秦岭林区华山松大小蠹综合治理方法探究

(整期优先)网络出版时间:2022-06-10
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秦岭林区华山松大小蠹综合治理方法探究

王俊平

陕西省宁西林业局 西安市鄠邑区( 710300 )


摘要:华山松大小蠹(Dendroctonus armandi Tsai et Li)是我国秦岭巴山林区危害严重的先锋性森林害虫,首先入侵30年以上健康华山松(Pinus armandi),给秦岭巴山森林生态系统造成了巨大的危害。近年来,对华山松大小蠹的综合防治工作,在引诱剂开发、生物防治和无公害化学防治方面取得了一定的研究成果。本文就秦岭林区华山松大小蠹综合防治技术的应用,不同受害程度华山松林综合防治技术等方面的工作成果进行探讨,为今后开展华山松大小蠹防治工作提供一定的参考。

关键词:华山松大小蠹,生物防治,化学防治,引诱剂


一、秦岭小蠹虫危害现状

秦岭位于陕西省南部渭河与汉江之间,东以灞河丹江河谷为界,西止于嘉陵江,由于秦岭南北的温度、气候、地形均呈现差异性变化,因而秦岭-淮河一线成为了中国地理上最重要的南北分界线(李娟宜 2015)。秦岭造就了丰富的自然资源和多样的生物资源,同时也包括分布于此区域的森林害虫,华山松大小蠹就是此区域最重要森林害虫之一。

华山松大小蠹隶属鞘翅目(Coleoptera)小蠹科(Scolytidae)大小蠹属(Dendroctonus),主要分布在陕、川、甘、豫等地(萧刚柔 1992),是北半球天然森林生态系统最具有毁灭性的害虫之一(Chen and Tang 2007; Blomquist et al. 2010; Coulson and Stark 1982; Furniss and Carolin 1977)。华山松大小蠹入侵健康的华山松后,树势迅速衰弱,导致大量次期性害虫入侵,使被害树木迅速枯萎,失去涵养水源,保持水土和净化空气的作用。同时华山松大小蠹与其携带的共生真菌共同入侵健康华山松木质部和韧皮部组织,导致被害华山松树脂、水分和营养代谢紊乱,华山松边材组织蓝变,使华山松木材失去使用的价值。

二、华山松大小蠹危害程度划分

在秦岭林区海拔1600~2200 m的华山松林中,根据华山松的被害阶段,可以划分为健康木、衰弱木、枯萎木、枯立木(表1)(任作佛等,1959)。借鉴国际最新的小蠹类森林害虫防治理论,根据秦岭森林生态系统结构、华山松大小蠹发生规律、林业生产的实际等,可将秦岭华山松大小蠹的危害程度分为:未受害区、轻度危害区、中度危害区和重度危害区4种类型(表2)。

1 华山松被害状态划分表

树木类型

判别标准

健康木

针叶绿色,树干无入侵凝脂漏斗

新侵木

针叶绿色,树干有明显的凝脂漏斗,凝脂漏斗褐红色,褐黄色或者无色透明,凝脂较软,树皮较难剥开,树皮剥开后仅有凝脂漏斗附近有华山松大小蠹的入侵坑道

枯萎木

针叶黄绿相间,树干遍布凝脂漏斗,凝脂漏斗呈现暗红或者暗黄色,凝脂较硬,树皮较容易剥开,树皮剥开后内部布满华山松大小蠹的入侵坑道

枯立木

针叶黄色或无针叶,树皮上的凝脂漏斗大部分脱落,树皮自行掉落严重,手动即可剥离树皮,树皮内部已无小蠹虫的存在,韧皮部呈现黑色,有时布满菌类。



2 华山松大小蠹危害程度划分表

受害程度

划分依据

未受害区

健康木为主

轻度受害区

新侵木为主

中度受害区

新侵木、枯萎木和枯立木共存

重度受害区

枯萎木和枯立木为主


三、小蠹类森林害虫综合治理现状

小蠹虫的综合治理策略包括预防策略和治理策略两个方面,其中预防策略主要包括提高森林生态系统的自然控制能力、优化林业结构、小蠹虫入侵行为干扰调控和小蠹虫种群密度监测等;治理策略主要包括受害林区的抚育、化学防治、引诱剂的野外诱捕、天敌的释放和信息素的利用等方面(陈辉 2002)。

