基于GIS的中国松树萎蔫病发生的适应性评价

松材线虫在中国被认为是最具有破坏性和威胁性的外来入侵生物种之一.松材线虫潜在的区域扩散不论是从环境保护的角度还是从经济损失的角度都会对森林生态系统健康的服务功能和美学价值产生很大的影响.在中国存在很多的松材线虫容易感染的寄主植物,其中日本黑松和马尾松已经被证明是最容易感染的树种.媒介昆虫松墨天牛(Monochamus alternatus Hope),是松材线虫病在中国传播的主要媒介昆虫.这种天牛主要分布在河北及河北南部的大部分省份,其大范围存在使松材线虫病在中国更大区域的传播和扩散成为可能.中国大部分地区的温度和积温都适合松树萎蔫病病原线虫和媒介昆虫的大面积发生.利用GIS对传媒昆虫、寄主树木、病原线虫以及气候等空间信息处理和分析,得出松材线虫病在中国有着极大扩散和传播可能,其中广东部分地区、广西和福建部分地区为松树萎蔫病理论上发生最为严重的区域;安徽、江苏、浙江、上海、湖南、湖北、贵州、四川、河南和山东部分地区为松树萎蔫病理论上发生的适宜区.科学的预防和严格的地区间检疫等措施对目前防止松材线虫更大范围内传播很有必要.     

松材线虫行为及松材线虫病的致病因子

松材线虫 (Bursaphelenchusxylophilus(Steiner&Buhrer)Nickle)病是松树上的一种毁灭性病害 ,主要由松墨天牛(MonochamusalternatusHope)传播 ,可危害黑松 (Pinusthunbergii)、马尾松 (P .massoniana)等多种松树。我国于 1982年在南京中山陵园风景区首次发现松材线虫病。目前 ,该病害已扩散到了我国的江苏、安徽、浙江、广东、山东、河北、台湾和香港 7省一地区 ,并且疫区有继续扩大的趋势。到 2 0 0 0年底 ,我国松材线虫病害发生面积已超过 7.3× 10 4hm2 ,累计枯死松树近 2× 10 7株 ,直接经济损失数亿元 ,使我国的松林资源、自然景观和生态环境遭受严重破坏。虽然投入了大量人力、物力和财力对松材线虫病进行了研究和防治 ,但目前仍未找到经济有效的可大面积遏制该病扩散和蔓延的系统配套技术措施。这主要是由于对松材线虫病的致萎机理还不十分清楚。因此 ,研究松材线虫病的致萎机理 ,不仅对于致病机理研究具有重要的理论价值 ,而且对于寻找新的防治途径也具有重要的实践意义。研究表明 ,一些外界因素会对松材线虫的行为产生影响。如 :重力会使松材线虫向下运动 ;松材线虫具趋光性 (这可能与松材线虫向松树梢部的扩散运动有关 ) ;温度也会对松材线虫的运动产生影响 ,适当的高温 (45℃ )可以阻止松材     

