枯死松树伐桩中松材线虫和钻蛀性昆虫分布及数量

喻锦秀， 万 辉， 张 敏， 胡满花， 汤建波， 方 兴， 阳党政

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.湖南省东洞庭湖国家级自然保护区管理局， 湖南 岳阳 414000； 3.平江县林业局， 湖南 平江 414500； 4.郴州市林业局， 湖南 郴州 423000)

松材线虫病是由松材线虫Bursaphelenchusxylophilus危害导致的一种危险性林业病害，具有危害重、扩散快、防治难的特点，因此松材线虫病也被称为“松树的癌症”[1-2]。目前，松材线虫病尚无简单有效且经济可行的防治措施，按照国家林业和草原局修订的《松材线虫病防治技术方案》(林生发〔2018〕110号)和《松材线虫病疫木和疫区管理办法》(林生发〔2018〕117号)[3]，松材线虫病的防控以清理病死(枯死、濒死)松树为核心措施，对砍伐的松树树干和枝桠进行粉碎(削片)或是烧毁，同时对伐桩的处理也有明确的技术要求，在伐桩上释放磷化铝Aluminium phosphide (ALP)等药剂，然后覆膜、盖土压实[4-5]。伐桩处理时使用的化学药剂对施工人员和土壤环境有毒害作用，包裹伐桩使用的大量薄膜既不易降解又未回收利用，给施工山场造成了塑料垃圾污染。

清理枯死松树和伐桩是通过消灭感病松树体内松材线虫及其传播媒介——松墨天牛Monochamusalternatus，从而达到控制病原，遏制疫情扩散的目的[6]。感病的松树树干和枝条携带大量松材线虫及包括松墨天牛在内的钻蛀性昆虫，是该病害流行的重要环节[7-9]，但是伐桩中是否同树干和枝条一样存在着大量的松材线虫及媒介昆虫，是否也在病害传播中起着重要作用，一直存在争论[10-11]。因此，分析伐桩中松材线虫和钻蛀性昆虫的数量，是探讨伐桩在病害流行中的作用，指导目前枯死松树清理工作的关键。本试验通过野外定点调查和松木解剖的方式，调查枯死松树伐桩中松材线虫和钻蛀性昆虫的数量和分布，为开展松材线虫病疫情科学防控提供科学参考。

1 试验地概况

试验地位于湖南省平江县瓮江镇塔兴村和城关镇四方塘村。瓮江镇塔兴村试验林地理坐标为113°47′27″E，28°75′12″N，试验林地为针阔混交林，马尾松与阔叶树混交比例为8∶2，郁闭度0.7～0.8，海拔为106m，马尾松树龄20～35a，胸径10～30cm，平均树高8.0m。城关镇四方塘村试验林地理坐标为113°55′86″E，28°71′80″N，试验林地为针阔混交林，马尾松与阔叶树混交比例为5∶5，郁闭度0.7～0.9，海拔为130m，马尾松树龄20～30a，胸径10～25cm，平均树高7.5m。2处试验林地均于2018年发生松材线虫病疫情，每年需进行枯死松树清理。

2 研究方法

2.1 试验设计

2020年1月，在平江县瓮江镇塔兴村和城关镇四方塘村试验林地各选择100株具有松材线虫病典型症状的枯死松树，在近地面处伐倒，伐桩不高于5 cm，用20目铁丝网包裹伐桩，不释放磷化铝等除害药剂，树立标识牌，测量伐桩的地径，检查伐桩横切面是否有蛀道，伐桩树皮外是否有钻蛀性昆虫排泄物。地上部分的树干和枝桠按照枯死木除治技术要求进行清理。

2.2 数据调查

5月—7月，揭开铁丝网，检查伐桩里钻蛀性昆虫危害和羽化情况，记录种类和数量，检查完后重新包裹上铁丝网。在6月和8月，揭开铁丝网，用柴刀将伐桩树皮剥开，根据虫体形态或危害症状(侵入孔和羽化孔形状和大小)调查树皮下钻蛀性昆虫的种类和数量[12-14]；因山林中空气湿润，伐桩裸露，横切面腐烂较快，有的横切面长有青苔等，用油锯截去伐桩表面1～2cm厚的圆盘后，截取1～2cm 厚的圆盘装入封口袋，做好标记，带回室内检测。同时砍伐表现松材线虫病典型症状的新枯死的松树10株，以树高3～4m处锯取2～3cm厚圆盘带回室内，作为对照样品。

在实验室检测中，每个伐桩样品称取100g，采用贝尔曼漏斗法进行松材线虫分离和检测，并采用稀释法计算松材线虫及其它线虫的数量。在解剖伐桩时记录伐桩中钻蛀性昆虫的种类和数量。无法根据形态和危害特征进行鉴定的种类，将幼虫或蛹连同枯死松树的木材带回实验室饲养，根据羽化的成虫进行鉴定。

