森林最新信息

世界林业研究C地森林病虫害研究的某些最新信息周仲铭(北京林业大学)主厄词森林病虫容环境污染抗性育种国际林联第届世界大会论文集中有关森林病虫害的论文内容包括环境污染与森林病虫的关系,林木抗性,以及地区性病虫害研究现状等问题.
一、环境污染与森林昆虫和微生物区系的关系大气污染对森林植物本身及病虫害发生的影响不仅是个人们关心的问题,而且又是个十分复杂的问题.
污染的大气环境和土壤环境不仅直接为害森林的健康,而且改变了森林微生物群落、昆虫种群数量以及彼此之间的相互关系.
污染源如氟化物、氯化物、502、重金属化合物、灰粒等几乎遍及全世界.
德国弗赖堡大学的J.
Sch如herr对上个世纪以来欧洲空气污染的历史性发展作了评述.
他认为欧洲空气污染是随着上个世纪中叶工业化而来的一种灾害,除林木本身外,气候、昆虫、微生物都受到影响.
从1950年一1972年,50,的扩散量增加了3倍.
"森林衰退"现象的大面积扩展到70年代才被普遍重视起来.
有多种学说用来解释这种衰退的原因,但主要起源于酸雨.
这个结论现在已无可争议.
大气污染,特别是二氧化硫和氧化氮是欧洲森林衰退的主要原因.
Sch6一nherr认为,大气污染从两个不同的方面影响生物区系:污染物直接有利或有害于生物;污染物影响土壤和气候,进而导致林木衰弱,使之成为适于病虫滋生的场所.
关于前者,他举出本世纪初欧洲出现过的一次当时原因不明的蜜蜂大量死亡,但经深入研究证明,死亡是由于附近炼铁厂散发出的AS:O:引起的.
间接作用对生物群落的影响可能更为重要.
他援引F位hre1935的材料指出,立地条件和气候因素在森林害虫爆发上确能起重要作用,但是大气污染物无疑也能改变森林生态系统中植物食性生物和食虫生物的群落结构,从而影响到害虫种群的消长.
昆虫对烟害的适应性依种类而异.
有些昆虫在受污染的森林中非常普遍.
他列举了松林中的17种害虫、云杉林中的10种害虫和冷杉林中的6种害虫都达到了经济损害水平.
其中某些象虾类,如云杉上的云杉木蠢象(尸f-ssodeshare夕.
￡ae)和P`ssodesseabrieollis,松树上的纵坑切梢小蠢(BlastoPhaguslP'爪ePdra)和横坑切梢小蠢(B.
水扭.
r)都是典型的"烟害昆虫".
害虫天故对大气污染似非常敏感,在污染森林中,其死亡率较害虫为高.
这可能也是污染区森林害虫爆木文于1991年5月7日收到DOI:10.
13348/j.
cnki.
sjlyyj.
1991.
03.
003森林病虫害研究的某些最新信息发的原因之一德国人研究了大气污染物质如和,进入土壤后对土壤微生物及根部和千部病害的影响.
这些物质引起土壤酸化,从而改变了土壤微生物群落.
细菌喜中性或微碱性环境,酸化的土壤不适于它们的发展.
尽管真菌对pH值适应性较广,但pH值的降低仍会影响到真菌区系的组成.
过低pH值或含有毒物质的土壤会导致外生菌根的变性或坏死.
在这种情况下,寄主根细胞内菌丝很多.
这种菌丝入侵现象是寄主根系被削弱,菌根性质改变的结果.
过低的pH值或高的氧化铝含量是好根受害和减少的先导因素.
在实验室条件下,这些因素能引起挪威云杉幼苗对恶疫霉(尸hytoph一thoar.
.
-ctour.
)感染性增加;在田间,冷杉(Abiesalbu.
)也表现出同样的趋势.
但有的病害在污染区却表现出相反的趋向.
G.
Kocek(1935)报道,在重金属冶炼厂和硫酸厂周围叶斑病很少发生;造纸厂附近的橡树上几乎没有白粉病(MicrosPhaearal耐).
由于昆虫是初级生产的消费者.
这种消费植物生物量的活动必然影响生态系统中的食物链.
另一方面,污染能改变林木的内在物质和生长量,这又必将影响以植物为食的昆虫种群的消长.
W.
J.
Mattson和J.
A.
Witter从两个方面讨论了这种相互关系:(l)这些作为初级消费者的昆虫对植物生长、繁殖、植物种群间竞争、营养物质循环的速度,以及对其它异养生物的影响,并阐述了昆虫对生态系统的调控作用;(2)污染引起作为昆虫取食对象的林木的某些变化后,昆虫种群所受到的影响.
