基于森林演替理論的松材線蟲綜合治理路徑

毛朝明，闕利芳，蔣靈華

基于森林演替理論的松材線蟲綜合治理路徑

毛朝明，闕利芳，蔣靈華*

（浙江松陽縣自然資源和規劃局，浙江 松陽 323400）

松材線蟲病是危害松科植物的重要病害，我國自1982年在江蘇南京紫金山發現以來，已進行了長期的防治工作，由于該病傳播途徑多、治理難度大，當前防控技術存在一定的局限性，因此仍造成大面積擴散蔓延。通過結合多年來松材線蟲病防治的工作實踐，分析了目前松材線蟲病防治工作存在的問題，綜合了各地松材線蟲病治理工作取得的一些成就，提出根據森林演替規律，實施分類治理的路徑。對非疫區，加強外來松木及制品的檢疫力度，避免疫情傳入；在疫區，通過樹干注射，殺滅優勢樹木體內松材線蟲，消滅病源，保護松樹；對松木純林進行較大強度擇伐，降低松樹密度，通過撫育、補植等營林措施，促進林下鄉土樹種的生長，培育針闊混交林，維護生物多樣性，促進森林向更加穩定的地帶性植被演替，加強森林對病蟲害的抵御能力，實現松材線蟲病的有效治理。

松材線蟲；綜合治理；森林演替；生物多樣性

松材線蟲病主要危害松科植物，對松樹造成毀滅性破壞。該病1905年在日本首次發現以來，已對中國、日本、美國、加拿大、墨西哥、韓國、朝鮮、葡萄牙等多個國家的松科植物造成嚴重危害，被列為國際重要檢疫對象。中國自1982年首次在江蘇省南京紫金山的黑松上發現該病后，已發現能危害馬尾松、紅松、油松、樟子松、落葉松等60余種松科植物，自發病以來一直舉全國之力開展各種防控治理，延緩了該病的蔓延速度。但是縱觀近40年來的病情發展情況，該病從單點發現到全面擴散，現呈加速蔓延的趨勢。根據2019年9月國家林業和草原局發布的我國松材線蟲病疫區第14號公告顯示，2019年1—8月全國新增縣級松材線蟲病疫區46個，全國共累計有18個省(自治區、直轄市)的623個縣級行政區劃定為松材線蟲病疫區。針對松材線蟲病防控工作難度大、耗資多、效果不佳、擴散快的局面，本文提出要充分利用已取得的現代防治技術，實行分類治理，來提高松材線蟲病防治效果的治理思路。對非疫區要通過嚴格檢疫，防止疫情侵入；疫區林班內開展采用樹干注藥殺滅線蟲，減少傳染源；對松樹純林進行改造，通過降低松樹密度，通過撫育、補植闊葉林，培育針闊混交林，維護生物多樣性，促進和引導地帶性森林頂級群落的加快構建，加強森林對病蟲害的抵御能力，實現疫區松材線蟲病的有效治理。

1 目前我國松材線蟲病的防治情況和取得的技術成就

1.1 防治的基本情況

目前，我國松材線蟲病在國家林業和草原局的統一領導下，以各級政府主導，根據國家林業和草原局制定的《松材線蟲病防治技術方案》[1]開展防治工作。

1.1.1 總體要求 國家林業和草原局制定的《松材線蟲病防治技術方案》[1]疫情防治總體要求是以清理病死（瀕死、枯死）松樹為核心措施，以媒介昆蟲藥劑防治、誘捕器誘殺、打孔注射等為輔助措施的綜合防治策略。同時，強化檢疫封鎖，加強疫木管理，嚴防疫情擴散。

