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北京竹类植物病虫害及其天敌生物的调查

2020-07-12翟敬宇董晓帆滑鑫宇

竹子学报 2020年3期
关键词:竹种竹类天敌

翟敬宇,张 然,赵 钰,席 昕,董晓帆,滑鑫宇,付 育

(北京市紫竹院公园管理处,100048)

北京城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分,绿地中生物的多样性对城市生态作用发挥效果显著,在维持城市生态系统的良性循环及可持续发展中起着不可替代的作用,已成为城市基础设施的重要内容之一。但随着这些年城市建设进程的加快,大量引进植物,国际商贸往来,相应的也带来了一些有害生物,极大地增加了园林植物病虫害的防治难度和工作量。竹子因四季常绿,姿态优美的形态特征优势在北京的冬季,无疑是城市园林的靓丽风景,也自然而然的成为越来越多新建绿地中重要角色。但随着引进竹种的增多,而入口和驯化等方面的工作不足,带来了一些新的害虫和病菌,以及大面积单一种种植模式的应用,由此进一步加重了病虫害对竹类植物的危害。近几年来,北京地区竹类植物的病虫害时有爆发成灾,个别有害生物如竹裂爪螨近年局地爆发,严重影响了竹类植物的生长和生态景观。

对于北京地区针对竹类植物病虫害的调查研究很少,仅见范卓敏、宋宇、赵钰[1]发表的文章,以及2018年北京市颐和园公园管理处编写的《颐和园园林有害生物测报与生态治理》[2]中涉及竹类一些病虫害的信息。因此,鉴于目前北京地区竹类植物在园林绿化中的价值和病虫害呈发展趋势的情况下,急需对北京地区竹类植物的有害生物进行更多的调查研究。2017-2020年本课题组对北京城区竹类植物的病虫害及其天敌生物的种类和一些发生规律进行了调查研究,取得了较多的第一手信息,可为北京园林系统有针对性的及早采取各种措施,有效控制竹类植物的病虫害的危害和蔓延,更好的保护和发展竹类植物在北京的景观和生态建设中的独特作用提供依据。

1 调查时间、地点及方法

1.1 调查时间和现场观察与标本采集

自2017年8月~2020年8月对北京地区城市公园、专类园、二环三环环路及立交桥绿地、居住区绿地和苗圃进行普查,现场观察、拍摄照片并进行记录和初步鉴定,对以竹为特色紫竹院公园及周边绿地进行连续调查。即在紫竹院公园及周边绿地每隔7 d进行一次现场调查,记录,并在公园设置了生态防治区、综合防治区、和化防区,每周随机抽取每一个竹种10株,不同朝向的叶片进行有害生物观察,记录有害生物和捕食性天敌数量,种类,记录被寄生的蚜虫、螨等害虫,随机采集被不宜在野外观察统计的螨和蚜虫、蚧壳虫等危害的枝叶在实验室通过体式显微镜进行观察拍照记录。

1.2 害虫的标本处理解剖和鉴定

对于野外采集的被螨和蚜虫危害的枝叶,在实验室低温冰箱0℃度以下冷冻后,蚧壳虫不需处理,在体式显微镜或双筒解剖镜下将虫体挑出,进行初步观察、拍照、记录。用解剖针尽量挑选不同虫期的虫体,放置在有乳酸的小试管中浸泡,夏季浸泡7 d即可,或在乳酸溶液中清洗干净制成玻片,将制作好的玻片标本置于显微镜下观察拍照,借助有关文献和图册[3-8],结合具体特征进行鉴定。

1.3 寄生性天敌的培养和鉴定

对于寄生性天敌通过采集被寄生的害虫所在的竹子枝叶,将竹枝叶剪成小段置于3 cm的指型管,用脱脂棉塞严管口进行养殖。待羽化后收集放在75%的酒精中保存,之后依照上述方法进行鉴定。捕食性天敌的成虫直接拍照和鉴定。对卵进行跟踪调查,待其孵化之后,和幼虫、蛹一样在实验室饲养,然后进行记录鉴定。

1.4 病害的标本采集、分离、培养和鉴定

在现场采集病竹的叶、枝、干、根部组织,根部病害采集土壤,送北京市植保站实验室进行分离培养,和鉴定。对染病的标本用自来水冲洗后,在超净台内用3%次氯酸钠进行表面消毒2 min,无菌水漂洗3次后置于PDA培养基25度培养2-5 d,菌丝生长后挑取进行纯化培养、纯化2-3次,重复计数,最后通过比对相似度,鉴定出病害种。土壤用无菌水进行稀释,取稀释倍数10的3次方倍土壤悬浮液100μL,涂布在PDA培养基上,取稀释倍数10的3次方倍土壤悬浮液100μL,涂布在NA培养基上,每个处理重复3次,25度培养3 d,计算菌落数。最后由植保站通过its序列比对,进行病原菌鉴定,得出相似对100%的作为鉴定结论。

