林業(yè)病蟲(chóng)害防治論文

　　森林病蟲(chóng)害素有“不冒煙火災”之稱(chēng)，可見(jiàn)其危害程度的嚴重性。

　　近半個(gè)世紀來(lái)，森林病蟲(chóng)害的防治取得了長(cháng)足的進(jìn)步，但也面臨著(zhù)許多新問(wèn)題�；瘜W(xué)防治以產(chǎn)生目標生物的抗藥性、誤殺天敵生物以及污染環(huán)境等問(wèn)題備受批評。生物防治以能克服上述缺點(diǎn)而被寄予厚望，也取得了一些成績(jì)，不過(guò)仍有許多缺陷，如缺少人工釋放的天敵生物種群持續存在的生態(tài)學(xué)動(dòng)態(tài)證據，生物防治的研究者考慮更多的是食物鏈而不是食物網(wǎng)絡(luò )的關(guān)系等等，在森林病蟲(chóng)害的生物防治方面，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，也沒(méi)有成功的事例表明在人工的或人工干預的森林生態(tài)系統中，建立了對森林病蟲(chóng)害控制持續有效的天敵生物種群。

　　由于生物防治的步履維艱，加上相關(guān)學(xué)科發(fā)展的推動(dòng)，抗病抗蟲(chóng)選種、育種的研究形成了熱點(diǎn)。特別是隨著(zhù)生物工程技術(shù)的進(jìn)步，DNA(基因)重組技術(shù)突破了遠緣雜交不親和性的困難，為抗性育種開(kāi)辟了新的途徑。多年來(lái)的抗性育種研究結果，使各國對主要的威脅性森林病蟲(chóng)害基本都提出了可用于發(fā)展的抗病、抗蟲(chóng)樹(shù)種。但基因工程育種也不是萬(wàn)能的，有一個(gè)新的問(wèn)題可能會(huì )產(chǎn)生：寄主抗性的喪失速度或者說(shuō)有害生物對寄主的適應速度似乎遠遠快于我們的育種速度。加之關(guān)于有害生物對這些抗性樹(shù)種的適應性分化的研究十分貧乏，而缺少對這些抗性樹(shù)種的抗性持續性的把握。這對于森林病蟲(chóng)害的'防治又構成了潛在的威脅。

　　面對病蟲(chóng)災害造成的巨大損失，認清上述問(wèn)題的嚴重性后，在全球可持續發(fā)展戰略的背景下，森林資源保護學(xué)者提出了“有害生物持續治理(SustainablePestManagement)”、“森林保健(ForestHealthProtection)”等思想。意義在于著(zhù)重強調提高森林自身的調控能力和抵抗力。提出有害生物的綜合治理(IntegratedPest·Man·agement，IPM)應逐漸向有害生物的生態(tài)治理(EcologicalPestMan·agement，EPM)發(fā)展，這是一個(gè)策略轉移的根本方向。

　　對于現有的、具有一定生態(tài)系統性的人工林，采取改造提高其自我調控病蟲(chóng)災害的能力，運用對環(huán)境和其它有益物種的生存和發(fā)展影響較小的各種措施，將有害生物控制在生態(tài)和經(jīng)濟效益可接受(或允許)的低密度，并在時(shí)空上達到持續控制的效果。對于現有的、不具有生態(tài)系統性的人工林，采取以基因工程為主的技術(shù)措施，培育適應立地生態(tài)環(huán)境的抗性樹(shù)種，逐漸取代現有弱抗性或抗性衰退、喪失的樹(shù)種。對于將有的人工林，采取生態(tài)控制的策略，從造林開(kāi)始就將病蟲(chóng)災害的自我控制作為和高質(zhì)高產(chǎn)同等重要的目標，以期得到自組織的人工林生態(tài)系統，將有害生物控制在生態(tài)和經(jīng)濟效益町接受(或允許)的低密度，并在時(shí)空上達到持續控制的效果。對于將有的樹(shù)木個(gè)體簡(jiǎn)單集合的人工林，采取以基因工程為主的技術(shù)措施，創(chuàng )造抗性樹(shù)種，并根據其抗性衰退、喪失的速度，或有害生物對抗性樹(shù)種適應性進(jìn)化的速度和周期，持續地培育適應立地生態(tài)環(huán)境的抗性樹(shù)種。

　　因此，森林及樹(shù)木病蟲(chóng)災害的生態(tài)控制技術(shù)和遺傳(基因)控制技術(shù)是實(shí)現我國森林保護策略轉移和扭轉被動(dòng)局面的關(guān)鍵技術(shù)。

　　傳統觀(guān)念中，森林保護是林木遺傳育種學(xué)者培育出良種、造林學(xué)者進(jìn)行造林之后才提到日程上的工作，林木育種學(xué)者并沒(méi)有把持續抗性作為和產(chǎn)量、質(zhì)量同等重要的目標進(jìn)行育種，造林學(xué)者也沒(méi)有把病蟲(chóng)災害的自我調控作為和產(chǎn)量、質(zhì)量同等重要的目標進(jìn)行造林�？梢哉f(shuō)，現在進(jìn)行保護的森林幾乎沒(méi)有任何抵抗病蟲(chóng)害的機制存在，一旦病蟲(chóng)災害大發(fā)生、大流行，森防工作者使出渾身解數也難以使樹(shù)木死里逃生。因此，在未來(lái)，森林保護學(xué)應是林木遺傳育種學(xué)和造林學(xué)的指導學(xué)科。只有這樣，才能真正將病蟲(chóng)災害的生態(tài)防御策略和基因防御策略貫徹到生產(chǎn)實(shí)踐當中，從根本上防治病蟲(chóng)害。

