菜单

愿一辈子做森林害虫的“克星”

2020年2月12日 - 最新政策

2月26日下午,省委、省政府在贵阳隆重举行全省科学技术奖励大会。其中由遵义市林科所主持完成的“重大外来有害生物松材线虫病有效控制技术研究”荣获2014年度贵州省科学技术进步三等奖。
松材线虫病是我国头号森林病害,其病原物松材线虫为国际检疫对象。自1982年南京中山陵首次发现松材线虫病以来,在我国各省松林分布区广泛蔓延。我省于2003年发生松材线虫病。松材线虫病的迅速扩散严重影响了我国生态安全和经济社会发展。在自然条件下,松材线虫病必须依靠传媒昆虫进行传播,鞘翅目昆虫松褐天牛是其最主要的传媒昆虫,因此可以通过控制松褐天牛来防治松材线虫病。松褐天牛除成虫以外的其他虫态均在树皮下或树干内隐蔽生活,很难被发现,也极难防治,之前尚无有效的防治方法。针对这一状况,遵义市林科所经过10余年的潜心研究,提出以生物防治为主的一套方法,通过减少松褐天牛种群数量,降低松褐天牛危害,达到切断松材线虫病传播途径,近而有效控制松材线虫病的发生。
2006年和2009年,遵义市林科所分别在遵义市科技局和贵州省科技厅申请立项开展关于松材线虫病的系统研究。首次开展了对松材线虫病传播媒介松褐天牛生物学特性和生态学研究,寻找自然状态下松褐天牛的优势天敌,研究天敌昆虫的生物学特性,重点解决优势天敌——花绒寄甲的人工繁殖技术问题,将天敌昆虫在松材线虫病疫区推广应用。该研究形成以下成果:一是系统研究了贵州省松褐天牛的生物学和生态学特性,筛选出一种寄生性强、控害效能高的优势天敌昆虫——花斑花绒寄甲;二是解决了松褐天牛优势天敌花斑花绒寄甲室内规模化人工繁育过程中的一系列技术难题,包括成虫饲养与人工饲料的配制,各时期所需最适繁育温度、湿度的探索,幼虫替代寄主的选择等;三是解决了花绒寄甲人工饲养过程中成虫产卵量的提高和卵卡储存的技术难题,实现了鞘翅目天敌昆虫规模化人工繁育;四是明确了在松褐天牛发育不同时期释放花绒寄甲成虫和卵卡以及同一时期释放不同数量的花绒寄甲成虫和卵卡后的天敌寄生率,总结分析了林间释放花绒寄甲的最佳时期和最佳释放数量,并在生产应用中得以检验;五是系统研究了其他物理的和化学的防治方法对松褐天牛的控制效果,总结出一整套以生物防治为主的综合防治措施,为有效控制松材线虫病的蔓延提供技术支撑。
花绒寄甲属鞘翅目寄生性天敌昆虫,鞘翅目昆虫的人工繁育一直以来都是昆虫学研究领域的一个难题,该研究实现了鞘翅目寄生性天敌昆虫花绒寄甲的人工繁育,并使之得以大规模的推广应用,为今后鞘翅目其他昆虫的繁殖应用开辟了广阔的前景。该成果系统完备、实用性强、应用前景广阔,经专家评审,花绒寄甲的人工规模化繁殖和应用研究已达到国内领先水平。
在完成上述研究的同时,该研究项目实施期间,建成了200平方米的天敌繁育实验室,繁育出的天敌昆虫——花绒寄甲在我省松材线虫病疫区及我国其他松材线虫病疫区进行推广应用,推广面积52302亩。在松材线虫病重灾区释放花绒寄甲,此种天敌昆虫对松褐天牛成虫和蛹的寄生率可达90%以上,控害效果明显。研究中共发表科技论文18篇,申请专利11项,并编制了生物防治松材线虫病的技术规程,累计培养4名高级人才,培训技术骨干200多名。
图片 1
图片 2

