松材线虫病对宜昌市林业生态的影响评估及风险管理

汤丹 李金鞠 古剑
摘要:自2006年宜昌市首次发现松材线虫病,松材线虫病在宜昌地区有扩散蔓延的潜在风险,严重破坏了森林生态资源和威胁了三峡坝区生态安全。通过对松材线虫的风险分析,其风险评估值R=254,在宜昌市属于特别危险的林业有害生物。根据十年的防控经验,从加强综合防控和检疫监管两个方面,提出了具体的风险管理措施,供相关部门参考。
关键词:松材线虫;影响评估;风险管理
中图分类号:S76311文献标识码:A文章编号:1004-3020(2017)03-0033-05
Abstract: Pine wood nematode disease come to Yichang in 2006, spread the potential risk of serious threat to the forest ecological resources and the Three Gorges Dam area security. From the risk analysis of Bursaphelenchus xylophilus in Yichang city, the risk assessment value is R=2.54, which is a special dangerous forestry pest in our city. Based on the ten years of prevention experiences, from the two aspects of comprehensive prevention and quarantine supervision, put forward specific risk management measures for the relevant departments.
Key words:Bursaphelenchus xylophilus;impact assessment;risk management
1背景
1.1分类地位
松材线虫Bursaphelenchus xylophilus,异名Aphelenchoides xylophilus,Bursaphelenchus lignicolus,隶属于线形动物门Nemathelnuntheas伞滑刃属Bursaphelenchus[1]。
1.2生物学特性
松材线虫是一种在一定的环境条件下,通过媒介昆虫的传递、接种、侵入松树体内,导致松树短时间内迅速死亡的林业有害生物。松树一旦感病很难治愈,最快的40多天即可枯死,因而被称为松树的“癌症”[2]。由于该病致病力强、传播途径多、危害严重且治理难度大,世界上已有40多个国家和组织都将其列为检疫对象[3]。
1.3发生及防治情况
从2006年松材线虫传入宜昌市以来,先后在宜都市、秭归县、长阳县、夷陵区(含峡口风景区、金银岗林场)、点军区、西陵区、伍家岗区、猇亭区、枝江市、当阳市10个县(市、区)发现松材线虫,涉及15个乡镇疫点。到2017年,已拔除西陵区、伍家岗区、点军区、猇亭区4个疫区,还有5个疫区10个疫点,对林业生态环境及三峡库坝区森林资源的安全构成了严重威胁。
2风险评估
2.1分布和管理
2.1.1分布情况
松材线虫病国外分布于美国、加拿大、墨西哥、日本、韩国、朝鲜、葡萄牙、西班牙,其中以日本和中国发生危害最为严重,造成了大量松树死亡。
根据国家林业局2017年第4号公告,松材线虫病在中国分布于辽宁、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、陕西16个省(市、自治区)的246个县级行政区[4]。根据湖北省林业厅2017年第1号公告,松材线虫病在宜昌市分布于夷陵区小溪塔街道办事处、峡口风景区、宜昌市金银岗国有试验林场;长阳县土家族自治县龙舟坪镇;宜都市红花套镇、高坝洲镇;当阳市玉泉办事处※(※表示2016年松材线虫病新发生乡镇级疫点,下同)、半月镇※、王店镇※;枝江市安福寺镇※5个县级疫区10个乡镇级疫点[5]。
