利用无人机近距离观察园林树木上寄生植物.doc

利用无人机近距离观察园林树木上的寄生植物 　　摘要：高等寄生植物引起的病害是一类特殊的病害，特别是当寄主为高大的园林树木时，这类病害更加难以观察和理解。利用机动灵活的无人机近距离观察园林树木树冠上的两种寄生植物――桑寄生和槲寄生。结果表明，对于不同的寄主，桑寄生均生长在树冠的外层；一般老叶为绿色，嫩叶为红色。槲寄生生长在寄主南洋楹树冠的内层，但当南洋楹Faleataria moluccana的上层树冠枝叶枯死后，其位置变为树冠的外层；同时槲寄生的颜色也因为暴露在阳光直射之下由绿色转变为黄绿色 关键词：无人机；园林树木；寄生植物；桑寄生；棱枝槲寄生 引言 高等寄生植物是一种常见的园林树木病害病原。在广州地区，最常见的高等寄生植物是桑寄生Taxillus chinensis和槲寄生Viscum sp.o桑寄生的寄主有多种，包括榕树Ficus sp.、木棉Bombax ceiba和白兰Micheliaalba等数十种。槲寄生的寄主主要是南洋楹Faleataria moluccana。这种槲寄生的学名叫做棱枝槲寄生Viscum diospyrosicolum。这类病害相对于普通微生物引起的病害来说较难理解，再加上一些园林树木十分高大，当寄生植物隐藏于树冠时，不会引起人们太大的注意。例如，南洋楹树冠中的槲寄生形成的球状物常被误认为“鸟巢”、生态环境良好的象征 利用无人机调查林木病害的优势是成本低、效率高，相关的工作早有开展。目前已有的报道主要集中在松材线虫病的调查，中国和韩国都有进行相关的研究。例如中国浙江省在2007年就进行了无人机航拍调查松材线虫病发生率的试验，效果较好。但这类研究覆盖面积很大，均属宏观层面，而利用无人机进行“微观”层面即单株病害调查的报道尚未见到 本研究尝试利用无人机机动灵活的特性，从空中近距离观察高大园林树木上的寄生植物，拍摄其高清图片，加深对这类特殊病害的理解 1.材料与方法 1.1主要仪器设备 深圳大疆创新科技有限公司Phantom 3 professional型无人机，携带4K摄像头，分辨率为1 200万有效像素 1.2实验方法 拍摄地点为广州市天河区的华南农业大学和广东省农业科学院。拍摄时间为2016年1月 首先从地面观察，确定树木上生长寄生植物后，用普通数码相机拍摄照片 利用无人机飞到树冠之上，垂直向下拍摄。若因树冠遮挡无法拍摄到寄生植物，再尝试从树冠侧面拍摄 最后，寻找极度衰弱或冬季落叶的寄主树木，在不受寄主树木本身树叶“干扰”的条件下拍摄寄生植物 相关的飞行数据和观测数据如表1 2.结果与分析 2.1桑寄生的无人机观察结果 2.1.1寄主白兰的桑寄生感染状况 从图1可以发现第二株白兰的树冠顶部有一团桑寄生。其主要特征是树叶色调偏灰，且相对密集，与周围的嫩绿色树叶明显不同。但由于从地面观察距离太远，具体细节不清 从图2可以清楚地分辨寄主和病原的每一片树叶。桑寄生的叶片颜色较深于白兰的绿色叶片，部分枝条顶端的叶片为红色；单个叶片面积明显小于白兰，但由于枝条较为密集，呈丛枝状，所以叶片密度大于白兰。整体来看，桑寄生呈聚集分布，和周围的白兰叶片有明显的边界 2.1.2寄主黄葛榕Ficus virens的桑寄生感染状况 从图3看，寄主并无明显异常，只在树冠右上方发现了一小丛桑寄生。特征是叶片色调比榕树本身叶色浅。因无法观察到树冠的顶部，不能掌握桑寄生发生的全面细节，与白兰的例子类似 从图4发现桑寄生的数量远不止地面观察到的1丛，而是大大小小超过10丛。颜色也与寄主榕树的树冠明显不同，呈黄绿色和红色。因此整体来看，这棵榕树不是像地面观察到的轻微受害，而是“病得十分严重”。由于距离稍远，具体细节尚不十分清楚，应进一步降低高度观察 从图5可以十分清楚地观察到桑寄生的细节。白兰上的桑寄生同一枝条上就有红色和绿色两种叶片，而榕树上的桑寄生同一丛基本为同一颜色，或黄或红，差异明显 2.1.3木棉的桑寄生感染状况 该木棉树受到桑寄生的严重危害。由于是冬季，又或是因严重受害，该株木棉叶片稀疏，有利于桑寄生的观察。航拍结果如图6-7 从图6可以看到，木棉的叶片稀疏，呈土黄色，而桑寄生的叶片青绿茂密，部分枝条顶部的少量叶片为红色，寄主病原差异明显 进一步靠近其中一丛桑寄生拍摄，结果清楚地观察到桑寄生的寄生细节。在图7的中央，有一个十分特别的“子子生”枝条，枝条中间有几个缝隙。实际上这两个枝条一个是木棉的枝条，另一个是桑寄生的枝条，所有桑寄生的小枝都是从这个枝条上生长出来。桑寄生的枝条每隔一段距离就长出一个吸根插入寄主木棉的枝条吸收营养，两个吸根之间露出一条缝隙。这些吸根把两个枝条紧紧连接成了一个奇异的“