中国典型地区栎类害虫种类调查及其危害情况研究

李雪薇，王小艺，曹亮明，杨忠岐，肖汉英，李会平

(1 河北农业大学 林学院，河北 保定 071000； 2 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所，国家林业和草原局森林保护学重点实验室，北京 100091；3 内蒙古自治区乌兰察布市察右后旗园林局，内蒙古 乌兰察布 012400)

我国栎类资源丰富，其分布面积长期位居森林资源首位，然而害虫的发生严重威胁到了其生态功能的发挥和经济价值的实现[1]。如橡子富含淀粉、糖类、蛋白质、脂肪等营养物质，是我国重要的野生木本淀粉资源，但遭受到了种实害虫——柞栎象[Curculiodentipes(Roelofs)]危害的种仁不能发芽或者发芽后即死亡[2]，这对橡实资源的开发利用造成了巨大的威胁。此外，栎树食叶害虫的大规模发生也会影响到栎林的生态效益和园林植物的景观效应等[3]。蛀干害虫的发生致使栎树树干内千疮百孔，导致木材丧失其价值。如20世纪90年代以来，在我国东北地区，栎类天然林遭受栗山天牛[Massicusraddei(Blessig & Solsky)]的严重危害，损失惨重[4]。

目前，已经有大量关于栎类虫害的相关研究。如重要栎类害虫花布灯蛾发生的生态因子条件[3]、东北地区蒙古栎(QuercusmongolicaFisch. ex Ledeb)主要害虫危害[5]以及豫西南地区栎类食叶害虫发生现状[6]等方面的研究，但尚缺少针对大范围的不同栎类害虫种类调查及害虫危害等级划分情况的研究[3-4]。此外，近年来我国林业生物危害的频次增加，传播趋势加剧，并呈现逐年上升的趋势[7]。随着国家对栎类产业和资源的重视，栎类资源保护提升到了新的高度，明确可能对栎树造成危害的害虫种类及其危害情况是十分必要的。因此，在前人的基础上对栎类害虫种类进行了进一步调查，并且首次针对栎树类害虫进行了危害等级划分和区系分析。但值得注意的是，昆虫的有益还是有害是相当复杂的，常常因时间、地点、数量的不同而变化。根据本试验研究目的，一旦在调查过程中确定某种昆虫取食栎类即将其视为害虫。在2 a的调查期间，采用直接观察法、林间实地取样调查等方法，旨在确定真正取食栎类的害虫种类，充分研究栎类害虫本底，以期为后续栎类害虫防控等相关方面的研究奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验工具与材料

本试验所用工具和材料主要有：捕虫网、75%酒精、5 mL离心管、50 mL螺口平底离心管、棉花、透明圆形塑料盒(8.5 cm×8.5 cm)、加厚长方形透明塑料盒(750 mL)、剪枝剪、高枝剪、玻璃管、白乳胶、三级台、昆虫针、昆虫标本盒、展翅台、醋酸、乙酸乙酯、一次性PE手套、一次性天然乳胶手套。

1.2 试验方法

1.2.1 调查地点 调查区域包括北京市、黑龙江、吉林、辽宁、山东、福建、内蒙古、河北、江西、安徽、河南、陕西12个省市26个调查样地。

1.2.2 野外调查 在2018年7-10月及2019年4-9月，每个月调查10 d，以蒙古栎、辽东栎(QuercusliaotungensisKoidz)、栓皮栎(QuercusvariabilisBL)、麻栎(QuercusacutissimaCarruth)为主要对象，采用树冠下层直接采集，中上层网捕、振落等方法进行普查采集。踏查前，查阅当地森防部门的有害生物发生档案，了解有害生物的种类、分布和发生情况。踏查时，采集各类重要栎类害虫标本(以幼虫期为主)，记录寄主名称、危害等级等信息，并对采集前的害虫生态状及危害状进行拍照记录。

1.2.3 害虫种类鉴定 通过对采集的标本采取整理分析、查阅相关资料及请教专家等途径对昆虫进行种类鉴定。常见易识别种类鉴定时，参照《中国柞树害虫原色图鉴》[8]，《中国园林害虫》[9]，《中山市林业有害生物生态图鉴》[10]、《北京林业昆虫图谱》[11]、《中国天牛(1406种)彩色图鉴》[12]、《昆虫分类学》[13]等；难以识别的种类请教昆虫分类专家。

1.2.4 危害等级的划分 参照《林业有害生物发生及成灾标准》[14]，详细划分标准见表1。

表1 危害等级划分标准Table 1 Damage classification criteria

2 结果与分析

2.1 危害栎类的害虫类群

栎类害虫类群构成如图1所示。

图1 危害栎类的害虫科组成Figure 1 The composition of insect family in oak forests

从图1可以看出，栎类害虫以鳞翅目种类较多，占栎类害虫种类的57.00%。在这4个类群中，鳞翅目中相对丰富的物种有毒蛾科，其次为尺蛾科、刺蛾科、卷蛾科、舟蛾科；鞘翅目中物种数最丰富的是天牛科，其次为象甲科、吉丁科；在半翅目中，斑蚜科占比最大，其次为蝽科、绛蚧科、红蚧科；膜翅目中以瘿蜂科居多，而树蜂科、叶蜂科占比相同。

2.2 栎类害虫区系

不同区系栎类害虫种类调查结果如见表2。

表2 不同区系栎类害虫种类Table 2 The species of oak pest of different faunas

通过表2的分析可知，调查发现的栎类害虫中古北界种类有79种，占本研究所明确的栎类害虫总种数的45.40 %；东洋界害虫有25种，占栎类害虫总种数的14.37%；栎类害虫广布种类有70种，占栎类害虫总种数的40.23%。其中鳞翅目在各个区系分布的害虫种类均远多于其他害虫种类，鞘翅目种类次之，半翅目和膜翅目种类较少。

