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一、立项背景及课题来源
外来害虫红脂大小蠹的入侵蔓延,已构成对我国天然森林生态系统中毁灭性的威胁。我们学校附近的山西省管涔山森林经营局水门林场,大片油松林也受到该虫的侵害致死。
由于该虫在松木树皮内隐蔽为害,杀虫药剂和病菌很难穿透树皮杀死害虫。采取传统防治方法可以暂时控制,但其造成的“3R”(残留Residue,抗性Resistance,再猖獗Resurgence)问题,弊病很多。
于是我们确立课题,对红脂大小蠹感染白僵菌和应用携菌诱捕器防治进行研究,达到对该类害虫的可持续控制,以期获得显著的社会、经济、生态效益。
二、国内外研究现状
红脂大小蠹在北美属于次期性虫害,基本没有特别严重的危害和种群暴发。而在我国红脂大小蠹入侵以来,是一种攻击性强的害虫。主要危害健康的油松树,由于侵害的隐蔽性,化学杀虫剂很难穿透树皮杀死害虫,生物防治也很难接触到虫体,防治十分困难。
天敌对红脂大小蠹均有较明显的控制作用。但是,由于该虫繁殖陕,密度大,尤其具有特别严重的危害性和种群暴发性,防治仍需要及时利用人工手段才能降低虫口密度,达到有虫不成灾的程度。
通过对红脂大小蠹贮菌器结构和携带病原菌机制的研究,寻求其生物防治的新方法和新途径,并结合利用化学生态物质聚集信息索进行诱捕携菌,让其充分带菌飞出,并感染同类或其他寄,主,以达到对该类害虫的病原菌快速扩散。
解决树木蛀干内部为害的害虫,难以使病原菌接触虫体,防治效果弱,属世界性难题。我们创新了红脂大小蠹防治应用技术,这些研究和成果都未见有关报道,属于原创。
三、研究目的和基本思路
1 目的:通过对红脂大小蠹感染白僵菌和应用携菌诱捕器进行防治的研究,充分了解红脂大小蠹的生物学特性。从自然死亡的害虫中采集、分离、鉴定病原菌,对低龄幼虫的致病和侵染过程,以及自身的贮菌,带菌感染方式进行研究,并针对该虫信息素聚集效应,研制携菌诱捕器,推广到附近几县的油松受灾区进行防治。
2 基本思路:要解决红脂大小蠹生活隐蔽防治困难的难题,就要利用其生物学特性来创新防治应用技术。即利用信息素诱捕技术,结合新开发的适合北方低温干旱地区白僵菌剂型为初次侵染源,让其带菌飞出感染其他红脂 大小蠹幼虫和成虫,提出了生物防治新方法和新思路。经林间实验致死率达到87.25%。
五、主要成果和创新点
1 首次发现在晋西北水门林场入侵蛀干油松的最大害虫红脂大小蠢幼虫存在致病性病原真菌,经鉴定为球孢自僵菌。
2 对红脂大小蠹成虫贮菌器、幼虫感染白僵菌及侵染过程,进行了细致的扫描电镜观察。首次发现,该虫体外贮菌器是携带和传播菌种的主要媒介。还首次发现本菌株分生孢子以芽管的方式侵人幼虫表皮,而且芽管在(0.42～6.1mm,平均长度为3.06mm)时即可发生穿透幼虫表皮的行为,显示该菌株具有高效毒性。
这为红脂大小蠹成虫携菌感染以及白僵菌菌株与幼虫之间的相互作用,提供了有力的证据。
3 携菌诱捕器的研制和应用,充分利用信息素诱捕技术,结合新开发的适合北方低温干旱地区白僵菌制剂为初次感染源,经林问实验致死率达到87.25%,达到有虫不成灾的防治效果。
解决了常规施菌方法难以使病原菌接触蛀干害虫虫体,防治效果弱的世界性难题。为该类害虫生物防治提供了新方法和新思路。
