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一种基于嗅觉反应的抗云南切梢小蠹混交林树种及筛选方法

摘要

一种基于嗅觉反应的抗云南切梢小蠹混交林树种及筛选方法,属于林业生产,特别涉及混交树林的栽培和保护。本发明混交林树种为北美红杉、藏柏、滇青冈和山茶。筛选方法是以云南松针与非寄主叶片为对应组置于Y型嗅觉仪中,按照对应组组成序偶的集,前域domR={x|云南松针},值域ranR={y|n个非寄主树种的叶片},关系R={|x∶y=1g∶4g}以及关系R={|x∶y=10μL∶10μL}进行测试,选择C={|为云南切梢小蠹数量<3头};用以上树种叶片的浸提液做云南松种子发芽、幼苗生长试验,以云南松种子发芽率在85%以上的浸提液树种作为混交树种。

著录项

  • 公开/公告号CN102124928A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-07-20

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 西南林业大学;

    申请/专利号CN201010546067.7

  • 发明设计人 岳锋;杨斌;周希伟;

    申请日2010-11-16

  • 分类号A01G23/00;

  • 代理机构昆明科阳知识产权代理事务所;

  • 代理人孙山明

  • 地址 650224 云南省昆明市官渡区白龙寺

  • 入库时间 2023-12-18 02:47:37

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2014-01-08

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):A01G23/00 授权公告日:20120523 终止日期:20121116 申请日:20101116

    专利权的终止

  • 2012-05-23

    授权

    授权

  • 2011-08-31

    实质审查的生效 IPC(主分类):A01G23/00 申请日:20101116

    实质审查的生效

  • 2011-07-20

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于林业生产,特别涉及树林栽培和保护的混交方式。

背景技术

云南切梢小蠹(Tomicus yunnanensis)是严重危害云南松(Pinus yunnanensis)的一种重要的次期性蛀干害虫,其隐蔽性强、危害期长、危害严重、扩散速度快,上世纪80~90年代多次爆发,从2007年起构成云南省533万hm2松林的严重威胁,迄今危害仍在进一步蔓延。多树种混交林配置是有害生物防治的有效措施。对云南省石林县林场、弥渡县东山林场等云南切梢小蠹严重发生的实验林分调查发现,在海拔1800~2100m干旱向阳红壤坡地,云南松与藏柏、滇青冈树种的混交林的危害较小,而株间、行间及块状不同混交方式中,抗虫性以株间混交较好。申请人此前提出“抗云南切梢小蠹混交林模式快速筛选方法”(申请号201010249717.1)发明专利申请,该申请是将云南松针与非寄主叶片按照所述的置换方式产生对应组置于Y型嗅觉仪进行测试,用料限制在n个重量单位g内(n≤10),需要叶片量少,并且,置换方式的第一行元素与第二行元素一一到上映照,变元组的数量小,节省测试筛选混交林模式所需时间。该申请还用枝梢插框选择不同混交方式,提供了一种简单易行的工具来预测不同方式混交林抗病虫能力。该方法与云南松块状、行间及株间三种方式混交实验林分的调查对照,两者之间在受害株率、受害梢率、侵入孔数上,其下降比例存在对应关系。但是,实验林分调查所涉及的藏柏、樟树、滇青冈、麻栎、旱冬瓜树种是十分有限的,必需进一步寻找云南松混交树种潜在的对象,在更多的树种中选择合适的混交树种,并且,需开展云南松混交树种植物分泌物之间,包括挥发性成分和水浸液对于树木生长或抑制相互作用的试验影响,进一步确认云南松混交树种的共生性关系。

发明内容

本发明首先旨在提供一种更为充分的云南松混交树种林,使云南松混交林林木具有合理的配置,从而能够更好地防治病虫害,为林业生产服务。

其次,以云南切梢小蠹为试虫,基于该切梢小蠹的嗅觉反应,针对云南松生长环境和广泛土壤条件的树种,提供一种更为全面的混交树种筛选方法。

本发明通过以下方式实现:

(一)抗云南切梢小蠹混交树林

该云南松混交林树种为:北美红杉、藏柏、滇青冈和山茶。

(二)抗云南切梢小蠹混交树林的筛选方法

包括以下步骤:

(1)将云南松针与非寄主叶片作为对应组置于Y型嗅觉仪的反应臂,对照臂为空白,且对应组组成序偶<x,y>的集,前域domR={x|云南松针},值域ranR={y|n个非寄主树种的叶片},关系R={<x,y>|x∶y=1g∶4g};

向Y型嗅觉仪两臂通入等流量空气,选择羽化后强壮的云南松小蠹个体10头,从引虫孔单头引入,待云南松小蠹产生选择行为后记录,每一个对应组重复10次,直至n个对应组全部测试完毕,选择A={<x,y>|<x,y>为云南切梢小蠹数量<3头};

(2)将云南松针与非寄主叶片作为对应组置于Y型嗅觉仪的反应臂,对照臂为5g云南松针,且对应组组成序偶<x,y>的集,前域domR={x|云南松针},值域ranR={y|y∈A},关系R={<x,y>|x∶y=1g∶4g},其余步骤同(1),选择B={<x,y>|<x,y>为云南切梢小蠹数量<3头};