1.1.2 主要技術 根據《松材線蟲病防治技術方案》[1]和《松材線蟲病疫區和疫木管理辦法》[2]，在媒介昆蟲羽化前，對疫情發生小班內的病死（瀕死、枯死等）松樹進行全面采伐，可向疫情發生小班邊緣向外延伸2 000 m，延伸范圍內的采伐對象只限于瀕死、枯死等松樹，同時對疫木、伐樁、枝椏進行無害化處理，阻斷媒介天牛羽化傳播新的疫情；對林班內的媒介昆蟲進行藥劑防治、誘捕器誘殺、誘木引誘；對風景名勝區打孔注藥和釋放媒介昆蟲天敵。

1.1.3 保障措施 國家林業局和草原局先后出臺了《松材線蟲病疫區和疫木管理辦法》[2]和《松材線蟲病生態災害督辦追責辦法》[2]，對地方政府在檢疫封鎖、疫情除治、資金保障等職責作了具體規定，對地方林業主管部門執行《松材線蟲病防治技術方案》[1]和《松材線蟲病疫區和疫木管理辦法》[2]等列為履責要求，來保障治理工作的全面落實，各級政府實行行政領導負責制，將松材線蟲病防治目標列入政府考核評價指標體系，嚴格執行松材線蟲病防治的各項要求。

1.1.4 治理成效 松材線蟲病疫情治理得到地方政府和林業主管部門的高度重視，各級政府安排大量財政資金保障治理工作的開展，各項技術要求嚴格按照國家林業和草原局的統一規定，有效的延緩了疫情的蔓延速度。但是松材線蟲疫情防治困難，隨著現代人流、物流的高速發展，客觀上為疫情傳播帶來風險，在全國范圍呈現較快速擴散的態勢。一些疫區縣經歷了松材線蟲疫情發生、控制、撤銷、重新發病成為疫區的過程[2]。

1.2 殺滅松材線蟲的藥劑研發和應用取得較大進展

國內外學者在殺滅松材線蟲上進行了大量的研究，取得很多成效。Kazuyoshi Futai[3]研究注入樹體內的甲維鹽可滅殺松材線蟲，清除潛在傳染源，有效控制松材線蟲病的發生和擴散。我國學者也進行了大量的研究，取得成功經驗。黃俊等[3]研究發現通過樹干注藥1%阿維菌素微囊懸浮劑后枯死松樹比率低于2%，并且林區松材線蟲病發病率高于5%時，甲維鹽注干防治費用低于清理死樹的費用。潘偉華等[4]將甲維鹽注干到健康馬尾松樹體，預防效果達100%；接種線蟲后10 d注干施藥，對松材線蟲病的治療效果也達100%，甲維鹽進入樹體后，可在3 a之內維持較高的濃度，連續3 a將馬尾松的死亡率控制在0.19%~0.58%，可以對松墨天牛和松材線蟲起到長效控制作用。張欣偉等[5]研究林間使用10%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽防治松材線蟲效果良好，覃貴勇等[6]研究毒死蜱與阿維菌素和甲維鹽聯用對殺死天牛和松材線蟲增效作用明顯，可以起到同步防治的作用。李恩杰等[7]研究利用微生物藥劑蘇云金芽胞桿菌，韓雙雙等[8]利用異硫氰酸丙烯酯植物源殺線蟲劑毒殺松材線蟲，毒殺效果都好。針對松材線蟲危害隱蔽性大的特點，樹干注藥傳導良好的藥劑不但對線蟲有較好的防治效果，對鉆蛀性害蟲、枝梢害蟲、食葉類害蟲及螨類均具有較好的防治效果。使用樹干注藥技術，可以降低了藥劑對非靶標生物的影響，不會造成環境污染[9]。目前各種殺滅松材線蟲的化學藥劑都已進入產業化生產，完全可以滿足生產需求。