2.3 数据处理

调查数据均采用EXCEL 2017进行统计分析。

3 结果与分析

3.1 枯死松树伐桩中钻蛀性昆虫分布与数量

对5月— 8月4次调查和解剖情况进行统计，结果表明，200个枯死松树伐桩中62个调查到钻蛀性昆虫的分布，分布率为31.00%，共发现钻蛀性昆虫(包括羽化孔)85头，因为白蚁数量较大，活动性较强，未统计数量。调查到的主要钻蛀性昆虫有松墨天牛、松瘤象Sipalusgigas、马尾松角胫象Shirahoshizopatruelis、暗色松吉丁虫AncylocheirahaemorroidalisHbst和白蚁，共计5种，其中松墨天牛的分布率为7.00%，主要以幼虫分布在伐桩木质部浅层中，伐桩横切面和伐桩周围树皮下罕见羽化孔，且伐桩中松墨天牛发育进度明显慢于树干中幼虫发育进度。松瘤象的分布率为8.50%，主要根据剥开树皮后伐桩上的羽化孔形状和大小进行判断。白蚁的分布率为16.00%，且随时间推移，分布率逐渐增加。马尾松角胫象的分布率为4.00%，在7月—8月的调查中多见，以幼虫和蛹生活在伐桩的韧皮部。

3.2 枯死松树伐桩中松材线虫检出率及数量

6月和8月对伐桩中的线虫进行鉴定和计数，结果显示，6月40个伐桩中有4个伐桩检测到松材线虫，检出率为10.00%，8月200个伐桩中有11个伐桩检测到松材线虫，检出率为5.50%，同期检测的当年枯死松树树干中松材线虫检出率分别为60.00%和80.00%，明显高于伐桩中的松材线虫检出率。线虫含量数据表明，6月和8月，检测到松材线虫的伐桩中松材线虫平均含量分别1.95条·g-1和1.09条·g-1，包括拟松材线虫在内的其它线虫的检出率分别为85.00%和93.00%，平均含量达87.05条·g-1和110.50条·g-1，由此可见随着林间伐桩的不断腐烂，松材线虫数量迅速下降，而腐生类线虫开始大量繁殖，促进伐桩快速腐烂和分解。

3.3 枯死松树伐桩中松墨天牛与松材线虫的相

关性

在5月— 8月4次的调查中有14个伐桩中有松墨天牛，其中2个伐桩的铁丝网中发现成虫，其它12个伐桩中为幼虫，经检测，此14个伐桩中仅2个含有松材线虫，且松材线虫的含量分别为1条·g-1和5条·g-1，数据说明同时有松材线虫和松墨天牛存在的伐桩仅占总伐桩数的1%。对野外调查采集和实验室饲养出的各类钻蛀性昆虫的成虫进行了检测，均未检测到松材线虫。

4 结论与讨论

(1) 现行的松材线虫病枯死木除治技术中重要的一个环节就是用磷化铝等药品对伐桩进行除害处理，以杀死伐桩中的媒介昆虫，此环节中使用的化学药剂对施工人员和土壤环境均有毒害作用，且费时费力。由于ALP是一种高毒性的熏蒸剂，吸收水分产生剧毒的磷化氢气体，保存或使用不当，易造成人员中毒[15]；土壤中施入常规剂量的ALP对土壤微生物数量和土壤酶活性产生一定的抑制作用[16]，同时ALP的反应终产物(残渣)产生的氢氧化铝对土壤会造成不可修复的永久性破坏[17]。目前，伐桩中松材线虫和媒介昆虫的数量和两者的相关性尚无明确的数据，无法说明伐桩除害处理环节的必要性。伐桩处理的目的是消灭其中的松材线虫和媒介昆虫，两者需同时存在才能传播疫情，因此必须清楚两个问题，一是枯死松树伐桩中含松材线虫和松墨天牛的概率和数量，二是两者的相关性。

(2) 伐桩中松材线虫的检出率为10.00%(6月)和5.50%(8月)，这些被检出松材线虫的伐桩中松材线虫的含量极低，6月含量为1～5条·g-1，8月为1～2条·g-1，明显低于当年染病枯死松树树干(3～4m处)中的含量2～8条·g-1和4～15条·g-1。松墨天牛的分布率为7.00%，数量多为1头·桩-1，偶有2头·桩-1。

(3)伐桩中松材线虫和松墨天牛的相关性较小，可以从时间和空间两个方面来分析。第一，两者生存空间不一致，同时有松材线虫和松墨天牛存在的伐桩仅占总伐桩数的1.00%，且松材线虫含量仅1条·g-1和5条·g-1，松材线虫被松褐天牛携带并扩散的机率极低。第二，松墨天牛羽化时期与松材线虫生存期不一致，试验期间仅6月— 7月在2个伐桩的铁丝网中检查到成虫，8月解剖伐桩均为幼虫，未见蛹和羽化孔，而6月— 8月期间伐桩中松材线虫数量迅速降低并消失，同时腐生类线虫大量繁殖，木材加速腐烂营养丧失，导致松墨天牛发育缓慢甚至停止，这样松褐天牛羽化时已无松材线虫可被携带，故不能发挥传播媒介的作用。这个结论与蒋丽雅[18]和陈元生[19]研究结论一致。

综上所述，被松材线虫病感染的松树树干上存在较大量的松材线虫和松墨天牛，是该病害流行的病原和媒介，在疫情传播和扩散中起着重要作用。但是伐桩中松材线虫和松墨天牛的数量却很少，并且随着时间推移数量快速减少，导致伐桩中羽化出的松墨天牛无松材线虫可以携带和传播，由此推断，枯死松树伐桩在松材线虫病流行中的作用极小，伐桩处理程序可以简化。

陈元生[20]调查发现6月伐桩中松材线虫完全消失。而本研究表明6月和8月少量伐桩中还存留有松材线虫，这可能与地理区域、气候条件以及砍伐时间有关。是否简化甚至去掉伐桩处理这个环节，还需从区域、海拔、除治时间和伐桩高度等多个方面进行全面调查和研究。