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北京竹類植物病蟲害及其天敵生物的調(diào)查

2020-07-12 02:53翟敬宇董曉帆滑鑫宇
竹子學(xué)報 2020年3期
關(guān)鍵詞:竹種竹類天敵

翟敬宇,張 然,趙 鈺,席 昕,董曉帆,滑鑫宇,付 育

(北京市紫竹院公園管理處,100048)

北京城市綠地作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,綠地中生物的多樣性對城市生態(tài)作用發(fā)揮效果顯著,在維持城市生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)及可持續(xù)發(fā)展中起著不可替代的作用,已成為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容之一。但隨著這些年城市建設(shè)進(jìn)程的加快,大量引進(jìn)植物,國際商貿(mào)往來,相應(yīng)的也帶來了一些有害生物,極大地增加了園林植物病蟲害的防治難度和工作量。竹子因四季常綠,姿態(tài)優(yōu)美的形態(tài)特征優(yōu)勢在北京的冬季,無疑是城市園林的靚麗風(fēng)景,也自然而然的成為越來越多新建綠地中重要角色。但隨著引進(jìn)竹種的增多,而入口和馴化等方面的工作不足,帶來了一些新的害蟲和病菌,以及大面積單一種種植模式的應(yīng)用,由此進(jìn)一步加重了病蟲害對竹類植物的危害。近幾年來,北京地區(qū)竹類植物的病蟲害時有爆發(fā)成災(zāi),個別有害生物如竹裂爪螨近年局地爆發(fā),嚴(yán)重影響了竹類植物的生長和生態(tài)景觀。

對于北京地區(qū)針對竹類植物病蟲害的調(diào)查研究很少,僅見范卓敏、宋宇、趙鈺[1]發(fā)表的文章,以及2018年北京市頤和園公園管理處編寫的《頤和園園林有害生物測報與生態(tài)治理》[2]中涉及竹類一些病蟲害的信息。因此,鑒于目前北京地區(qū)竹類植物在園林綠化中的價值和病蟲害呈發(fā)展趨勢的情況下,急需對北京地區(qū)竹類植物的有害生物進(jìn)行更多的調(diào)查研究。2017-2020年本課題組對北京城區(qū)竹類植物的病蟲害及其天敵生物的種類和一些發(fā)生規(guī)律進(jìn)行了調(diào)查研究,取得了較多的第一手信息,可為北京園林系統(tǒng)有針對性的及早采取各種措施,有效控制竹類植物的病蟲害的危害和蔓延,更好的保護(hù)和發(fā)展竹類植物在北京的景觀和生態(tài)建設(shè)中的獨特作用提供依據(jù)。

1 調(diào)查時間、地點及方法

1.1 調(diào)查時間和現(xiàn)場觀察與標(biāo)本采集

自2017年8月~2020年8月對北京地區(qū)城市公園、專類園、二環(huán)三環(huán)環(huán)路及立交橋綠地、居住區(qū)綠地和苗圃進(jìn)行普查,現(xiàn)場觀察、拍攝照片并進(jìn)行記錄和初步鑒定,對以竹為特色紫竹院公園及周邊綠地進(jìn)行連續(xù)調(diào)查。即在紫竹院公園及周邊綠地每隔7 d進(jìn)行一次現(xiàn)場調(diào)查,記錄,并在公園設(shè)置了生態(tài)防治區(qū)、綜合防治區(qū)、和化防區(qū),每周隨機(jī)抽取每一個竹種10株,不同朝向的葉片進(jìn)行有害生物觀察,記錄有害生物和捕食性天敵數(shù)量,種類,記錄被寄生的蚜蟲、螨等害蟲,隨機(jī)采集被不宜在野外觀察統(tǒng)計的螨和蚜蟲、蚧殼蟲等危害的枝葉在實驗室通過體式顯微鏡進(jìn)行觀察拍照記錄。