(3)将云南松针与非寄主叶片作为对应组置于Y型嗅觉仪的反应臂,对照臂为20μL云南松针挥发性成分,且对应组组成序偶<x,y>的集,前域domR={x|云南松针},值域ranR={y|y∈B},关系R={<x,y>|x∶y=10μL∶10μL},其余步骤同(1),选择C={<x,y>|<x,y>为云南切梢小蠹数量<3头};

(4)将步骤(3)的值域ranR={y|y∈C}的树种叶片粉碎加水所得到的浸提液,用于云南松种子的发芽、幼苗生长试验,以云南松种子发芽率在85%以上的浸提液树种作为混交树种。

所述的步骤(2)是将云南松针与非寄主叶片作为对应组置于Y型嗅觉仪的反应臂,对照臂为5g云南松针,且对应组组成序偶<x,y>的集,前域domR={x|云南松针},值域ranR={y|y∈A∪y∈(R-A)},关系R={<x,y>|x∶y=1g∶4g},其余步骤同(1),选择B={<x,y>|<x,y>为云南切梢小蠹数量<3头}。

以上内容中,序偶、前域dom、值域ran、关系R等均参照“数理逻辑”的相关定义。

本发明具有的积极意义是:

通过本发明筛选方法所得到的混交树种将用于云南松小蠹虫的预防与控制,在云南省种植形成多个抗虫混交林林场,经过后期的示范与推广将能辐射到整个云南地区。将蠹害控制在危害水平以下,对保护云南松林和区域生物多样性,有重要作用。

中国是全球森林病虫害高发地区,有大面积的人工纯林正在遭受病虫害的威胁,单一林分需要改造,本发明筛选方法以Y型嗅觉仪试验的云南切梢小蠹数量<3头(统计值)作为选择试验步骤的依据,又进一步结合混交树种气味和叶片水浸液对种子发芽和幼苗生长感化实验筛选,提供了一种新的试验方法,将改变盲目营造人工纯林和混交林的现状,对其他病虫害生态控制有积极意义。

附图说明

图1为“Y”型嗅觉仪示意图。图中,1.适应臂 2.反应臂 3.气味源瓶 4.玻璃转子流量计 5.空气加湿器 6.活性炭空气过滤装置 7.空气压缩机。

以下结合附图对本发明做进一步说明。具体实施方式包括但不限制本发明保护范围。

具体实施方式

实施例1:

(一)不同混交树种对云南切梢小蠹的嗅觉行为的影响

测试采用图1“Y”型嗅觉仪进行,其适应臂长20cm、内径4cm,测试臂长20cm、内径3cm,两臂之间夹角75°。测试臂依次连接装有气味源瓶、玻璃转子流量计、空气加湿器、活性炭空气过滤装置、空气压缩机,各部件之间用硅胶管连接。

将云南省玉溪市北山林场云南松林内受害的云南松树干锯成80cm长的小段带回实验室,室温下置于500目纱网内,网内放置健康的云南松树干,两端蜡封保湿,进行饲养,待成虫羽化后备用。试验用松针和23种叶片(23种叶片如表1所示)采自西南林业大学树木园,测试分两次进行:

测试1:将云南松针与表1中桃树、杜仲、红豆杉等23个树种叶片配成1g∶4g分别置于反应臂,另一臂为空白对照。两臂的空气流量均为500ml/min。选择羽化后强壮的云南切梢小蠹个体,从引虫孔单头引入,以10头为一组,30min待云南切梢小蠹产生选择行为后观察2min,重复10次。每测一组,调换一次“Y”型管两侧臂的方向。测完一个比例后,用乙醇清洗“Y”型管和气味源瓶,100℃烘干30min消除残留气味。试验时用黑布将“Y”型管和气味源瓶遮盖,排除光线对云南切梢小蠹的嗅觉行为的干扰。

计算趋向于反应臂的云南切梢小蠹头数的平均植和标准误,进行单因素方差分析,并用LSD多重比较分析不同混交树种之间的差异。数据采用SPSS 13.0软件进行统计分析。

结果如表1。其中,北美红杉、缅桂花、鸡爪槭、南洋杉、黄连木、藏柏、滇青冈、山茶等8个混交树种叶片与云南松针混合时,对云南切梢小蠹抗性较强,反应臂中的云南切梢小蠹较少。

表1 不同混交树种对云南切梢小蠹的嗅觉行为的影响

表中数据为平均植±标准误,同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著.