松墨天牛取食期间传播松材线虫的特性

【目的】系统研究松墨天牛(Monochamus alternatus)羽化后传播松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的起始和结束日期、传播松材线虫的数量及百分比、传播松材线虫数量的时间动态变化规律,以及天牛成虫携带松材线虫的数量、取食数量、寿命、传播松材线虫时长与数量之间的关系等,为松材线虫病的研究和防治提供理论参考。【方法】于松墨天牛羽化前在松材线虫病疫区收集松材线虫病病死马尾松疫木,将疫木截为1.0~1.5 m长木段并置于室外大养虫笼(2.0 m × 2.0 m × 2.0 m)中,在天牛羽化期间逐日收集新羽化的松墨天牛,并用1年生新鲜马尾松枝条(直径1~2 cm,长度25~30 cm)于室外养虫笼(0.5 m × 0.5 m × 0.5 m)中单只喂养。每3天更换1次枝条,并用测量纸测量天牛在枝条上的取食刻痕面积记为取食天牛数量,然后将枝条剪碎采用贝尔曼漏斗法分离天牛取食枝条中的松材线虫;统计每头松墨天牛每3天传播松材线虫的数量及传播松材线虫的起止日期。天牛死亡后将天牛剪碎用贝尔曼漏斗法分离天牛体内残余松材线虫,统计松墨天牛成虫寿命及携带松材线虫的数量。【结果】羽化初期传播松材线虫的天牛比例较低仅为16.7%,大多数(77.8%)松墨天牛集中在羽化后的7~12 d开始传播松材线虫。大多数(88.8%)松墨天牛在羽化后的16~30 d结束松材线虫传播。松墨天牛羽化初期传播线虫的数量较少,但1周后传播线虫数量迅速上升,并在天牛羽化后的12和24 d出现传播松材线虫的两次高峰;松墨天牛羽化1个月后维持在较低传播水平继续传播松材线虫至结束。松墨天牛携带松材线虫的平均数量为(4 303.3±7 399)条。大多数(94.4%)松墨天牛未能将携带的松材线虫全部传播到松枝上,平均传播松材线虫数量为(490.7±611.6)条,传播比例为29.8%。松墨天牛传播松材线虫的平均时长为(15.4±7.8) d。松墨天牛平均寿命为(37.8±5.6) d。【结论】雌雄松墨天牛羽化后起始传播松材线虫的日期无显著差异,但结束传播松材线虫的日期存在显著差异;松墨天牛起始传播松材线虫的日期较为集中,但结束传播松材线虫的日期较为分散,天牛传播松材线虫起止时间的特性可能与线虫在天牛体内的生理变化有关。雌雄天牛携带和传播松材线虫的数量无显著差异。雌雄天牛传播松材线虫数量的时间动态变化规律无显著差异。松墨天牛携带的线虫数量越多、传播松材线虫持续时间越长,则传播松材线虫的数量越多。松墨天牛传播松材线虫的时长不受天牛寿命以及天牛携带线虫数量的影响。松墨天牛传播线虫的数量与天牛寿命无关,但是松材线虫对天牛寿命有一定的负面影响。松墨天牛羽化后的取食量在整个成虫阶段一直保持较高水平,但无明显规律性,天牛取食数量与线虫传播量无相关性。     

浅谈松材线虫病对汉中林业生态建设的威胁

1、松材线虫病的危害及其在国内的发生现状。 松材线虫病是由松材线虫以松褐天牛等为媒介侵入健康松树后在短期内导致松树枯死的一种严重病害，被专家称为“松树癌症”。由于能够远距离人为传播、以及携带有松材线虫的松褐天牛自然扩散传播，因此较一般意义上的癌症危害更大。我国于1982年在南京首次发现松材线虫病，当时的发生面积仅3000亩。1988年安徽、广东又相继发生面积达47．18万亩。2001年有10个省发生，总面积达到118万亩。2004年，     

松材线虫的表被层蛋白

线虫表被层在寄主寄生者互作中起着多种关键作用。几种凝集素在不同虫龄的表被层中的结合能力测定证明,麦胚凝集素(WGA)仅结合到3龄繁殖幼虫及卵壳表面,但这种结合经常发生在毒性松材线虫分离物中,而不是低毒松材线虫分离物的表被层。卵壳表面WGA的结合最强。WGA经常结合到线虫表被层上。表被层蛋白提取物的分析显示其碳氢化合物及蛋白质谱随线虫发育和对松树寄主的入侵而变化。研究结果表明,松材线虫的表被层蛋白在松树寄主和线虫间的互作中起着重要作用。     

2006—2009年葡萄牙松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)研究进展

1999年松材线虫在欧洲葡萄牙首次被发现。虽然葡萄牙林业和检疫部门尽力防控了该线虫及其携带昆虫——天牛,但是于2008年还是扩散到距原发现地200 km的葡萄牙中心地带的松林。同时,在西班牙边界临近葡萄牙Cáceres 城的边界处也发现了松材线虫。调查发现,虽然该线虫扩散的原因很多,但是主要的因素显然是人为因素。另外,关于松材线虫及其携带者的生物-生态学、松材线虫的致病性及利用分子生物学的诊断和监测等方面取得了较大进展。最近发现了松材线虫携带的导致松萎蔫的细菌。目前急需监测怀疑被浸染的树木及线虫动态的快速方法。线虫基因组学可以提供对松萎蔫病在树体内的病理过程。     

