刘超,吕春鹤,白鸿岩,唐健,孟怡君,常国彬
(1.国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站,林业有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室,辽宁 沈阳 110034;2.丹东市森林病虫害防治检疫站,辽宁 丹东 118000)
松材线虫病是一种松树毁灭性病害,被全球50多个国家列为检疫性有害生物,1982年首次在我国发现以来,呈跳跃式扩散,形势十分严峻。松材线虫Bursaphelenchusxylophilus是松材线虫病的致病因子,在我国和日本,松墨天牛Monochamousalternatus是松材线虫的主要传播媒介[1-3]。天牛也是林业上常见的钻蛀类害虫,危害松、柏、柳、榆、核桃等多种林木。目前,控制松材线虫病的传播主要是监测和防治媒介天牛。因此,监测媒介天牛种群数量对控制松材线虫病具有十分重要意义。2016年松材线虫病传入辽宁省大连市,2017年丹东市、抚顺市、本溪市先后发生松材线虫病,北方的红松Pinus koraiensis、落叶松Larixspp.已被确认为松材线虫病新的自然感病寄主,云杉花墨天牛Monochamus saltuariusGebler也被首次确认为松材线虫的有效传播媒介[4-5]。松材线虫病在辽宁省发生对我国东北地区松林生态安全构成严重威胁。
诱捕器诱杀是松材线虫病监测防治的重要措施,松墨天牛诱捕器防控技术已得到广泛应用,F2型引诱剂对松墨天牛具有诱捕效果好、持效期长等优势[6]。为弄清辽宁省松材线虫病发生区林间云杉花墨天牛种群发生规律,验证F2型引诱剂在辽宁省松材线虫病发生区的诱捕效果,2018年选择F2型引诱剂在抚顺市和丹东市开展了诱捕效果试验,以期为辽宁等省松材线虫病防控提供参考。
1.1 试验地概况 试验地选在抚顺市上夹河林场和丹东市凤城市东汤镇。抚顺市上夹河林场试验地为油松林和红松林,丹东东汤试验地为红松纯林。抚顺市诱捕量和持效期试验林地(41°52′32″N,124°22′33″E)为红松纯林,树龄 30~40 a,郁闭度0.7,树高15 m,坡度小于30度;悬挂高度试验林地(41°56′47″N,124°26′52″E)为油松纯林,树龄30~40 a,郁闭度0.7,树高12 m,坡度小于40度。丹东市试验林地(40°25′12″N,124°17′48″E)为红松纯林,树龄40 a,郁闭度 0.8,树高 20 m,坡度小于30度。
1.2 试验材料 BF-1型诱捕器,杭州费洛蒙生物科技有限公司生产;诱芯为F2型引诱剂,杭州费洛蒙生物科技有限公司生产。
1.3 试验时间 2018年5月在天牛成虫羽化期进行林间诱捕试验,丹东、抚顺分别在5月20日、5月28日开始收集天牛。
1.4 试验设置 设置诱捕量、持效期和悬挂高度3组试验,分别悬挂诱捕器9,6,9个,共24个诱捕器,每个诱捕器之间相隔50 m。诱捕量和持效期试验诱捕器悬挂高度均为收集瓶到地面距离2 m,悬挂高度试验分别为收集瓶到地面距离2,3,4 m,每组3个重复,同一高度间隔开。诱捕量和悬挂高度试验每30 d更换引诱剂,持效期试验每30 d更换其中2个引诱剂,其余4个不更换引诱剂。收集云杉花墨天牛成虫时,诱捕量试验每2 d收集1次,持效期试验每7 d收集1次,悬挂高度试验每6 d收集1次,3组试验均以连续5 d没有收集到成虫为止。
1.5 数据分析 利用SPSS 20对悬挂高度诱捕试验数据进行统计分析,采用单因素方差Duncan’s新复极差法,以0.05作为显著性水平,分析比较同一日期不同高度诱捕量差异显著性。
2.1 诱捕天牛种类 在抚顺市和丹东市试验林地均诱捕到多种天牛(表1)。
表1 诱捕天牛种类(部分)Tab.1 Species of trapped longicorn(partial)
