丽江市松褐天牛成虫的种群变动规律*

2017-01-04 01:36张珍荫牛存菊徐长山曾修洪蔡文翠徐萍陈鹏
西部林业科学 2016年6期
关键词:松褐华坪永胜

张珍荫,牛存菊,徐长山,曾修洪,蔡文翠,徐萍,陈鹏

(1.玉龙县森林病虫害防治检疫站,云南 丽江674100;2.丽江市森林病虫害防治检疫站,云南 丽江674100;3.华坪县森林病虫害防治检疫站,云南 华坪674800;4.永胜县森林病虫害防治检疫站,云南 永胜 674200;5.云南省林业科学院,云南 昆明 650201)

丽江市松褐天牛成虫的种群变动规律*

张珍荫1,牛存菊1,徐长山2,曾修洪3,蔡文翠4,徐萍2,陈鹏5

(1.玉龙县森林病虫害防治检疫站,云南 丽江674100;2.丽江市森林病虫害防治检疫站,云南 丽江674100;3.华坪县森林病虫害防治检疫站,云南 华坪674800;4.永胜县森林病虫害防治检疫站,云南 永胜 674200;5.云南省林业科学院,云南 昆明 650201)

2014年应用诱捕法,在丽江市玉龙县、华坪县、永胜县云南松林对松褐天牛成虫发生发展规律进行了引诱试验。结果表明,4月是华坪、永胜两个试验点松褐天牛成虫的始见期,5月为玉龙试验点松褐天牛的始见期,6月为丽江市松褐天牛成虫羽化活动的高峰期,10月为玉龙点松褐天牛成虫活动结束,11月为华坪和永胜点松褐天牛成虫活动结束;在丽江市海拔2 000~2 600m的云南松林内,松褐天牛均有分布,随海拔的上升,松褐天牛的引诱量随之减少;林缘松褐天牛的引诱量明显高于林内;环境温度条件是影响松褐天牛成虫羽化活动的关键因子。

松褐天牛;引诱;种群动态;云南松;松材线虫病

松褐天牛(MonochamusalternatusHope),又名松墨天牛、松天牛,属鞘翅目(Coleoptera)天牛科(Cerambycidae),是松树(Pinus)的重要蛀干害虫之一,其幼虫钻蛀树干,致松树枯死;成虫补充营养,啃食嫩枝树皮,造成寄主衰弱[1];松褐天牛具有发育周期长,幼虫危害隐蔽,防治难度大的特点[2]。在云南松褐天牛通常1年发生1代,松褐天牛还是松树毁灭性病害松材线虫病〔Bursaphelenchusxylophilus(Steiner & Buhrer)Nickle〕的主要媒介昆虫,因此在林业检疫性有害生物控制方面受到广泛的关注[2~4]。松材线虫病是由病原线虫、媒介昆虫、寄主树和环境共同构成的病害系统,能够通过自然或人为传播途径蔓延,具有使寄主死亡速度快、危害严重、防治难度大和根治成本高等特点[3]。松材线虫病被列为全国检疫性林业有害生物,在松材线虫病的侵染和扩散的过程中,松褐天牛起着携带、传播和协助松材线虫侵入寄主的关键性作用[3~4]。

丽江市云南松(Pinusyunnanensis)面积为83.91×104hm2,占全市有林地面积的66.5%,是丽江市的主要树种之一,保护松树免遭松材线虫病的危害是当地林业部门的重要任务之一。目前,云南丽江市尚未发现松材线虫病;但随着近年来物流频繁,人为传播松材线虫病的机率大大增加;同时,与丽江相邻的四川省已发现了松材线虫病,所以丽江地区发生松材线虫病的危险性越来越大。松材线虫病媒介昆虫松墨天牛的监测已成为丽江市林业有害生物监测的主要内容之一。因此,于2014年在丽江的玉龙县、华坪县、永胜县所辖云南松林内,设置松褐天牛诱捕器,开展松褐天牛的引诱试验,旨在摸清松褐天牛在丽江市的分布、危害、发生发展规律,为丽江市松材线虫病的预防和防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地分别设在丽江市玉龙县、华坪县、永胜县。

