王明春 张芳保 韩崇选 张宏利 杨清娥
(西北农林科技大学,杨凌,712100) (延安市森林病虫害防治检疫站) (西北农林科技大学)
随着退耕还林和封山禁牧工作的逐步展开,以及猎枪的管制,黄土高原的自然植被迅速恢复,为草兔(Lepuscapensis)的生存、繁衍提供了良好条件,草兔数量日趋增加。草兔的分布区纵跨亚、非、欧大陆,为世界上分布最广的动物之一[1-2]。据统计,草兔在我国发生危害的面积达200万hm2以上,仅陕西延安市的危害面积就达40多万hm2,致使每年大面积重复造林,造成了人力、物力、财力的极大损耗[3-6]。目前,草兔已成为影响退耕还林的灾害性动物之一[7-8]。为此,笔者于2005年10月至2006年4月通过饲养网室观察和测定,研究了草兔对苹果(Maluspumtla)、油松(Pinustabulaeformis)、侧柏(Platycladusorientalis)等树种的选择性取食,从中了解草兔对林木的喜食度、取食规律和危害方式,为进一步控制兔害、增强造林树种选择的科学性提供理论依据。
为了更好地对草兔进行直接观察,在西北农林科技大学林科院校区建立了试验场,第一试验场面积为12 m×9 m,第二试验场面积为12 m×8 m。同时,还建有一个观察室。饲养场地面向下挖1.5 m,四周用砖和水泥砌成高2 m、厚24 cm的墙,其地面上部0.5 m用水泥沙浆粉刷,底部垫有30 cm厚、直径2~3 cm的鹅卵石,再用土回填,场内四周为40~50 cm高,80~100 cm宽的台地,中心部位下陷。在水泥墙上每隔1.5 m固定一个直径为4 cm、长度为2 m的钢管,用0.7 cm×0.7 cm网孔镀锌钢丝网围起来,顶部用铁丝网封顶,每个饲养场装有一个铝合金门,并带有锁。为了防止人为的干扰,每个饲养场靠外面四周用PVC板围1 m高。观察室长6 m、宽4 m,屋面为玻璃钢瓦,靠饲养场一侧设有一个1.3 m×4 m的玻璃窗,通过该窗户可以清楚观察到紧连的饲养室草兔的活动与取食情况。
试验树种包括1~3年生油松(Pinustabulaeformis)和侧柏(Platycladusorientalis)、1~5年生刺槐(Robiniapseudoacacia)、1~4年生五角枫(AcermonoMaxim.)、苹果(Maluspumtla)、梨(Pyrusspp.)、桃(Prunuspersica)、山桃((Prunusdavidiana)、杏(Prunusarmeniaca)、山杏(Prunussibirica)、枸树(Broussonetiapapyrifela)、栾 树 (KoelreuteriapaniculataLaxm.)、法桐(Platanushispanica)、柿子树(Punicagranatum)、杨树(Populus)、柳树(Salixmatsudana)、桑树(Morusalba)、四倍体刺槐(Robiniapseudoacacia)等。草兔由咸阳市森防站组织群众用网捕法获得的健康个体,群体驯养3 d后选择活动正常、健康的个体开始试验。
采取随机区组的试验方法布设试验,将不同的树种栽植在网室内,株距20 cm,行距40 cm,进行室内饲养观察[9-12]。为了模拟北方春季造林时苗木的实际状况,阔叶树种苗木在栽植前摘去叶片,试验过程中同时放入饮用水。
2.2.1 草兔对不同年龄树木的取食危害