2 目前治理存在的主要問題分析

根據《松材線蟲病疫區和疫木管理辦法》，疫木處理以擇伐為主，限制皆伐，僅對疫情發生小班內的病死（瀕死、枯死等）松樹進行全面采伐，也可向發病小班邊緣向外延伸2 000 m，但延伸范圍內的采伐對象只限于瀕死、枯死等松樹。清理疫木實踐中基本以松樹外部癥狀來確定采伐清理對象，對疫點周圍一些無感病癥狀的感染松樹未得到及時清理，當體內線蟲潛伏一定時間，完成自我繁殖到達一定蟲口數量后對松樹造成危害，陳軍[10]在研究引起松樹危害蟲量時發現，3 a生黑松苗接種量為6 000條的松苗，在接種第60天后，感病指數達到100。每株松苗接種量為8 000條，在接種第47天時，感病指數就已經達到100，該研究證明了樹體內不同線蟲數量對松樹的致病程度是不一樣的。同時這種危害在松樹個體上有一定的差異，造成松樹感染線蟲到死亡有不同的潛伏期，短的幾個月，長的有數年。在清理疫木實踐中，若加大采伐疫點周圍未表現感病松樹的力度，這種采伐清理又帶有盲目性；若對疫點周圍松木每木線蟲檢測，工作強度大，同時存在取樣誤差和取樣后檢測期間被線蟲侵染的風險，在實踐中都難以推廣；在實施誘殺林班內媒介昆蟲時，被誘殺攜帶線蟲的昆蟲媒介僅占林內的極少數，大量的攜帶線蟲的媒介昆蟲在健康的松樹上不斷傳播導致疫點周圍擴大。在具體實踐中，盡管上年度對感病林班瀕死、枯死松木已清理徹底，各項技術處置到位，但是第二年又有大量枯死松木出現，徹底拔除疫點十分困難。

3 森林演替理論下的疫區綜合治理路徑

基于以上分析，松材線蟲病的防治，要因地制宜，根據傳播規律，通過控制傳染源、切斷傳播渠道、保護易感松樹、增加林分生物多樣性、構建更加穩定的森林生態系統，來提高對病蟲害的綜合抵御能力，實現松材線蟲病的綜合治理。要加強外運疫木的管理，嚴禁未經無害化處理的疫木及其制品帶出疫區；對林班選擇部分優勢松樹，采用樹干注射殺線蟲劑和殺天牛藥劑的方法，殺死體內線蟲和天牛，保護松樹健康生長；對松樹純林進行改造，降低松樹密度，根據森林演替規律，通過撫育、補植鄉土樹種，進行闊葉化改造，維護生物多樣性，加快地帶性植被的恢復，使森林結構更加穩定，增強對松材線蟲的抵御能力。對非疫區要加強外來松木及制品的檢疫力度，避免人為傳播。

我國大部分地區處于溫帶、亞熱帶地區，落葉和常綠闊葉林是主要的森林類型。長期墾殖開荒將原有森林毀滅殆盡，被針葉林所代替，東部為赤松、油松、馬尾松，西部地區為云南松和思茅松等。以馬尾松為代表的松科植物是重要的先鋒樹種，在綠化荒山、改善土壤環境等發揮重要作用，伴隨著馬尾松的生長，一些鄉土樹種也開始入侵、定居、生長，逐漸形成上層馬尾松林，下層鄉土闊葉林的異齡復層林的群落結構。根據森林演替規律，若無外力的影響，先鋒樹種一般只能維持一個世代。馬尾松主要存在于森林群落演替前、中時期，隨著進展演替的進行，中庸性或耐蔭的樹種組成新的群落，馬尾松會逐漸退出群落，最終消失。隨著現代制造業的發展和人口的增加，全球性的環境惡化、氣候變化、生物多樣性喪失等問題日益嚴峻，威脅著全球和平與穩定、糧食安全、可持續發展和人類健康等。而熱帶和亞熱帶森林是全球森林碳匯和生物多樣性的核心區域，各國在對森林資源的可持續利用和有效應對生態危機上已形成共識，對森林的經營從利用木材和林副產品等直接產品向生態效益綜合利用方向發展，把發揮森林氣候調節、生態恢復、環境保護、綠色發展等功能放在突出位置，重視和努力恢復生物多樣性，讓森林更好的為人類服務。森林演替所形成的地帶性頂級群落，樹種更多，單位面積產量也更高，構建森林結構更加穩定，能發揮更好的生態效益。徐高福[10]對浙江千島湖針葉林闊葉化改造的研究顯示，針葉林闊葉化改造在提高生物多樣性、預防森林火災、涵養水源、保持水土等方面能更好的發揮作用。王良衍等[10]對次生馬尾松針闊混交林研究，10 a后試驗地內地帶性常綠闊葉樹種地位明顯，林分結構優化，單位面積蓄積增加。

