关帝林区红脂大小蠹生物学调查初报

2017-01-06 07:21郝映春
山西农业科学 2016年7期
关键词:关帝油松林株率

王 霞,郝映春

(1.山西省关帝山国有林管理局二道川林场,山西文水032100;2.山西省关帝山国有林管理局阳圪台林场,山西方山033100)

关帝林区红脂大小蠹生物学调查初报

王 霞1,郝映春2

(1.山西省关帝山国有林管理局二道川林场,山西文水032100;2.山西省关帝山国有林管理局阳圪台林场,山西方山033100)

1999年在关帝林区发现部分油松林受到红脂大小蠹的侵害,2000年开始设立多个防治观察期样地,对红脂大小蠹的发生与油松受害株率进行调查和监测。多年数据表明,红脂大小蠹在关帝林区每年发生一代,世代重叠,主要为害油松纯林。有虫株率平均8%,最高达85%;油松死亡率平均为6%,最高达38%。成虫一年在林间主要扬飞2次,第1次在4—6月;第2次在8—9月。林分健康状况越差的油松林地受红脂大小蠹的为害越严重;树龄越大的油松林越容易受到红脂大小蠹的侵害;阳坡林地受害较重;林缘比林内更易受红脂大小蠹攻击;郁闭度低的林分比高的林分受害严重。

关帝林区;红脂大小蠹;发生规律;生活史

红脂大小蠹(Dendroctonus valens Le Conte),又称强大小蠹,是由北美传入我国的外来入侵有害生物,分布在我国河南、山西、陕西等省份,属鞘翅目Coleoptera大小蠹科Scolytidae,是油松(Pinus tabuliformis Carrière)的毁灭性害虫[1-2]。1999年先后在关帝林区的孝文山、双家寨、西冶川、三道川、白虎岭、西葫芦等8个林场发现红脂大小蠹为害油松林,造成油松大量死亡。根据关帝林局森防分局调查统计,2000年受灾面积17 815.2 hm2,有虫株率10.6%;红脂大小蠹的为害在该林区呈暴发态势,在原来8个林场的基础上,又先后发现真武山、千年、吴城、南海滩、原平川、屯兰川、阳圪台、云顶山等8个林场也大面积发生,最大发生面积达到了24 162.5 hm2,已成为制约关帝林区林业生态发展的重大害虫[2]。现将2012年的调查数据进行汇总分析,为山西省林区红脂大小蠹的防控管理提供参考。

1 材料和方法

1.1 调查林地概况

关帝林区在吕梁山脉中段(111°5′~112°12′E,37°3′~38°4′N),南北长120 km,东西宽96 km,东西运输大动脉青银高速贯穿其中,经营总面积27.63万hm2,其中,油松林面积8.48万hm2,属暖温带大陆性季风气候区。该区年平均气温3~7℃,无霜期90~135 d,年平均降水量450~800 mm;土壤以褐土为主[2-3]。调查林地为受红脂大小蠹为害的油松纯林,林内间有绣线菊、黄刺梅、忍冬等灌木。该区海拔1 000~1 500 m,树龄15~55 a,郁闭度0.2~0.7,平均树高5.1 m,平均胸径21 cm。多为阳坡、半阳坡。

1.2 调查研究方法

2000年设立100m×100m的固定样地,调查不同林分状况、立地坡向、林分部位及郁闭度等条件下红脂大小蠹的发生情况[4-6]。同时在试验林地距林缘50,200 m处分别设立样方,调查红脂大小蠹对油松的为害情况。收集红脂大小蠹害虫的相关资料[7],了解其个体和群体发育期间各虫态历期、为害特点等规律,结合林区试验地油松林立地条件对红脂大小蠹的为害习性进行系统的跟踪调查,全面掌握关帝林区红脂大小蠹的发育进度、扬飞习性及对油松生长的影响。

林分健康状况分级方法采用Ⅳ级来划分,把虫害小于10%,同时无病害成灾、无污染、无火灾等自然灾害发生的林分划为Ⅰ级健康林分;把虫害小于29%,病害、火灾等自然灾害小于20%,无死亡木(能恢复生长),只是有叶尖枯死和叶片出现黄斑现象的林分划为Ⅱ级较健康林分;把虫害达30%以上,且小于60%,病害、火灾等自然灾害达到20%~50%,已发现树叶或树枝有枯死现象,并且有少数植株死亡的林分划分为Ⅲ级亚健康林分;把虫害发生在60%以上,病害、火灾等自然灾害大于50%,发现有成片林木枯死或频死的林分划为Ⅳ级不健康林分。