图片 3

愿一辈子做森林害虫的“克星” 中国绿色时报2月8日报道
在王小艺的眼中,那些小虫子神秘又奇妙,但它们的分量一点儿都不轻。
作为中国林科院森林生态环境与保护研究所副所长、天敌昆虫与生物防治学科组首席专家,王小艺与昆虫打了20多年的交道,潜心研究重大林业害虫生物防治和天敌昆虫人工利用,在国内外各类期刊上发表学术论文100多篇,其中SCI收录论文28篇,取得多项对林业生产实践有重要指导意义的科研成果。
一次偶然的选择,让王小艺与这些小虫子结缘。
1992年,王小艺报考大学时,填报的志愿并非与昆虫相关的植物保护学专业,当时填写的服从分配的志愿,就此让他与昆虫学结缘。后来,他攻读硕士和博士研究生都选择了与昆虫密切相关的专业方向。2003年,王小艺到中国林科院森环森保所做博士后,在合作导师杨忠岐教授的指导下,开始了林业害虫的生物防治研究。
昆虫学是与生产实践距离最近的学科之一。王小艺说,天敌昆虫与生物防治学科组从事的每项研究,都是生产实践所迫切需要解决的难题。林木蛀干类害虫是危害我国森林资源的毁灭性有害生物,由于其隐蔽性强,防治极为困难,对我国森林造成严重损害,是影响森林生态效益和经济效益发挥的重要制约因素。
要更有效地开展害虫生物防治工作,就要做到知己知彼。王小艺和他的科研团队开展了寄生蜂对高度隐蔽的蛀干害虫寄主定位机制研究、多寄主型寄生蜂的寄主适应性机制研究、林木蛀干害虫与寄生性天敌的行为生态学研究等科研工作。王小艺说,对林木蛀干类害虫采用生物防治策略,将是一条可行的途径。因为天敌昆虫能够主动搜索、发现并寄生或捕食害虫,是控制蛀干害虫的一类重要的自然因子。王小艺告诉记者,寄生蜂是最常见的一类寄生性昆虫,寄生在鳞翅目、鞘翅目等害虫的幼虫、蛹和卵里,能够消灭被寄生的害虫。
王小艺以优良天敌新种白蜡吉丁肿腿蜂和我国重要蛀干害虫栗山天牛为研究对象,通过用目标害虫栗山天牛幼虫对白蜡吉丁肿腿蜂进行连续多代人工选择后,比较其与野生型寄生蜂种群在形态、生理生化、寄主选择行为、生存能力、寄生能力、繁殖能力、后代存活率、发育历期、性比、遗传结构以及资源利用率等指标上的差异。这项研究明确了寄生蜂的种群分化和寄主适应机制等害虫生物防治方面的基础问题,有助于深入了解天敌与寄主害虫之间的交互关系,为人工驯化寄生蜂增强对靶标害虫的攻击能力,从而有效利用天敌昆虫持续控制林木蛀干害虫,提高生物防治效率提供了理论上的支持。
王小艺还以蛀干害虫白蜡窄吉丁及其寄生性天敌白蜡吉丁柄腹茧蜂为研究对象,探讨了寄生蜂发现并攻击寄主害虫的行为方式,研究了天敌对已寄生寄主的识别能力,寄生蜂产卵量、后代性比与寄主大小的关系等问题。科研人员发现,白蜡吉丁柄腹茧蜂能够有效地发现和定位隐蔽性寄主,并识别出寄主是否已被寄生;越冬后茧蜂的羽化比寄主要晚一个多月,刚好适应最先发育到可供寄生龄期的寄主;寄生蜂的产卵量与寄主大小呈正相关,而寄生蜂雄性比率与寄主大小为负相关关系。这些研究结果为人工繁殖和合理有效利用寄生性天敌昆虫提供了理论基础。
寄生蜂的生物防治效果很大程度上依赖于其寄主定位的效率。王小艺说,为提高生物防治效率,课题组选择具有高度隐蔽性的蛀干害虫白蜡窄吉丁及其优势寄生性天敌白蜡吉丁柄腹茧蜂为研究对象,开展了寄生蜂对高度隐蔽的蛀干害虫寄主的定位机制研究。
王小艺带领有关科研人员测定了寄生蜂是否对寄主、寄主虫粪和寄主喜食植物的化学气味产生反应,是否对来源于寄主活动的物理振动和代谢热源产生反应,是否对寄主形态和保护物产生反应等,研究了寄生蜂在小生境内寻找、发现、定位和接受寄主,并给寄主害虫产卵的行为过程。这项研究明确了白蜡吉丁柄腹茧蜂首先是通过寄主植物的气味找到寄主栖境,在寄主定位和寄主接受的过程中,主要是依靠探测来自寄主取食和活动所产生的振动信号发现隐藏于树皮介质下的寄主害虫。
在外人眼中,王小艺的研究工作与现实生活似乎有些遥远,但王小艺以生物防治松褐天牛抑制松材线虫病技术研究为例,让记者对他痴迷于天敌昆虫与生物防治研究有了更深刻的了解。
在项目研究期间,王小艺和课题组建立了3个天敌繁育基地,累计繁育天敌9200多万头,科研人员通过在松褐天牛成虫期设置诱木、疫木的无害化处理,在低龄幼虫期释放肿腿蜂,在中老龄幼虫期和蛹期释放花绒寄甲成虫和卵等措施,有效地降低了林间松褐天牛虫口密度,遏制了松材线虫病的扩散传播。目前,课题组已在贵州省遵义市推广应用该技术3159亩,在浙江省宁波市推广应用5168亩,防治效果达70%-90%。这项技术还在安徽省九华山、湖南省张家界市和山东省荣成市等地辐射防治松林11万亩,均取得显著的防治效果。其中,经过多年连续治理,遵义试验示范区实现了松材线虫病危害致死松树零死亡,九华山试验示范区松材线虫病致死松树下降了90%。

