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第17章 人虫大战:迎战“无烟森林火灾”(1)

§§§第一节 “无烟森林火灾”—森林虫害

森林病害其持续性和长期性危害程度远远胜于森林火灾,曾有人估计森林病、虫、鼠害的危害损失至少是森林火灾的数十倍到百倍。广义来说,森林资源保护除了病、虫害外,还涉及鼠害、草害、火灾及其他自然灾害的综合治理,并且与生物多样性保护有着密切的联系;同时又与本世纪可望获得重大开发应用价值的昆虫和微生物资源有着密不可分的联系。在病虫害防治的理论方面已从过去的“治早、治小、治了”发展到现在的“预防为主,综合防治”,其防治手段从过去单纯依赖杀菌、杀虫农药发展为现在的以合理农林经营管理为基础,生物防治为主要手段,加强检疫措施的综合治理,尽量减轻由于化学农药的“3R”问题带来的损失。这些病虫害防治理论与实践的变化表明,人们对人类赖以生存的地球生态环境的关注,显示了对可持续发展战略的重视。

在持续受到病原生物或不良环境条件干扰的条件下,这种干扰强度超过了森林植物能够忍耐的程度,就会严重影响森林植物的正常生理功能,植物在生理上和外观上表现出异常,当森林植物呈现出这种偏离了正常状态的时候,就是发生了病害。有人说森林植物病害就是一系列有害的生理过程。

森林植物发生病害,直接影响其正常的生长发育,间接影响到产量与产品的品质,严重影响国民经济和人民生活。例如,1910 年美国南部佛罗里达的柑橘园因发生溃疡病的流行而被迫大面积销毁病树,烧毁了25 万株成树,300 万株树苗,损失达1700万美元(约合人民币1.02 亿元),此病在1984 年再度发生,美国政府再次大面积烧毁病区的所有柑橘树。在我国,由松材线虫病等外来有害生物引起的森林病虫害,每年给我国造成的直接经济损失达560 亿元人民币。森林生物灾害的发生面积从新中国成立初期的每年数十万公顷上升到目前的6700×104 公顷以上。病害的损失除导致减产外还使品质降低,为防治病害,需要制造农药,增加了投入、污染与公害。植物发生病害,虽然对植物有害,但有时对人类生活也有可利用的一面,这是由人们对某种植物产品的需求所决定的。例如观赏植物郁金香在感染碎锦病毒以后,花冠色彩斑斓,增添了观赏价值;茭草受黑粉菌侵染后嫩茎膨大而鲜嫩,称为茭白,适于做菜肴;韭菜在遮光埋藏培感染病毒的郁金香更加美丽养以后的韭黄,也提高了食用价值等等。这些对人们的生活和经济带来的好处是人们认识自然和改造自然的一部分,通常不称为病害或不作为病害来对待。

引起森林植物生病的直接原因称为病原。按其性质可分为生物病原和非生物病原两大类。

生物病原是指以森林植物为寄生对象的一些有害生物,主要有真菌、细菌、病毒、植原体、线虫、寄生性植物、螨类和藻类等。通常将这类病原称为病原物或寄生物,如属于菌类的(真菌、细菌)又称为病原菌。被病原物寄生的植物称寄主。凡由生物病原引起的森林植物病害都能相互传染,故称为传染性病害或侵染性病害。

非生物病原是指由于植物自身的生理缺陷或遗传性疾病,或由于在生长环境中有不适宜的物理、化学等因素直接或间接引起的一类病害,而这种因素便成为病害的病原。它和侵染性病害的区别在于没有病原生物的侵染,在植物不同的个体间不能互相传染,所以又称为非传染性病害或生理病害。

环境中主要有化学因素和物理因素两大类的不适宜因素,由于有些植物自身的遗传因子或有先天性缺陷,就会引起一些遗传性病害,这些病害虽然不属于环境因素,但由于不具有侵染性,也属于非侵染性病害。温度、湿度和光照等气象因素的异常,都属于不适宜的物理因素;而不适宜的化学因素则主要包括土壤中的养分失调、空气污染和农药等化学物质的毒害等。这些因素常常会配合起来引起对森林植物的病害。但有的也能单独起作用,化学因素大多是与人类的生产、生活活动密切相关的,随着科学的发展,人类对物理和化学因素的控制能力也将越来越强,许多非侵染性病害将被控制。

细菌非侵染性病害和侵染性病害有着冻害对树木的危害很大人类会生病,同样森林也会生病,下面就介绍一些森林常见的病害:

1. 森林植物真菌病害

真菌的主要特征有:①为真核生物,有固定的细胞核。②营养体简单,大多为菌丝体,细胞壁主要成分为几丁质,有的为纤维素,少数真菌的营养体是不具有细胞壁的原生质团。③营养方式为异养型,没有叶绿素或其他可进行光合作用的色素,需要从外界吸收营养物质。④典型的繁殖方式是产生各种类型的孢子。