2.1.2控制措施
全面清理病枯死树;皆伐、择伐、低产林改造、封山育林、更新造林等措施铲除寄主,更新树种;扩大预防面积,在松褐天牛发生区积极开展化学、生物、物理防治,如悬挂APF-1新型诱捕器、喷洒噻虫啉、释放肿腿蜂及花绒寄甲,降低松褐天牛的虫口密度;严格疫区疫木管理,防止疫情向外传播蔓延;强化检疫监管,重点是防止疫木的无序流出、安全利用和境外带疫包装材料的流入,确保不形成新的传染源。
2.2扩散蔓延的可能性
2.2.1寄主植物及其分布
松材线虫的寄主植物主要是松科中的松属Pinus植物,另外还有雪松属Cedrus、冷杉属Abies、云杉属Picea、落叶松属Larix和黄杉属Pseudotsuga等植物。目前已知自然条件下感病的寄主有47种,其中松树38种,其它针叶树9种,高度感病的寄主有黑松、马尾松、湿地松、华山松等十余种,目前中国自然状况下发病松树以黑松和马尾松为主[6]。马尾松是宜昌市三峡库区主要造林树种,全市有马尾松林15万hm2,占有林地面积的34 %,蓄积占活立木总蓄积量的43%,占松林面积的80%,分布范围涉及全市13个县(市、区),仅三峡库坝区的夷陵区、秭归县、兴山县有马尾松138万hm2,加上清江流域隔河岩库区的长阳县、宜都市马尾松面积达20万hm2,上述地區绝大部分县(市、区)为松材线虫病疫区或高危区。除马尾松外,宜昌市也分布有湿地松和华山松,这为松材线虫在宜昌市的扩散蔓延提供了基本寄主条件。
2.2.2在全国的适生性、抗逆性和适应性分析
温度和湿度对松材线虫病的发生和流行有着重要作用。温度直接决定松材线虫的繁殖速度,当温度低于10 ℃时松材线虫不能发育,在28 ℃以上时生长发育会受到抑制,在33 ℃以上时则不能繁殖,材线虫生长繁殖最适宜温度为25 ℃[7]。一个地区的年平均气温可作为该地区松材线虫病发生的重要指标,在年平均气温高于14 ℃的地区,松材线虫病易于发生,且能够造成严重危害,年平均气温在12~14 ℃的地区,松材线虫病可以发生但一般不会造成严重危害[8]。夏季的高温和生长季节的干旱有利于病害的发生[9],松材线虫的适生区主要集中在我国的华东和华南地区。宜昌市年平均气温在13.1~18 ℃,且夏季高温持续天数长,6~7月份雨水充沛,雨热同季,全年积温较高,属于松材线虫适生区。因此,宜昌市给松材线虫的扩散蔓延提供了适宜的气候条件。
松材线虫传播到中国后对寄主植物、传播媒介和气候条件变化表现出抗逆性和适应性。松材线虫在北美洲主要危害欧洲赤松、欧洲黑松,传入我国后除感染黑松外,还对马尾松造成了危害;松材线虫在北美原产地的传媒昆虫为卡墨天牛Monochamus carolinesis,而在中国及几个亚洲国家则是松褐天牛M.alternatus。同时,松材线虫对低温适应性逐步增强,加上全国多地年平均气温呈上升趋势,松材线虫适生范围有北移的趋势。
2.2.3传播渠道
松材线虫的传播扩散途径有自然传播和人为传播两种方式。松材线虫在宜昌市的自然传播最主要是通过媒介昆虫松褐天牛传播的,而媒介昆虫松褐天牛在松林的自然扩散能力不强。松褐天牛成虫羽化后为寻找食物和产卵场所借助自身的飞翔能力向分布区以外地区扩散,这种扩散方式由于松褐天牛的飞翔能力有限而受到限制。一般来说,松褐天牛自然传播距离不超过200 m[10]。松材线虫的远距离扩散蔓延主要是人为传播携带有松材线虫和媒介昆虫的松木及其制品而引起的,在松类植物的苗木、盆景、松木及其包装材料、家具、电缆盘等的运输过程中,松材线虫及其传播媒介松褐天牛可通过运输工具的运载实现跨地区间的远距离扩散,这种扩散方式突破了自然屏障的限制。宜昌市松材线虫的扩散途径主要是通过疫木及其制品的运输造成的,这种人为传播增加了以检疫手段来控制其扩散蔓延的重要性。
2.3天敌分布情况及制约能力