1.2 害蟲的標(biāo)本處理解剖和鑒定

對于野外采集的被螨和蚜蟲危害的枝葉,在實驗室低溫冰箱0℃度以下冷凍后,蚧殼蟲不需處理,在體式顯微鏡或雙筒解剖鏡下將蟲體挑出,進(jìn)行初步觀察、拍照、記錄。用解剖針盡量挑選不同蟲期的蟲體,放置在有乳酸的小試管中浸泡,夏季浸泡7 d即可,或在乳酸溶液中清洗干凈制成玻片,將制作好的玻片標(biāo)本置于顯微鏡下觀察拍照,借助有關(guān)文獻(xiàn)和圖冊[3-8],結(jié)合具體特征進(jìn)行鑒定。

1.3 寄生性天敵的培養(yǎng)和鑒定

對于寄生性天敵通過采集被寄生的害蟲所在的竹子枝葉,將竹枝葉剪成小段置于3 cm的指型管,用脫脂棉塞嚴(yán)管口進(jìn)行養(yǎng)殖。待羽化后收集放在75%的酒精中保存,之后依照上述方法進(jìn)行鑒定。捕食性天敵的成蟲直接拍照和鑒定。對卵進(jìn)行跟蹤調(diào)查,待其孵化之后,和幼蟲、蛹一樣在實驗室飼養(yǎng),然后進(jìn)行記錄鑒定。

1.4 病害的標(biāo)本采集、分離、培養(yǎng)和鑒定

在現(xiàn)場采集病竹的葉、枝、干、根部組織,根部病害采集土壤,送北京市植保站實驗室進(jìn)行分離培養(yǎng),和鑒定。對染病的標(biāo)本用自來水沖洗后,在超凈臺內(nèi)用3%次氯酸鈉進(jìn)行表面消毒2 min,無菌水漂洗3次后置于PDA培養(yǎng)基25度培養(yǎng)2-5 d,菌絲生長后挑取進(jìn)行純化培養(yǎng)、純化2-3次,重復(fù)計數(shù),最后通過比對相似度,鑒定出病害種。土壤用無菌水進(jìn)行稀釋,取稀釋倍數(shù)10的3次方倍土壤懸浮液100μL,涂布在PDA培養(yǎng)基上,取稀釋倍數(shù)10的3次方倍土壤懸浮液100μL,涂布在NA培養(yǎng)基上,每個處理重復(fù)3次,25度培養(yǎng)3 d,計算菌落數(shù)。最后由植保站通過its序列比對,進(jìn)行病原菌鑒定,得出相似對100%的作為鑒定結(jié)論。

2 結(jié)果與分析

4年的調(diào)查結(jié)果,共發(fā)現(xiàn)北京的竹類病蟲害有30種,其中害蟲22種、病害8種。其中15種蟲害,8種病害為北京首次報道。

2.1 害蟲的種類及其危害

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的22種北京竹類植物的主要害蟲中,有7種蚧、2種蚜、2種螨、3種蜂、1種蛾、1種象甲、1種蠅、1種葉蟬、1種蠟蟬、2種蝽、1種疣蝗。各種害蟲的危害和分布見表1。

表1 竹子蟲害的種類及分布Tab.1 Species and distribution of bamboo pests in Beijing

本調(diào)查發(fā)現(xiàn)的22種蟲害中,有15種害蟲是近4年來調(diào)查中北京新報道的種類,即竹釉盾蚧、皺絨粉蚧、竹桿紅鏈蚧、竹半球鏈蚧、竹缺爪螨、大青葉蟬、麻皮蝽、斑衣蠟蟬、竹泰廣肩小蜂、竹癭廣肩小蜂、竹后刺長蝽、剛竹毒蛾、小綠象甲、竹筍泉蠅、疣蝗。