我国林业有害生物防治技术获得重大新突破——

生物防治松褐天牛阻断松树癌症传播

针对有“松树癌症”之称的松材线虫病,我国林业科研人员研究出了“隔山打牛”的办法。
由中国林科院森林生态环境与保护研究所承担的《生物防治松褐天牛控制松材线虫病技术研究》项目近日通过验收。
松褐天牛是松材线虫病的传播媒介,这项研究以生物防治为主的手段,通过采取无公害综合防治技术防治松褐天牛,从而达到有效控制松材线虫病的目标。
松材线虫病又称松树萎蔫病,是松树的一种毁灭性病害,原产地是北美,自1982年首次在我国发现以来,已成为目前我国对林业危害最为严重的森林有害生物。该病致病力强,寄主死亡速度快;传播快,常常猝不及防;一旦发生,治理难度很大。但松材线虫病的致命缺陷是它自己不能传播侵染,需要媒介昆虫的帮助才能扩散,在我国,松褐天牛是最主要的传播媒介昆虫。松褐天牛成虫从感染松材线虫病的松树中羽化出来时,身体上携带了大量的松材线虫。成虫羽化后需要取食健康松树的嫩皮补充营养,从而造成伤口,这时松褐天牛身体上携带的松材线虫就通过伤口接种到健康的松树上了。松褐天牛成虫也能通过产卵刻槽传播松材线虫。从而导致病害的流行、蔓延。
据项目带头人、中国林科院首席专家杨忠岐介绍,这套新的防治技术就是抓住松褐天牛各个发育阶段的弱点,采取相应措施进行针对性防治,切断松材线虫的传播链,从而控制危害。采用生物防治手段,对生态环境安全、无污染,不会影响生物多样性。
具体防治技术包括:在松褐天牛成虫期,利用他们研究发明的松褐天牛专用黑光灯以及引诱剂诱杀成虫;在松褐天牛1-3龄幼虫期,释放松褐天牛肿腿蜂;在3龄以上中老龄幼虫期和蛹期,释放花绒寄甲成虫和卵;再结合设置诱木诱集林间分散的松褐天牛集中在诱木上产卵,然后处理;利用林间清理的受害木死树中的松褐天牛,罩网繁育松褐天牛的天敌花绒寄甲,增加林分中天敌的种群数量。
他们开展生物防治松褐天牛控制松材线虫病研究从2000年就开始了,经过十多年的刻苦攻关,这项技术日臻成熟。在松材线虫病发生区林地进行的研究试验结果表明,防治前后,松材线虫病致死的死树数量减少了97.7%,而对照区则增加了90.7%;松褐天牛虫口数量降低了97.1%,而对照区上升了133.3%。
目前,项目已建成天敌繁育中心3个,分别在中国林科院、北京农业职业学院和遵义市林业科学研究所,主要繁殖花绒寄甲和松褐天牛肿腿蜂,年繁育总量达7500万头。建成松褐天牛综合防治示范基地2个,分别在贵州省遵义市。项目还在其他松材线虫病或松褐天牛发生区进行了技术推广,如安徽省九华山,湖南省张家界市、衡山市和韶山市等地,均取得了良好的防治效果。
项目执行过程中,申请了两项国家专利:一项为“诱杀松褐天牛成虫的专用光源与方法及其应用”,一项为“人工繁育花斑花绒寄甲及应用于防治松褐天牛的技术”。其中的“人工繁育花斑花绒寄甲及应用于防治松褐天牛的技术”已获国家知识产权局授权。杨忠岐说,这套以生物防治为主的无公害防治技术有以下几个优点:一是从保护生态的理念出发,不使用化学农药,应而对环境安全;二是操作简单,成本较低,无论是诱木设置与处理,还是天敌释放,技术均简单易行,利于推广;三是这套生物防治技术控制效果显着,并能将松材线虫的传播媒介松褐天牛长期控制在很低的种群密度以下,因此具有长期的持续控制松材线虫病的防治效果。这是世界上首次通过以生物防治技术为主的控制这种国际重大有害生物的创新性成果。
据悉,2012年,我国松材线虫病县级疫区总数由185个减少到179个,但浙江、安徽、江西、湖南、广东和贵州六省新增加县级疫区9个,继续呈现向西、向北扩散的态势。这项新技术的研究成功,必将在控制我国的松材线虫病上发挥巨大作用。

相关文章

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

网站地图xml地图