧ParacoccusmarginatusWilliams and Granara de Willink(Hemiptera: Pseudococcidae)
發生分布:印度、斯里蘭卡、巴基斯坦、貝寧、美國、夏威夷、墨西哥、印度尼西亞、菲律賓。木瓜秀粉介殼蟲寄主廣泛,麻瘋樹是其主要寄主植物之一,常受到該蚧蟲的嚴重為害。害蟲刺吸為害麻瘋樹的葉、枝及果實,注入有毒物質,導致葉片褪綠變形,植株矮小,葉片及果實提前脫落,同時產生大量蜜露誘發煤污病,嚴重時可導致全株死亡。
2.1.11 麻瘋樹綿蚧LlaveiaaxinaxinLlave (Hemiptera: Coccoidea: Monophlebidae)
發生分布:危地馬拉。成、若蟲常群集于麻瘋樹枝干上刺吸取食,每一株樹上的蟲口密度可達數千頭之多。
2.1.12 豆小綠葉蟬EmpoascakraemeriRoss & Moore (Homoptera: Cicadellidae)
發生分布:巴西、墨西哥、尼加拉瓜、厄瓜多爾。尤其是在巴西,該葉蟬是麻瘋樹上的主要害蟲種類之一,分布廣泛、為害嚴重,常導致大量葉片發黃、變形,甚至導致葉片干枯死亡。
2.1.13 網紋薊馬RetithripssyriacusMayet(Thysanoptera: Thripidae)
發生分布:巴西、波多黎各、印度。害蟲成蟲及若蟲常成群聚集于葉片或幼果上,以其銼吸式口器為害植物葉片及果實的表皮,并吸取汁液,導致受害部位出現密集的白色斑點,為害嚴重時可導致葉片提前脫落。
2.1.14 爪哇麗盾蝽ChrysocorisjavanusWestw(Hemiptera: Scutelleridae)
發生分布:印度尼西亞。該種盾蝽是印度尼西亞的特有種,常在麻瘋樹的花果期出現為害,刺吸花序及果實的汁液,導致花序不能結果,或形成的果實干枯,從而導致林分產量減少。
2.1.15 印度麗盾蝽ChrysocorispurpureusWestw.=CallideapurpureaWestwood(Hemiptera: Scutelleridae)
發生分布:印度。該種盾蝽是印度麻瘋樹主要害蟲種類之一,以若蟲及成蟲刺吸麻瘋樹花序及果實的汁液,導致花序脫落,果實敗育、種子變形干癟;另外,其為害留下的刺吸孔還為病菌的入侵創造條件,導致在雨季容易發生果實腐爛病。
2.1.16 東南亞長盾蝽Scutellerasp.(Hemiptera: Scutelleridae)
發生分布:主要為東南亞國家,包括泰國、馬來西亞、柬埔寨、印度尼西亞。若蟲及成蟲能夠刺吸花序及果實的汁液,導致花序脫落,果實敗育、種子變形干癟;有時也會為害果柄,導致果實提早脫落。
2.1.17 德氏棉盾蝽CalideadregiiGermar(Heteroptera: Scutelleridae)
發生分布:貝寧、肯尼亞、幾內亞比紹、莫桑比克、加納、馬里、布基納法索。該害蟲主要取食花、果實及種子,導致花序敗育、果實提前脫落或其中的種子未能成熟,因其為害導致的種子重量減少高達20%。
2.1.18 紅點盾蝽PachycorisklugiiBurmeister(Het.: Scutelleridae)
發生分布:洪都拉斯、薩爾瓦多、海地、尼加拉瓜、墨西哥。在中美洲,該種盾蝽是麻瘋樹上是最常見的害蟲種類,常年可見,其種群量可達127頭/株,或 140,000頭每公頃;若蟲及成蟲主要取食果實,但也會取食花、葉脈,甚至是枝條,為害后果包括果實提前敗育、種子變形和空心、種仁重量以及食油量下降。
2.1.19 赫色盾蝽PachycoristorridusScopoli (Hemiptera: Scutelleridae)
分布:秘魯、巴西、尼加拉瓜。該種盾蝽的危害和Pachycoris klugii的危害類似,在局部地區麻瘋樹的受害株率可達100%。
2.1.20 種食盾蝽AgonosomatrilineatumFabricius (Hemiptera:Scutelleridae)
發生分布:哥倫比亞、澳大利亞。該種盾蝽以若蟲及成蟲刺吸果實汁液,造成種子敗育,已被證明是棉葉麻瘋樹J.gossypiifolia最具危害性的害蟲種類;而在實驗室條件下,該害蟲也被證實能夠取食為害麻瘋樹果實及種子,因而對麻瘋樹具有重大的潛在威脅。
2.1.21 帶紋喙緣蝽LeptoglossuszonatusDallas (Heteroptera: Coreidae)