2.3 栎类害虫相对丰度

栎类害虫相对丰度分析结果见图2。

图2 栎类害虫相对丰度Figure 2 Relative abundance of the oak pests

由图2可知，在本次调查中，东北、华北、华中、江淮地区各调查到131、135、71、84种栎类害虫。其中，刺吸式害虫在我国东北、华北、华中、江淮地区所占比例分别为15.27%、20.00%、12.68%、13.10%，显然华北地区的该种害虫占比较高；食叶害虫在我国东北、华北、华中、江淮地区所占比例分别为64.12%、58.52%、52.11%、58.33%，不难看出，东北地区食叶害虫所占比例较大，明显高于华中地区；蛀干害虫在我国东北、华北、华中、江淮地区所占比例分别为25.00%、26.39%、22.22%、26.39%，各地区蛀干害虫所占比例相近；种实害虫在我国东北、华北、华中、江淮地区所占比例分别为6.87%、7.41%、12.68%、5.95%，其中华中地区种实害虫占比远高于其他地区。

2.4 栎类害虫危害等级

栎类害虫危害等级为中及重度的害虫种类见表3。

表3 栎类主要害虫Table 3 The primary oak pests

续表1

由表3可知，在我国东北林区，蛀干害虫栗山天牛危害最为严重，食叶害虫花布灯蛾和栎尖细蛾等也对栎林资源造成了较重的危害；在华北地区，刺吸式害虫中的硕蝽、栎大蚜等在山东危害较重，食叶害虫栎粉舟蛾、黄二星舟蛾等也对该地区的栎类造成了一定的危害；江淮地区舞毒蛾、春尺蠖、苹掌舟蛾、栎潜吉丁等食叶害虫及蛀干害虫栎旋木柄天牛危害较重。其中，首次发现阳卡麦蛾危害栎类树种。此外，调查中还发现我国栎类种实害虫发生严重。

3 结论与讨论

栎类害虫种类多样，其中大部分害虫造成的危害较轻，但常发性害虫和偶发性害虫一旦在短时间内种群数量迅速上升，就会对生态环境安全构成严重的威胁。根据调查结果，舞毒蛾、栎粉舟蛾、黄二星舟蛾等曾在河南、河北、山东局部地区天然次生栎林内突然暴发，这些大肆繁殖的食叶害虫会在短时间内把栎树叶片全部吃光，导致其他物种由于食物的缺乏而急剧减少甚至灭绝，这会严重影响到林内昆虫的物种多样性，甚至破坏生态系统平衡[15]。此外，在全国大范围调查时还发现种实害虫危害率普遍较高。其中，柞栎象、麻栎象、剪枝栎实象等危害尤为严重，这与前人的调查结果一致[2]。

研究结果表明，古北种和广布种数量较为一致，远高于东洋种数量。造成这种数量差别的原因可能是：不同地区的温度、经营管理模式等条件都不尽相同[14]。随着气候变暖，大部分昆虫的分布范围可能会扩大[15]，这在一定程度上会导致广布种数量的增加。但温度升高也可能会使一些原先对温度耐受范围较窄的昆虫北移，如冬尺蠖[Operophterabrumata(L.)]、云杉芽卷蛾[Choristoneurafumiferana(Clemens)]等多种森林昆虫的幼虫孵化期可能会随温度的升高而提前，进而导致树木发芽的时间晚于昆虫的孵化期，这使得这些昆虫在该区域内无法建立种群[16-18]，从而渐渐北移。人为干扰也会对栎林的物种多样性产生一定的影响，适当的人为干扰会有利于生态系统的稳定，增加生物多样性，不适当的人为干扰则起到反作用力[19-21]。除此之外，栎树种类、调查时间也会影响到调查结果。

不同地区害虫发生程度显著不同，优势种也不尽相同。在我国东北地区栗山天牛危害严重，这可能与林分因子和栗山天牛的生物学特性有关。东北地区蒙古栎、辽东栎分布广泛，且多为面积较大的纯林，这为栗山天牛的扩散传播提供了有利条件[22]；栗山天牛幼虫长期生活在树体内部，生活隐蔽，且成虫呈现周期为3 a的同步性羽化现象[23]，这可能降低了与天敌之间的耦合关系，使得该害虫因天敌避免效应得以快速发展，进而造成更大的生态损失。在我国江淮地区，蛀干害虫种类较多，其中以栎旋木柄天牛的发生最为严重，其寄主以壳斗科栎属和青冈属植物为主[24]，今后应进一步从寄主植物、环境因子、天敌种类等方面入手研究其发生原因。进行昆虫调查，对于研究栎林中的生物多样性，探讨昆虫资源开发与利用，保护当地经济的发展有重要意义。本研究调查栎类害虫的同时，也发现了一些害虫的敌种类，如舞毒蛾卵平腹小蜂等，今后可增加天敌种类、生物学特性等方面的调查，以便为重要害虫的生物防治提供基础、详细的技术信息。此外，由于栎类害虫多样性较高，其生境多为山地，且分布十分广泛，仅通过2 a的调查和研究只是初步结论。与国家森防总站第3次林业有害生物普查相比，本次调查虽明确了一定数量的栎类害虫种类，但未涉及到其他林业害虫，调查范围也不够全面，且尚未对其进行定量调查[7]。因此，随着今后对栎类害虫进一步的深入调查，肯定还会发现更多的害虫种类。应调查更多地区，比如我国南方省份的栎林，同时还可以考虑不同季节取样，可以采取声音识别、雷达信号解析、图像处理等新兴技术，开展自动精准识别，为及时有效控制栎类害虫提供技术支撑。