测试2:将云南松针与北美红杉、缅桂花、鸡爪槭、南洋杉、黄连木、藏柏、滇青冈、山茶等8个树种叶片配成1g∶4g分别置于反应臂,另一臂置5g云南松针作为对照。其余步骤同测试1。结果如表2,其中缅桂花、黄连木、南洋杉、藏柏、滇青冈、北美红杉、山茶7个混交树种叶片与云南松针混合,对云南切梢小蠹抗性较强,在0.05水平上差异显著。

表2 不同混交树种对云南切梢小蠹的嗅觉行为的影响

(二)不同混交树种挥发性成分对云南切梢小蠹的嗅觉行为的影响

植物的挥发性成分采用水蒸气蒸馏萃取法提取。取新鲜健康云南松针及以上(一)两次筛选后获得的缅桂花、黄连木、南洋杉、藏柏、滇青冈、北美红杉、山茶7种非寄主叶片各100g,剪碎后放入1000ml的蒸馏瓶中,加400ml蒸馏水,水蒸气蒸馏4h,。馏分用乙醚萃取,无水硫酸钠干燥24h。

将10μL云南松挥发性成分与10μL缅桂花、黄连木、南洋杉、藏柏、滇青冈、北美红杉、山茶等7个混交树种挥发性成分滴于1cm×1cm的滤纸上,分别置于反应臂气味源瓶。将20μL云南松挥发性成分滴于同样大小的滤纸上,置于另一臂气味源瓶作为对照。

测试时,两臂的空气流量均为500ml/min。选择羽化后强壮的云南切梢小蠹个体,从引虫孔单头引入,以10头为一组,30min待云南切梢小蠹产生选择行为后观察2min,重复10次。每测一组,调换一次“Y”型管两侧臂的方向。测完一个比例后,用乙醇清洗“Y”型管和气味源瓶,100℃烘干30min消除残留气味。试验时用黑布将“Y”型管和气味源瓶遮盖,排除光线对云南切梢小蠹的嗅觉行为的干扰。

结果如表3,其中,藏柏、山茶、北美红杉、滇青冈等4个混交树种与云南松挥发性成分混合时,对云南切梢小蠹抗性较强,反应臂中的云南切梢小蠹较少,平均分别为2.7头、1.9头、1.8头和1.5头,与其它混交树种挥发性成分相比,在0.05水平上差异显著。

表3 不同混交树种挥发性成分对云南切梢小蠹的嗅觉行为的影响

表中数据为平均植±标准误,同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。

(三)混交树种叶片水浸液对云南松种子发芽和幼苗生长的影响

将以上(二)挥发性成分试验筛选的抗性较突出的藏柏、山茶、北美红杉、滇青冈等4个树种叶片分别洗净、风干及粉碎,各称取100g放入4个三角瓶,加1000ml蒸馏水,瓶口密封扎紧放入振荡器中浸提2d,温度25℃,速度100r/min,取浓度为0.1g/mL的水浸液过滤,上清为水浸提母液,4℃储藏备用。

发芽试验:选择均匀饱满的云南松种子,用1%甲醛溶液消毒15min后蒸馏水冲洗3次,始温45℃蒸馏水浸种48h。如表3,水浸提液设3个浓度梯度,以蒸馏水作为对照,每处理均重复3次。在洗净、烘干、消毒的直径为10cm培养皿中铺两层定性滤纸,分别将4种水浸提液10ml注入培养皿床,每皿播种50粒种子。放入25℃的光照培养箱中发芽,光照均为8h/d。逐日统计种子发芽情况,同时在培养皿中适量添加相应浓度的水浸液或蒸馏水,统计25d,且种子萌发均以出现真叶为标准。

发芽率(GR)=(发芽终期全部正常发芽的种子数/供试种子数)×100%

结果由表4所示,对照中云南松种子发芽率为96%,其它各处理云南松种子发芽率在86%~96%之间,差异较小。说明各树种、各浓度水浸液对云南松种子发芽率的影响不大。

表4 4种叶片水浸液对云南松种子发芽率的影响

经不同水浸液的云南松发芽种子移栽后对幼苗生长的影响:将上述各处理已发芽种子分别选择30株移栽于塑料大棚,每处理均重复3次。大棚日最高温度35℃,日最低温度15℃,相对湿度65%。每2d在苗床中适量添加如表5浓度的水浸液或蒸馏水。移栽后14d、28d分别测定幼苗的高度。

结果见表5,移栽14d后对照云南松幼苗高度为5.5cm,其它各处理云南松幼苗高度在5.0cm~5.6cm之间,差异较小。移栽28d后对照云南松幼苗高度为11.2cm,其它各处理云南松幼苗高度在10.2cm~11.0cm之间,差异较小。说明各树种、各浓度水浸液对云南松幼苗生长的影响不大。

表5 4种叶片水浸液对云南松幼苗生长的影响

实施例2:

除步骤(一)测试2增加桃树、滇润楠、华山松等6个树种叶片与云南松针组成对应组,配成1g∶4g分别置于反应臂,另一臂置5g云南松针作为对照以外,其余步骤同实施例1。结果如表2,其中缅桂花、黄连木、南洋杉、藏柏、滇青冈、北美红杉、山茶等7个混交树种叶片与云南松针混合时,对云南切梢小蠹抗性较强,与其它混交树种相比,在0.05水平上差异显著。

表2 不同混交树种对云南切梢小蠹的嗅觉行为的影响

表中数据为平均植±标准误,同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。

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