發生分布:洪都拉斯、薩爾瓦多、墨西哥、尼加拉瓜、巴西、哥倫比亞。該蟲寄主植物廣泛,其中麻瘋樹是其高度適宜寄主種類,林間發生量很大。在麻瘋樹上,帶紋喙緣蝽主要為害未成熟的果實,即刺吸果柄及果皮、直至里面的種子的汁液,少數情況下也見為刺吸葉片葉脈的汁液;也能為害花序梗,導致花序干枯、種子畸形、果實脫落。
2.1.22 麻瘋樹銹菌PhakopsoraarthurianaBuriticá & Henn.=Malupajatrophicola(Arthur) Buriticá & Hennen
發生分布:墨西哥、巴西、哥倫比亞、波多黎各、美國、巴拉圭、古巴、波多黎各、巴拿馬、洪都拉斯、蘇丹、新加坡。麻瘋樹銹菌的寄主植物為麻瘋樹屬植物,包括JatrophacurcasL.,J.canescensMuell.-Arg.,J.gossypiifoliaL.,J.pohlianaMueller-Arg.等,可感染不同齡期的植株,幼苗受害時尤其嚴重,其為害導致葉片褪綠、壞死、脫落,為害嚴重時,受害植株下半部的葉片全部落光,嚴重影響植株的正常生長及果實發育。在巴西,該銹病的分布尤其廣泛且危害嚴重,已成為當地麻瘋樹的最主要病害種類之一。
2.1.23 麻瘋樹青枯病菌RalstoniasolanacearumSmith(Betaproteobacteria:Pseudomonadaceae)
發生分布:印度尼西亞。該病菌侵染導致的麻瘋樹青枯病是印度尼西亞麻瘋樹上最具危險性的病害種類,對當地麻瘋樹的生產具有重大潛在威脅。和其它幾種常見的重要植物病原細菌種類如Pseudomonassyringae,Xanthomonascampestris,Xanthomonascitri等不同,青枯雷爾氏菌是土傳細菌,可在土壤中存活很長時間,通過感染植物的根系并對植株木質部的導管組織具有很強的趨性,導致植物系統性病變的發生。初期癥狀表現為部分葉片(特別是近莖基部的葉片)發生萎蔫;隨著病情發展,大量葉片(甚至全部葉片)發生萎蔫脫落,包括枝條也發生萎蔫,病情嚴重時整株樹苗最終死亡;病株根部及莖基部表現濕腐,髓部及維管組織變褐色。
2.1.24 波多黎各麻瘋樹花葉病毒Jatropha mosaic Puerto Rico virus,JMV-PR
發生分布:波多黎各、古巴、牙買加。JMV-PR屬菜豆金色花葉病毒屬(Begomovirus)病毒,可通過煙粉虱(Bemisiatabaci)和嫁接進行傳播,而葉液和種子均不能起到傳播作用;該病毒病的危害癥狀主要是葉片畸形、卷縮,表面有突起,呈現醒目的黃色花葉狀。目前報道該病毒能夠感染麻瘋樹屬中的棉葉麻瘋樹(J.gossypiifoliaL.)、細裂珊瑚油桐(J.multifidaL.)、佛肚樹(J.podagricaL.),其對麻瘋樹上的潛在危害性極大。
2.1.25 印度麻瘋樹花葉病毒Jatropha mosaic India virus,JMIV
發生分布:印度。JMIV雖然也屬于菜豆金色花葉病毒屬病毒,但其與來自美洲的JMV-PR僅有 72.8%~75.2%的外殼蛋白(CP)核苷酸序列同一性,而與印度木薯花葉病毒(ICMV)的同一性為90%~95%,表示其與后者的親緣關系更為密切。由該病毒侵染引起的麻瘋樹花葉病毒病是印度麻瘋樹的主要病毒病種類之一,其典型病狀為葉面出現褪綠花斑,葉片卷曲變形,起泡,葉形變小,顯著影響麻瘋樹的正常生長。
2.1.26 印度木薯花葉病毒Indian cassava mosaic virus,ICMV
發生分布:印度。該病毒屬廣義木薯花葉病毒中的一類(病毒種),其為害癥狀與上述印度麻瘋樹花葉病毒病(JMIV)的為害癥狀相似。事實上,兩種病毒具有很大的親緣關系。
2.1.27 非洲木薯花葉病毒African cassava mosaic virus,ACMV
發生分布:加納、肯尼亞、埃塞俄比亞、肯尼亞。該病毒亦屬于廣義木薯花葉病毒中的一類(病毒種),其在麻瘋樹上引起的癥狀包括:葉片卷曲、變形,葉面起泡(有突起),葉形嚴重變小(尤其是嫩葉)。
2.1.28 東非木薯花葉烏干達病毒East African cassava mosaic virus-Uganda,EACMV-UG
發生分布:肯尼亞。該病毒是一個雜交病毒種,系廣義木薯花葉病毒中的兩個病毒種——非洲木薯花葉病毒(African cassava mosaic virus,ACMV)和東非木薯花葉病毒(East African cassava mosaic virus,EACMV)重組所產生的一個變異株系。EACMV-UG在肯尼亞是麻瘋樹上的優勢病毒種類;其與另一病毒種ACMV協同為害,不但加重了麻瘋樹的受害程度,同時還可能加大的病毒基因重組的機會,產生為害能力更大的病毒新種或株系,對本地區的重要農作物木薯或麻瘋樹造成更大的威脅。
