刘建锋,梁广文
(1.华南农业大学,广东广州 510642;2.广东省林业有害生物防治检疫管理办公室,广东广州 510173)
松突圆蚧Hemiberlesia pitysophila Takagi是严重危害马尾松的害虫[1-2],1982年在广东省珠海市发现,现已广泛分布于珠三角和粤西、粤北、粤东的大部分地区,全省现有74个县级行政区有松突圆蚧分布。虽然松突圆蚧分布范围非常广,但不同地区松突圆蚧的危害程度不同,灾害分布区域特征明显[3]。自然区划是根据自然地域的相似性和差异性而进行划分或合并的[4-6],对于防治规划、发展战略制定等具有重大意义。作者以松突圆蚧灾害程度和特点等差异为基础,根据灾害地域空间分布上的集中性、成灾背景的相似性,结合当地林分构成和林业经营特点,划分了松突圆蚧发生区划。
1.1 数据来源 广东省松突圆蚧分布区各县级行政区松突圆蚧的分布面积和轻度、中度、重度发生面积由广东省林业有害生物防治检疫管理办公室提供,该数据由各县级森防部门每年5月底至6月初以林业资源小班为基础统计单位调查所得。小班灾害程度判定标准为:低虫口:松林无被害状或被害状非常轻,抽梢较正常,针叶平均枯黄率低于10%。轻度发生:松林被害状较轻,抽梢不正常,针叶平均枯黄率为10%~25%。中度发生:松林被害状明显或抽梢缩短明显,针叶平均枯黄率为26% ~50%。重度发生:松林被害状极为明显,全树老针叶发黄或提早脱落,中下层松梢停止抽梢、上层抽梢5 cm以下,树木濒临死亡或针叶平均枯黄率为50%以上。
广东省部分县级行政区1—12月月平均气温、月降雨量,年平均气温、年降雨量等气象资料由国家气象中心提供。
1.2 研究方法
1.2.1 灾害程度评价方法 根据松突圆蚧的危害特点、林分的受害症状,应用灾害率R来衡量各县松突圆蚧的灾害程度。R的计算公式如下:
式中,D为松突圆蚧分布面积,S为发生面积,Sl为轻度发生面积,SM为中度发生面积,SH为重度发生面积,Rl为轻度发生率,RM为中度发生率,RH为重度发生率;为准确评价灾害程度,式中各县级行政区的分布、发生面积,用2003—2006年4 a数据的平均值。R值计算公式中,各值所占比重由松突圆蚧不同灾害程度所导致寄主枝干损失率来确定[7]。
1.2.2 发生区域的划分 应用聚类分析方法将各县级行政区松突圆蚧的灾害率按亲疏远近划分为若干类群,然后结合各地灾害实际情况,将全省松突圆蚧分布区以县级行政区为单位划分为重度危害区、中度发生区和轻度分布区。重度危害区大部分马尾松林生长受到影响,存在马尾松林连片枯黄的现象;中度发生区马尾松林生长较健康,但小范围地区存在马尾松林枯黄或枯死的情况;轻度分布区马尾松林生长健康,仅在零星地点有马尾松林受灾。
1.2.3 灾害区划的判别模型 采用多元回归分析方法,构建气象因子、时间因子与松突圆蚧灾害程度之间的回归判别模型,作为县级松突圆蚧灾害程度的判别模型。
1.2.4 统计分析方法 使用SAS 8.2统计软件进行统计分析。
2.1 松突圆蚧发生区划分 松突圆蚧分布区各县的灾害率R在0~0.366之间(表1),应用SAS 8.2的系统聚类法中的WARD法(沃尔德法)对灾害率进行聚类分析,谱系图(图1)显示,阈值取值不同时,可将市县划分为不同类群,当阈值为0.18时,可将全省松突圆蚧县级分布区划分为3个类群,第1类群,灾害率0~0.05;第2类群,灾害率0.05~0.20;第3类群,灾害率0.20以上(表1)。
根据聚类分析结果,结合各县级松突圆蚧灾害程度的实际踏查情况、林分构成和林业经营特点,把广东省松突圆蚧发生区划分为严重危害区、中度发生区和轻度分布区3类(表1)。
图1 聚类分析谱系图
2.2 灾害程度判别模型的构建 县域的某些气象、时间因子与松突圆蚧的灾害程度相关性显著,可以用气象因子、时间因子预测松突圆蚧灾害程度(表2)。以气象因子、时间因子为自变量,以灾害程度为因变量,采用逐步回归分析方法构建的松突圆蚧灾害程度判别模型为:^y=6.941 79+0.527 51×X3-0.553 34×X8+0.003 69×X22+0.014 46×X24
(R=0.794 6 F=42.54)
模型的P值P<0.001,相关呈极显著。
进一步改进判别模型,可得最终判别模型:
表1 松突圆蚧灾害程度统计
表2 松突圆蚧灾害程度与气象因子、时间因子的相关分析结果
其中:1为轻度分布区,2为中度发生区,3为重度危害区。
经回判,模型的整体准确率为77.5%,中度发生区和重度危害区的判别准确率较高,为80.9%,可以用来判别广东省尚未发生松突圆蚧的县级行政区的灾害程度。
2.3 灾害程度判别 根据松突圆蚧灾害程度判别模型和尚未发生松突圆蚧的各县级单位的气象资料,判别这些县级单位的松突圆蚧灾害程度。结果表明,廉江市、吴川市、遂溪县、雷州市、徐闻县等为重度危害区,丰顺县、惠来县、南澳县为中度发生区,潮阳区、潮南区、揭东县、濠江区、潮安县、饶平县、大埔县、兴宁市、梅县、梅江区、蕉岭县、平远县、武江区、曲江区、乳源县、始兴县、仁化县、乐昌市、南雄市、阳山县、连南县、连山县、连州市、怀集县等为轻度分布区。