六、研究内容与结果
1 球孢白僵茵鉴定及其生物学特性测定
2 球孢白僵菌对红脂大小蠹低龄幼虫的致病性测定以及木段接菌防治实验
3 红脂大小蠹成虫贮菌器、带菌后幼虫侵染过程
4 携菌诱捕器的研制及携茵量、林间感染防治实验
研制成功的携菌诱捕器,目的就是使球孢白僵菌在红脂大小蠹种群中快速扩散。把红脂大小蠹诱集到集虫器内,在其飞出过程中,身体上沾附大量病原菌后,再飞到林间通过其入侵、取食、繁殖等活动,将病原菌传播给红脂大小蠹幼虫和成虫等蛀干害虫和其他害虫。
七、应用情况及效益分析
1 经济效益
据统计,2008年-2010年,对红脂大小蠢严重入侵危害的山西5个县(市、区)和1个省直国有林管理局油松林进行了有效防治,共挽回经济损失360万元,节约补植造林和管理等费用268万元。项目总投入6万元,投入与所挽回的损失比为1:105。其应用前景非常广阔。
2 生态效益
油松不仅是重要的水源涵养、水土保持林,而且对于维护和调节气候具有重要的生态功能。红脂大小蠹入侵危害和蔓延趋势的根本遏制,所产生的生态效益远远超过经济效益。
尤其是应用携菌诱捕器感染扩散病原菌防治技术,避免了过去化学防治带来的杀伤天敌、污染环境等诸多弊病,生态效益非常显著。
3 社会效益
红脂大小蠹在山西5个县(市、区)和1个省直国有林管理局的危害趋势得到基本控制,其最大的社会效益就在于维护了全省多年来的林业建设成果,起到了保护森林资源、维护华北平原生态环境稳定的功能。
这对于保持当地和我国农、林业的可持续发展,维护我国社会经济的稳定性有重要意义。
此外,通过该项研究,培养了我们热爱科学、奉献科技的精神,对于促进基础课程与研究性学习相结合产生积极的影响。
外来害虫红脂大小蠹的入侵蔓延,已构成对我国天然森林生态系统中毁灭性的威胁。我们学校附近的山西省管涔山森林经营局水门林场,大片油松林也受到该虫的侵害致死。
由于该虫在松木树皮内隐蔽为害,杀虫药剂和病菌很难穿透树皮杀死害虫。采取传统防治方法可以暂时控制,但其造成的“3R”(残留Residue,抗性Resistance,再猖獗Resurgence)问题,弊病很多。
于是我们确立课题,对红脂大小蠹感染白僵菌和应用携菌诱捕器防治进行研究,达到对该类害虫的可持续控制,以期获得显著的社会、经济、生态效益。
二、国内外研究现状
红脂大小蠹在北美属于次期性虫害,基本没有特别严重的危害和种群暴发。而在我国红脂大小蠹入侵以来,是一种攻击性强的害虫。主要危害健康的油松树,由于侵害的隐蔽性,化学杀虫剂很难穿透树皮杀死害虫,生物防治也很难接触到虫体,防治十分困难。
天敌对红脂大小蠹均有较明显的控制作用。但是,由于该虫繁殖陕,密度大,尤其具有特别严重的危害性和种群暴发性,防治仍需要及时利用人工手段才能降低虫口密度,达到有虫不成灾的程度。
通过对红脂大小蠹贮菌器结构和携带病原菌机制的研究,寻求其生物防治的新方法和新途径,并结合利用化学生态物质聚集信息索进行诱捕携菌,让其充分带菌飞出,并感染同类或其他寄,主,以达到对该类害虫的病原菌快速扩散。
解决树木蛀干内部为害的害虫,难以使病原菌接触虫体,防治效果弱,属世界性难题。我们创新了红脂大小蠹防治应用技术,这些研究和成果都未见有关报道,属于原创。
三、研究目的和基本思路