北京地區(qū)竹類植物蟲害有如下幾個特點:(1)分布廣。在所調(diào)查的樣點中均有蟲害發(fā)現(xiàn),共有68種室外越冬的竹子被害蟲侵害,占北京現(xiàn)在竹子種類總數(shù)的100%。(2)一種害蟲可以侵害多種竹子。害蟲侵害竹子沒有明顯的特異性,除2種害蟲(木竹泰廣肩小蜂、赤竹仁蚧)只侵害1種竹子外,大多數(shù)都是侵害幾種竹子,其中侵害竹子種類最多的是竹梢凸唇斑蚜,達(dá)到34種。(3)一種竹子可以同時被多種害蟲侵害。如早園竹有13種害蟲,斑竹有8種,淡竹有7種蟲害等。(4)刺吸式類害蟲種類較多,有14種,主要包括半翅目的蚜蟲類、蚧殼蟲類、蝽、蜱螨目的一些種類。這類害蟲具有刺吸式口器,個體較小,很多在葉背、葉鞘內(nèi)危害,不易被發(fā)現(xiàn)。同時它們對溫度適生范圍較廣,一般蟲害在早春園林植物剛展葉甚至未展葉時即開始危害,調(diào)查中發(fā)現(xiàn)竹梢凸唇斑蚜和裂爪螨甚至在冬季仍有危害活動。如竹梢凸唇斑蚜為例一年30余代,幾天一個周期,繁殖速度快和繁殖周期短,因此在短時間內(nèi)就可以形成較大的種群數(shù)量。刺吸性害蟲以若蟲、成蟲群集在竹種的的嫩梢、竹筍、嫩枝、葉片背面、枝條上為害,影響竹種的正常生長,有時造成植物個體死亡甚至整片竹林衰敗,嚴(yán)重影響綠化植物的景觀效果。同時由于刺吸害蟲種類眾多、寄主竹種廣泛,甚至對其他科屬植物也有危害。如竹梢凸唇蚜在各調(diào)查區(qū)域均有發(fā)現(xiàn),只存在危害程度上的差異,紫竹橋立交橋綠化帶、二環(huán)三環(huán)主路、舞蹈學(xué)院、櫻桃溝等區(qū)域受害較為嚴(yán)重,裂爪螨的危害2017年調(diào)查僅紫竹院及附近和豐臺花卉市場附近少數(shù)地點發(fā)現(xiàn),到現(xiàn)在各個城區(qū)均有不同程度發(fā)生,呈蔓延趨勢,而且已基本成為園林綠地害蟲的優(yōu)勢種群。(5)蛀干類害蟲數(shù)量呈逐年上升趨勢,有5種?,F(xiàn)在其或成為嚴(yán)重威脅竹種安全的有害生物。它們長期營隱蔽性生活的蛀枝干、和筍的害蟲,由于不易被發(fā)現(xiàn),成為竹種的隱形殺手。蛀干類害蟲具有咀嚼式口器,以幼蟲在竹腔或竹筍內(nèi)危害,有的也在竹腔內(nèi)產(chǎn)卵。由于它們受外界環(huán)境條件影響小,施藥較困難,且化學(xué)藥劑難以接觸到蟲體。同時,小蜂成蟲個體小,和一些天敵寄生蜂在外觀上很難分清,且羽化時間多在白天,周期較長,羽化的時間不整齊,在北京很多綠地常規(guī)養(yǎng)護(hù)防治工作安排在晚上,難以集中進(jìn)行化學(xué)防治,因此在常規(guī)防治條件下其蟲口密度相對穩(wěn)定。也因此,蟲口密度在幾年內(nèi)急劇升高。蛀干害蟲危害造成退筍,蛀孔影響寄主植物的養(yǎng)分和水分輸導(dǎo),有的造成物理損傷,或枝葉干枯脫落,輕者引起單個個體易遭風(fēng)折,個體死亡,重者如紫竹院的斑竹、筠竹和豐臺少年宮、豐臺公園的早園竹、淡竹、紫竹院公園的巴山木竹整片竹林長勢衰弱,黃槽石綠竹存在退筍,竹林不能進(jìn)行自我更新。因此,蛀干害蟲嚴(yán)重影響竹種健康生長。(6)食葉性害蟲,3種,具嚼吸式口器。對多數(shù)防治用化學(xué)藥劑也敏感,因此相對便于防控,其危害并不嚴(yán)重。但也應(yīng)看到雖然食葉害蟲受到了控制,但竹林密度大,作為新興綠化美化的潛力植物在園林植物中相對管護(hù)粗放等問題,也造成食葉害蟲仍客觀存在,并在北京地區(qū)有引進(jìn)新種發(fā)現(xiàn)。