在抚顺试验林地,5月28日至6月26日共引诱到天牛14种,其中云杉花墨天牛日均诱捕量最多,为8.9头/诱捕器,约占诱捕总数的70%,是抚顺松林中天牛优势种;褐梗天牛Arhopalus rusticus和小灰长角天牛Acanthocinus griseus日均诱捕量1.7头/诱捕器,数量较云杉花墨天牛少,但明显多于松皮天牛Stenocorus inquisitor japonicus、四点象天牛Mesoya myops、灰长角天牛Acanthocinus aedilis。诱捕到天牛种还有大牙据天牛Dorysthenes paradoxus、粒翅天牛Lamiomimus gottschei、双簇污天牛Moechotypa diphysis、斑冒天牛Purpuricenus petasiferFairmaire、黄纹曲虎天牛Cyrtoclytus capra、曲纹花天牛Leptura arcuata、刺虎天牛Demonaxsp.、黑点粉天牛Olenecamptus clarus等8种(表中未列出),但诱捕量极少。在诱捕到的14种天牛中,大牙据天牛和粒翅天牛体型较大,其余种天牛体型较小;云杉花墨天牛、褐梗天牛、小灰长角天牛、灰长角天牛、斑冒天牛、黄纹曲虎天牛、曲纹花天牛、松皮天牛等主要危害松树;大牙据天牛、粒翅天牛、双簇污天牛、斑冒天牛、黑点粉天牛等主要危害栎树、柳树、桑树、苹果树等[7-9]。
在丹东试验林地,5月20日至6月29日诱捕到天牛主要以云杉花墨天牛、褐梗天牛和松皮天牛为主,每个诱捕器的日均诱捕量分别为2.0,0.9,0.2头。其中云杉花墨天牛诱捕量最大,占诱捕总数的约65%;褐梗天牛诱捕量低于云杉花墨天牛,但明显高于松皮天牛;其他种天牛还有大牙据天牛、粒翅天牛(表中未列出)等,但诱捕数量较少。
本试验中,抚顺和丹东试验林地诱捕到的云杉花墨天牛数量最多,超过诱捕总量的60%;褐梗天牛在两地诱捕量仅次于云杉花墨天牛;小灰长角天牛在抚顺试验林地诱捕量较大,但在丹东试验林地未诱捕到;松皮天牛诱捕量在抚顺试验林地极少,但在丹东试验林地诱捕量较大;F2型引诱剂对多种天牛表现出诱捕效果。抚顺、丹东地区松林具有相同优势种天牛—云杉花墨天牛,其他天牛种类和数量占比存在明显差异。丹东市属海洋季风气候、抚顺市属温带大陆性季风气候,天牛种群存在差异。另外,引诱剂的专一性对上述结果也可能造成一定的误差。
2.2 云杉花墨天牛羽化期 抚顺试验林地云杉花墨天牛诱捕量在5月28日和6月3日出现两个峰值,分别是21.8,18.7头/诱捕器;5月30日抚顺地区有大雨,诱捕量出现急剧下降;6月9日至7月31日,诱捕量总量(日发育数)在5头/诱捕器上下波动;8月初,诱捕量开始逐渐减少,直至24日为0。表明抚顺地区云杉花墨天牛羽化盛期在5月28日至7月27日,末期为8月24日。5月28日至8月24日整个羽化期内雌虫诱捕量较雄虫多,雄雌性比为 1∶2.77。
图1 抚顺云杉花墨天牛诱捕量Fig.1 Trapping amount of M.saltuarius in Fushun
丹东试验林地云杉花墨天牛诱捕量在5月26日出现峰值8.3头/诱捕器;5月23—24日凤城出现大雨,诱捕量急剧下降;5月22日至6月3日,日均诱捕量3~4头/诱捕器;6月7日至7月7日,诱捕量在1头/诱捕器上下波动;7月7日以后,诱捕量低于1头/诱捕器;7月11—17日出现持续降雨,诱捕量为0;8月8日为0。表明丹东地区云杉花墨天牛羽化盛期在5月20日至6月23日,末期为8月8日;5月20日至8月8日整个羽化期内雌虫诱捕量较雄虫多,雄雌性比为1∶2.95(图2)。
图2 丹东云杉花墨天牛诱捕量Fig.2 Trapping amount of M.saltuarius in Dandong
2.3 F2型引诱剂持效期 抚顺试验林地未更换引诱剂前,更换诱芯与未更换诱芯诱捕器云杉花墨天牛诱捕量在6月24日存在较大差异;6月28日更换引诱剂后,两组诱捕器云杉花墨天牛诱捕量差异不显著(图3)。
图3 抚顺持效期试验结果Fig.3 Results of duration test in Fushun
丹东试验林地未更换引诱剂前,6月1日、6月22日,更换引诱剂与未更换引诱剂的诱捕器云杉花墨天牛诱捕量存在一定差异;其他日期,两组诱捕器诱捕量差异不显著;在6月25日更换引诱剂后,更换引诱剂较未更换引诱剂的云杉花墨天牛诱捕量多,但差异较小(图4)。
图4 丹东持效期试验结果Fig.4 Results of duration test in Dandong