1 目的:通过对红脂大小蠹感染白僵菌和应用携菌诱捕器进行防治的研究,充分了解红脂大小蠹的生物学特性。从自然死亡的害虫中采集、分离、鉴定病原菌,对低龄幼虫的致病和侵染过程,以及自身的贮菌,带菌感染方式进行研究,并针对该虫信息素聚集效应,研制携菌诱捕器,推广到附近几县的油松受灾区进行防治。
2 基本思路:要解决红脂大小蠹生活隐蔽防治困难的难题,就要利用其生物学特性来创新防治应用技术。即利用信息素诱捕技术,结合新开发的适合北方低温干旱地区白僵菌剂型为初次侵染源,让其带菌飞出感染其他红脂 大小蠹幼虫和成虫,提出了生物防治新方法和新思路。经林间实验致死率达到87.25%。
五、主要成果和创新点
1 首次发现在晋西北水门林场入侵蛀干油松的最大害虫红脂大小蠢幼虫存在致病性病原真菌,经鉴定为球孢自僵菌。
2 对红脂大小蠹成虫贮菌器、幼虫感染白僵菌及侵染过程,进行了细致的扫描电镜观察。首次发现,该虫体外贮菌器是携带和传播菌种的主要媒介。还首次发现本菌株分生孢子以芽管的方式侵人幼虫表皮,而且芽管在(0.42～6.1mm,平均长度为3.06mm)时即可发生穿透幼虫表皮的行为,显示该菌株具有高效毒性。
这为红脂大小蠹成虫携菌感染以及白僵菌菌株与幼虫之间的相互作用,提供了有力的证据。
3 携菌诱捕器的研制和应用,充分利用信息素诱捕技术,结合新开发的适合北方低温干旱地区白僵菌制剂为初次感染源,经林问实验致死率达到87.25%,达到有虫不成灾的防治效果。
解决了常规施菌方法难以使病原菌接触蛀干害虫虫体,防治效果弱的世界性难题。为该类害虫生物防治提供了新方法和新思路。
六、研究内容与结果
1 球孢白僵茵鉴定及其生物学特性测定
2 球孢白僵菌对红脂大小蠹低龄幼虫的致病性测定以及木段接菌防治实验
3 红脂大小蠹成虫贮菌器、带菌后幼虫侵染过程
4 携菌诱捕器的研制及携茵量、林间感染防治实验
研制成功的携菌诱捕器,目的就是使球孢白僵菌在红脂大小蠹种群中快速扩散。把红脂大小蠹诱集到集虫器内,在其飞出过程中,身体上沾附大量病原菌后,再飞到林间通过其入侵、取食、繁殖等活动,将病原菌传播给红脂大小蠹幼虫和成虫等蛀干害虫和其他害虫。
七、应用情况及效益分析
1 经济效益
据统计,2008年-2010年,对红脂大小蠢严重入侵危害的山西5个县(市、区)和1个省直国有林管理局油松林进行了有效防治,共挽回经济损失360万元,节约补植造林和管理等费用268万元。项目总投入6万元,投入与所挽回的损失比为1:105。其应用前景非常广阔。
2 生态效益
油松不仅是重要的水源涵养、水土保持林,而且对于维护和调节气候具有重要的生态功能。红脂大小蠹入侵危害和蔓延趋势的根本遏制,所产生的生态效益远远超过经济效益。
尤其是应用携菌诱捕器感染扩散病原菌防治技术,避免了过去化学防治带来的杀伤天敌、污染环境等诸多弊病,生态效益非常显著。
3 社会效益
红脂大小蠹在山西5个县(市、区)和1个省直国有林管理局的危害趋势得到基本控制,其最大的社会效益就在于维护了全省多年来的林业建设成果,起到了保护森林资源、维护华北平原生态环境稳定的功能。
这对于保持当地和我国农、林业的可持续发展,维护我国社会经济的稳定性有重要意义。
此外,通过该项研究,培养了我们热爱科学、奉献科技的精神,对于促进基础课程与研究性学习相结合产生积极的影响。