马玉龙 信晓萌 王 勇 张殿福 刘玉喜 牟振强 赵春周
(1.山东省寿光市林业发展中心,山东 寿光 262700;2.山东省潍坊市林业发展中心,山东 潍坊 261041;3.山东省寿光市国有机械林场,山东 寿光 262716)
木犀科白蜡属树种约有60 余种,多数分布于亚热带和温带区域的北半球。该属植物分布在我国除西藏自治区之外的其他地区[1-2]。由于白蜡属树种适应能力强而且这些树种抗性强、材质好、生长快、经济价值高[1,3],并且具有较强的耐盐碱、耐干旱、耐贫瘠特点而成为我国沿海盐碱地防护林、用材林、风景林等造林的首选树种[1]。
小线角木蠹蛾(Streltzoviella insularis),又叫小木蠹蛾[4],两年一代,幼虫经过两次越冬[5-6]。是毛白蜡的主要蛀干害虫,严重影响毛白蜡生长,为害严重的会造成树干枯枝、风折,甚至死亡,幼虫取食树干排出的木屑挂满树干、树枝或飘落地面,严重污染环境[7]。据调查在山东省寿光市白蜡属植物主要是绒毛白蜡(Fraxinus velutina Torr)和速生白蜡(Fraxinus americanc),笔者对小线角木蠹蛾在这两种白蜡树上的发生情况进行了调查,并观察了两种白蜡的树皮结构,旨在掌握两种白蜡对小线角木蠹蛾的抗性差别,为在造林绿化时进行树种选择和小线角木蠹蛾的监测防治提供依据[8]。
调查地点在山东省寿光市双王城水库生态公益林,树种绒毛白蜡和速生白蜡;林龄8 a;株行距2 m×2 m;每块标准地面积1 998 m2。调查时间为2022 年9 月。
1.2.1 小线角木蠹蛾对两种白蜡危害情况调查 绒毛白蜡和速生白蜡各设5 块标准地,对每块标准地内毛白蜡受小线角木蠹蛾为害情况进行全面调查。小线角木蠹蛾为害树木的严重度按每株树上受害木段数量为标准[9]。1 级代表值0,没有为害;2 级代表值1,整株树上有1 段受害处;3 级代表值2,整株树上有2 段受害处;4 级代表值3,整株树上有3 段受害处;5 级代表值4,整株树上有4 段以上受害处。
计算公式如下:
被害指数=[(每级被害株数×该级代表值的综和)/(调查总株数×最高级数)]×100%[9]
被害株率=(被害株数/调查总株数)×100%[9]
1.2.2 两种白蜡上小线角木蠹蛾虫口数量调查 分别随机选取被未经过越冬的小线角木蠹蛾幼虫危害和经过一次越冬的幼虫危害的毛白蜡各10 株,绒毛白蜡和速生白蜡各5 株,把被害部位劈开,记录每株树的全部虫口数量,用千分尺测量头壳宽度。
1.2.3 树皮结构调查 两种白蜡随机各选取30 株,用千分尺测量树皮厚度,查看树皮粗糙度、紧密程度和皮孔大小。
两种毛白蜡对小线角木蠹蛾抗性调查结果见表1。根据两种毛白蜡实际被害指数,将对小线角木蠹蛾的抗性水平划分为4级(表2)。表1的结果表明,绒毛白蜡被害指数在0.92%~2.18%之间,平均1.66%,被害指数在0~5%范围内,处于2级,处于对小线角木蠹蛾抗性较强的水平;速生白蜡被害指数在10.13%~14.30%之间,平均11.60%,被害指数大于10%,处于4级,在对小线角木蠹蛾抗性弱的水平。由此得出绒毛白蜡对小线角木蠹蛾有较强的抗性,速生白蜡对小线角木蠹蛾抗性非常弱,易受小线角木蠹蛾的为害。
表1 小线角木蠹蛾对两种白蜡的危害情况Tab.1 Damage of Streltzoviella insularisto two species of Fraxinus
表2 两种白蜡对小线角木蠹蛾抗性水平划分标准Tab.2 Standards for the level division of resistance of two species of Fraxinus to Streltzoviella insularis
从表3、表4看出,受小线角木蠹蛾危害的绒毛白蜡和速生白蜡上的虫口数量与幼虫头宽差别非常大,绒毛白蜡上当年孵化未越冬的小幼虫平均虫口为217.2头,平均头宽1.644 mm;速生白蜡上平均虫口为677.4头,平均头宽1.878 mm。经过一次越冬的大幼虫,绒毛白蜡上的平均虫口为47.2头,平均头宽3.84 mm;速生白蜡上平均虫口为192.0头,平均头宽4.156 mm。由此表明,绒毛白蜡上小线角木蠹蛾的危害轻于速生白蜡。由表3和表4的调查数据看出,危害绒毛白蜡的小线角木蠹蛾当年孵化未经过越冬的幼虫平均虫口基数为217.2头,经过一次越冬后的幼虫平均虫口基数降为47.2头,死亡率为78.27%,危害速生白蜡的小线角木蠹蛾平均虫口基数由未经过越冬的677.4头降为经过一次越冬的192.0头,死亡率为71.66%。从而可得出绒毛白蜡对小线角木蠹蛾的生长发育产生一定的影响。
表3 两种白蜡上未经过越冬的小线角木蠹蛾小幼虫虫口数量Tab.3 The number of unoverwintered larval of small Streltzoviella insularis larva on two species of Fraxinus