他指出,最有力的证据来自对污染植物上蚜虫的研究.
当污染导致植物体内可溶性蛋白质和氨基酸增加时,蚜虫种群数量也随之猛增.
502蒸汽熏蒸剂可抑制日本柳杉合成揉酸,被熏蒸处理过的植株上蛾类幼虫的取食量大大增加.
用臭氧处理杨属树种后,会刺激树上柳兰甲卿的取食能力而不增加其产卵力.
这意味着叶片的营养质量一定是下降了,因而叶娜需通过取食更多的叶量以作补偿.
不同的生物种类对污染的反应不一,即使同一树种,种源不同也会有不同反映.
J.
O.
Genys报道,以不同浓度的50:(0.
45一o.
gppm)和臭氧(0.
9一l.
sppm)处理7个不同种源的北美五针松(尸`nus5trob"s),发现抗性最强的是来自安大略南部的种源,而最弱的是来自南卡的种源.
污染物的长期影响可能改变森林生态系统的结构.
D.
F.
Karnosky等发现,白杨无性系对臭氧和50:极为敏感,在北美森林的严重污染区,白杨基因库已濒于枯竭.
如果污染的逆境增强,以树液为食的昆虫,如蚜虫和纷壳虫等的种群数量将会随之增加.
它们作为森林中产生蜜露的有机体,就有可能诱发某些异养生物群落的重组过程.
如果没有其它因素刺激的话,受益于蜜露的有机体很可能将增加.
污染对森林生态系统的影响是肯定的,而且是深远的.
它既作用于各种昆虫和病原微生物本身,也作用于种间关系,最终影响整个森林生态系统的结构.
但是这种作用是渐进的、长期积累的,在许多情况下,森林受污染与病虫害侵染之间的关系并不十分明确.
所以,许多研究者(W.
Merrill.
J.
Sehonherr、B.
R.
Stephan、W.
J.
Mattson等)都指出,关于大气污染对害虫和病原微生物区系的影响,以及其作用过程的知识仍很贫乏,而且一般的结论大多来自对自然现象的观察,缺乏对比性的试验结果,而且有世界林业研究WORLDFORETSRRYEESARCH些观察结果是有矛盾的,有许多相关关系也不能解释为因果关系.
必须有更多的试验根据,才能对这种复杂的往往是非线性的关系作出精确的评价.
不少学者对大气污染可能导致的对森林的损害表示耽忧.
cSh6nherr认为,欧洲森林除了传统的虫害外,由于污染的影响,不久的将来可能将遇到新的害虫上升的难题,面临昆虫一寄主关系改变的局面.
欧洲森林条件在近期不会得到大的改善,新、老虫害的影响将会使森林衰退现象进一步加剧.
他认为,有效地控制大气污染的办法还不多,目前只能集中努力于污染源的控制.
这需要国际间的合作,需要有更多的国际立法.
二、林木抗病虫育种林木抗病虫特性研究是本次会议上森林保护方面的另一重点议题.
北美五针松疤锈病(Cornartl'uolr'6icola)是世界林病工作者,特别是美国加拿大关心的毁灭性病害.
D.
D.
Siklling提到,19世纪末,北美五针松曾是美国的主要采伐树种,但以后其重要性逐年下降.
20世纪以来北美已不采用该树种进行大规模造林,其主要原因之一,即是这种病害的威胁.
因此,此病是北美长期研究和防治的对象.
J.
B.
Genys从美、加两国的不同地区收集了上百个地理种源,分别在多个林场种植.
不同种源的感病率变动于.
一100肠之间.
4个不受侵染的种源分别来自佛蒙特、西弗吉尼亚、马里兰和弗吉尼亚州.
E.
G.
Kulman在美国佐治亚州的一个种子园测定了106个自由授粉的湿地松后代对梭形疙锈病(CronartiuoquereuuofsP.
fusifor跳e)的抗性.
通过人工接种,这106个家系的成瘤率差异很大,变动于3一77肠之间.
从症状上看,抗性家系群与易感性家系群对侵染的反应有所不同.
前者成员中43肠的苗木茎上无症状(仅针叶上有病斑或无任何症状),而后者仅19肠成员有此反应.
茎上有症状但不肿大者,前者成员中占24肠,后者仅14肠.
由于自由授粉的子代性状易于发生改变,所以美国虽早在1937年即已开始抗疤锈病育种工作,但迄今沿这一途径进行的工作成效仍然不大.
