生物

松樹變紅平添“美景”?不,它們正在一棵接一棵死去

Eevee 發表于  2018-12-08 16:12

|· 本文來自“我是科學家”·|

松,作為歲寒三友(松竹梅)之首,以其堅韌不拔、四季常綠的特質,自古以來就廣為遷客騷人所垂青。

但近年來,當你“遙望山上松”時,別說“隆冬不能凋”了,還沒到“紅葉滿寒溪”的深秋,松樹早已頻頻變紅,乍眼看去似乎是平添幾分“景致”,而真相卻令人痛惜——這些“紅松”其實已經命不久矣。

今年11月27日在臺州仙居拍攝到的變紅的馬尾松,對于松樹來說,這意味著“死期將至”。圖片來源:寧波出入境檢驗檢疫技術中心

一場松樹的瘟疫

這些變紅的松樹,都得了一種對于松樹來說屬于“癌癥”級別的重病——松材線蟲病。

松材線蟲病的破壞力非常驚人!

自1982年南京中山陵首次發現松材線蟲至今[1],中國松材線蟲的疫區已經擴大至15個省,致死松樹達5億多株,預計經濟損失近千億!

寧波某座山頭成片枯死的松樹。圖片來源:寧波出入境檢驗檢疫技術中心

僅僅一個夏天松材線蟲就可將一棵20年的馬尾松殺死。圖片來源:南京農業大學植物線蟲實驗室

松材線蟲因何肆虐

說起來,松材線蟲肆虐的事件最早發現于日本。

二十世紀初,日本山頭零星出現了松樹的死亡,起初只是幾棵松樹變黃,到了第二年、第三年,整個山頭的松樹就都相繼枯死了。

面對突如其來的“瘟疫”,日本林業專家猝不及防,遲遲找不到這場災難的發生原因,有人說是因為天牛,也有人說是某種細菌,種種猜測層出不窮。直到1971年才找到了這場“瘟疫”的真兇——松材線蟲[2]。

松樹變紅死去的罪魁禍首——松材線蟲,它們體長為1mm左右。男(雄)左女(雌)右。圖片來源:寧波出入境檢驗檢疫技術中心

這種線蟲作案技巧高超,為了對松樹大快朵頤,它們的每一步行動都有著精心設計。

松材線蟲的危害方式。圖片來源:寧波出入境檢驗檢疫技術中心

①找到“交通工具”

由于運動能力有限,大多數寄生蟲的“旅行生涯”都離不開中間宿主的協助,松材線蟲當然也不例外。它們找到了一個重要的合作伙伴——天牛,在中國,松材線蟲主要與松墨天牛狼狽為奸,為禍四方。

松墨天牛(Monochamus alternatus)是松材線蟲在我國傳播的主要幫兇,該種所在的墨天牛屬亦有多種可攜帶并傳播松材線蟲。來源:寧波出入境檢驗檢疫技術中心

藏匿在天牛氣管中的松材線蟲。圖片來源:https://www.forestryimages.org

②入侵健康松樹

攜帶了松材線蟲的松墨天牛在5月底至6月陸續羽化后就飛至松樹樹冠頂部啃食鮮嫩的樹枝,松樹產生傷口并散發的迷人芳香(萜烯類化合物),會令松材線蟲突然興奮,鉆入松樹體內開始瘋狂取食木質部的薄壁細胞,嚴重破壞松樹的運輸系統。

松樹管胞中的松材線蟲左圖:橫切面右圖:縱切圖圖片來源:參考文獻[3]

③松之將死,再度召喚幫兇

到七八月份,整棵松樹迅速失水枯死,彷佛火燒過一般。此時的松樹也不再分泌能夠抵抗病蟲的松脂(已經是棵死樹了),各種真菌乘虛而入,在松樹已經空洞的管道內安家,呈現出放射狀的藍色。