分别将1~4年生五角枫、1~3年生侧柏、1~3年生油松按照行状混交方式栽植在试验场内,连续试验8 d,试验草兔7只;将1~5年生刺槐按树龄在试验场行状混交栽植,连续试验5 d,试验草兔25只;将1~4年生山桃按树龄分行混交栽植,试验期5 d,试验草兔12只。每次试验结束后将试验苗木拔出,观察啃食情况和危害特点[3,8],用钢卷尺和游标卡尺测量试验苗木的地径、咬断处距地面最大高度、啃食树皮的高度和宽度,计算被啃食面积。
2.2.2 草兔对不同造林树种的取食危害
将相同树龄的刺槐、4倍体刺槐、五角枫、苹果、梨等苗木,采用行状混交方式栽植于试验场网室中,观察被啃食情况[3,11,14]。试验期 5 d,试兔 12 只。试验结束后将树苗拔出,测量其地径、被啃食高度和宽度,计算被啃食面积。求出各树龄阶段被害率。
2.2.3 草兔对主要造林树种不同器官的喜食度试验
将杨树、刺槐、桃树、枸树、杏树、柿子树、桑树、柳树、侧柏苗木按行状混交方式栽植于网室中,每个树种栽植一行,每行10株进行试验,试验期5 d,试兔12只,观察草兔对树苗的喜食度与喜食部位[9]。
3.1.1 对1~3年生油松幼树的危害特征
试验观察发现(表1),对于栽植后的1年生油松苗,栽植后草兔取食其针叶,并从根茎以上10 cm之内咬断主干并全部取食(咬断的形状像用剪刀剪断,角度约为45°),有时连同根部拔出取食,约2.5%的油松被咬断主干但未食,只取食针叶。对于2年生油松苗,其针叶部分被取食,12.5%的油松苗木主干被咬断。栽植后的3年生油松苗,其针叶被取食较轻,主干也没有被咬断的现象。2~3年生的油松苗,其根部没有被草兔拔出取食危害,苗木主干的皮部也没有被啃食,但针叶有30%~80%被取食。1年生油松苗被危害后已失去了造林的价值,必须补植或重新造林,因此在兔害比较严重的地区,建议选用3年生油松苗造林。
表1 油松幼树主干被咬断处距地面高度的分布
3.1.2 对1~3年生侧柏幼树的危害特征
由试验得知,草兔对栽植的侧柏危害比较严重。草兔咬断栽植的2年生侧柏枝叶的质量(316 g)是其咬断栽植的1年生侧柏枝叶质量(92 g)的3倍多,咬断3年生侧柏的质量(310 g)比2年生侧柏有所下降。
从表2可以看出,对于1~3年生侧柏,随着苗龄增大,其侧枝增加、植株高度不断增大,草兔咬断侧枝距离地面的高度也明显增高。1年生侧柏被咬断枝主要分布在苗木高度10~30 cm之间,2年生侧柏被咬侧枝主要分布在苗木高度30~40 cm之间,3年生侧柏被咬侧枝主要分布在苗木高度40~60 cm之间,最大高度达到84 cm,据观察这一现象是草兔将小树压倒危害所致。
表2 侧柏幼树侧枝被咬断处距地面高度的分布
草兔对侧柏的主要危害特征是咬断枝叶,断口平整,形似剪刀斜着剪断,咬掉的枝叶被吃掉的量很少,本次试验没有啃食树皮的现象发生。但2003年、2004年在陕西省吴起县(原吴旗县)野外调查时曾发现草兔有啃食侧柏主干树皮的现象,危害率为31.6%~32.8%,啃掉的树皮大部分被吃掉,树干周围地面有剩余的少量树皮,没有发现树皮被环啃(啃食一周)的情况。草兔咬断侧柏枝、干,会导致侧柏生长不良或死亡。从被咬断枝叶量占枝叶总量的比率来看,3年生侧柏是27%,明显小于2年生和1年生侧柏的49%和57%。因此,在草兔危害严重的地方进行退耕还林等人工造林活动时,以选用3年生侧柏为最好,能有效减轻草兔的危害。
3.1.3 对1~4年生五角枫幼树的危害特征
试验观察发现,草兔对五角枫的危害特征主要表现为啃食树皮,但这次试验中没有发现树皮被环啃(啃食一周)的现象。