森林演替是一個植物群落被另一個植物群落取代的過程，干擾是生態系統演替的外在驅動力，特別是外來生物入侵以及人為活動已經成為重要的干擾因子影響群落的演替。松材線蟲作為一種重要的外來生物，在入侵南方馬尾松林后, 是在原有的生態體系內嵌入了一個新的物種類型, 因而引起了松林內植物群落的結構和功能發生變化, 進而促進了群落的演替和加速了原有群落的衰退[11]。丁圣彥等[12]研究認為馬尾松等松科植物是亞熱帶地區次生演替中的重要前期樹種，又是常綠闊葉林演替過程中的消退種，隨著進展演替的進行會逐漸退出群落。松材線蟲的入侵和清理病死松樹所產生的復合干擾會加快馬尾松的更新過程。章彥等[13]研究富陽地區松材線蟲危害林分變化時發現，該地區的森林群落類型隨著松材線蟲的入侵，加快向常綠闊葉林的進程。在森林生態系統范疇內探討松材線蟲的防控問題，通過調控樹種結構來實現有害生物的治理，為持續控制松材線蟲病，實現森林多元化功能，促進了馬尾松林生態系統良性演替[14]。王玉玲等[15]研究認為，松材線蟲侵害后，能夠促使群落的譜系結構由譜系發散向譜系聚集轉變，促使演替前期的馬尾松林向常綠闊葉林轉變。對于擔心大量松樹砍伐后，對森林生態環境會造成損害，吳蓉等[16]研究表明，無論是馬尾松純林還是馬尾松混交林群落，被松材線蟲危害后，喬木層植物的種類及植物多樣性均有較大程度的增加，原有森林群落并未向灌叢方向退化，反而比危害前生物多樣性指數有較大的增加。雖然馬尾松林被松材線蟲侵害后短期內會造成木材減產和經濟損失，但從生態系統功能和物種保護的角度來看，松材線蟲入侵反而具有積極的作用[17]。在評價馬尾松采伐強度對群落的影響上，王曉榮等[18]研究認為伐除優勢馬尾松(擇伐強度為70%)時，對林分干擾較大，造成林內樹種的聚集程度明顯增加，促進了各個樹種保留木和幼樹的生長。李遠發等[19]研究認為大徑木擇伐后林分經過較長時間恢復后，能夠形成相對穩定的結構，種內競爭已成為推動群落演替的主要驅動力。李瑞霞等[20]研究弱、中、強3種間伐強度和未間伐樣地比較，3種間伐強度顯著都提高了林下植物豐富度指數、多樣性指數和均勻度指數，同時顯著降低了林下植物的生態優勢度，表明生物多樣性得到了豐富。王國明等[21]對舟山島21個松材線蟲病入侵前的馬尾松林、黑松林進行典型樣地調查，根據更新層樹種的重要值采用模糊聚類結果劃分為7種演替類群，與17年后對不同演替類群具代表性樣地的復查結果比較分析發現，發生跡地的植物種群組成結構與相應的演替類型相對應，從而及早在松材線蟲病大面積發生后，根據不同的演替方向進行人工干預和規劃。石娟等[22]研究發現對于未受害且過密及剛受害的馬尾松林分，可進行適度間伐，之后其恢復成的林型，可保持較高的物種多樣性，從而增加松林對松材線蟲的抵抗力；對于受害嚴重的松林，也可適當采取伐除受害木和補栽一定數量闊葉樹的措施，促使其更新成混交林，這樣既能保持群落結構和功能的穩定，又能增加松林系統的抵抗力。孫立峰等[23]研究南京紫金山自1982年松材線蟲病入侵以來馬尾松林植物群落演替規律發現，被松材線蟲危害后，馬尾松林、針闊混交林、闊葉林喬木層、灌木層中的植物種類、豐富度、生物多樣性指數均呈遞增趨勢，被松材線蟲病危害后的原馬尾松群落正處在被地帶性混交森林植物群落逐漸代替的正向演替階段，對松材線蟲病危害疫木清理后，進行撫育、清雜能使受害地形成穩定的地帶性復層混交森林植物群落。高瑞賀等[24]研究發現松材線蟲病伐除跡地內依然遭受松材線蟲的危害，危害程度隨樣地內針葉樹種比例的減小而減弱，5針5闊受害比較嚴重，3針7闊受害次之，1針9闊受害最輕，松材線蟲病危害程度與寄生性昆蟲個體數量、多樣性指數和均勻度指數( 1針9闊＞3針7闊＞5針5闊)之間成反比關系。 Knops等[25]1999年研究表明：植物多樣化制約著寄生性昆蟲的數量，植物物種多樣性的增大為寄生性昆蟲提供了更多的庇護場所和其他各種資源，使其物種數和個體數量均有不同程度的增大，隨著各林型內闊葉樹種比例的增大，寄生性昆蟲個體數量及多樣性指數增加，遭受松材線蟲病危害程度亦隨之減輕。所有這些研究都表明，利用森林自然演替規律，并以人工促進演替的經營方式，加快森林進展演替速度，促進頂級群落的形成，維護生物多樣性，提高森林群落的穩定性，是增強森林對病蟲害抵御能力的根本方法，是實現松材線蟲疫區綜合治理的有效路徑。