D.
D.
Sikning等运用组织培养和病理学的双重经验建立了一个快速系统,以便获得抗性强的植株.
他们利用体细胞变异来促成遗传性的改变,而不是像传统的有性繁殖那样必须经过一个太长的时期.
其具体方法是,利用子叶组织培养来诱发体细胞变异体.
变异体在试管内培育成微植株(PlantleO,以锈菌担子抱子接种,筛选抗病的微植株.
然后将抗病性强的微植株分成两部分.
一部分移入温室培养,并进一步作抗性测试、筛选、造林,建立抗病无性系林分;另一部分保存在试管内作组织培养之用,以便不断提供抗病的无性系材料.
上述方法已在培育抗SePtoriaousfva的杂交杨无性系,抗Gre.
.
eniellaab`etina所致溃疡病和MycosPhaerellalarl'cioa所致落针病的欧洲落叶松无性系工作中取得成果.
为改进植株抗疙锈病特性的早期简易鉴定方法,A.
K.
Ekramoddoullah研究了松针蛋白质特性.
他作了针叶中26种蛋白质的定性和定量工作,并讨论了它们与抗病性的关系.
其中一种具有27.
SKDA:(千道尔顿)分子量的蛋白质含有大量的甘氨酸.
这可能是一种壳多糖酶,与抗病性关系密切.
预测林分对某种危险性病害的感病程度,有助于病害的综合治理.
G,I.
MoDonald森林病虫害研究的某些最新信息等为北美五针松疙锈病建立了地球科技情报系统巧与生态系统的综合模型,用以绘制疙锈病的风险等级图.
他们认为,疙锈病的威胁是以地形学的、气候学的和具体立地条件下的植物景观为基础的.
建模时需要有林分内茶藤子密度、分布型、所在地区纬度、海拔、年降雨量、日降雨量以及日最高和最低温度等资料数据.
从气象模型可以模拟出茶篇子的出现及持续期,以及松针感染持续期.
松林受锈菌侵染的年估计值,可通过溃疡斑数/1000针叶/年(或10年平均值)来表示.
利用地形学和植被的遥感资料建立起来的林分、流域或更大范围的北美五针松疙锈病风险等级图,具有经济上的创造潜能,还可为病害的综合治理提供信息.
现代基因技术为木本植物抗虫育种工作提供了很大帮助.
利用分子遗传学技术可以大大缩短用传统遗传学方法发展抗性材料的时间.
目前的病虫害管理主要是依靠化学防治,将来可能会被基因导入或内在抗性基因的表达所取代.
抗性基因可以是主效的,也可能是微效的.
前者,为来自B.
T的内毒素基因对害虫的作用往往是专化性的、致死的,处于对病原物或害虫的选择性压力地位.
而微效基因似不能抑制病原物和害虫种群的发展.
在不久的将来,如植物里的蛋白酶抑制基因或壳多糖酶抑制基因,来自细菌的B.
T内毒素基因,来自昆虫的性激素基因等可能得到利用.
单个的抗性基因易于被分离和利用基因载体导入植物,多个抗性基因虽有极好的防御作用,有利于抗性的稳定,但难于分离和协同作用.
总的说来,基因技术在林木抗性育种中的应用前景是美好的(H.
C.
MeNabb等).
三、地区(或国家)森林害虫或森林昆虫学研究状况A.
Natario,M.
O.
Akanbi,M.
I.
Chaudhry,C.
Hutaeharern,B.
S.
Kessy、K.
Nair,A.
Varma,M.
B.
pla和N.
C.
Vaeear等分别对西班牙、非洲次大陆、巴基斯坦、泰国、坦桑尼亚、印度、乌拉圭和阿根廷的森林病虫害状况进行了介绍.
泰国由于过量采伐正面临严重困难,森林覆被率下降.
因经费困难,森林昆虫学方面仅能作极少量的研究,而且首先要保证防治方面的研究.
C.
Hutahcarern列表提供了泰国急需研究和解决的46种害虫问题,其中包括抽木的斑蠢蛾(X夕l叫teseCar.
￡"s).
橙带夜蛾(H夕blaeaPuera)、Euteetonaoachaeralfs;松类上的梢斑螟(Dfar夕et-riaab`etella)、D.
s夕loestrella、六齿J/'蠢(IPsacum￡natus)卜十二齿小蠢(1.
se二olentat,)、竹材上的竹长蠢、鳞毛粉蠢、鱼藤根长蠢;橡胶材上的Hetorobostrf-ehosaegual`s;以及由国外传入的害虫,如按树上的咖啡豹蠢蛾(Zeu:eracoffeae)和合欢上的sl'.