健康的馬尾松切面,馥郁的松脂芬芳破圖而出。圖片來源:南京農業大學植物線蟲實驗室

死于松材線蟲的松樹縱切面,已有藍變真菌滋生。圖片來源:南京農業大學植物線蟲實驗室

死于松材線蟲的松樹縱切面,沿木射線生長的藍色真菌呈放射狀的“藍變”。圖片來源:寧波檢驗檢疫技術中心

可別小瞧這些真菌,當死樹上沒有薄壁細胞可食用時,松材線蟲便以這些真菌續命,繼續在死樹上繁殖生長,直到他們新的幫兇再度出現。還真巧了,松墨天牛就喜歡在死樹上產卵,幼蟲則以松樹木質部為生,就這樣主謀和幫兇又在死樹上相遇了。

待到天牛羽化成熟時,就帶著松材線蟲去浪跡天涯,開啟新的征程。松墨天牛寶寶。左:幼蟲右:離蛹圖片來源:波蘭國家植保所

一場生物入侵的慘劇

松材線蟲病在日本不受控制地爆發,根本原因在于,它們原產于北美,是不折不扣的入侵生物。

因為北美的常見松樹,如濕地松、火炬松、均有良好的抗性,當地昆蟲個體也不如松墨天牛那么給力,且美國、加拿大夏季較低的氣溫也不適合松材線蟲的繁殖,以至于松材線蟲在北美老家相當老實低調,只能造成極其微小的危害(不過,近年的夏季異常高溫使得松材線蟲在美國的發病趨勢也有所抬頭)。

然來到達日本之后,情況就大不相同了:夏季的高溫+更為高效的傳播媒介松墨天牛+極易感病的日本赤松,共同促成松材線蟲在60年間席卷日本,對日本的松樹帶來了毀滅性打擊。

松材線蟲在日本的擴散進程圖片來源:參考文獻[4]

那么,松材線蟲是如何漂洋過海來到日本的呢?按理說,天牛的活動范圍最大也不過2.4km,只夠松材線蟲在林間傳播。要漂洋過海,只能搭乘人類貿易活動的便車了。

20世紀初,日本從美國進口了大量的機械設備,包裝時都會用到木質托盤(有的用松木)來起到穩定避震來保護設備的作用。正是這些不起眼的木托盤成為了松材線蟲和天牛藏匿的完美場所,令這場松樹的“瘟疫”不期而至。

在進境木質包裝中同時發現松材線蟲(需要分離后鏡檢)與松墨天牛幼蟲。圖片來源:寧波檢驗檢疫技術中心

相同劇情在中國上演

1971年,松材線蟲病的發現可謂是投在林業科學界的一顆重磅炸彈,激起了千層巨浪,誰都不曾料想到一種線蟲竟然有如此驚人的破壞力。然而受限于當時的科研條件,和日本隔海相望的中國并沒有做出太多防范,松材線蟲以相同的方式悄悄“偷渡”到中國。

1986年第一屆全國松材線蟲會議,在場的11位幾乎就是當時中國所有的植物線蟲學家了。(右三就是在紫金山首次發現松材線蟲的程瑚瑞教授)圖片來源:南京農業大學植物病原線蟲實驗室

當1982年首次在紫金山發現松材線蟲之時,一切已經太遲了。紫金山的黑松應聲倒下,尤其是伴隨著一棵棵樹齡40-50年的松樹紛紛死去,當時的人們除了將它們砍下清理出山林,別無他策。那種痛心和無奈,可能只有當事人能體會了吧。

如果你現在去中山陵,留心看一看紫金山的植被,就會發現,雖然依舊有不少松樹,但大多已經是不感病的雪松和后替換種植的濕地松,黑松已經基本絕跡了。

這片紫金山上的黑松苗,最后一株活下來的都沒有。圖片來源:南京農業大學植物線蟲實驗室

我們還能做些什么?