2 结果与分析

2.1 红脂大小蠹年生活史及为害习性

在关帝林区为害油松林的红脂大小蠹一年发生一代。成虫体长5.3~9.6 mm,初羽化时呈棕黄色,后变为红褐色。幼虫白色,老熟时体长118mm。其主要以成虫或老熟幼虫在油松树干1 m以下基部或根部的皮层下群集越冬,翌年4月下旬越冬成虫开始出孔,5月15日左右为盛期;越冬后的成虫于5月初开始产卵,5月下旬进入产卵盛期;越冬成虫产的卵最早于5月下旬开始孵化,6月上中旬为孵化盛期,幼虫自5月下旬出现后,经过2个月以上的取食为害,发育完成或达到4个龄期,部分老熟幼虫逐步进入越冬状态,而部分老熟幼虫则化蛹;当年的蛹于7月下旬开始出现,8月中旬为盛期;成虫8月上旬开始羽化,9月上旬为盛期。羽化的成虫取食补充营养后,进入越冬阶段。8—9月越冬的成虫、幼虫与子代的成虫、幼虫同时存在,世代重叠现象明显。

越冬成虫大都在4—6月出孔,9:00—16:00较多。出孔的雌性成虫先寻找寄主,一般为害新鲜的油松伐木桩或胸径在15 cm以上的油松大树或老树,胸径在10 cm以下的油松小树基本未发现为害。出孔后,雌成虫向里面蛀入,开掘出新的侵入孔,蛀入一段距离后,分泌雌性激素引诱雄成虫侵入,然后2头成虫共同蛀入坑道,坑道为直线型,一般长41 cm、宽1.8 cm左右。侵入孔达到树干形成层后,多数先向上蛀食一小段,然后拐弯向下蛀食,少数则直接向下蛀食。油松树干的侵入孔直径一般为5~6 mm,树干基部地表附近多见,每株树的受害侵入孔数量不确定[8],有的1株树上可见6~8个,侵入孔下方在树干基部周围地表可见到大量堆积的碎屑。

雌、雄虫在坑道内交尾,完成交尾后,雌成虫边蛀食边产卵。雄成虫继续开掘坑道或从新侵入孔飞出。卵孵化后,幼虫在韧皮部内背向母坑道群集取食,形成扇形共同坑道,沿母坑道向下取食可为害到主根和主侧根。据资料记载,距树干基部2 m之外的侧根还有幼虫为害[9-10]。幼虫老熟后,在沿坑道外侧边沿的蛹室内化蛹。在根内越冬的幼虫也陆续向上移动,在树干基部做蛹室等待化蛹。

2.2 扬飞习性

经调查,在关帝林区防治期红脂大小蠹成虫1 a在林间集中扬飞2次,第1次是4—6月,是越冬虫态的成虫和新羽化的成虫相继出孔并转移树干或新鲜伐桩蛀食为害时的扬飞;出孔后先寻找寄主油松,雌成虫向里蛀入为害,并引诱雄成虫侵入共同为害。成虫交尾后,边蛀食、边产卵繁殖。第2次是8—9月,越冬前新羽化成虫在树干基部扬飞为获取补充营养进行为害。红脂大小蠹成虫飞翔能力不强,一般飞行20m左右。扬飞期持续的时间虽然较长,但在油松林内活动的时间较短,因而,其为害多呈集中分布。虫源随寄主木材调运扩散是红脂大小蠹的主要传播途径。在关帝林区,红脂大小蠹的食性较专一,主要发生在油松纯林[5]。

2.3 红脂大小蠹为害对油松生长的影响

红脂大小蠹在油松树干基部和根部为害,由于对营养运输组织的破坏,自然影响了油松的生长势,抑制了油松的径生长和高生长[3-4],直到植株整体死亡,常造成成片油松林的毁灭。最初为害侵入时,寄主油松从侵入孔会流出红褐色的粒状虫粪和木屑混和物,并形成红褐色漏斗状、珠状或不规则形状的凝脂块,颜色由深变浅,最浅色为灰白色。发现有色彩新鲜且凝脂较软的侵入孔为新侵入孔,有较硬或干缩凝脂块的为旧侵入孔。侵入油松干基部的成虫和幼虫取食韧皮组织后形成的虫道既有纵向虫道,也有横向虫道。纵向发展的虫道可为害根部,根受害后向土中流出树汁,形成凝脂土块,阻碍了树木养分的向下传导,直接影响根部的吸收功能,从而削弱了树木的生长态势。横向发展的虫道形成半环或连接成全环状,部分或完全拦腰破坏了树木的韧皮部,就会部分或完全切断了树木上下的营养传导组织[11]。油松受害后当年似乎看不出有多大变化,但第2年就明显发现老叶失绿变黄,甚至脱落,树冠呈火烧状;同时树干流胶严重,干基部地表布满蛀屑。植株逐渐停止生长,历时2~3 a后整株出现枯死。