真菌所致的病害几乎包括了所有的病害症状类型。除具有明显的病状外,其重要的标志是在寄主受害部位的表面,或迟或早最终都要出现病症,如粉状物、霉状物、疱状物、毛状物、颗粒物、白色絮状物等真菌的子实体或营养体的结构。一般根据这些子实体的形态特征,可以直接鉴定出病菌的种类。如病部尚未长出真菌的繁殖体,可用湿纱布或保湿器保湿24 小时,霉状物等就可以长出,再做检查和鉴定。但应注意的是,在寄主病死的组织上,有时出现的霉状物,并非都是真正的病原菌,可能是病组织死亡后被一些腐生菌所污染。所以,当病部出现可疑的真菌,或遇到某种新的真菌病害时,为了搞清楚真正的致病真菌,就要把病组织在人工培养基上进行分离培养,对病原进行鉴定和人工接种试验。发病后需再分离培养和鉴定病原菌,如所鉴定的病原与原鉴定的一致并能致病,才能证明是真正的致病真菌。

2. 森林植物细菌病害

细菌能够成为植物的病原物是19 世纪末期才得以肯定的。现在已经被证明。植物的细菌病害是很普遍的。细菌病害主要见于被子植物,松柏等裸子植物上则很少发现。在我国,林木上比较重要的细菌病害有木麻黄和油橄榄的青枯病、杨树的根癌病和杉木的叶枯病等。细菌是单细胞生物,大小在1 ~ 3微米,呈球状、棒状或螺旋状。细菌的细胞有固定的细胞壁和原生质膜。原生质中含有各种内含体。细菌绝大多数是异养的,但少数细菌含有细菌叶绿素和绿硫细菌叶绿素,可以进行光合作用自养生活。

细菌属原核生物,只有核质,而没有真正的细胞核。在电子显微镜下,核质处于细胞的中心部分。核质与细胞质之间没有膜隔开。细菌的细胞壁外包有厚薄不等的黏质层。比较厚且固定的黏质层称为荚膜。有的细菌其一端、两端或周身生有鞭毛,可以运动。某些细菌的细胞内部可以形成休眠的芽孢。芽孢对不良环境的抗力很强。细菌细胞以一分为二的方式进行繁殖,所以细菌又称裂殖菌。

林木细菌病害的主要症状有斑点、溃疡、萎蔫等类型。植物细菌性病害的症状有若干共同的特点,如受细菌是单细胞生物病组织呈水渍状,病斑透光,以及在潮湿的条件下,从生病部分的伤口、气孔、皮孔等向外溢出细菌黏液。这些特征在细菌病害的诊断上有一定的价值,特别是植物感染细菌性病害后,在受害部分的薄壁细胞或维管束组织中,由于有大量病菌存在,所以切取小块病组织在显微镜下检查,便可见到有细菌从组织中流出。

把感染青枯病的油橄榄根切断,保湿数日便会在切口上出现大量的细菌溢脓。这是诊断细菌性病害简单而可靠的方法。

3. 森林植物病毒病害

病毒是一类不具细胞结构的专性寄生物,体积极小,只有在电子显微镜下才能观察到,病毒粒体是由蛋白质和核酸两部分组成。植物病毒病的症状大致可分为变色、坏死与变质、畸形生长三类。

确定一种植物病害是否由病毒所引起,首先必须通过对症状的观察做出初步诊断,然后进一步进行生物测定,证明其传染性。即测定这种病毒的寄主范围和寄主的反应、传染介体和方式等,还有血清学方法,这是诊断和鉴定病毒的重要手段。再结合电镜做形态观察以鉴定病毒种类。

4. 森林植物植原体病害

植物病害中,有一类黄化病害,长期以来被认为系病毒侵染所致。自1967 年日本土居养二等利用超薄切片技术进行电镜观察,结果在桑树萎缩病、矮牵牛黄化病及泡桐丛枝病的病株中发现一种很像菌质体的颗粒,命名为类菌质体,现改名为植原体,至用电子显微镜可以观看细胞结构。

植物黄化病

今已知由植原体引起的植物黄化病害有100 多种。

中国自20 世纪70 年代开始对植物黄化病的病原进行研究以来至今,证实由类菌质体或螺原体引起的黄化病已近20 种。其中重要的有枣疯病、泡桐丛枝病、桑萎缩病等,均造成严重的损失。金鱼草丛枝病、亮白花叶芋花叶病、月季绿花病、长春花变叶病,以及重阳木、柳树、刺槐等的丛枝病被陆续发现,表明了类菌质体病害在植物中有日趋严重的趋势。