(1)玉龙县试验地设在玉龙县太安乡海西村委会云南松集体林内(26°51′43.79″E、100°2′36.41″N),平均海拔2 634m,该试验地为云南松纯林,郁闭度0.5,平均树高6.5m,树龄25年;林内伴生有水红木(Viburnumcylindricum)、杜鹃(Rhododendronspp.)、刺栎(Quercusspinosa)等,阳坡。松褐天牛有虫株率小于0.3%。

(2)永胜县试验地设在仁和镇马桑湾,平均海拔为2 195m,该试验地为云南松纯林,树龄在30年以上,郁闭度0.7,阳坡。松褐天牛有虫株率小于0.3%。

(3)华坪县试验地设在荣将镇东风林区和新庄乡天星云南松林区,该试验地为云南松纯林,树龄在30年以上,郁闭度在0.6以上,平均海拔2 000m,阳坡。松褐天牛有虫株率小于0.3%。

1.2 材料

试验用引诱剂“APF-1型松褐天牛化学诱剂”(以下简称引诱剂)由厦门三涌公司生产,其主要成分为萜烯类特异性植物成分,为无公害、无刺激性气味、透明的液体。配套诱捕器由厦门三涌公司制作,是组合式诱捕器,其主要构件有遮雨盖、挡板、挂钩、漏斗、集虫器等,运输方便、安装简单,易操作。

1.3 引诱方法

2014年3月1日至2014年12月31日,在每个试验地点分别挂设10套诱捕器,共30套。诱捕器的悬挂和引诱剂的使用按照林业行业标准[5]的基本要求操作。每个试验地的10套诱捕器,林缘设置5套,林内设置5套,每套诱捕器之间相隔距离均在50m以上。对每个诱捕器进行编号,并记录每个诱捕器悬挂点的信息,每隔7天检查每个诱捕器引诱到的松褐天牛数量,并收集所诱到的松褐天牛。每次检查结束,将集虫器清理干净,重新挂回原处。每隔15天更换新诱芯。由于不同地点的调查时间不一致,为了便于分析比较3个试验地松褐天牛的诱捕量,将每个地点同月的总诱捕量作为试验点之间的比较参数。记录每个引诱地的月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温(数据来源于当地气象局)。

1.4 数据处理

采用T-test进行林内和林缘间松褐天牛诱捕量差异性检验。不同地点的天牛诱捕量差异性检验,采用Duncan多重比较(P<0.05)。结合当地气象资料,分析松褐天牛成虫动态变动规律。

2 结果与分析

2.1 松褐天牛成虫羽化期

丽江市3个试验点引诱结果表明,松褐天牛成虫的始见期和松褐天牛成虫的发生末期存在明显的差异(表1)。华坪试验点松褐天牛成虫最先被诱捕到,时间为2014年4月2日;永胜试验点成虫始见期比华坪晚了23天,于2014年4月25日首次引诱到成虫;玉龙试验点松褐天牛成虫的始见期最晚,于5月20日首次引诱到成虫。3个地点松褐天牛成虫羽化的高峰期均出现在6月中旬(表1)。

3个地点松褐天牛成虫末期的结束时间存在差异(表1)。永胜试验点松褐天牛的成虫末期结束最晚,为2014年11月26日;华坪试验点松褐天牛的成虫末期结束比永胜早了8天,为2014年11月18日;玉龙试验点松褐天牛成虫末期结束时间最早,为2014年10月17日。

表1 2014年丽江3地松褐天牛成虫的羽化期

综上所述,在丽江市玉龙试验点松褐天牛成虫羽化期始于5月中下旬,结束于10月中旬;永胜试验点松褐天牛成虫羽化期始于4月下旬,结束于11月下旬;华坪试验点松褐天牛成虫羽化期开始于4月上旬,结束于11月中旬(表1)。