2.2 病害的種類及分布

本調(diào)查共發(fā)現(xiàn)北京部分地區(qū)竹類植物的病害8種,各種病害的名稱、寄主和分布見表2。

表2 竹子病害及分布Tab.2 Species and distribution of bamboo pathogenic microorganisms in Beijing

病害的主要特點如下:(1)北京竹子病害亦較普遍,共發(fā)現(xiàn)20種竹子被病害侵染,約占北京竹子種類總數(shù)的30%;(2)除竹稈銹病、竹根腐病和赤星病僅發(fā)現(xiàn)侵染1或2種竹子外,其余6種病則每一種病可以侵

染多種竹子,侵染的特異性不強(qiáng),其中竹銹褐斑病侵染的竹子種類最多,達(dá)12種;(3)一種竹子可以同時被多種病侵染,如斑竹可以被6種病菌侵染,早園竹可被4種病菌侵染;(4)分布最廣的病菌為竹煤污病菌,在所調(diào)查的大多數(shù)地方都有發(fā)現(xiàn);(5)此次調(diào)查中發(fā)現(xiàn),對竹子危害最大的是竹叢枝病,目前已發(fā)現(xiàn)10個竹種被危害,傳播性強(qiáng)。

從目前調(diào)查結(jié)果看,8種病害中既有由蟲害引發(fā)的病害,如竹煤污病隨著蚜蟲和螨類的危害發(fā)生,發(fā)病程度和蟲口密度、蟲害危害程度呈正相關(guān)。由于當(dāng)年病害危害影響不隨蟲害衰減而減弱,常年侵染加速了竹林衰敗的速度。竹銹褐斑病侵染竹種種類多,但調(diào)查發(fā)現(xiàn)發(fā)生的區(qū)域少,且通過控制誘因防控相對較為容易。叢枝病有2種病原菌引發(fā),發(fā)病植株癥狀存在明顯差異,多數(shù)發(fā)病枝條當(dāng)年死亡,傳播性強(qiáng)。引種栽培時葉鞘內(nèi)的病原菌不易發(fā)現(xiàn)和消滅,往往一株有,傳一片,潛在危險大。調(diào)查發(fā)現(xiàn)根腐病在景區(qū)內(nèi)種植多年,從發(fā)病到單株衰弱,個體死亡周期長,但會在在整片竹林中傳播。竹稈銹病侵染竹種和發(fā)病區(qū)域少,頻次低,不排除同一時段同一引種地引種攜帶當(dāng)年發(fā)病的可能。

2.3 害蟲的天敵生物

此次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)北京地區(qū)竹類植物部分害蟲的天敵生物四類,見表3。對刺吸性害蟲均有防控作用,竹林綠地中瓢蟲種類和數(shù)量最多,在各調(diào)查區(qū)域內(nèi)或多或少均有發(fā)現(xiàn),種類最多的是紫竹院公園生物防治區(qū)域和北京植物園竹子專類園。瓢蟲幼蟲取食量比較大,除對竹類植物蚜蟲進(jìn)行捕食外,對其他植物葉上的蚜蟲也進(jìn)行捕食。

表3 害蟲的天敵生物Tab.3 Natural enemies of bamboo pests in Beijing

根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn),瓢蟲防控蚜蟲又具有明顯的滯后性,在7、8月份隨著竹梢凸蚜危害下降,瓢蟲缺少食源,竹林內(nèi)瓢蟲數(shù)量也相應(yīng)減少,異色瓢蟲幼蟲取食七星瓢蟲幼蟲,在害蟲量下降,食源不足的情況下同類間也存在弱肉強(qiáng)食的現(xiàn)象,需要在這個時間段和早春進(jìn)行食源的補(bǔ)充。