戈ylon洲ale等,列出了这些害虫的分布面积、为害情况、现行防治措施以及研究现状.
抽木斑蠢蛾对袖木材质影响极大,目前主要分布于泰国北部地区,现与日本合作进行研究.
日本专家正在执行以防治为目的的长期研究项目.
引起袖木落叶的橙带夜蛾则遍布全国,用苏云金杆菌防治效果很好.
在巴基斯坦,丘陵区的天然松、橡、赤杨、杨、印度檀和金合欢的食叶害虫十分严重.
松林中最主要的食叶害虫是尺镬(B`,ronrogalis)、大蓑蛾(Cr夕Ptothel"aCr-世界林业研究WORLDFORESTRYRESEARCHaoe:);杨树的主要害虫有月扇舟蛾(Icht夕uraanastomosis)、吉丁虫和天牛,后两者造成树干畸形、生长下降和枯死.
过去的研究着重在对这些隐蔽性害虫生物学习性的阐明.
但在防治上还难于提出有效的办法,需继续研究.
M.
T.
Chaudhyr提到,预防害虫的爆发应力求保持森林中生物之间的平衡,而万一某种害虫爆发,则至关重要的事情是恢复这种平衡.
M.
O.
Akanib报道,非洲次大陆森林巾应优先研究的是H夕sPiP夕la和尸hytol夕.
a一类害虫,其次是EPfeeru,aPuloerulenta、DicledoPhlebia、梨象(APio.
)、An-ol'dl'olIa等.
他认为,由于种种原因、这一地区的虫害很少为外人所知.
这些害虫问题因干旱和沙漠的侵袭,有扩展的趋势.
解决这些问题需要国际间的合作.
A.
Varma对印度林木受病毒和类菌原体侵染所致损失表示忧虑,它们已成了林木改良的限制因子.
由类菌原体所引起的著名的檀香木穗花病(SPike)已严重威胁到这一树种的生存.
按树和枣也受到类菌原体的侵害.
果树受害尤为严重.
N.
C.
Vacoar.
等列举了阿根廷天然林和人工林(主要是按、柳、楠、南洋杉等)的28种主要害虫和线虫的分布、为害及防治措施.
他们认为,目前的主要困难是缺乏足够的有训练的昆虫学者;研究规划和害虫行为的研究没有统一协调;损失评估缺乏统一标准;经费也感不足.
四、其它除上述3个方面外,有的报告涉及一些专题研究结果.
E.
M.
Cartada在巴西逐月将伐倒的湿地松圆木置于林内,以观察小蠢虫的侵染过程.
6个月后,共收集到10种小霓,其中最主要的是Z夕leboursfe,ur加enus,所致损失占总损失量的77.
4肠.
F.
G.
Hawksworht报道了北美的油杉寄生属(Acreuhtobl'um)植物与其寄主共同进化的现象.
有十几个属于油杉寄生属的分类单位,它们在北美已有2000万年以上存在的历史,研究它们可为寄主的分类和演化过程提供线索.
C.
W.
Berifodr等评述了针叶树某些重要害虫问题.
认为小卷蛾(Fueosoa)、木蠢象(Pissodes)和松梢小卷蛾(Rh夕acio-川a)等对松林为害极大,自造林开始至郁闭期间特别严重.
透光的林分最易受害.
林业活动如强度整地、透光处理等减少了竞争植物.
往往会增加害虫的种群;单一树种经营面积的扩大会使蛀千害虫的问题更加恶化.
立地条件不适、寄主生长不良,易于受鳞翅目害虫,特别是松梢小卷蛾类为害.
相反,木蠢象类害虫则特别喜害生长良好的林木.
某些虫害所造成的经济损失的评价,一直是个重要而困难的问题.
D.
Errico提出了一个颇新的评价方法,即从大范围森林水平(Forestlevel)和长时期的,而不是林木水平的或林分水平的(treeandstand一level)观点来考虑更新造林害虫(refores-atitonPesst)对长期木材供应的影响.
他认为这类害虫为害正在生长的小树,对现时经济意义不大,因为受害林分本身的现时价值几乎没有.
害虫的经济影响主要表现在将来的采伐流量上.
森林水平的和长时期的分析能够提供更新造林害虫对各龄级林分的持续影响,以及对最后收获所造成的损失.
他列举实例说明了这种评价方法.