表3 草兔对1~4年生五角枫的危害
从表3可以看出,草兔对五角枫苗木的危害程度与苗龄大小直接相关。其中,1年生五角枫受害最为严重,4年生五角枫受害最轻。从各主要危害特征指标来看,除啃食面积和啃食的最大宽度与地径周长的比率指标外,其余各指标均随着苗龄的增大而减小,说明在1~4年生范围内,草兔对五角枫苗木的危害随着苗龄的增大而减小。在草兔危害严重的地方栽植五角枫,以4年生苗木最好,草兔的危害小。但4年生苗木太大,运输、栽植不太方便,成活也差。因此,建议选择2~3年生的大苗栽植。
3.1.4 草兔对1~5年生刺槐幼树的危害特征
对各树龄阶段刺槐被危害的数据进行统计并求其平均值(表4)。由表4可以看出,草兔对1~4年生刺槐均会造成危害,其危害比随着苗龄的增大而减小,其中1年生刺槐危害比最大,被害率达到100%,而5年生刺槐没有被害。但从啃食特征(平均高度、平均面积)来看,3龄内刺槐,随着苗龄的增大,平均啃食高度、平均啃食面积相应增大,3龄时最大而4龄时最小。试验时观察到,草兔对刺槐的危害几乎都是从基部开始,主要啃食刺槐主干韧皮部,绝大多数啃到木质部,从而影响营养物质的输导,以及树木的生长,严重时韧皮部被环啃(啃食一周),导致树木逐渐死亡。因此,啃食宽度与基部周长的比率比啃食面积更能说明受害的程度。从啃食宽度与基部周长的比率来看,3年生最大,1年生和2年生次之,4年生只有3年生的1/3。因此,草兔对刺槐的危害程度是:3年生>1年生>2年生>4年生,5年生刺槐不受危害。
表4 草兔对不同树龄刺槐的取食危害
3.1.5 草兔对1~4年生山桃幼树的危害特征
通过1~4年生山桃试验发现(表5),草兔对2~3年生山桃的危害最为严重,危害率达到了45%以上,是1年生危害率的3倍多。而对4年生山桃不产生危害,被害率为0。草兔对山桃的啃食一般呈现斑点状,零星分布,宽度很小,啃食树皮未达到木质部,也没有环啃(被啃食一周)的现象发生。说明草兔对山桃的危害相对较轻,在草兔危害严重的地方,山桃是可选的造林树种之一。
对主要造林树种2年生苗木的混交栽植模拟试验表明(表6):草兔对山杏、刺槐、四倍体刺槐的危害极为严重,危害率均在90%以上,其中山杏80%以上植株主干树皮被啃食一周,但对山桃、桃、侧柏、油松、梨树的危害较轻。特别是当油松、山桃等树种与刺槐、山杏等草兔喜食性树种混交栽植时,草兔对油松、山桃的危害率分别由单一树种栽植时的50%降低到了17.5%和7.5%(表1、表5、表6),说明在草兔危害严重的地方,选择适当的保护性混交树种造林,对目的树种能够起到一定的保护作用。
表5 草兔对山桃取食危害
表6 草兔对陕西部分常见林木的危害
草兔对不同树木危害的表面形态特征因树种不同而异,除油松、侧柏以咬断主干、枝叶为主外,本次试验的其它树种被危害的部位与形态特征比较相似。即草兔以啃食茎杆树皮为主,若被啃食一周(环啃)树木即死亡。除了苹果、山桃和桃树没有被啃食一周的情况外,其余树种均不同程度地遭受环啃为害,环啃占被害株数的34.3%~83.8%。其中,以山杏、梨、五角枫最为严重,四倍体刺槐、刺槐次之,杏树相对较低。对山杏的啃食多呈现块状、带状,啃食的宽度很大。从啃食最大高度来看,山杏、刺槐、四倍体刺槐最高,达55 cm以上;梨、五角枫、山桃、苹果次之,高度在30~40 cm;桃、杏树啃食高度最小,在17 cm以下。从啃食面积来看,山杏>四倍体刺槐>刺槐>五角枫>杏>梨>苹果>山桃>桃。