蚜蟲類的另一類天敵為寄生蜂,在紫竹院公園及其周邊綠地發(fā)現(xiàn)較多,它們以卵寄生在蚜蟲體內(nèi),直至蚜蟲死亡,寄生蜂羽化再產(chǎn)卵寄生至別的蚜蟲。

食蚜蠅和草蛉在各調(diào)查區(qū)域普遍存在,與其繁殖周期和產(chǎn)卵方式和食源廣泛關(guān)系密切。

根據(jù)觀察,以上天敵目前對竹縱斑蚜的防控效果均不理想,特別是天然中這些天敵的數(shù)量不夠多,其生長發(fā)育時間與侵害害蟲的生長發(fā)育時間還不能很好的適應(yīng)。

目前害螨類還沒有發(fā)現(xiàn)自有天敵,人為釋放的2種捕食螨,在釋放時間和釋放量等方面還需進(jìn)一步研究。

3 討論與建議

3.1 關(guān)于北京地區(qū)病蟲害的種類和數(shù)量

之前對北京地區(qū)竹類植物的病蟲害沒有進(jìn)行全面系統(tǒng)的調(diào)查,所以,過去報道的種類很少,此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)北京地區(qū)有害生物種類和數(shù)量較2013年調(diào)查結(jié)果相比均有所上升,害蟲新報道15種,病害8種。對此必須引起足夠的重視。排除過去沒有全面進(jìn)行調(diào)查的原因外,由于近些年竹類植物的不斷引進(jìn)和栽培面積的擴(kuò)大則是病蟲害的種類和數(shù)量增加的重要因素。特別是在從外地引種時沒有嚴(yán)格進(jìn)行病蟲害檢測評價。栽培方式和配置上如果不當(dāng),同樣會造成病蟲害的發(fā)展。因此,今后必須嚴(yán)格把好引進(jìn)關(guān),對于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的病蟲害要進(jìn)一步追根求源,搞清楚它們是從什么地區(qū)帶來的。

3.2 關(guān)于病蟲害發(fā)生發(fā)展規(guī)律的研究

現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的22種蟲害和8種病害,它們在北京的分布和造成的危害也有一定差異,現(xiàn)在特別需要對其中分布廣危害大的病蟲害(如竹叢枝病、竹霉污?。┻M(jìn)行深入研究,搞清它們的發(fā)生和傳播規(guī)律,研究其生活史,找到其發(fā)育的薄弱環(huán)節(jié),研究對其最有效防控和殺滅方法。

3.3 關(guān)于抗性竹子種類的研究與篩選

此次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有些竹子受到病蟲害侵害的較少,如苦竹、白夾竹、黃桿京竹、羅漢竹、巴山木竹、花哺雞竹、紅殼雷竹、矢竹、善變箬竹、箭竹、靚竹和翠竹等,進(jìn)一步對這些不易被病蟲害侵害的竹種類型觀察研究,結(jié)合其在園林綠化和生態(tài)景觀配置中的作用,適度擴(kuò)大抗性強(qiáng)的竹種。

3.4 加強(qiáng)竹子栽培方式和科學(xué)配置的研究

以蚜蟲和蚧殼蟲為例,調(diào)查中發(fā)現(xiàn),小氣候好、局部通風(fēng)差、冬季溫度光照好的位置,竹林密度在15株·m2以上的蟲害發(fā)生嚴(yán)重,竹梢凸唇斑蚜和縱斑蚜各蟲態(tài)都有危害。竹林結(jié)構(gòu)新老竹比例嚴(yán)重失調(diào),4年生以上老竹多,多年未進(jìn)行清園的,蚧殼蟲發(fā)生嚴(yán)重、不出筍或出筍少。做過復(fù)壯的竹林與沒有做過處理的竹林比較,復(fù)壯處理過的竹林病蟲害少,新筍較多,健康。由此可見竹林所在小氣候條件、密度、枝下高、植物配置方式、土壤營養(yǎng)狀況等等與竹林健康關(guān)系密切,必須加強(qiáng)相關(guān)研究,指導(dǎo)竹子科學(xué)栽培和配置,更好的發(fā)揮竹子的綠化美化和生態(tài)作用。