2.2 松褐天牛成虫数量变化规律

诱捕试验(图1)表明,华坪和永胜试验点均于4月开始诱捕到松褐天牛成虫,但诱捕量存在明显的差异,华坪点4月的诱捕量为199头/月,明显高于永胜点的13头/月;玉龙试验点5月开始诱捕到成虫,但诱捕量仅为1头/月,表明5月份玉龙试验点松褐天牛的羽化量仍然很低(图1)。由图1可见,3个地点松褐天牛成虫出现后,松褐天牛成虫的诱捕量即开始上升,并于6月出现全年诱捕量的高峰。但高峰期的诱捕数量3个地点间存在明显差异,其中华坪县试验点诱捕量最多,达到513头/月,占当地全年诱捕量的22.0%,其次是永胜试验点,诱捕量为467头/月,占当地全年诱捕量的33.5%;玉龙试验点诱捕量最少,为87头/月,占当地全年诱捕量的47.3%。6月高峰期后,松褐天牛成虫诱捕量开始快速下降,永胜点下降最为明显,7月永胜点诱捕量降至139头/月,仅为6月诱捕量的29.8%;7月华坪点诱捕量降至301头/月,仅为6月诱捕量的58.7%;之后华坪点和永胜点松褐天牛成虫诱捕量再次上升,8月达到全年的第2个诱捕高峰,松褐天牛成虫诱捕量分别为390头/月、191头/月,之后诱捕量再次下降,11月降至最低,诱捕量分别为9头/月、42头/月,之后当年再没有引诱到松褐天牛成虫(图1)。

图1 2014年丽江市3地松褐天牛成虫诱捕量变化规律

玉龙试验点松褐天牛成虫种群变动规律不同于华坪点和永胜点。玉龙点松褐天牛成虫诱捕量6月高峰期后,连续下降,降至8月的13头/月,之后诱捕量再次上升,9月达到全年的第二个诱捕高峰,诱捕量为42头/月,之后诱捕量再次下降,10月松褐天牛成虫诱捕量仅为6头/月,之后当年没有再引诱到松褐天牛成虫。

比较3地全年诱捕量,华坪点松褐天牛成虫的诱捕量明显高于其它两地,达到2 330头/a,永胜点松褐天牛成虫诱捕量为1 395头/a,玉龙县松褐天牛成虫诱捕量最少,仅为184头/a。

引诱试验结果显示,丽江3个地区松褐天牛成虫的诱捕高峰期均出现在6月,表明6月是丽江松褐天牛羽化的高峰期,也是松褐天牛成虫活动的高峰期。华坪和永胜试验点松褐天牛成虫的种群变动规律基本相似,即4月开始出现成虫活动,6月达到成虫活动的高峰,之后成虫数量下降,8月成虫数量再次上升,达到第2个高峰期,之后又下降,直到11月成虫期结束。玉龙试验点松褐天牛成虫活动规律不同于上述两地,即5月才开始出现成虫活动,但此时成虫数量很少,6月是成虫活动的高峰,之后成虫数量下降,9月数量又回升,之前再次下降,到10月成虫期结束(图1)。

2.3 林内与林缘松褐天牛诱捕量的差异

比较林缘和林内诱捕器引诱松褐天牛成虫数量(表2)发现,3个试验点林缘的引诱量与林内的引诱量均存在明显的差异,经T-test,达到极显著水平(p<0.01),林缘松褐天牛的诱捕量均高于林内诱捕量(表2,表3)。具体而言,玉龙试验点,林缘诱捕量为109头/月,林内诱捕量为75头/年,仅为林缘诱捕量的68.8%;永胜试验点,林缘诱捕量为777头/年,林内诱捕量为618头/年,为林缘诱捕量的75.5%;华坪试验点,林缘诱捕量为1 408头/年,林内诱捕量为922头,为林缘诱捕量的65.5%。将3地诱捕量相加,林缘诱捕总量为2 293头/年,林内诱捕总量为1 615头/年,为林缘诱捕量的70.4%。

表2 林内与林缘松褐天牛诱成虫捕量比较

表3 林内与林缘松褐天牛诱捕量的统计检验

Tab.3 Statistical test of trapping amounts ofM.alternatusHope adults between inside forest and marginal forest 头/a