松材线虫的天敌有5种真菌、8种捕食性螨[11],在8种捕食性螨中最常见的有4种Dendrolaelaps unispinatus,D.fukikoae,Hypoaspis sp.,Proctolaelaps hystrix,在南京还分离出一种捕食松材线虫的矛线虫Dorylaimus sp.。目前,对这些天敌还处于初期研究阶段,离应用还有很大距离。
松褐天牛的天敌资源非常丰富,主要病原微生物、寄生蜂和啄木鸟等。目前,研究和应用比较多的天敌昆虫是管氏肿腿蜂和花绒寄甲 [12-13],宜昌市虽没有关于松材线虫天敌的报道,但有松褐天牛的寄生性天敌花绒寄甲种群分布,近几年来一直在大力推广管氏肿腿蜂和花绒寄甲防治松褐天牛,有效降低了松褐天牛的虫口密度。
2.4对经济和非经济方面的影响
2.4.1在国内的危害情况
中国于1982年在南京中山陵发现有256株黑松死亡,经鉴定为松材线虫致死,当时仅在1省1区发生[14]。目前,松材线虫病疫情已扩散到我国南方大部分省份,累计因松材线虫侵染而枯死经的松树4 882万株,因治理而皆伐和择伐的松林面积超过33万hm2,许多地方林相破坏、景观被毁。2006~2010年中国松材线虫年均造成的直接经济损失为1809亿元,森林生态服务价值损失为6022亿元。
2.4.2潜在的经济影响
松材线虫在宜昌市疫区已经造成大量松树的死亡,2006~2016年,松材线虫病累计发生面积5 340 hm2,病死树4万株。同时,全市除西陵区、伍家岗区已根除疫情外,其他县市区都不同程度的存在马尾松枯死现象,2006~2016年,全市马尾松枯死树累计涉及面积1753万hm2,枯死松树146万株。十年来,马尾松死亡累计涉及面积1807万hm2,株数150万株,按平均每亩松树立木蓄积34 m3,按每立方米400元人民币计,经济损失达2亿多元。
2.4.3非经济方面的潜在影响
宜昌市位于三峡库坝区,是湖北省副省域中心城市,称为水电之都,下辖3市5县5区,秭归县为三峡库区第一县,夷陵区太平溪镇为坝首第一镇,地理位置、生态区位、经济社会等十分重要。其森林资源十分丰富,素有“绿色宝库”之称,也是国家森林城市,林业用地面积15405万hm2,占国土总面积的726%,其中有林地面积11865万hm2,占林业用地面积的77%。森林覆盖率达到657%,活立木蓄积量5 921万m3。同时,宜昌也是闻名遐迩的旅游胜地,长江三峡与三峡大坝座落于此,独特的大坝景观和峡江风光吸引了来自全国各地的游客。一旦松材线虫病扩散蔓延,将严重威胁到森林生态资源和三峡坝区安全,造成的生态损失不可估量。
2.5检疫和铲除的难度
松材线虫常规检疫检验一般是通过抽样、取样线虫分离、镜检和鉴定等步骤,松材线虫的鉴别特征主要依据雌成虫的形态特征,而往往分离到的是幼虫,无法准确鉴定。另外,松材线虫和拟松材线虫B.mucronatus形态上十分相似[15],其主要区别仅在于雌虫的尾部形态,给准确鉴定带来了一定难度。因此,需要进行PCR等分子检测方法才能准确鉴定,这就需要经专门培训并熟练掌握专业技术的人员。
松材线虫侵染循环的复杂性、扩散蔓延的迅速性以及生存的顽固性决定了松材线虫除治工作的难度。松材线虫生存在病树的木质部,隐蔽性強,一般的常用杀线剂和常规的放药方法难以取得显著效果。松材线虫的媒介昆虫松褐天牛除了成虫期外大部分时间隐蔽在松树内活动,虽然通过物理、化学、生物的防治方法可以有效降低其虫口密度,但不能从根本上铲除松材线虫。
2.6定量评估
根据上述定性分析 ,按照林业危险性有害生物风险分析指标体系和评判标准进行分析。松材线虫的各项评判指标赋分见表1。
根据以下有害生物风险性定量分析计算公式,分别进行各项评判指标(Pi)和风险R值的计算:
3风险管理
由于松材线虫病在宜昌市存在扩散蔓延的重大经济和环境风险,因此对松材线虫病进行风险管理非常必要。一是要加强松材线虫病的综合防控,确保松材线虫病除治工作取得实效;二是加强松材线虫病的检疫监管,坚决遏制住松材线虫病扩散蔓延的势头。
3.1松材线虫病的综合防控
3.1.1规划三大防控区域
