辽宁省松材线虫病疫木伐根传播风险研究

李德斌，李志鹏，王伟韬，吴昊，罗在全，姜生伟

（1.东北林草危险性有害生物防控国家林业和草原局重点实验室,辽宁 沈阳 113122；2.辽宁省危险性林业有害生物防控重点实验室,辽宁 沈阳 113122；3.沈阳工学院生命工程学院,辽宁 沈阳 113122；4.辽宁省林业有害生物防治检疫站,辽宁 沈阳 110001；5.辽宁省林业和草原局,辽宁 沈阳 110000；6.沈阳农业大学,辽宁 沈阳 110866）

由松材线虫Bursaphelenchus xylophilus引起的松材线虫病是一种毁灭性的重大林木病害，辽宁省自2016年在大连市首次发现以来，相继在丹东、抚顺、本溪、沈阳、辽阳、铁岭等市的22 个县（区）发生，2021年染病松林总面积达4 733 hm2，对全省森林资源及生态系统造成巨大损失[1]。2017-2022年，全省共采伐清除疫木373 万株，仅疫木伐根处理一项累计费用就达7 500 万元[2]。

辽宁省地处我国东北部，是目前我国松材线虫病疫区分布的北部，包含暖温带北部和中温带南部部分地区，通过对媒介昆虫和寄主植物监测调查，新增寄主植物红松Pinus koraiensis、樟子松Pinus sylvestrisvar.mongolica，新增媒介昆虫云杉花墨天牛Monochamus saltuarius[3-4]，但病害的流行规律特别是疫木伐根在病害传播中的作用还有待进一步深入研究。

明确松材线虫病疫木伐根在病害传播中的作用，不仅是病害流行学的理论问题，也是病害防治的实践问题，对于修订现行防控对策、科学确定处理措施具有重要的指导意义。为此，笔者于2021-2022年在辽宁省部分疫区开展了疫木伐根中媒介昆虫种类、数量、分布、携带松材线虫比率和携带量，以及伐根中松材线虫比率、数量和衰减规律等调查，在此基础上评价松材线虫病疫木伐根在病害传播中的作用，对全省现行的防治技术规程提出修订建议。

1 材料与方法

1.1 疫木伐根采集

在2020年秋季普查基础上，经2021年春季野外踏查后，在大连市甘井子区、抚顺市大伙房林场和苍石林场、辽阳市铧子林场分别选择试验地。大连市甘井子区感病松树为黑松Pinus thunbergii，已知媒介昆虫为松墨天牛Monochamus alternatus；抚顺市大伙房林场、苍石林场和辽阳市铧子林场感病松树为红松、油松Pinus tabuliformis，已知媒介昆虫为云杉花墨天牛。

2021年4月和2022年5月，随机选取实施疫木除治作业后的伐根250 个，整体挖出用作试验材料。疫木伐桩高度控制在5 cm 以内，清理干净后去掉直径小于2 cm 的侧根和须根，保留伐根主体及树皮，将其带回实验室，置于网箱内培养（图1）。培养条件为正常室温，相对湿度40%以上。

图1 放置疫木伐根的网箱Fig.1 Net cage for placing the diseased stump

疫木伐根采集信息详见表1。

表1 2021-2022年疫木伐根样本信息Tab.1 Sample information of diseased stumps from 2021 to 2022

1.2 疫木伐根中媒介昆虫调查

定期检视网箱内昆虫羽化情况，将羽化后的昆虫收集、存放在离心管中，记录每种成虫的羽化数量；随机抽取昆虫样本，在解剖镜下进行形态学鉴定并拍照留存；采用贝尔曼漏斗法分离虫体内可能含有的线虫，并采用形态学和分子生物学方法进行鉴定。

1.3 疫木伐根中松材线虫衰减情况调查

2021-2022年，从每年5月开始对样地疫木伐根内松材线虫衰减情况进行连续取样分析。采用贝尔曼漏斗法分离线虫，并进行形态学和分子生物学鉴定。2021年选取大连市、抚顺市和辽阳市的黑松、油松和红松疫木伐根260 个，每根分3 段检测，共检测780 份样品（表2）。2022年5-9月，选取抚顺市采样地内红松和油松疫木伐根各30 个，分上下2 段，使用生长锥钻取深度30 cm 分离样品，每月一次，共计取样检测600 份；选取辽阳市采样地内油松疫木伐根30 个，方法同上，共计取样检测300 份；选取大连市黑松疫木伐根10 个，方法同上，共计取样检测100 份。

表2 疫木伐根内松材线虫衰减调查样本信息Tab.2 Sample attenuation survey of B.xylophilus in diseased stump

2 结果与分析

2.1 疫木伐根中昆虫羽化情况

从250 个疫木伐根中共培养、收集到昆虫1 177头，经形态学鉴定主要为松幽天牛Asemum striatum、褐梗天牛Arhopalus rusticus、松瘤象Sipalus gigas等。疫木伐根中没有发现已知的媒介昆虫松墨天牛和云杉花墨天牛。