林缘林内T-test玉龙县21.8±1.28(5)15.0±0.71(5)t=4.6484,df=8,p=0.0016永胜县155.4±3.67(5)123.6±4.06(5)t=5.8136,df=8,p=0.0004华坪县218.6±6.16(5)184.4±6.32(5)t=11.011,df=8,p=0.000

2.4 海拔与松褐天牛诱捕量的关系

丽江市不同海拔地点松褐天牛诱捕结果见表4。

表4 丽江3地松褐天牛诱捕量与海拔的关系(2014年)

注:表中诱虫量指每套诱捕器年诱虫量平均数±标准差。

从表4可看出,设置在华坪试验点平均海拔2 000m的诱捕器,所诱到的松褐天牛数量最多,每套诱捕器的诱捕量平均值为226.8头/年;其次是永胜试验点平均海拔2 195m,每套诱捕器的诱捕量平均值为138.9头/年;而玉龙县试验点平均海拔2 634m处,所引诱到的松褐天牛数量最少,每套诱捕器的诱捕量平均值仅为18.0头/年。统计分析表明,丽江3个地点间天牛诱捕量差异显著(表4,表5),即随着海拔的上升,松褐天牛成虫在林间的种群密度随之下降。

表5 不同研究点松褐天牛诱捕量的方差分析

2.5 温度与松褐天牛诱捕量的关系

比较丽江3地松褐天牛引诱数量可以看出,华坪和永胜2地松褐天牛的羽化期历时较长,特别是羽化盛期、末期长达105天,而玉龙松褐天牛的羽化期历时较短。引起3地松褐天牛羽化进度上的差别,主要受温度条件的影响(图2)。比较丽江3地的气温资料可知,2014年4-11月玉龙试验点月平均温度较低,在13.6℃~19.0℃之间,尤其是月平均最低气温比较低。4月玉龙县的平均最低气温仅有2.2℃,当地未引诱到松褐天牛,5月的平均最低气温也仅有6℃,然而月平均气温高达19.0℃,当地松褐天牛开始羽化,1个月仅引诱到1头松褐天牛;6月玉龙县的平均最低气温迅速升高,达到了12.6℃,平均气温为20.0℃,此时松褐天牛的引诱量为当地的高峰,达到87头;9月份玉龙县的平均最低气温明显下降,由8月的12.8℃降至7.7℃,但9月的平均气温仍高达17.4℃,此时松褐天牛的引诱量仍高达42头,10月平均最低气温仅有3℃,平均气温降至13.6℃,此时松褐天牛的引诱量仅为6头;11月平均最低气温降至-1.3℃,月平均气温降至10.4℃,当月再未引诱到松褐天牛(图1,图2)。

图2 松褐天牛引诱地气温变化情况(2014年4月-11月)

而华坪和永胜2地在羽化期内的平均温度较高,2014年4月-11月平均温度在15.8℃~24.8℃之间;4月两地平均最低气温分别为12.9℃、9.2℃,明显高于玉龙试验点,此时松褐天牛成虫开始出现,当月引诱量分别为199头、13头,华坪引诱量明显高于永胜;5月两地平均最低气温继续上升,分别为14.6℃、12.8℃,此时两地松褐天牛的引诱量明显增高,分别为419头、321头;6月两地平均最低气温继续上升,分别为18.2℃、16.9℃,平均气温分别为25.8℃、25.4℃,此时松褐天牛的引诱量为全年的高峰,分别为513头、467头;11月两地最低气温明显下降,分别为5.7℃、2.4℃,但此时的平均气温仍高于15℃,分别为15.8℃、15.0℃,此时为当地松褐天牛成虫的发生末期,引诱量分别为9头和42头(图1,图2)。