2.4 广东省松突圆蚧发生区划 根据松突圆蚧灾害特点,各地林分构成、经营特点,将广东省松突圆蚧发生区划分为3个区域,分别是重度危害区、中度发生区和轻度分布区。重度危害区包括:香洲区、金湾区、斗门区、台山市、茂港区、电白县、高州市、化州市、信宜市、江城区、阳西县、阳东县、阳春市、雷州市、廉江市、吴川市、徐闻县、遂溪县等地。中度发生区包括:白云区、黄埔区、番禺区、宝安区、龙岗区、新会区、开平市、鹤山市、恩平市、端州区、鼎湖区、博罗县、惠东县、海丰县、东莞市、中山市、揭西县、云城区、新兴县、郁南县、云安县、罗定市、丰顺县、惠来县、南澳县等地。轻度分布区包括:天河区、花都区、增城市、从化市、翁源县、新丰县、南海区、顺德区、三水区、高明区、广宁县、封开县、德庆县、高要市、四会市、惠城区、惠阳区、龙门县、五华县、陆河县、陆丰市、源城区、紫金县、龙川县、连平县、和平县、东源县、新丰江、清城区、佛冈县、清新县、英德市、普宁市、潮阳区、潮南区、揭东县、濠江区、潮安县、饶平县、大埔县、兴宁市、梅县、梅江区、蕉岭县、平远县、武江区、曲江区、乳源县、始兴县、仁化县、乐昌市、南雄市、阳山县、连南县、连山县、连州市、怀集县等地。
2.5 广东省松突圆蚧治理策略 重度危害区主要集中在粤西和沿海地区,是广东省松突圆蚧发生危害最严重的地区,区内大部分马尾松林生长不正常,存在连片枯黄现象。这些地区要以中央和省财政投入为主,大力实施松突圆蚧工程治理,选择适当林分建立松突圆蚧本土寄生蜂种蜂基地,然后人工助迁,达到逐步压缩重度和中度发生林分的目的;对于受害特别严重的林分,可采取更新改造的措施,改造为非松树种。中度发生区主要集中在粤西、珠三角南部和粤东沿海地区,马尾松林生长较健康,但存在小范围马尾松林枯黄或枯死的情况。针对这些地区,要加强疫情调查监测,对危害严重的地区优先采取营造林措施或助迁本地蜂防治,逐步压缩中度和重度发生面积。轻度分布区主要集中在粤北和珠三角中北部,该地区马尾松林生长健康,松突圆蚧危害非常轻,仅在零星地点造成马尾松林受灾。一般不需采取防治措施,但要加强疫情调查监测,以便灾害发生时及时发现,及早防治。
陈永革[8]研究认为,气温、降雨量等对松突圆蚧种群数量增长有直接或间接的影响,其中气温是主导因子,这与灾害程度判别模型一致,月平均气温(主要是3月和8月的月平均气温)是影响模型的关键因子,它们的系数值比较大;模型同时表明,降雨量(主要是9月和11月的降雨量)是影响模型的次要因子,它们的系数值比较小。同时,3月月平均气温与灾害程度呈正相关,8月月平均气温与灾害程度呈负相关,与原有的研究一致。
马尾松受松突圆蚧危害程度不同则采取的措施不同,低虫口松林生长正常且无灾害表现,不需采取防治措施;而中、重度发生的松林受害较重,若不采取防治措施会严重影响松树生长。但对松突圆蚧实施化学、营林等防治措施效果非常差[9-10];助迁友恩蚜小蜂等本土寄生蜂、松林改造等是近年来采用的主要防治措施[11],但由于本地蜂种、防治资金等的限制,不能大面积防治。该松突圆蚧灾害程度预测模型只能预测县级区域松突圆蚧的灾害程度,不能确定更小范围(林业资源小班)的松突圆蚧发生程度,无法对灾害程度较重的林地实施重点防治措施,从而不能避免松突圆蚧的大发生。因此,需要进一步研究以获得林班或小班级别的松突圆蚧发生程度的预测模型,为实施科学防治打好基础。
[1] 谢国林,胡金林,李去惑,等.广东省松突圆蚧调查初报[J].森林病虫通讯,1984(1):39-41.
[2] 国家林业局植树造林司,国家林业局森林病虫害防治总站.中国林业检疫性有害生物及检疫技术操作办法[M].北京:中国林业出版社,2005.
[3] 梁承丰.中国南方主要林木病虫害测报与防治[M].北京:中国林业出版社,2003:156-157.
[4] 傅伯杰,陈利项,刘国华.中国生态区划的目的、任务及特点[J].生态学报,1999,19(5):591 -595.
[5] 傅伯杰,刘国华,陈利项,等.中国生态区划方案[J].生态学报,2001,21(1):1 -6.
[6] 朱丽东.青海省灾害环境区划初探[J].经济地理,2002,22(6):684-687.
[7] 梁波,苏星,何昭珩,等.松突圆蚧防治指标的研究[J].华南农业大学学报,1993(1):90-96.
[8] 陈永革,古德祥.松突圆蚧种群动态研究[J].生态科学,1997(2):18-20.
[9] 潘务耀,唐子颖,连俊和,等.松脂柴油乳剂防治松突圆蚧的研究[J].森林病虫通讯,1987(1):14 -17.
[10] 黄振裕,陈顺立,林庆源.混合杀虫剂对松突圆蚧的药效试验[J].福建林学院学报,2005,25(1):43 -46.
[11] 禹海鑫,徐志宏,林绪平,等.寄生蜂防治松突圆蚧的研究进展[J].广东林业科技,2009,25(5):93 -97.