从表6可以得出:试验的11个树种,山杏、四倍体刺槐、刺槐危害严重,杏树被害中等,山桃、桃树几乎没有被危害。再结合前面试验可知,草兔对树木危害选择性很强,在造林过程中,为了保护目的树种,可以适当栽植一些草兔喜食的树种,以便减轻对目的树种的危害。
将杨树、刺槐、桃树、枸树、杏树、柿子树、桑树、柳树、侧柏等带有叶子的树苗,按行栽植,观察发现:草兔先取食叶子,然后啃食树皮,在喜食的树木叶子被吃掉约90%以后,其它树叶还大量存在的情况下,依然取食喜食树木的树皮。按草兔取食频次总和由多到少排列:刺槐、油松、杨树、法桐、五角枫、山杏、枸树、栾树、桑树、侧柏、柿子树、柳树。依草兔一天内取食时间总和由多到少排列为:刺槐、杨树、油松、法桐、山杏、栾树、五角枫、枸树、柳树、侧柏、桑树、柿子树。草兔对喜食的树种如刺槐、油松、杨树、法桐,无论取食时间、取食频次都比较多,而对非喜食的树种如柿子树、桑树,取食时间、取食频次都比较少。
根据草兔取食频次和取食量,将树种被喜食度的程度分成最喜食(+++)、喜食(++)、可食(+)和不食(-)4个等级[3]。最喜食树种:在任何条件下,首先采食并贪食;喜食树种:经常吃,为常用食料;可食树种:愿意食,特别在缺食或饥饿时取食;不食树种:啃咬,但任何情况下不采食。
从表7可以看出:在供试的主要造林树种中,草兔最喜食的树种是刺槐、4倍体刺槐、杨树、山杏、油松;喜食树种是法桐、五角枫、苹果;不食树种是桃树。草兔对最喜食和喜食的树种,其啃食的面积和频次都高,说明草兔对林木危害的选择性较强。因此,了解草兔对林木的喜食程度,能更好地指导黄土高原地区造林工程的实施。
表7 草兔对各树种喜食度分析
草兔对1年生油松危害严重,并从地径以上10 cm以内咬断主干并全部取食。2~3年生油松针叶部分被取食,油松苗根部没有被拔出取食,针叶有30%~80%被取食。在草兔危害严重的地方,1年生油松苗已失去了造林的价值,造林时应选用3年生油松苗效果较好。
草兔咬断侧柏枝、干,会导致侧柏生长不良或死亡。从被咬断枝叶量占枝叶总量的比率来看,3年生侧柏是27%,明显小于2年生和1年生侧柏的49%和57%。因此,在草兔危害严重的地方进行退耕还林等人工造林活动时,以选用3年生侧柏为最好,能有效减轻草兔的危害。
在草兔严重危害地段,若要栽种五角枫,应该尽量选择4年生的大苗为好。
草兔对不同树龄刺槐的危害程度是:3年生>1年生>2年生>4年生,5年生刺槐不受危害。观察时还发现,草兔主要啃食刺槐主干韧皮部,绝大多数啃到木质部,这种危害影响营养物质的输导,从而影响树木生长,严重时韧皮部被啃食一周,导致输导组织受损而使树木逐渐死亡。
在单独栽植山桃的情况下,草兔对2年生和3年生山桃的危害率分别达到了50%和45.5%。在山桃、油松、山杏和刺槐等树种混交的情况下,草兔对山桃、油松的危害明显减轻,几乎不影响成活生长。草兔对山杏的危害十分严重,被害率为92.5%,80%以上植株的树皮被啃食一周。草兔对不同树种危害的表面形态也不同,对山杏的啃食则呈现块状、带状,啃食的宽度很大。
草兔对林木的危害选择性很强,观察发现:草兔先取食叶子,然后啃食树皮,在喜食的树木叶子被吃掉约90%以后,其它树叶还大量存在的情况下,依然取食喜食树木的树皮。在试验的树种中,四倍体刺槐、刺槐、油松和山杏是最喜食的树种,在任何情况下,危害均很严重。造林时,刺槐与油松、侧柏混交,可以降低草兔对油松、侧柏的危害。
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