3 结论与讨论

从平均诱捕量的变化,可推知松褐天牛的羽化动态。林间本引诱试验结果表明,在云南丽江地区的云南松林内,松褐天牛羽化开始于4月下旬,结束于11月下旬,历时近8个月。在所设引诱试验的3个地点,松褐天牛的羽化活动开始期和结束期有所不同,其中华坪和永胜始于4月结束于11月,但玉龙试验点始于5月下旬结束于10月中旬,历时5个月。华坪和永胜2地松褐天牛由羽化始期到羽化盛期经历的时间较短。羽化始期为4月下旬至5月下旬,此时的新成虫羽化量小于全年总量的16%,历时约30天;羽化盛期为5月下旬至6月下旬,此时新成虫羽化量大于全年总量的50%,历时约30天;羽化盛期、末期持续时间很长,此时新成虫羽化量占全年总量的80%左右,为7月上旬至10月中旬,历时约105天;羽化末期,此时新成虫羽化量大于全年总量的90%,为10月中旬至11月下旬,历时约30天(表1,图1)。而玉龙试验点,羽化始期、盛期和末期区别较为清楚,分别为5月下旬-6月上旬、6月中旬-9月下旬和10月上旬-10月中旬(表1,图1)[7~8]。

温度对松褐天牛生长的影响,张世渊等报道,松褐天牛蛹的发育起点温度为11.08℃[6];吕传海等研究表明,松褐天牛卵的发育起点温度为14.3℃[7]。比较丽江3地松褐天牛成虫的始见期,当月平均温度均高于14℃,表明松褐天牛成虫的羽化与当地气温条件密切相关。翁少容研究表明,气温是影响松墨天牛生长发育、繁殖和扩散迁移的关键因子,随着月均温的升高,松褐天牛的发生面积随之增大[8]。

从全年来看,3个试验点松褐天牛的诱捕量都明显出现2个诱捕高峰,第1个高峰都出现在6月,第2个高峰玉龙为9月其他2地在8月(图1)。由于6月-9月气温条件均利于松褐天牛的羽化(图2),出现2个诱捕高峰的原因应与其它环境因子有关。7月的永胜、华坪以及7月-8月的玉龙,连绵阴雨的时间比较频繁,连续的降雨会影响天牛的活动,使松褐天牛成虫羽化和林间活动减少,造成诱捕高峰期出现后再回落的结果,之后,随着松褐天牛成虫对林间高湿环境的适应(多雨季节),松褐天牛成虫诱捕量再次出现一波小高峰。这与福建翁少容研究结果相吻合:随着该阶段雨量的增加,松褐天牛的发生面积会随之减少[9]。

在本试验中,诱捕器设置在林缘的诱虫量明显高于林内,表明林分所处的立地条件、郁闭度等林分状况因子与松褐天牛的危害行为相关联。林缘松褐天牛的引诱量明显高于林内,预示松褐天牛的蛀害行为与林分的通风透光性有关,表明松褐天牛成虫在飞行过程中有明显的趋光行为,林分良好的通风环境有利于松褐天牛寻找寄主。基于上述结果,设置松褐天牛诱捕器时,应尽量选择在林缘,以确保松褐天牛的引诱和松材线虫的监测效果。

本试验结果表明,3个试验点海拔跨度在2 000~2 600m之间,随着海拔的上升,所引诱到的松褐天牛数量呈减少的趋势,究其原因松褐天牛的发生与温度关系密切,随着海拔的上升,温度随之下降。而华坪试验点海拔相对低,松褐天牛引诱量大,成虫羽化活动期长,该地林间松褐天牛种群密度大;永胜试验点海拔处于中间,松褐天牛引诱量低于华坪点而又高于玉龙点,该地林间松褐天牛种群密度次于华坪点;玉龙试验点海拔最高,松褐天牛引诱量最低,且成虫羽化活动期最短,该地林间松褐天牛种群密度小。

本次引诱试验所采用的引诱剂及其配套诱捕器可全天候引诱松褐天牛,监测林间松褐天牛及松材线虫病,特别在玉龙县,采用常规的调查方法很难在林间找到松褐天牛成虫。由此可见,利用引诱剂诱杀松褐天牛不仅是一种操作简单、方便,能够及时、全面地了解松材线虫病疫情并降低松褐天牛种群密度,是监测和控制松材线虫病的有效措施。在丽江市,该方法还适用于自然保护区、世界自然遗产地、重点生态区域、公路沿线的云南松林内监测调查松褐天牛及松材线虫病[10]。

[1]胡长效,苏新林,张艳秋.我国松墨天牛研究进展[J].河北林果研究,2003(3):293-299.