关帝林区2000年以来的调查数据说明,油松林受害后,1株树一般3~7个凝脂点,但最多的接近40个;有虫株率一般为5%~10%,少部分严重的可达80%左右;受害植株死亡率一般为3%~9%,高的可达30%~39%。

2.4 林分状况与红脂大小蠹为害的关系

2.4.1 不同健康状况的林分受红脂大小蠹为害的情况 在关帝林区,红脂大小蠹的为害对林分健康状况具有一定的选择性。通过分析多年来防治观察期样地调查的受害株率,结果表明,Ⅰ级健康林分生长势较好的林分受害株率平均为4%;Ⅱ级较健康林分生长势一般的林分受害株率平均为12%;Ⅲ级亚健康林分质量较差的林分受害株率平均为38%;Ⅳ级不健康林分生长势较差的林分受害株率平均达85%,最为严重。

2.4.2 红脂大小蠹对不同树龄油松的为害情况调查表明,在关帝林区,树龄越大,受害越重。根据2012年孝文山林场50 a左右树龄的油松受害情况,红脂大小蠹侵入树干1 m以下为害的虫孔数平均达到10个;而树龄越小,相对受害较轻;15 a以下的幼林基本不受害(表1)。

表1 孝文山林场2012年油松林地红脂大小蠹为害调查

2.4.3 不同立地条件受红脂大小蠹为害的情况同一山体在不同坡向和不同位置的油松林受红脂大小蠹为害的情况也有不同。根据孝文山林场2012年不同林分油松林地红脂大小蠹为害期平均受害株率,阳坡和半阳坡受害较重;林缘比林内受害较重(表2)。

表2 孝文山林场2012年不同立地条件油松林地红脂大小蠹为害调查

2.4.4 不同郁闭度林分受红脂大小蠹为害的情况不同郁闭度油松林地红脂大小蠹为害期平均受害株率调查数据表明,林分郁闭度不同的油松林受红脂大小蠹为害的程度有差异。林分郁闭度小,通风透光能力强,红脂大小蠹为害会严重。

从表3可以看出,郁闭度最小(0.20)的样地平均有虫株率达到30%;而郁闭度最大(0.70)的样地平均有虫株率为3%;进一步证实了郁闭度越小的林分越会受到红脂大小蠹的青睐或光顾。因为光照好时气温的升高有利于红脂大小蠹的活动、繁殖和蔓延[8],因而引发虫害的发生。

表3 孝文山林场2012年不同郁闭度油松林地红脂大小蠹为害调查

3 小结

本研究结果表明,红脂大小蠹在关帝林区一年发生1代,在林间呈团状分布、为害特性有趋于倒伐木和木桩、老弱林分、林缘或疏林部位以及阳坡地势的特点,15 a树龄以下的油松林地不受其为害。虽然每年发生1代,但红脂大小蠹在为害株上多以成虫、幼虫与子代的成虫、幼虫同时存在,不仅其世代重叠现象明显,而且为害部位隐蔽,在生产上有效控制其危害性有很大难度[12]。由于成虫一年中在林间集中扬飞2次,可以在扬飞期间(4—6月和8—9月)在树干基部喷绿色威雷(25倍缓释微胶囊药剂),能有效降低成虫虫口密度[13-14]。

红脂大小蠹是外来有害生物,飞行能力弱,只能靠越冬幼虫随木材调运流动远距离传播。因此,重点加强源头上的防控检疫,严禁调运带虫木材,加强虫情动态监测,及时发现和控制虫源传播是极其重要的手段[6]。同时合理抚育间伐,辅以科学合理的营林措施,营造抗虫树种及针阔混交林,尽量消除有利于害虫滋生和繁衍的环境,进一步提高林分抗虫性能和生态效能。在防治工作中,要注意保护天敌,力求合理用药[13-14],积极推广诱集防治技术[15-18]。近年来,在关帝林区大面积推广的红脂大小蠹聚集引诱剂诱捕器,不仅长期对其种群动态进行了监测,同时也进行了大量诱杀,有效降低了种群数量。

[1]李成德.森林昆虫学[M].北京:中国林业出版社,2004.