　　生態(tài)控制的原理在于系統生態(tài)學(xué)。一個(gè)平稀的生態(tài)系統內，物種之間協(xié)同進(jìn)化，不同種的有機體或亞系統協(xié)調共生、互惠互利，和諧高效利用系統的能量，系統中的所有生物都占領(lǐng)著(zhù)一切可利用的生態(tài)位、攝取一切可利用的能量，從而形成最佳的物流與能流利用狀態(tài)，使整個(gè)系統表現出高效和諧的持續發(fā)展。在這種協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中，物種常表現出抗逆性和變異性，這些抗逆性和變異性的基礎來(lái)源于物種基因的調控表達和變異。因此，自然森林生態(tài)系統中各種組分形成的各級結構具有自我協(xié)調、自我組織、自我維持的穩生機制，這種機制構造了系統的自我調節功能，從而起到對病蟲(chóng)災害的可持續控制。

　　遺傳控制得以實(shí)施的基礎是以基因工程為主導的現代育種技術(shù)。從林木或其它動(dòng)植物體內定位到抗病、抗蟲(chóng)基因，并將其克隆、轉入到林木體內，表達出對特定或大多數病蟲(chóng)害的持續高抗性。目前，涉及遺傳轉化的樹(shù)種已達9科19屬近30種。一些重要的樹(shù)種如楊樹(shù)、歐洲落葉松等已獲得了轉基因植株。在報導的林木基因工程的目的基因中，抗性基因的種類(lèi)最為豐富，包括了抗蟲(chóng)基因、抗病基因、抗鹽基因、抗寒基因以及抗除草劑基因。

　　對林木病害的遺傳控制應該考慮兩個(gè)方面，這是由于具有兩種不同的林木病害類(lèi)型。對于病原主導性病害，寄主一般體現為寡(或單)基因控制的垂直抗性，相應的病原致病基因也是寡(或單)基因，這樣便于克隆抗性基因以抑制致病基因的表達；對于寄主主導性病害，寄主則往往體現為多基因控制的水平抗性，病原的致病性也往往是多個(gè)基因的表達，因此不利于克隆特定的抗病基因以表達抗性。寄主主導性的病害是由不良環(huán)境因素(逆境)造成樹(shù)木生長(cháng)勢下降而誘發(fā)產(chǎn)生的，因此，這類(lèi)病害又稱(chēng)作生態(tài)性病害。例如楊樹(shù)潰瘍病、爛皮病，它們一般是在環(huán)境脅迫引致樹(shù)皮膨脹度低于80%時(shí)才能夠發(fā)生。因此，如何提高樹(shù)木生長(cháng)勢，增加抵抗逆境脅迫能力是防治樹(shù)木生態(tài)性病害的根本。在抵抗這類(lèi)病害的基因工程中，應轉入能夠提高樹(shù)勢、強固細胞壁的抗滲透脅迫基因。

　　生態(tài)性病害的病原主要是一些具腐生性弱寄生性病原真菌，廣泛地存在于自然界中及潛伏侵染于樹(shù)木體內。生態(tài)逆境是這類(lèi)病害的主要誘因，當逆境生態(tài)因子導致樹(shù)木生長(cháng)勢下降至某一個(gè)閾值時(shí)，病原一寄主復合體開(kāi)始病理過(guò)程，使寄主細胞、組織發(fā)生病變，表現出枯梢、枝干潰瘍或腐爛等癥狀，影響樹(shù)木的生長(cháng)，嚴重時(shí)造成樹(shù)木的死亡。生態(tài)性病害由于病原菌具有潛伏侵染的特性、可長(cháng)期潛伏在樹(shù)木體內，因此具有隱蔽性；由于氣候生態(tài)逆境是其主要誘引，因此具有突發(fā)性。

　　這類(lèi)病害在北美、歐洲以及東北亞分布廣泛，各國在經(jīng)歷了化學(xué)防治的失敗后，目前的研究都集中在抗性育種和集約栽培上，試圖通過(guò)提高抗逆性和抗病性以及提高樹(shù)勢來(lái)最終達到控制病害的目的。

　　生態(tài)性病害由于具有隱蔽性和突發(fā)性，因此，控制的根本途徑是生態(tài)控制技術(shù)。對于客觀(guān)上具有或可能出現一定演替過(guò)程、形成一定自組織性而具有一定程度自我調控病蟲(chóng)災害的功能的人工林生態(tài)系統，其病蟲(chóng)災害生態(tài)控制的研究趨勢是：從喬、灌、草及農作物多植物種合理配置人手，提高系統內的生物多樣性，改造現有林和營(yíng)造混交林，為系統的演替過(guò)程構建初始可啟動(dòng)狀態(tài)，使其伴隨演替過(guò)程逐步最大程度地實(shí)現自組織性，從而形成一定程度的抗逆補償功能和自我調控病蟲(chóng)災害功能。同時(shí)輔助以環(huán)境允許的人為措施，將病蟲(chóng)災害控制在允許水平。對于城市綠化樹(shù)木和干旱及半干旱地域的造林樹(shù)木，客觀(guān)上很難或不可能形成一定自組織性的人工林生態(tài)系統，其生態(tài)性病害生態(tài)控制的研究趨勢是：通過(guò)樹(shù)木根系和根際土壤生態(tài)環(huán)境的改造，使其形成及促進(jìn)根系的發(fā)育和發(fā)達、水分和養分的持續有效利用、病菌侵染預防和侵入后的抑制功能等，從而保健樹(shù)木、提高樹(shù)勢、增強樹(shù)木的抗逆性和抗病性，達到持續、有效控制病害的目的。