2 结果与分析

4年的调查结果,共发现北京的竹类病虫害有30种,其中害虫22种、病害8种。其中15种虫害,8种病害为北京首次报道。

2.1 害虫的种类及其危害

在调查中发现的22种北京竹类植物的主要害虫中,有7种蚧、2种蚜、2种螨、3种蜂、1种蛾、1种象甲、1种蝇、1种叶蝉、1种蜡蝉、2种蝽、1种疣蝗。各种害虫的危害和分布见表1。

表1 竹子虫害的种类及分布Tab.1 Species and distribution of bamboo pests in Beijing

本调查发现的22种虫害中,有15种害虫是近4年来调查中北京新报道的种类,即竹釉盾蚧、皱绒粉蚧、竹杆红链蚧、竹半球链蚧、竹缺爪螨、大青叶蝉、麻皮蝽、斑衣蜡蝉、竹泰广肩小蜂、竹瘿广肩小蜂、竹后刺长蝽、刚竹毒蛾、小绿象甲、竹笋泉蝇、疣蝗。

北京地区竹类植物虫害有如下几个特点:(1)分布广。在所调查的样点中均有虫害发现,共有68种室外越冬的竹子被害虫侵害,占北京现在竹子种类总数的100%。(2)一种害虫可以侵害多种竹子。害虫侵害竹子没有明显的特异性,除2种害虫(木竹泰广肩小蜂、赤竹仁蚧)只侵害1种竹子外,大多数都是侵害几种竹子,其中侵害竹子种类最多的是竹梢凸唇斑蚜,达到34种。(3)一种竹子可以同时被多种害虫侵害。如早园竹有13种害虫,斑竹有8种,淡竹有7种虫害等。(4)刺吸式类害虫种类较多,有14种,主要包括半翅目的蚜虫类、蚧壳虫类、蝽、蜱螨目的一些种类。这类害虫具有刺吸式口器,个体较小,很多在叶背、叶鞘内危害,不易被发现。同时它们对温度适生范围较广,一般虫害在早春园林植物刚展叶甚至未展叶时即开始危害,调查中发现竹梢凸唇斑蚜和裂爪螨甚至在冬季仍有危害活动。如竹梢凸唇斑蚜为例一年30余代,几天一个周期,繁殖速度快和繁殖周期短,因此在短时间内就可以形成较大的种群数量。刺吸性害虫以若虫、成虫群集在竹种的的嫩梢、竹笋、嫩枝、叶片背面、枝条上为害,影响竹种的正常生长,有时造成植物个体死亡甚至整片竹林衰败,严重影响绿化植物的景观效果。同时由于刺吸害虫种类众多、寄主竹种广泛,甚至对其他科属植物也有危害。如竹梢凸唇蚜在各调查区域均有发现,只存在危害程度上的差异,紫竹桥立交桥绿化带、二环三环主路、舞蹈学院、樱桃沟等区域受害较为严重,裂爪螨的危害2017年调查仅紫竹院及附近和丰台花卉市场附近少数地点发现,到现在各个城区均有不同程度发生,呈蔓延趋势,而且已基本成为园林绿地害虫的优势种群。(5)蛀干类害虫数量呈逐年上升趋势,有5种。现在其或成为严重威胁竹种安全的有害生物。它们长期营隐蔽性生活的蛀枝干、和笋的害虫,由于不易被发现,成为竹种的隐形杀手。蛀干类害虫具有咀嚼式口器,以幼虫在竹腔或竹笋内危害,有的也在竹腔内产卵。由于它们受外界环境条件影响小,施药较困难,且化学药剂难以接触到虫体。同时,小蜂成虫个体小,和一些天敌寄生蜂在外观上很难分清,且羽化时间多在白天,周期较长,羽化的时间不整齐,在北京很多绿地常规养护防治工作安排在晚上,难以集中进行化学防治,因此在常规防治条件下其虫口密度相对稳定。也因此,虫口密度在几年内急剧升高。蛀干害虫危害造成退笋,蛀孔影响寄主植物的养分和水分输导,有的造成物理损伤,或枝叶干枯脱落,轻者引起单个个体易遭风折,个体死亡,重者如紫竹院的斑竹、筠竹和丰台少年宫、丰台公园的早园竹、淡竹、紫竹院公园的巴山木竹整片竹林长势衰弱,黄槽石绿竹存在退笋,竹林不能进行自我更新。因此,蛀干害虫严重影响竹种健康生长。(6)食叶性害虫,3种,具嚼吸式口器。对多数防治用化学药剂也敏感,因此相对便于防控,其危害并不严重。但也应看到虽然食叶害虫受到了控制,但竹林密度大,作为新兴绿化美化的潜力植物在园林植物中相对管护粗放等问题,也造成食叶害虫仍客观存在,并在北京地区有引进新种发现。