自松材線蟲病發生之后,其蔓延的趨勢就難以遏制,我們已經投入了大量的人力和物力去山林間砍伐死松樹焚毀,用來切斷松材線蟲和天牛繁殖生長的溫床。然而依然很難將它們徹底清除:一方面,少數受害松樹可能當季并無癥狀,第二年才發病;另一方面,一些散落在林間的松樹枝干,都是可怕的隱患,可謂防不勝防。根據2018年國家林業局發布的最新公告,松材線蟲已在我國16個省有分布,形勢不容樂觀。

隨著全球氣溫進一步升高,黑色所示的區域都將會是或者已經是松材線蟲病的重災區。圖片來源:參考文獻[5]

那么,面對松材線蟲,是否可以嘗試別的方法?譬如,消滅天牛來斬斷松材線蟲傳播的關鍵鏈條,樹干注射藥劑來殺滅線蟲,或者干脆換一些對松材線蟲有抗性的松樹。

是的,確實已經有了這些方法的嘗試,也展現了一定成效,但還遠未達到我們的預期。

天牛性引誘劑,進來了就別走啦。圖片來源:富民縣林業局

松樹掛吊瓶現已全面升級為插瓶子了,瓶內藥液為阿維菌素乳油,一款優秀的殺線蟲藥劑。圖片來源:杭州熱心市民

與此同時,在貨物貿易的過程中,繼續阻止松材線蟲進入國內依舊很有必要。隨著國際植物保護公約IPPC ISPM15《國際貿易中木質包裝材料控制準則》的實施,全球運輸的木質包裝已基本實現了熱處理(確保56℃處理30分鐘以上)并加施標記,其傳播松材線蟲的風險已經很低。但從美國進境的各類大型松樹原木中,卻頻頻可覓松材線蟲的蹤影。

今年10月從美國進口的原木中截獲的松材線蟲照片,分別為頭部,雌蟲尾部和雄蟲尾部的特征。標尺= 10 um?圖片來源:寧波出入境檢驗檢疫技術中心

松材線蟲的防治一直以來是研究的重點,但是由于山林間工作環境相對復雜惡劣,想要完成“治”的工作就有些捉襟見肘了。所以還是要以“防”為主,及時將發病的松樹從山林間移除、焚毀并對發病點周圍的松樹進行樹干藥劑注射,是可將火苗掐滅的。

設想,要是松材線蟲到了黃山,黃山奇景之一的迎客松就會陷入危險;要是它們入侵香格里拉,稻城亞丁的美景將不復存在,松林間各種美味的菌類也將消失。所以,請大家在日常游山玩水之余,多多留心山上的松樹,若發現有小片松樹變紅枯萎,務必第一時間向當地的林業部門報告,說不定,你就可以拯救無數松樹,留松林在郁郁高巖表,森森幽澗陲。(編輯:Yuki)

大家一起努力,留松林在郁郁高巖表,森森幽澗陲。圖片來源:Pixabay

參考文獻:

  1. 程瑚瑞,?林茂松,?黎偉強等. (1983).?南京黑松上發生的萎蔫線蟲病[J].中國森林病蟲, 4. 1-5.
  2. Mamiya, Y. (1972). Pine wood nematode, Bursaphelenchus lignicolus Mamiya & Kiyohara, as a causal agent of pine wilting disease. Review of Plant Protection Research 5, 46-60.
  3. Mamiya, Y. (2008). Histopathological observations of Bursaphelenchus xylophilus in symptomatic tissues of pinewood. Pine Wilt Disease: A Worldwide Threat to Forest Ecosystems, 321-334.
  4. Togashi, K. & Shigesada, N. (2006). Spread of the pinewood nematode vectored by Japanese pine sawyer: Modeling and analytical approaches. Population Ecology 48, 271-283.
  5. Hirate, A., Nakamura, K., Kominami, Y., et al. (2017). Potential distribution of pine wilt disease under future climate change scenarios. PLoS ONE 12(8): e0182837.