表4 两种白蜡上经过一次越冬的小线角木蠹蛾大幼虫虫口数量Tab.4 The number of a single overwintered large Streltzoviella insulariss larva on two species of Fraxinus
表5表明绒毛白蜡树皮厚度为(3.053±0.44) mm,速生白蜡树皮厚度为(1.152±0.177) mm,两者的树皮厚度差别很大;绒毛白蜡树皮表面粗糙、树皮结构紧密,速生白蜡树皮表面光滑、树皮结构疏松。因此绒毛白蜡与速生白蜡的树皮结构差别较大,可能对小线角木蠹蛾的寄主选择和生长发育产生较大的影响,即树皮薄、表面光滑、结构疏松易受小线角木蠹蛾的侵害。
表5 两种白蜡树皮结构情况Tab.5 Bark structure of two species Fraxinus
本研究利用被害指数评价了绒毛白蜡和速生白蜡两种白蜡属树种对小线角木蠹蛾抗性水平,并对两种白蜡上小线角木蠹蛾的虫口进行调查和树皮结构观察,结果表明,绒毛白蜡对小线角木蠹蛾具有较强的抗性,速生白蜡对小线角木蠹蛾抗性弱,在生产上也表现出类似的情况。此次调查的地片是小线角木蠹蛾发生比较重的地片,两种毛白蜡所表现出的抗性水平也符合实际情况,比较客观的。同样,在小线角木蠹蛾发生重的情况下,才能表现出两种毛白蜡对小线角木蠹蛾的抗性水平。在林业生产实践中,关于树种对害虫抗性的评价水平,需要进一步研究和探讨,以便更好地指导生产,避免害虫的为害。
林木对有害生物的为害不是处于被动受害状态,而是通过生理过程和形态结构的变化对有害生物作出一定的方位反应[10],或通过营养和水分的变化、树皮的厚度和粗糙度、挥发物来影响昆虫对食物的选择、摄食和群体生物学[11]。苓建强[1]通过测定树皮、树枝组织结构物理性质的差异,树皮中内含物组成成分差异以及树叶挥发性化合物种类与含量的差异研究了对花曲柳吉丁虫不同抗性的8种白蜡树,结果表明,抗虫性与树皮厚度、粗糙程度、皮孔大小、紧实程度成反比;树种内部组织结构中,导管面积和木化细胞面积与抗虫性呈负相关;树皮中的多酚含量与抗虫性呈负相关;8个白蜡树种在机械损伤前后挥发性化合物的变化是,抗虫类树种酯酮类增加幅度较大,感虫类树种醇类增幅较大,萜类在所有树种中都增加。李会平[12]的研究表明树皮厚度、粗糙度、紧密度及皮孔大小与树木抗虫性有关,木质部基本容积重、纤维素、木质素及灰分含量越高其抗虫性越强。杨雪彦等[13]通过研究树皮的形态结构发现天牛危害树的树皮厚度,在一定范围内,树皮太薄不利于天牛产卵,较粗糙的树皮便于成虫刻槽产卵,树皮栓质坚硬粗糙不利于天牛刻槽产卵。杨雪彦等[14]还认为树皮富含腊脂,光滑不利黄斑星天牛刻槽产卵。不同树种含不饱和脂肪酸油酸、亚油酸、亚麻酸三者总和在粗脂肪中所占的比例不同对天牛产生的抗性也不同;树皮含氮物质中蛋白态氮所占的比例越低,木质部C/N比越高,越不利于幼虫取食;水分在叶、皮、木质部中较高对该虫有利。刘鹏程[15]认为单宁含量是影响红腹柄天牛取食的因素。王希蒙等[16]的研究是通过在喂养天牛的饲料中加入单宁,结果发现天牛食量发生变化,由此说明树木中所含的单宁是一种抗虫物质。本文的观察结果是速生毛白蜡的树皮薄、结构疏松易受小线角木蠹蛾的为害,绒毛白蜡对小线角木蠹蛾的生长发育产生一定的影响,关于两种毛白蜡对小线角木蠹蛾表现出的不同抗性,究竟是由哪方面引起的,需在以后作更进一步的研究。
在林业生产上的主要大敌之一就是害虫[17],在林业害虫防治方面的常用方法仍然以化学防治方法为主,这虽然能够对害虫起到暂时的控制作用,但起不到治本的作用。由于化学防治需使用大量化学农药,这容易对环境造成污染,对人畜也带来一定危害;同时,频繁使用化学农药导致害虫产生抗性,而且,由于多数化学农药是广谱性杀虫剂,在杀死害虫的同时,也把天敌昆虫杀死,其结果破坏了生物链原有的平衡状态,天敌昆虫减少,降低了自然界对害虫的自控能力,造成的结果是在主要害虫爆发成灾的同时,次要害虫也会大量爆发,这样一来,虫灾不但没有得到控制,反而会变得更加严重和猖獗[11],森林资源损失严重[18]。因此,在造林过程中,人们更加重视采取营林措施[19],选择具有高抗性的林木品种[11]。
在造林绿化规划设计中,在遵循树种多样性的原则下,应利用造林树种对当地主要林业有害生物的抗性,合理配置不同抗性树种,以便在提高造林树种整体对当地主要林业有害生物抗性水平的同时,减少化学农药防治的利用,从而降低药物防控费用,减轻农药对生态环境的污染,保护了生态环境[20],维护了生物多样性[21],真正实现林业生态系统的良性循环,使森林资源得到有效保护[22],生态环境水平得到有效提升[23]。对于小线角木蠹蛾的监测和防控而言,应尽量选择抗性强的树种。同时,也可在林中少量定植抗性弱的树种作为饵木,从而实现监测和集中除治目的害虫的作用。