3.1预防策略

(1)林业结构优化

避免营造单一树种的人工林,对于已经营造的人工林,应该分区域管理,一旦发生小蠹虫害可以进行有效的隔离,避免虫害的进一步扩散,为虫害的治理提供便利。林分结构改造主要是将大面积的人工林或成片的受害林划分为小的单位进行治理和经营,利用大小蠹发生地、幼林以及自然水系等,结合林业抚育等一系列措施,改善受害林地以及易受害林地的状况,达到控制大小蠹种群数量的目的(Raffa et al. 1983; Amman et al. 1983, 1988; Schmitz et al. 1989; Shore 1992)。

(2)小蠹虫种群时空动态和种群密度监测技术

针对秦岭华山松大小蠹种群时空与扩散动态、华山松大小蠹对寄主华山松树龄与树势和林分结构的选择性,研发和优化秦岭华山松大小蠹信息素、引诱剂配方、信息素缓释技术与释放技术,构建秦岭华山松大小蠹信息素、引诱剂监测技术,实现对华山松大小蠹种群发生期、发生量、扩散的准确监测。

3.2治理策略

小蠹虫种群治理策略就是利用化学防治技术、生物防治技术、引诱剂诱捕技术和信息素行为干扰技术等,通过直接杀死、捕食、诱捕或降低交配率等方式,有效的控制小蠹虫的种群数量。

(1)化学防控技术

北美地区已将氨基甲酸酯类以及拟除虫菊酯类杀虫剂应用于多种大小蠹属(西松大小蠹、红脂大小蠹、山松大小蠹等)的防治中,杀虫剂的使用可以迅速有效的降低小蠹虫的种群数量,但杀虫剂的过多使用会对非目标性的野生动植物造成危害(Christy et al. 2008)。

(2)生物防治技术

小蠹虫的捕食性、寄生性和病原微生物天敌资源非常丰富,包括线虫、螨类、寄生蜂、寄蝇、捕食性昆虫及鸟类等,但由于小蠹虫为隐蔽性生活方式,使生物防治技术的开展受到限制和制约(Thatcher et al. 1980)。在小蠹虫成虫羽化期释放小蠹虫天敌,使小蠹虫成虫在入侵寄主前被寄生性天敌寄生,是一种可行的控制小蠹虫种群数量的方法。小蠹虫病原微生物的利用,可以有效的控制小蠹虫的种群数量,目前已将白僵菌技术用于红脂大小蠹以及山松大小蠹等多种小蠹虫的生物防治(Hunt et al. 1984; Zhang et al. 2011)。

(3)小蠹虫信息素诱捕、行为干扰与饵木诱集技术

华山松大小蠹雌虫首先入侵并释放信息素物质吸引更多的雌虫和雄虫入侵同一树木,完成入侵的过程,华山松大小蠹的入侵过程主要由聚集信息素物质西部松小蠹诱剂(exo-brevicomin)、顺-马鞭草烯醇(cis-verbenol)和反式-马鞭草烯醇(trans-verbenol)调控(Borden et al. 1987; Miller et al. 1991; Pitman 1971; Pureswaran et al. 2003; Amman et al. 1984)。当同一树木入侵华山松大小蠹数量过多时,华山松大小蠹会释放抗聚集信息素物质,后来入侵的华山松大小蠹会转移入侵目标,入侵临近的树木(Byers 1989; Gara 1984)。

干扰法是指利用小蠹虫信息素物质,对小蠹虫的迁飞、入侵、交配以及定居等行为进行干扰,从而调控小蠹虫的种群数量。Richerson(1980)用frontalure(frontalin:α-pinene = 1:2的混合物)处理火炬松树干,结果表明frontalure剂不仅能够有效的降低南部松小蠹对寄主树木的危害率,而且处理的寄主树木死亡率明显降低。

饵木诱集法是利用小蠹虫对树木种类、树势和树龄的特定选择性,以及小蠹虫对用化学引诱物处理的寄主树木嗜好性,将处理后的树木作为饵木实现对小蠹虫诱杀的防治方法。Borden(1983)用马鞭草烯酮、香叶烯和exo-brevicomin的混合物涂抹松树干,可大量地诱集山松大小蠹的入侵危害。

四、秦岭林区华山松大小蠹综合防治技术

4.1信息素在华山松大小蠹综合防治中的应用

小蠹虫具有复杂的种间和种内化学信息素以调节和控制对寄主树木的选择、入侵和危害,进而调控小蠹虫在森林生态系统内的种群密度和生态分布。调控小蠹虫入侵危害的信息素主要包括聚集信息素、抗聚集信息素、利它素和利己素等(孟宪佐 2000)。