2.2 病害的种类及分布

本调查共发现北京部分地区竹类植物的病害8种,各种病害的名称、寄主和分布见表2。

表2 竹子病害及分布Tab.2 Species and distribution of bamboo pathogenic microorganisms in Beijing

病害的主要特点如下:(1)北京竹子病害亦较普遍,共发现20种竹子被病害侵染,约占北京竹子种类总数的30%;(2)除竹秆锈病、竹根腐病和赤星病仅发现侵染1或2种竹子外,其余6种病则每一种病可以侵

染多种竹子,侵染的特异性不强,其中竹锈褐斑病侵染的竹子种类最多,达12种;(3)一种竹子可以同时被多种病侵染,如斑竹可以被6种病菌侵染,早园竹可被4种病菌侵染;(4)分布最广的病菌为竹煤污病菌,在所调查的大多数地方都有发现;(5)此次调查中发现,对竹子危害最大的是竹丛枝病,目前已发现10个竹种被危害,传播性强。

从目前调查结果看,8种病害中既有由虫害引发的病害,如竹煤污病随着蚜虫和螨类的危害发生,发病程度和虫口密度、虫害危害程度呈正相关。由于当年病害危害影响不随虫害衰减而减弱,常年侵染加速了竹林衰败的速度。竹锈褐斑病侵染竹种种类多,但调查发现发生的区域少,且通过控制诱因防控相对较为容易。丛枝病有2种病原菌引发,发病植株症状存在明显差异,多数发病枝条当年死亡,传播性强。引种栽培时叶鞘内的病原菌不易发现和消灭,往往一株有,传一片,潜在危险大。调查发现根腐病在景区内种植多年,从发病到单株衰弱,个体死亡周期长,但会在在整片竹林中传播。竹秆锈病侵染竹种和发病区域少,频次低,不排除同一时段同一引种地引种携带当年发病的可能。

2.3 害虫的天敌生物

此次调查共发现北京地区竹类植物部分害虫的天敌生物四类,见表3。对刺吸性害虫均有防控作用,竹林绿地中瓢虫种类和数量最多,在各调查区域内或多或少均有发现,种类最多的是紫竹院公园生物防治区域和北京植物园竹子专类园。瓢虫幼虫取食量比较大,除对竹类植物蚜虫进行捕食外,对其他植物叶上的蚜虫也进行捕食。

表3 害虫的天敌生物Tab.3 Natural enemies of bamboo pests in Beijing

根据观察发现,瓢虫防控蚜虫又具有明显的滞后性,在7、8月份随着竹梢凸蚜危害下降,瓢虫缺少食源,竹林内瓢虫数量也相应减少,异色瓢虫幼虫取食七星瓢虫幼虫,在害虫量下降,食源不足的情况下同类间也存在弱肉强食的现象,需要在这个时间段和早春进行食源的补充。

蚜虫类的另一类天敌为寄生蜂,在紫竹院公园及其周边绿地发现较多,它们以卵寄生在蚜虫体内,直至蚜虫死亡,寄生蜂羽化再产卵寄生至别的蚜虫。

食蚜蝇和草蛉在各调查区域普遍存在,与其繁殖周期和产卵方式和食源广泛关系密切。

根据观察,以上天敌目前对竹纵斑蚜的防控效果均不理想,特别是天然中这些天敌的数量不够多,其生长发育时间与侵害害虫的生长发育时间还不能很好的适应。

目前害螨类还没有发现自有天敌,人为释放的2种捕食螨,在释放时间和释放量等方面还需进一步研究。

3 讨论与建议

3.1 关于北京地区病虫害的种类和数量

之前对北京地区竹类植物的病虫害没有进行全面系统的调查,所以,过去报道的种类很少,此次调查发现北京地区有害生物种类和数量较2013年调查结果相比均有所上升,害虫新报道15种,病害8种。对此必须引起足够的重视。排除过去没有全面进行调查的原因外,由于近些年竹类植物的不断引进和栽培面积的扩大则是病虫害的种类和数量增加的重要因素。特别是在从外地引种时没有严格进行病虫害检测评价。栽培方式和配置上如果不当,同样会造成病虫害的发展。因此,今后必须严格把好引进关,对于已经发现的病虫害要进一步追根求源,搞清楚它们是从什么地区带来的。