作者名片

熱門評論

  • 2018-12-08 23:23 神秘進化記錄

    排名1963年版廣州“羊城八景”之首的白云松濤,就因松材線蟲入侵,一朝化為絕唱,其實當時蟲害并未蔓延至整座白云山,但為了保住從化的松材基地,整座山的松樹都被毀掉,從此再無人得聞白云山上的濤聲,空留刻著“白云松濤”四個大字的石頭和寥寥無幾的小松樹供后人憑吊。然而災禍并未就此止步,數年前廣州的天河公園再次發現松材線蟲蹤跡,可憐又是一片松林盡毀,這種事何時是個頭呢······

    [6] 評論
  • 2018-12-08 18:23 地球上的裸猿

    設想,要是松材線蟲到了黃山,黃山奇景之一的迎客松就會陷入危險;要是它們入侵香格里拉,稻城亞丁的美景將不復存在,松林間各種美味的菌類也將消失。所以,請大家在日常游山玩水之余,多多留心山上的松樹,若發現有小片松樹變紅枯萎,務必第一時間向當地的林業部門報告,說不定,你就可以拯救無數松樹,留松林在郁郁高巖表,森森幽澗陲。

    [3] 評論

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全部評論(14)
  • 1樓
    2018-12-08 16:20 黑徒

    原來不只是程序員討厭BUG

    [1] 評論
  • 2樓
    2018-12-08 18:23 地球上的裸猿

    設想,要是松材線蟲到了黃山,黃山奇景之一的迎客松就會陷入危險;要是它們入侵香格里拉,稻城亞丁的美景將不復存在,松林間各種美味的菌類也將消失。所以,請大家在日常游山玩水之余,多多留心山上的松樹,若發現有小片松樹變紅枯萎,務必第一時間向當地的林業部門報告,說不定,你就可以拯救無數松樹,留松林在郁郁高巖表,森森幽澗陲。

    [3] 評論
  • 3樓
    2018-12-08 19:50 天降龍蝦

    現在沒有黑松了嗎????

    [0] 評論
  • 4樓
    2018-12-08 23:23 神秘進化記錄

    排名1963年版廣州“羊城八景”之首的白云松濤,就因松材線蟲入侵,一朝化為絕唱,其實當時蟲害并未蔓延至整座白云山,但為了保住從化的松材基地,整座山的松樹都被毀掉,從此再無人得聞白云山上的濤聲,空留刻著“白云松濤”四個大字的石頭和寥寥無幾的小松樹供后人憑吊。然而災禍并未就此止步,數年前廣州的天河公園再次發現松材線蟲蹤跡,可憐又是一片松林盡毀,這種事何時是個頭呢······

    [6] 評論
  • 5樓
    2018-12-09 10:56 qzuser_26492

    [0] 評論
  • 6樓
    2018-12-09 21:13 漢尼拔wang
    引用文章內容:我們已經投入了大量的人力和物力去山林間砍伐死松樹焚毀,用來切斷松材線蟲和天牛繁殖生長的溫床。然而依然很難將它們徹底清除

    火攻!

    [0] 評論
  • 7樓
    2018-12-10 09:23 企鵝騎士隊長
    引用@地球上的裸猿 的話:設想,要是松材線蟲到了黃山,黃山奇景之一的迎客松就會陷入危險;要是它們入侵香格里拉,稻城亞丁的美景將不復存在,松林間各種美味的菌類也將消失。所以,請大家在日常游山玩水之余,多多留心山上的松樹,若發現有...

    電話很難打的,要么沒人接,要么無限期占線。

    [2] 評論
  • 8樓
    2018-12-14 14:14 拼音佳佳2

    黑松絕跡,改別的吧.這種事情,不可能人定勝天的.

    [0] 評論
  • 9樓
    2019-03-06 14:24 skylarblue

    good

    [0] 評論
  • 10樓
    2019-03-06 14:24 skylarblue

    good

    [0] 評論
  • 11樓
    2019-03-06 14:24 skylarblue

    good

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  • 12樓
    2019-03-06 14:24 skylarblue

    good

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  • 13樓
    2019-03-06 14:24 skylarblue

    good

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  • 14樓
    2019-03-06 14:58 skylarblue
    引用@qzuser_26492 的話:?

    good

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  • 15樓
    2019-03-06 14:58 skylarblue
    引用@qzuser_26492 的話:?

    good

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