3.5 加強(qiáng)低毒高效殺滅病蟲害藥物的研發(fā)

食蚜蠅、瓢蟲等天敵對農(nóng)藥反應(yīng)非常敏感,打藥防治的傳統(tǒng)方式往往造成害蟲和天敵兩敗俱傷,打破生態(tài)的動態(tài)平衡。病蟲害產(chǎn)生抗藥性,隨著病蟲害的發(fā)生不斷調(diào)整濃度用藥,造成惡性循環(huán)。急需研究掌握病蟲害和天敵發(fā)生規(guī)律,掌握打藥防治的時間外,還要加強(qiáng)低毒高效殺滅病蟲害藥物的研究,達(dá)到既能控制病蟲害,又能降低對天敵的負(fù)面影響。

3.6 加強(qiáng)天敵生物的研究和應(yīng)用,充分發(fā)揮天敵生物在防治竹類植物病蟲害方面的作用

天敵防治病蟲害是綠色環(huán)保和有效的生物防治法,它們對于包括竹類植物在內(nèi)的病蟲害防治中有著重要意義。如大蚜獅(即大草蛉)的幼蟲一生(8-10 d)可食蚜蟲677.6頭,成蟲(5-8 d)平均可食蚜488.22頭,一個世代每個草蛉平均能消滅1041.44頭蚜蟲(但也有的報告,食蚜量要低的多)。再如九紋草蛉(即麗草蛉)一個幼蟲一生(15 d)平均食菜蚜BrevicorynebrassicaeL.2 077頭,一個成蟲則食蚜達(dá)4 000頭以上。普通草蛉吃介殼蟲的記錄也是驚人的,在我國臺灣省,一個幼蟲可吃3 780頭介殼蟲;在中東,一個幼蟲14 d吃介殼蟲(Massococcussp.)的卵6 457粒。

此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)的4類天敵生物,對竹縱斑蚜、竹梢凸唇斑蚜和竹蚧殼蟲等刺吸性害蟲的防治有重要意義,異色瓢蟲、七星瓢蟲和草蛉,目前都可以商品化繁殖,但針對北京地區(qū)物候條件天敵生活習(xí)性及對竹類植物刺吸性害蟲防治具體效果的詳細(xì)研究鮮見,需要在每年的適當(dāng)季節(jié)散放,以殺滅有關(guān)的蟲害,并對它們對竹類植物防治效果進(jìn)行評估篩選。同時,還需要進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)更多的天敵生物,注意調(diào)查針對蚧殼蟲和害螨天敵生物。同時,開展天敵和害蟲,天敵和天敵之間的關(guān)系的研究,以擴(kuò)大天敵生物在竹類植物病蟲害防治中的應(yīng)用。

3.7 從黃條金剛竹種子中和竹根系中分別分離出幾種內(nèi)生菌

(Alternariaalternata;Chaetomium globosum;Alternariabrassicicola;Alternariatenuissima;Arthrinium marii;Didymellapomorum;Fusariumequiseti;Neosetophomasamarorum;Arthriniumrasikravindrii;Phomaaliena),其中黃條金剛竹種子的內(nèi)生菌作為首都師范大學(xué)的研究材料已取得階段性重要成果,根系的內(nèi)生菌(川芎內(nèi)生菌Fusariumtricinctum)還有待進(jìn)一步進(jìn)行深入研究。

感謝北京師范大學(xué)周云龍教授、首都師范大學(xué)生命科學(xué)研究院侯成林教授、北京市園林科研院仇蘭芬博士、北京植保站的老師們在本項目調(diào)查中給予的指導(dǎo)和協(xié)助。

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