抚顺和丹东试验林地未更换和更换引诱剂云杉花墨天牛诱捕量总体差异不显著,可能与6月下旬到8月下旬云杉花墨天牛成虫羽化数量减少有关。F2型引诱剂高效期为2个月,总持效期能达到3个月。在实地调查中发现,F2型引诱剂挥发缓慢,在8月底云杉花墨天牛羽化期结束后收集诱捕器时,未更换诱芯诱捕器中引诱剂尚未完全挥发且气味刺鼻,试验期间雨水较多,可能减缓了引诱剂的挥发速率,延长了F2型引诱剂持效期。抚顺、丹东云杉花墨天牛羽化期为5—8月,长达4个月。在辽宁云杉花墨天牛1代发生区,为确保羽化末期诱捕效果,F2型引诱剂应根据诱芯挥发情况及时进行更换。
2.4 诱捕器不同悬挂高度云杉花墨天牛诱捕量在抚顺试验林地,6月25日诱捕器悬挂2 m高度云杉花墨天牛诱捕量为53.7头/诱捕器,显著大于4 m诱捕量23.0头/诱捕器;在其他日期,2,3,4 m高度云杉花墨天牛诱捕量差异不显著(图5)。
图5 抚顺不同高度云杉花墨天牛诱捕量Fig.5 Trapping amount of M.saltuarius with different heights in Fushun
在丹东试验林地,5月30日,诱捕器悬挂4 m云杉花墨天牛诱捕量为15.0头/诱捕器,大于悬挂2 m和3 m的诱捕量,但差异不显著;6月5日,诱捕器悬挂2 m诱捕量为16.3头/诱捕器,显著大于4 m诱捕量6.7头/诱捕器;在其他日期,2,3,4 m 高度云杉花墨天牛诱捕量存在差异,但差异不显著(图6)。
图6 丹东不同高度云杉花墨天牛诱捕量Fig.6 Trapping amount of M.saltuarius with different heights in Dandong
韩国研究人员通过网笼试验得到,云杉花墨天牛在红松上羽化初期为5月2日,羽化峰值出现在5月29日,末期为6月10日;在赤松上羽化初期为5月7日,羽化峰值出现在5月22日,末期为5月30日[10]。在本次试验中,抚顺和丹东初次收集天牛成虫时,云杉花墨天牛诱捕量已达到一定基数,两地试验开始时间均晚于羽化始期,云杉花墨天牛羽化始期的确认还需进一步探究;丹东、抚顺云杉花墨天牛羽化盛期在5月底至6月初,与韩国云杉花墨天牛羽化盛期基本一致,但羽化末期较韩国晚2个月左右。
以聚集信息素和植物源信息素为主要有效成分的松墨天牛引诱剂能显著提高其对松墨天牛的诱捕效果[11-12]。有研究者利用聚集性信息素2-undecyloxy-1-ethanol、乙醇、α-蒎烯、异丙醇、柠檬烯合成的诱芯在红松林进行诱捕效果试验,结果显示不同成分组合的诱芯对云杉花墨天牛雌雄成虫引诱效果存在差异,雄雌性比在1∶2.54至1∶3.38之间[12]。此次试验F2型诱芯在辽宁省诱捕到云杉花墨天牛雄雌比在1∶2.77至1∶2.95,与聚集性信息素2-undecyloxy-1-ethanol、乙醇、异丙醇、α-蒎烯的成分组合诱捕效果更接近[12]。
有研究表明,诱捕器布设高度和坡位对松墨天牛的诱捕量具有显著影响,随着诱捕器布设高度的增加松墨天牛的诱捕量逐渐增多,布设在山腰和山顶的诱捕器的诱捕量显著比布设在山脚的多[13]。但本试验中,云杉花墨天牛诱捕量除在极少数日期2 m与4 m之间存在显著差异外,其他日期2,3,4 m高度差异均不显著,试验林地地形复杂坡度较大,可能导致此次不同高度试验数据产生一定误差。
本试验中抚顺试验林地的云杉花墨天牛诱捕量显著高于丹东,可能与云杉花墨天牛虫口密度、松材线虫危害程度和气候等因素有关。松材线虫与媒介天牛关系密切,松材线虫的侵染会引起松树衰弱,有利于天牛的侵入,导致云杉花墨天牛和其他危害松树的天牛种群数量增加,天牛数量的增加将进一步加剧松材线虫扩散。抚顺地区松材线虫病发生面积大、分布广,媒介昆虫云杉花墨天牛虫口基数大,疫情防控难度更大。随着媒介天牛种群数量的下降,松材线虫病扩散蔓延速度也将随之降低[14-15]。丹东试验林地松材线虫病发生面积较小且比较集中,通过伐除疫木,疫情得到较好控制,诱捕天牛数量明显低于抚顺试验林地,但在8月实地调查时发现,依然存在新增变色松树,需引起重视并及时采取除治措施拔除疫点,防止疫情进一步扩散蔓延。
目前松材线虫病防治的主要措施还是疫木清理。疫木除治性采伐清理应当在冬春媒介昆虫非羽化期内集中进行[16]。本次试验结果显示,辽宁省云杉花墨天牛羽化期为5—8月,松材线虫病防治关键期应在9月至次年4月。消灭媒介昆虫是松材线虫病防治的关键,云杉花墨天牛是辽宁省松材线虫的主要传播媒介,准确监控云杉花墨天牛的种群数量与羽化期对松材线虫病除治意义重大。本试验使用的F2型引诱剂对松墨天牛具有较好的诱捕效果,对其他地区和其它种天牛诱捕效果尚不明确,有待在今后实践中进一步研究验证。