2.1.29 麻瘋樹黃化花葉病毒Jatropha yellow mosaic India virus,JYMIV
發生分布:印度。JYMIV是一種獨特的單組分雙生病毒種類,無論是 DNA-B還是 DNA-b 均未檢測到。由于該病毒與其它相關的雙生病毒種類具有小于85%的相似性,據此JYMIV 被認為是Geminiviridae 科Begomovirus屬的一個新成員。自然條件下,該病毒可見感染棉葉麻瘋樹,感病率達60%,其癥狀表現為黃化花葉、葉子變形、葉脈腫大、植株矮化;由于麻瘋樹與棉葉麻瘋樹是同屬植物,JYMIV為害麻瘋樹的潛在可能性很大。
2.1.30 巴士托葉螨TetranychusbastosiTuttle,Baker & Sales (Prostigmata: Tetranychidae)
發生分布:巴西。該葉螨是巴西麻瘋樹上的重要害螨種類之一,發生比較普遍,多在葉背面取食為害,導致葉背面出現灰白色或銀色褪綠斑,隨著危害的發展,葉片變皺、提前脫落。
針對上述30種重要有害生物進行入侵風險分析,結果表明:特別危險1種,高度危險11種,中度危險16種,輕度危險2種(見表1)。
本研究結果表明,國外麻瘋樹上有害生物種類眾多,其中許多重要種類目前在國內均未有發生分布。為防止這些外來有害生物的入侵危害,建議將其中度危險等級以上的種類列為檢疫對象,并采取積極有效的科學風險管理對策。
值得指出的是,本名單是基于大量文獻報道的綜合分析基礎上提出的。在麻瘋樹檢疫性外來有害生物正式名單的制訂工作中,應綜合運用專家評估法和數據挖掘技術(比如SOM 聚類分析法),由此更科學地完成對麻瘋樹外來檢疫性有害生物名單的篩選工作。
[1]蔣青,梁憶冰,王乃楊,等.有害生物危險性評價的定量分析方法研究[J].植物檢疫,1995,9(4):208-211.

表1 國外30種麻瘋樹重要有害生物入侵風險分析結果
TheMainExoticPestsonJatrophacurcasPlantationsandTheirInvasionRiskAssessment
Wu Yuekai1,Ou Guoteng2
(1.Guizhou Academy of Forestry,Guiyang 550005;2.Forestry Bureau of Qiannan Prefecture,Duyun,Guizhou 558000)
In order to prevent the invasion of exotic pests ofJatrophacurcasL.,this paper summarized the main pests of jatropha plantation overseas based on literature reviews,and then conducted their invasion risk assessment according to the quantitative and qualitative analysis of their potential damages. The result showed that there are 30 important pests which were exclusively recorded overseas,including 1 species of very highrisk,11 species of highrisk,16 species of immediaterisk,and 2 species of low risk.It was suggested that all species above the immediate risk level be regulated as the quarantine objects.
JatrophacurcasL.;Exotic pests;Invasion risk assessment;Quarantine objectsy
2017-07-27
貴州省年度攻關項目(黔科合NY(2009)3065)
吳躍開(1972-),男,副研究員,碩士,主要從事植物病蟲害防治、有益昆蟲及微生物的應用開發研究工作,E-mail:ten1972@163.com。
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.06.027
S763.1/.2
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