[2]李世广,张峰.山西庞泉沟国家级自然保护区生物多样性与保护管理[M].北京:中国林业出版社,2014:247-354.

[3]李广文,郭玉永,王菊平,等.关帝山林区的天蛾种类[J].山西农业科学,2014,42(8):884-886.

[4]王瑞,曹天文,周运宁.山西省昆虫种类多样性研究[J].山西农业大学学报:自然科学版,2007,27(4):341-343.

[5]曹天文,王瑞,董晋明,等.山西省蝶类多样性与地带分布[J].昆虫学报,2004,47(6):793-802.

[6]王文英,贺振伟,赵峰,等.平朔矿林地沙棘木蠹蛾和红缘天牛为害调查[J].山西农业科学,2010,38(2):68-70.

[7]张历燕,陈庆昌,张小波,等.红脂大小蠹形态学特征与生物学特性研究[J].林业科学,2002,38(4):95-99.

[8]陈庆昌,张世忠.太岳林红脂大小蠹调查报告 [J].山西林业,2001(3):12-13.

[9]吴建功,赵明梅,张长明,等.红脂大小蠹对油松的危害及越冬前后干、根部分布调查[J].中国森林病虫,2002,21(3):38-41.

[10]张海军,段东红,李计顺.平定县红脂大小蠹越冬调查简报[J].山西林业,2001(2):22.

[11]王俊华,王建平,韩惠娟,等.红脂大小蠹研究初报[J].山西农业科学,2002,30(3):66-69.

[12]王菊平,宣善滨,石保明,等.不同杀虫剂对苹果绵蚜的毒力及复配研究[J].山西农业科学,2015,43(4):444-446.

[13]常宝山,李小元,赵小梅,等.伐根诱杀红脂大小蠹试验[J].山西林业,2003(4):27-28.

[14]常宝山,段东红,霍履远,等.树干喷药防治红脂大小蠹试验[J].山西林业,2001(5):25-26.

[15]郭玉永,吴国礼,刘伟国,等.红脂大小蠹信息素配方研究及诱杀效果 [J].山西农业大学学报:自然科学版,2003,23(3):216-219.

[16]孙东,许志春,温俊宝,等.马鞭草烯酮与3-皆烯对红脂大小蠹趋性的协同效应研究初报 [J].山西农业科学,2011,39(3):266-269.

[17]原永谦.红脂大小蠹不同配方的植物性诱芯野外优化试验[J].山西林业科技,2008(1):7-9.

[18]郭保平.红脂大小蠹诱捕效果影响因素分析[J].内蒙古林业科技,2012,38(4):58-59.

Prelim inary Study on Biology of Dendroctonus valens in Guandishan Forest Region

WANG Xia1,HAOYingchun2
(1.Erdaochuan ForestFarms,Shanxi Guandishan National ForestAdministration,Wenshui 032100,China;2.Yanggedai ForestFarms,Shanxi Guandishan National ForestAdministration,Fangshan 033100,China)

The damageof Dendroctonus valens to Pinus tabulaeformis was discovered in theGuandishan forest region in 1999.The sample plots were set up to investigate and monitor the occurrence of D.valens and the rate of damaged P.tabulaeformis.The results showed that D.valens had one generation a year in Guandishan forest region,overlapping generations obvious,and it mainly attacked P. tabulaeformis pure forest.The average attacking ratewas 8%,up to 85%;themortality of infected trees was 6%,up to 38%.The adults flew out two times a year,it began to fly out from April to June,the second time was between August and September.The worse forest stand conditions the P.tabulaeformis forest lands had,the more serious they were attacked.The greater the old P.tabulaeformis forest, themore vulnerable to D.valens.D.valens harm was heavier on the sunny slope forest than on the shady slope forest.P.tabulaeformis was attackedmore easily in the edge of forest than the centre of the forest.The low rate of coverage had themore serious disaster of forest pest than the high rate ofcoverage.

Guandishan forest region;Dendroctonus valens;occurrence regularity;life history

S763.3

A

1002-2481(2016)07-1011-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.07.28

2016-04-02

山西省科技重大专项(20121101007)

王 霞(1972-),女,山西交城人,工程师,主要从事森林保护和管理工作。郝映春为通信作者。

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