[2]宁眺,方宇凌,汤坚,等.松材线虫及其传媒松墨天牛的监测和防治现状[J].昆虫知识,2005(3):264-269.

[3]李祥康,黄焕华,范军祥,等.林分因子对松褐天牛引诱剂诱捕效果的影响[J].中国森林病虫,2013,32(6):21-26.

[4]陈鹏,刘宏屏,赵涛,等.云南省松墨天牛危险性分析评估[J].中国森林病虫,2005,24(4):14-16.

[5]中华人民共和国林业行业标准:黄焕华、范军祥、钱明惠,等.LY/T 1867-2009,松褐天牛引诱剂使用技术规程[S].北京:中国标准出版社,2009.

[6]张世渊,蔡道尧,陆高.松褐天牛羽化历期和各虫态在被害树上的分布[J].森林病虫通讯,2000,19(5):14-16.

[7]吕传海,濮厚平,王蒙,等.松墨天牛生物学特性的研究[J].安徽农业大学学报,2000,27(3):243-246.

[8]翁少容.松墨天牛发生面积与气温及雨量的关系[J].福建林业科技,2006(1):94-95,109.

[9]赵锦年,张常青,戴建昌,等.松墨天牛成虫羽化逸出及其携带松材线虫能力的研究[J].林业科学研究,1999,12(6):572-576.

[10]黄焕华,范军祥,黄咏槐,等.A-3型松褐天牛引诱剂持续监测和控制松褐天牛研究初报[C].首届全国林业学术大会论文集.北京:中国林学会,2005:49-51.

Population Dynamics ofMonochamusalternatusHope in Lijiang

ZHANG Zhen-yin1,NIU Cun-ju1,XU Chang-shan2,ZENG Xiu-hong3,CAI Wen-cui4,XU Ping2,CHEN Peng5

(1.Forest Pest Control and Quarantine Station of Yulong County,Lijiang Yunnan 674100,P.R China;2.Forest Pest Control and Quarantine Station of Lijiang City,Lijiang Yunnan 674100,P.R.China;3.Forest Pest Control and Quarantine Station of Huaping County,Huaping Yunnan 674800,P.R.China;4.Forest Pest Control and Quarantine Station of Yongsheng County,Yongsheng Yunnan 674200,P.R.China;5.Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201,P.R.China)

Annual monitoring in 2014 was conducted on adult population dynamics ofMonochamusalternatusthrough baited traps at Yulong County,Huaping County and Yongsheng County of Lijiang City.The results showed that the eclosion beginning ofM.alternatuswas in April at Huaping site and Yongsheng site,the eclosion beginning was in May at Yulong site.The eclosion peak occurred in June for all three sites.Adult activities ofM.alternatusfinished in October at Yulong site,and finished in November at Huaping site and Yongsheng site.M.alternatusdistributed inPinusyunnanensisforest of Lijiang from 2 000m to 2 600m,and the amount of trapped beetles decreased with altitude increasing.Traps around forest border could attracted moreM.alternatusthan traps inside forest.Temperature was the key factor influencing adult eclosion and activities ofM.alternatus.

MonochamusalternatusHope; trap catch;population dynamics;Pinusyunnanensis;Bursaphelenchusxylophilus(Steiner & Buhrer) Nickle

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.06.011

2016-02-04

云南省应用基础重点项目(2013FA055)。

张珍荫(1970-)女,高级工程师,从事森林保护相关工作。E-mail: 1369958439@qq.com

简介:陈鹏(1975-),博士,研究员,从事森林保护研究。E-mail: chenpeng2@hotmail.com

S 762

A

1672-8246(2016)06-0062-06

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