植原体的形态多种多样,最常见的有圆形、椭圆形或不规则形,有的形态发生变异如蘑菇形或马蹄形。植原体大小多数在80 ~ 800 纳米, 其形态结构介于细菌和病毒之间,它没有细胞壁,但有一个分为三层的单位膜,厚度为8 ~ 12 纳米。细胞内含有大量呈双链的脱氧核糖核酸细链,也称为DNA,这种DNA 呈环状。细胞内还含有类似核糖核蛋白体颗粒,中部有些纤维状结构。

5. 森林植物线虫病害

线虫又称蠕虫,是一类低等的无脊椎动物,通常生活在土壤、淡水、海水中,其中很多能寄生在人、动物和植物体内,引起病害。危害植物的称为植物病原线虫或植物寄生线虫,或简称植物线虫。植物受线虫危害所表现的症状,与一般的病害症状相似,因此常称线虫病。

森林游憩景观是自然界的一部分,它们无时不深受大自然的影响和制约,自然界的发展变化既会塑造游憩景观,也会在某些方面对游憩景观造成损害,这种不良因子包括病虫害、鸟兽害、自然灾害等。其中森林植物病害是严重影响森林游憩景观的灾害之一。一般情况下,病害常导致花、草、树木生长不良,叶、花、果、茎、根出现坏死斑,或发生畸形、凋萎、腐烂以及形态残缺不全、落叶和根腐等现象,降低了花木的质量,使其失去观赏价值及绿化效果,甚至引起整株死亡。有些病害能使绿化树种、风景林和林木大片衰败或死亡,造成一些游憩景观失去原有的观赏性和游憩价值。如黄山风景区原有一处代表性的景观“梦笔生花”,但由于黄山松的枯萎、死亡而名存实亡了。20 世纪80 代初期,驰名中外的北京香山红叶——黄栌,由于白粉病的流行,其叶片逾期不能正常变红,致使秋季香山红叶的壮丽景观大为减色。北京地区在1985 年以前,由于连续干旱导致松干枯病的发生,使西山卧佛寺风景区内的中、幼龄油松死亡数万株,严重影响了这一著名游览区的秀丽景色。杨树烂皮病、溃疡病、泡桐丛枝病、红松疱锈病等是我国城市行道树、风景林及林业生产上的严重威胁。由此可见,森林植物病害,对于游憩景观的形成和影响是重大的。我们只有维护好自然生态系统的平衡与协调发展,才有可能保持游憩景观长存于世,永具魅力。

杨树发生了烂皮病

昆虫是动物界中最大的类群,估计有100 多万种,占动物种类的3/4,分布极广,很多对森林植物有害,也有些是害虫的天敌。

林木的克星——森林害虫

昆虫分类的依据主要是根据其形态特征,分亚纲和分目的主要标志是:翅的有无、形状、对数和质地;口器类型;触角、足的形状;腹部附肢的有无;变态类型。

常见森林昆虫有直翅目、等翅目、半翅目、缨翅目、同翅目、鞘翅目、鳞翅目、膜翅目、脉翅目、双翅目10个品种。

森林害虫的危害主要表现为食叶、蛀干、危害果实和根系等。

1. 森林植物食叶害虫

(1)食叶害虫的发生特点:食叶害虫具咀嚼式口器,往往以幼虫(膜翅目、鳞翅目)或成虫、幼虫(鞘翅目、直翅目)危害健康植株,从而使植株生长衰弱,为蛀干害虫(天牛、小蠹虫)侵入提供适宜条件,因此,常称为初期性害虫。

食叶害虫大多为营裸露生活(少数卷叶、营巢),因此受环境影响较大,表现为虫口消长明显。

食叶害虫繁殖量大,往往具有主动迁移、迅速扩大危害的能力。

某些种类繁衍常呈现阶段性(初始阶段、增殖阶段、猖獗阶段、衰退阶段)及周期性(上述阶段性发生过程,往往“重复”出现且呈现一定的周期性,这种周期性出现的间隔期及每一“重复”持续的时间,因虫种及当时的有关因素而异)。

(2)常见食叶害虫:常见食叶害虫主要有蝗类(黄脊竹蝗)、竹节虫类、叶甲、象虫类、蛾蝶类(松毛虫、舞毒蛾)、叶蜂类等。

2. 森林植物刺吸类害虫及螨类

(1)刺吸类害虫发生特点:除少数蚜虫、螨类等形成虫瘿在植物组织中危害外,多数聚集危害树木或花卉的嫩梢、枝、叶、果等部位;成虫或若虫以刺吸式口器吸取植物营养,造成幼叶卷曲、枝叶丛生、枯萎,甚至整株枯死;刺吸类害虫首先是点片发生,且虫口密集,繁殖迅速,很快天牛食叶扩展蔓延,但多因个体小,发生初期往往被害症状不明显,在防治时如果不抓住有利时机,采取综合防治的方法,就很难达到满意效果;刺吸类害虫可给某些蛀干害虫的侵害创造有利条件,可诱发煤烟病,并且是病毒病的传播媒介。

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