韩国松萎蔫病的研究及防控现状

自从松萎蔫病于1988年首次报道以来,该病已经扩散到韩国大部分地区并引起未能预见的危害。从2000年该病危害急剧增加,到2006年危害面积已达7 871 hm2。2000—2008年伐除的病树已达1 851 225株,年经济损失达1 000万美元。2006年后危害面积下降,2008年下降到6 015 hm2。但至2008年该病已经扩散至韩国54个地区、县和11省。调查发现松材线虫可以被云杉花墨天牛(Monochamus saltuarius)所携带。防治的策略为：(1)连续地监测;(2)病株的早期检测;(3)伐除病株;(4)焚烧和熏蒸伐除的病木。对人文和旅游景点及成熟林可以采取注射法防治,也可采取飞防的方法防治天牛。韩国已经通过了法律,禁止病木的运输。在首次发现该病后连续3 a未发生重复感染的地区,建立无病区和优选系统。     

不同致病力线虫接种黑松后寄主体内组织病理学变化

分别用强、弱致病力松材线虫和无致病力拟松材线虫接种2年生黑松苗,发现不同致病力线虫在黑松苗体内的迁移特性不同,导致黑松苗产生的组织病理学变化也有差异.强致病力松材线虫扩散主要通过轴向树脂道在树体内上下扩散,通过径向树脂道在树体内向外扩散,并以此成为逾越形成层的通道,由于松属植物树脂道是遍布整个树体的一个"管网系统",所以线虫扩散速度快;弱致病力松材线虫扩散主要在皮层中,扩散速度慢,致病速度慢;无致病力拟松材线虫主要分布在皮层中,仅仅在少数皮层树脂道中发现线虫,而其对韧皮部、维管形成层细胞、木质部的射线细胞和树脂道周围的薄壁细胞未造成影响,也不能大量繁殖,因而对黑松不致病.无论是强致病力松材线虫还是弱致病力松材线虫接种后均未观察到线虫直接侵入松树形成层细胞,形成层细胞的死亡是一个渐进的过程,与线虫未到达的树脂道上皮细胞等薄壁细胞的死亡方式类似.     

基于Maxent生态位模型的松材线虫在中国的适生区预测分析

为了进一步掌握松材线虫在中国可能的扩展范围和可能造成的危害程度,利用Maxent生态位模型,结合地理信息系统ArcGIS,对松材线虫在中国的适生区范围进行了预测研究。结果表明:松材线虫在中国的适生区主要集中在华东和华南地区,华北地区南部、东北地区南部和西南地区南部则是松材线虫的中适生区或低适生区,其他地区则是松材线虫的非适生区。在适生区范围内,只要可感染的寄主松树存在,其他气候因子是可能满足松材线虫的侵染和致病的。ROC评价(receiver operating characteristic curve,受试者工作特征曲线,简称ROC曲线)结果表明,Maxent生态位模型预测松材线虫适生分布的训练数据和测试数据的AUC(areas under curve,曲线下面积)值分别为0.987和0.986,达到了极高的精度。各环境变量重要性的刀切法检验表明,温度因素对松材线虫的潜在分布影响最大。     

阻击外来物种入侵

外来物种入侵是当今世界最棘手的三大生态环境难题之一,外来物种入侵引起的灾害比比皆是,如何阻击外来物种入侵,已成为当前科学研究的一个热点。国家环保总局有关负责人近日也提出警告:外来物种入侵正成为威胁我国生物多样性与生态环境的重要因素之一,在我国几乎所有类型的生态系统中都出现了外来有害物种的危害。据统计,松材线虫、湿地松粉蚧、松突圆蚧、美国白蛾、松干蚧等森林入侵害虫严重发生与危害的面积在我国每年已达150万公顷左右。美洲斑潜蝇、马铃薯甲虫、非洲大蜗牛等农业入侵的害虫近年来每年严重发生的面积达到140万至160万公顷。入侵我国东北、华北、华东、华中的豚草,入侵西南地区的紫茎泽兰和飞机草,入侵广东的薇甘菊,在我国华东、华中、华南、西南地区作饲料引进的空心莲子草与水葫芦,沿海省区引进的大米草等的蔓延,对本地生物多样性和农业生产造成了巨大威胁,已经到了难以控制的局面。这些物种疯长成灾,侵入草场、林地和荒地,很快形成单种优势群落,导致原有植物群落的衰退。