华山松大小蠹是危害华山松的先锋性害虫,一旦入侵成功后种群会大量繁殖,同时树木抗性的下降会导致次期性小蠹虫的入侵,自然条件下被华山松大小蠹入侵的树木致死率极高,没有人为的控制和干扰难以遏制华山松大小蠹的爆发成灾。通过对华山松大小蠹单萜类物质和信息素类物质的研究发现野外诱捕的数量可以满足监测的要求,在受害区域四周悬挂诱捕器,可以定向监测华山松大小蠹迁移方向,在未受害区域悬挂诱捕器可以实时监测区域内华山松大小蠹入侵的状态。

4.2林分改造、化学防治、生物防治等防治措施的应用

众多研究已经证实小蠹虫对寄主树木的危害和大发生与林分的密度、树龄、分布和林分结构均有密切的关系。在疏伐中首先将华山松大小蠹种群密度较高枯萎木作为疏伐的重点对象,其次对与枯立木、林中衰弱木或濒死木以及风倒木、冰雪损害木及断落枝条等也应作为疏伐的对象,从而降低次期性小蠹虫的入侵危害。

华山松大小蠹化学防治技术是早期对华山松大小蠹使用较多的技术,随着人们对自然生态保护意识的提高以及诱捕技术的发展,化学防治技术逐渐作为一种辅助技术而得到使用。在新侵木的保护上,在新侵木上打孔注射,多使用滴注的方法,可以有效的帮助新侵树缓解华山松大小蠹的入侵危害,一定概率恢复到自然状态。

目前可用于华山松大小蠹生物防治的技术有两种:释放捕食性天敌——大唼蜡甲和喷施白僵菌。笔者在林区开展的华山松大小蠹综合防治工作中应用的两种生物防治方式都有一定的防治效果。大唼蜡甲可以在秦岭海拔相对较低、温度暖和的地区存活,在秦岭低海拔林区能控制华山松大小蠹危害。喷施白僵菌后,防治效果受各种因素的影响,气温、雨水和华山松大小蠹的发育状态都会影响感染的效果。

4.3华山松大小蠹综合治理技术方案

对于华山松大小蠹的治理,首先根据华山松大小蠹的不同受害程度:未受害区域、轻度受害区、中度受害区和重度受害区,分别采取相对应的综合治理措施。笔者根据近几年对秦岭林区华山松大小蠹开展的综合治理成果,将不同受害区域的主要防治策略总结如下:

未受害区域:在充分调查华山松健康状态和邻近受害区域的基础上,采取抗聚集信息素隔离带+监测的技术实施综合治理,即加强信息素监测,若邻近有受害区域,则需要对此区域与受害区域之间设置隔离地带,并释放华山松大小蠹抗聚集信息素物质阻止华山松大小蠹对此区域的入侵。

轻度受害区:对于此区域的华山松大小蠹新侵木,可以使用化学滴注的方法,对新侵木打孔注射,杀死已经入侵的华山松大小蠹。同时在受害树木的外围区域释放抗聚集信息素,进一步阻止华山松大小蠹的扩散,在抗聚集信息素包围的区域内使用诱捕器进行诱捕,有效的降低华山松大小蠹的数量。

中度受害区:由于此区域大量存在华山松大小蠹危害的新侵木、枯萎木和枯立木,对枯萎木应进行采伐处理,并剥开树皮使用化学试剂处理。对新侵木则可使用化学滴注的方法,杀死已经入侵的华山松大小蠹。

重度受害区:对此区域首先应该根据实际的地形将纯林或人工林分片处理,每片纯林或人工林之间设置隔离带。同时对纯林或人工林林分结构实施改造,将纯林或人工纯林改造为混交林。


参考文献

陈辉. 2002. 小蠹类森林害虫可持续控制的策略和方法. 西北林学院学报, 17(4): 62-65

李娟宜. 2015. 秦岭河谷型乡镇综合文化站设计研究. 西安: 长安大学

孟宪佐. 2000. 我国昆虫信息素研究与应用的进展. 昆虫知识, 37 (2) : 75-84

任作佛, 党心德. 秦岭华山松小蠹调查和防治的初步报告. 森林害虫初步研究报告. 北京 :科学出版社 ,1959 :1~28

萧刚柔. 1992. 中国森林昆虫: 第2版. 北京: 中国林业出版社