将全市松材线虫病防控划为三大区域,根据不同情况采取不同的防控措施。一是重点防治区,为松材线虫病发生疫点,如宜都、长阳、夷陵、猇亭和点军的疫点,主要采取伐除寄主植物,進行植被更新、封山育林、抚育管理等营林措施,达到及时控制疫情和快速恢复植被的目的。二是一般防治区,与疫区接壤,或疫区未发松材线虫病但有较为严重的松树枯死现象的地区,如当阳、枝江和秭归,主要采取择伐与松褐天牛防治相结合的措施。三是预防区,如兴山、五峰和远安,死树较少的地区,重点清理枯死树,加强监测和疫情封锁的措施。
3.1.2推广六种防控模式
根据不同区域地理位置、林分状况、松褐天牛危害状况等,分类施策,科学开展防控,大力推广“六种”防控模式:(1)皆伐:对林分中马尾松占的比重小,呈零星分布的区域,全部清除马尾松,通过封山育林,恢复植被;(2)择伐:对于大面积松林且疫情连片发生的林分,以及自然保护区、风景林等必须保留的松林,伐除病死松树、衰弱木等,保留健康松树;(3)择伐+化学防治或生物防治:对马尾松为优势树种的成片松林,病枯死松树零星分布,有松褐天牛危害的,先伐除病枯死树,再根据情况开展化学防治或生物防治;(4)化学防治或生物防治:对山高坡陡清理病枯死树难度大,且病枯死树不被盗伐流失的区域,在封山的基础上,采用化学防治或生物防治。
3.1.3加大松褐天牛防治力度
近几年来,我市在松褐天牛发生区积极开展多种形式的防治,如悬挂APF-1新型诱捕器、喷洒噻虫啉、释放肿腿蜂及花绒寄甲,有效降低了松褐天牛的虫口密度。部分地区如夷陵区太平溪镇花栗包集体林场,宜都市白鸭垴村和宋山森林公园,秭归县茅坪镇溪沟坪村等已取得了较好的防治效果,病、枯死树株数逐年减少。这说明,加强松褐天牛防治,降低其虫口密度,能够有效地控制和缓解松材线虫病的蔓延趋势。
3.1.4彻底清理病枯死树
在马尾松病枯死树的清理上,严格落实 “五个一”的除治标准,即山上不留一棵死树、地上不遗一枝树丫、林内不露一个伐桩、路上不丢一根疫木、房前屋后不见一段拾柴。根据我市几年来防控工作得出的经验,严格按照除治标准进行清理的地方,做到了不扩散蔓延以及达到压缩控制的水平,除治质量不彻底,甚至将疫木、枝桠留在山上的,第二年病枯死树数量更多、发生更严重。同时,除治工作与低产林改造、封山育林、更新造林等项目相结合,消除寄主植物,逐步更新树种,压缩疫区范围,防止疫情扩散蔓延。
3.2松材线虫病的检疫监管
3.2.1严格疫区疫木管理
一是要加强发生区管理。对已发生松材线虫病的地区必须实施检疫封锁,防止疫情向外蔓延。二是严格疫木管理。重点抓好山场清理、疫木运输和加工处理三个环节的管理,对病死树的伐桩、枝桠、原木等全部进行除害处理或就地焚烧。松疫木凭证运输,疫木定点加工厂必须建立疫木管理制度和规范的台帐。三是加强对松木制品的流通管理。全市松木及其制品一律不准外流,禁止任何单位和个人擅自采伐、运输、非法加工(经营)和使用疫木及其制品。四是进一步严格疫木无害化处理。对4月20日前未进行变性处理松疫木,由专业技术人员指导进行除害处理后,再进行变性处理。
3.2.2加大检疫封锁力度
常年开展检疫执法行动,每年都在全市范围内组织开展检疫执法专项行动和松木专项清理整顿工作,加大对涉木企业、涉木市场清理整顿的力度,建立了涉木单位的信息档案,查处整顿了一批漏检、逃检等不规范和违法行为。同时,充分发挥和整合森林公安、林政稽查、木材检查站、森检几支林业执法队伍力量,对过境和调入的木材和制品进行严格的检疫检验,严禁疫区松木及制品的调入。
4结论
通过对松材线虫在宜昌的定性和定量风险评估,可以得出以下结论:松材线虫在宜昌市属于特别危险的林业有害生物,存在扩散蔓延的潜在风险,将严重威胁到我市森林生态资源和三峡坝区安全。相关部门应从加强综合防控和检疫监管两个方面,抓好松材线虫病防控工作,坚决遏制其扩散蔓延。
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(责任编辑:夏剑萍)