4 小結與討論

松材線蟲病是一種輸入性的松樹病蟲害，給各國松科植物造成嚴重危害，理永霞等[26]研究認為松材線蟲入侵擴張對所有氣候帶的松林生態系統都侵染風險，不斷危害森林生態的安全。人們對松材線蟲危害在認識上經歷了不重視、擴散后逐漸重視，到治理困難后的高度重視的過程，在治理方法上主要采用砍伐并銷毀疫木、防治中間媒介昆蟲的方法，阻止傳播擴散。由于治理的難度大，目前治理方法的局限性，遭受了邊治理邊擴散的困境，為此人們也在不斷尋求更佳的治理手段。隨著對該病研究的深入，特別是在健康樹體檢測到低蟲量的線蟲和殺線蟲劑的成功研制并產業化生產，為松材線蟲病的治理提供新的理論依據和防治手段。結合森林演替規律開展的疫區綜合治理，通過減少松林總量，對采伐跡地撫育和人工補植鄉土樹種，進行針葉林的闊葉化改造，促使植物種群數量穩定增長，維護生物多樣性，加快進展演替速度，構建穩定高效的頂級群落，使森林群落樹種結構更加合理，是實現松材線蟲病綜合治理的新路徑。

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[2] 國家林業和草原局.國家林業和草原局關于印發新修訂的《松材線蟲病疫區和疫木管理辦法》的通知[EB/OL]. (2018-11-26)[2018-11-29]. http://www.forestry.gov.cn/main/4818/20181130/172336023489141.html.

[3] 國家林業和草原局.國家林業和草原局關于印發《松材線蟲病生態災害督辦追責辦法》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，高級工程師，主要從事森林培育研究，symzm0108@126.com；*通信作者：蔣靈華，高級工程師，15990436500@126.com。

10.3969/j.issn.2095-3704.2020.02.26

毛朝明, 闕利芳, 蔣靈華. 基于森林演替理論的松材線蟲綜合治理路徑[J]. 生物災害科學, 2020, 43(2): 138-143.