按树种统计，从红松疫木伐根中收集到362 头，占比 30.76 %；油松疫木伐根中收集到641 头，占比54.46%；黑松疫木伐根中收集到174 头，占比14.78%。按昆虫种类统计，松幽天牛157 头，占比13.34%；褐梗天牛811 头，占比68.90%；松瘤象157 头，占比13.34 %；其他昆虫52 头，占比4.42 %。随机抽取松幽天牛66 头、褐梗天牛297 头、松瘤象48 头，累计411 头进行松材线虫检测，均未发现携带松材线虫。见表3。

表3 疫木伐根羽化出昆虫种类、数量和携带松材线虫情况Tab.3 The species and quantity of insects emerging from infected stumps and whether carrying B.xylophilus

2.2 疫木伐根中松材线虫衰减情况

在2021 和2022年的5-9月，累计调查伐根360 个，检测伐根样品1 780 份。红松疫木伐根中检测到松材线虫的比率随时间呈下降趋势，2021年5-9月，检测到松材线虫的比率从60% 降到20%；2022年5-6月，红松疫木伐根中检测到松材线虫的比率50%～60%，至7月样本中检测不到松材线虫（图2，3）。油松疫木伐根中检测到松材线虫的比率由初期的20%～40%，至9月样本中检测不到松材线虫。黑松疫木伐根中检测到松材线虫的比率10%～30%，至8月样本中检测不到松材线虫。3 种松树疫木伐根在松材线虫衰减速度上存在差异，2021年9月仅红松疫木伐根中仍检测到少量松材线虫，2022年9月3 种松树疫木伐根均未检测到松材线虫。

图2 2021年疫木伐根松材线虫衰减情况Fig.2 Attenuation of B.xylophilus in diseased stumps in 2021

图3 2022年疫木伐根松材线虫衰减情况Fig.3 Attenuation of B.xylophilus in diseased stumps in 2022

3 结论与讨论

本研究结果表明，3 种松树的疫木伐根均未发现松材线虫病的已知媒介昆虫松墨天牛和云杉花墨天牛；在疫木伐根中收集到的松幽天牛、褐梗天牛、松瘤象3 种昆虫成虫均未携带松材线虫，成为松材线虫病潜在媒介的风险极低；3 种松树疫木伐根虽然感病当年一定比例（红松最高不超过60%）含有病原松材线虫，但从翌年5月开始其数量和比例均呈递减趋势，至9月样本中均未检测到松材线虫。因此，在辽宁省松材线虫病疫区，疫木伐根参与病害的侵染循环、自然扩散传播松材线虫病的风险极低。

本研究中，在大连市疫区黑松疫木伐根上仅收集到褐梗天牛，没有收集到已知的媒介昆虫松墨天牛。张旭臣 等[5]2021年在大连市甘井子区黑松林间诱捕到褐梗天牛和松墨天牛，其中数量最多的是褐梗天牛。大连市松材线虫病疫区地处暖温带，是辽宁省疫区的最南端，是松墨天牛自然分布的边缘地带，虫口密度没有亚热带和热带地区高，且主要分布在松树的主干和大侧枝上，极少分布在疫木的伐根中，这与亚热带地区马尾松疫木伐根传播松材线虫病的研究结果有一些差异[6-8]，但与暖温带地区黑松疫木伐根的研究结果较为一致[9]。

本研究中，在抚顺市、辽阳市松材线虫病疫区红松和油松疫木伐根上收集到松幽天牛、褐梗天牛、松瘤象等昆虫成虫，没有收集到已知的媒介昆虫云杉花墨天牛。经分离检测，松幽天牛、褐梗天牛、松瘤象均未携带松材线虫，不能成为松材线虫病的传播媒介。范立淳 等[10]2021年在抚顺市、本溪市松材线虫病疫区的红松和油松林间诱集到云杉花墨天牛、褐梗天牛、松幽天牛、松花天牛Rhagium inquisitor、小灰长角天牛Acanthocinus griseus、双簇污天牛Moechotypa diphysis、灰长角天牛Acanthocinus aedilis。可见林间诱集的天牛种类多于伐根中饲养出的天牛种类，这些天牛的种类及在松树上的分布差异是由其自身的生物学特性所决定的。

在辽宁省松材线虫病疫区，分布最为普遍的是褐梗天牛。在此次疫木伐根研究中，褐梗天牛的检出量最大，占所获昆虫总数的68.90%，经多次分离没有发现携带松材线虫，不能成为传播媒介或潜在媒介，这与武海卫 等[9]在山东省威海市的研究结果一致。

在辽宁省松材线虫病疫区，疫木伐根中松材线虫的含量和比率随时间递减直至完全消失，这一衰减规律与陈元生 等[8]的研究结果较为一致，即疫木伐根中可检测出松材线虫，且新伐根上线虫密度较大，但随时间推移松材线虫密度逐渐下降至消失。

辽宁省冬季平均气温-13～-2.9 ℃，实施松材线虫病除治冬季作业时，处理疫木伐根的劳动强度大、费用高。因此，根据本试验的研究结果，在松材线虫病疫木伐除时必须保证伐桩高度低于5 cm，因特殊位置或地形不能保证伐桩低于5 cm 时，建议采取剥皮处理措施。如能达到以上作业标准，辽宁省松材线虫病疫区的疫木伐根可不再进行药物、钢丝网罩、塑料包膜等其他处理。