黄山中低海拔区域松林松墨天牛虫口数量分布与环境因子分析

蒋晓辉，王昭成，姚剑飞，许成芳，李昱龙

(1.黄山风景区管理委员会园林局，安徽黄山 245800；2.南京林业大学，江苏南京 210037)

松材线虫病(Bursaphelenchus xylophilus)是松树的毁灭性病害，可引起松林成片死亡。 黄山是世界文化与自然遗产和国家级风景名胜区，松林是景区生态景观的主要组成部分，奇松是黄山“五绝”之首。 黄山周边地区松材线虫病疫情非常严重，直接威胁景区安全。 松墨天牛Monochamus alternatus又名松天牛、松褐天牛，属鞘翅目Coleoptera 天牛科Cerambycidae 墨天牛属Monochamus，是松树的主要蛀干害虫[1-2]。 松墨天牛幼虫能够危害树木韧皮部和木质部，从而影响养分及水分传输[3]；其成虫能够携带松材线虫，是松材线虫的主要传播媒介[4-5]。松墨天牛在林间的分布和密度，直接影响松材线虫病的传播速度和扩展方向，而黄山周边马尾松Pinus massoniana林内的蛀干害虫主要以松墨天牛为主[6]。 为掌握黄山周边区域松墨天牛的分布情况，了解虫口数量与环境因子的关系，2017 年8—9 月，利用诱捕的方法对景区外围的马尾松林进行虫情监测，为松材线虫病的防治工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 样地概况 黄山风景区地处北亚热带，属于湿润性季风气候，温和多雨，四季分明。 年平均气温15 ～16 ℃，大部分地区冬无严寒，无霜期236 d。 年平均降水量1 670 mm，最高达2 708 mm。 样地均布置在外围低海拔地区，海拔高度194 ～891 m。 根据黄山周边区域松林分布情况，在黄山风景区东南西北4 个方向选择6 个区域，分别为黄山东大门、西大门、南大门、北大门、浮溪和白亭。 各区域面积500 ～700 hm2，均为马尾松天然林，且多为松杂混交林。

1.2 调查方法 每个区域分别选取4 ～5 个诱捕点，每个诱捕点相隔1 000 m 以上，保证每个诱捕点诱捕范围1 ～2 hm2。 采用APF-1 型松墨天牛化学诱剂(福建辰康农林科技有限公司)和ZM -60 型松墨天牛诱捕器(福建农林大学)进行诱捕。诱捕器悬挂在通风处，高度2 ～3 m。 记录每个诱捕点环境情况(林分因子)，包括海拔高度、林龄、平均树高、林分郁闭度、混交比或松林比例、坡位和坡向(表1)。 为确保诱捕效果，诱捕器每4 d 更换1 次诱芯，每2 d 收集1 次松墨天牛，用专门采集盒归集计数。 诱捕时间为 2017 年 8 月 15 至 9 月 15 日。

1.3 统计方法 利用多元回归分析方法，对每个诱捕点诱捕松墨天牛总数(Y)同各环境因子(海拔高度X1，林龄X2，平均树高X3，林分郁闭度X4，坡位X5，坡向X6，混交比X7)进行回归分析。 将各环境因子赋值。 林龄:中龄林为1，成熟林为2；坡位:坡底为1，中坡为2，上坡为3；坡向:北坡为1，东坡为2，西坡为3，南坡为4；混交比:取马尾松所占比例；平均树高、林分郁闭度和海拔高度都采用原始值直接计算。 用Excel 数据分析工具进行分析，建立多元一次回归方程并进行显著性检验。

2 结果与分析

经统计，南大门和浮溪林分内松墨天牛密度和数量都较高，其次是白亭、西大门和北大门，东大门松墨天牛数量和密度最低(表1，图1)。

表1 诱捕点各环境因子及诱捕量Tab.1 Environmental factors and trapping quantity at collection sites

续表1Tab.1(Continued)

图1 黄山不同区域松墨天牛诱捕情况比较Fig.1 The comparison of Monochamus alternatus numbers in different region of Huangshan area

用各诱捕点诱捕总天牛数(Y)同各环境因子(X)进行回归分析。 用Excel 数据分析工具分析，建立多元一次回归方程:Y=0.036 2X1＋25.747X2-0.075 7X3＋ 24.156X4＋ 5.883X5- 1.544X6＋3.903X7-66.488，并进行显著性检验(表2)。

回归分析显示，Multiple R =0.758 5，各因子与Y之间正相关；标准误差为18.635，拟合程度较好；Significance F 检验表明，其P值为0.005 75，远远小于显著性水平0.05，该回归方程成立。 结果表明，松墨天牛密度与林龄(X2)和林分郁闭度(X4)关系最密切；与坡位(X5)和混交比(X7)关系也较密切；而与海拔高度(X1)、树高(X3)、坡向(X6)3 因子关系不密切。

表2 各环境因子及松墨天牛诱捕数量的回归分析Tab.2 Regression analysis between environmental factors and the trapping quantity of Monochamus alternatus

3 结论与讨论

本研究通过对黄山中低海拔区域松林松墨天牛虫进行诱捕，统计分析得出了黄山周边松林中不同环境因素和诱捕天牛数量的相互关系，为黄山天牛防治和松材线虫病的预防提供一定基础。 研究发现，黄山周边南大门和浮溪两个区域林分内松墨天牛密度相对较高，需要加大力度对这两个区域的松墨天牛进行除治。

松墨天牛林间密度的调查和检测可以通过很多方法进行。 可以通过设定样地，观察样地内天牛的产卵痕、蛀入孔、羽化孔等易识别的特征计数；也可以通过寄主死亡率、死亡寄主树中受松墨天牛危害的比例、单株树虫口数量等指标来推算[7—8]。 但以上方法都相对费时费力，也仅能计数小范围内局部的虫口密度，较难获得大范围或整片林分的虫口密度。 马向阳[9]利用引诱剂和悬挂诱捕器的方法，根据不同林分诱捕天牛数量，估算和比较不同时期林分内松墨天牛虫口密度，并取得了理想的效果。 本研究中，需要对几百公顷林分内天牛密度进行分析，用引诱剂并根据诱捕天牛数量来比较不同林分松墨天牛的相对密度是较为合适的。

在黄山地区，8 月中旬至9 月中旬，松墨天牛多处于交配期和产卵期[1]，这时天牛可能趋向于马尾松成熟林，而较不喜欢中龄林和幼林。 丁玉洲等[10]研究也显示长势较差的林分松墨天牛密度较大。 从本研究的回归方程也可看出，诱捕天牛数量(或虫口密度)与林龄关系密切，成熟林天牛密度较高。

林间松墨天牛虫口密度与林分郁闭度关系也很密切。 郁闭度越高，诱捕的天牛数量越多。 许善财[11]在武夷山地区马尾松天然次生林内，使用漏斗型诱捕器和FJ-MA-02 型引诱剂对松墨天牛进行诱捕，发现林分郁闭度和林分密度的增高能够增加天牛的诱捕量。 这一结果和本研究较一致。 这可能是因为较高的林分密度和郁闭度影响了温度、湿度、光照和通风等林地小环境。 另外，较高的密度和郁闭度也说明森林中的马尾松生长时间较长，树木逐渐衰老，树体代谢减弱，导致松树更易被天牛侵染[12]。