3.2 关于病虫害发生发展规律的研究

现在发现的22种虫害和8种病害,它们在北京的分布和造成的危害也有一定差异,现在特别需要对其中分布广危害大的病虫害(如竹丛枝病、竹霉污病)进行深入研究,搞清它们的发生和传播规律,研究其生活史,找到其发育的薄弱环节,研究对其最有效防控和杀灭方法。

3.3 关于抗性竹子种类的研究与筛选

此次调查中发现有些竹子受到病虫害侵害的较少,如苦竹、白夹竹、黄杆京竹、罗汉竹、巴山木竹、花哺鸡竹、红壳雷竹、矢竹、善变箬竹、箭竹、靓竹和翠竹等,进一步对这些不易被病虫害侵害的竹种类型观察研究,结合其在园林绿化和生态景观配置中的作用,适度扩大抗性强的竹种。

3.4 加强竹子栽培方式和科学配置的研究

以蚜虫和蚧壳虫为例,调查中发现,小气候好、局部通风差、冬季温度光照好的位置,竹林密度在15株·m2以上的虫害发生严重,竹梢凸唇斑蚜和纵斑蚜各虫态都有危害。竹林结构新老竹比例严重失调,4年生以上老竹多,多年未进行清园的,蚧壳虫发生严重、不出笋或出笋少。做过复壮的竹林与没有做过处理的竹林比较,复壮处理过的竹林病虫害少,新笋较多,健康。由此可见竹林所在小气候条件、密度、枝下高、植物配置方式、土壤营养状况等等与竹林健康关系密切,必须加强相关研究,指导竹子科学栽培和配置,更好的发挥竹子的绿化美化和生态作用。

3.5 加强低毒高效杀灭病虫害药物的研发

食蚜蝇、瓢虫等天敌对农药反应非常敏感,打药防治的传统方式往往造成害虫和天敌两败俱伤,打破生态的动态平衡。病虫害产生抗药性,随着病虫害的发生不断调整浓度用药,造成恶性循环。急需研究掌握病虫害和天敌发生规律,掌握打药防治的时间外,还要加强低毒高效杀灭病虫害药物的研究,达到既能控制病虫害,又能降低对天敌的负面影响。

3.6 加强天敌生物的研究和应用,充分发挥天敌生物在防治竹类植物病虫害方面的作用

天敌防治病虫害是绿色环保和有效的生物防治法,它们对于包括竹类植物在内的病虫害防治中有着重要意义。如大蚜狮(即大草蛉)的幼虫一生(8-10 d)可食蚜虫677.6头,成虫(5-8 d)平均可食蚜488.22头,一个世代每个草蛉平均能消灭1041.44头蚜虫(但也有的报告,食蚜量要低的多)。再如九纹草蛉(即丽草蛉)一个幼虫一生(15 d)平均食菜蚜BrevicorynebrassicaeL.2 077头,一个成虫则食蚜达4 000头以上。普通草蛉吃介壳虫的记录也是惊人的,在我国台湾省,一个幼虫可吃3 780头介壳虫;在中东,一个幼虫14 d吃介壳虫(Massococcussp.)的卵6 457粒。

此次调查发现的4类天敌生物,对竹纵斑蚜、竹梢凸唇斑蚜和竹蚧壳虫等刺吸性害虫的防治有重要意义,异色瓢虫、七星瓢虫和草蛉,目前都可以商品化繁殖,但针对北京地区物候条件天敌生活习性及对竹类植物刺吸性害虫防治具体效果的详细研究鲜见,需要在每年的适当季节散放,以杀灭有关的虫害,并对它们对竹类植物防治效果进行评估筛选。同时,还需要进一步进行调查,发现更多的天敌生物,注意调查针对蚧壳虫和害螨天敌生物。同时,开展天敌和害虫,天敌和天敌之间的关系的研究,以扩大天敌生物在竹类植物病虫害防治中的应用。

3.7 从黄条金刚竹种子中和竹根系中分别分离出几种内生菌

(Alternariaalternata;Chaetomium globosum;Alternariabrassicicola;Alternariatenuissima;Arthrinium marii;Didymellapomorum;Fusariumequiseti;Neosetophomasamarorum;Arthriniumrasikravindrii;Phomaaliena),其中黄条金刚竹种子的内生菌作为首都师范大学的研究材料已取得阶段性重要成果,根系的内生菌(川芎内生菌Fusariumtricinctum)还有待进一步进行深入研究。

感谢北京师范大学周云龙教授、首都师范大学生命科学研究院侯成林教授、北京市园林科研院仇兰芬博士、北京植保站的老师们在本项目调查中给予的指导和协助。

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