向 玫,张文宇,李丹春*
(1.甘肃省白龙江林业科学研究所,兰州 730000;2.甘肃白龙江森林生态系统国家定位观测研究站,甘肃 舟曲 746300)
油松(Pinustabuliformis)在甘肃南部的迭部、舟曲等地广泛分布,是甘南地区主要造林树种。近年来,甘肃南部白龙江林区油松林受小蠹虫及落针病等危害,其中受中华松针蚧危害逐渐加重,危害面积逐年增大,对以油松为主要树种的整个林区森林群落的稳定构成了严重威胁。中华松针蚧又称中华松梢蚧[2],属于半翅目(Hemiptera)珠蚧科(Margarodidae)害虫,主要在整个若虫期和雌成虫期吸取松针汁液,致使针叶不能正常光合作用。油松受害初期,针叶发黄断斑,后期枯黄脱落。树势衰弱后,新梢不易抽出,轻者影响正常生长,重者树势衰弱致死,造成极大经济损失。
有害生物入侵风险评价即有害生物风险分析(Pest Risk Analysis,简称PRA)[4],国内专家学者已先后对美国白蛾(Hyphantriacunea)、苹果蠹蛾(Cydiapomonella)及松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)等70余种主要林业有害生物进行了风险分析,其中多数属于检疫性有害生物[5]。中华松针蚧形态特征、生活史、生态习性及防治方法等国内也有详细报道[6-7],但中华松针蚧在国内以及在甘肃南部亚高山对油松的风险分析鲜有报道。本研究将从油松在甘肃南部亚高山的整体分布分析中华松针蚧的发生情况,并进行潜在扩散风险评估,为甘肃南部林区防治中华松针蚧提供理论数据及指导。
研究区位于甘肃南部的卓尼、迭部、舟曲等地,属长江和黄河源头地区,区内物种丰富,植被类型多样,具有甘肃南部典型的林型分布特征,其中白龙江林区油松林大面积分布。油松既是白龙江林区乃至甘肃南部主要更新造林树种,也是该地区亚高山森林群落主要树种[1],多分布于海拔1 700~2 600 m、白龙江沿岸地区,对保障流域内生态安全,促进地区旅游、特色产业及文化等经济发展具有重要作用。卓尼、舟曲地区油松虽有分布,但调查未发现中华松针蚧危害,因此,本研究以迭部地区油松林集中、代表性强,受中华松针蚧不同程度危害的白龙江沿岸9个林场为对象,进行甘南地区油松林中华松针蚧危害风险评估分析。
2020年3月至2021年6月,结合林区调查数据,在踏查及样地调查的基础上,调查确定中华松针蚧在甘南地区的分布范围以及对油松林造成的危害。其危害程度等级划分参考《林业有害生物防治标准化》(LY/T1681-2006)中的松圆突蚧(Hemiberlesiapitusophila)发生程度分级标准[8](表1)。
表1 中华松针蚧发生危害程度等级划分标准
在对9个林场的样地调查分析基础上,采用林业有害生物风险分析“多指标综合评价法”,从区域性林业有害生物风险分析角度[4],利用在国内及甘肃省内的分布、传播扩散和定殖能力、对油松造成潜在危害性、油松在甘肃南部的重要性、造成危险防治管理难度等5类指标,对中华松针蚧在甘肃南部危害扩散的风险进行综合定性评价和分析。
中华松针蚧在甘肃南部有分布,对油松造成了一定的危害,近年来其危害呈现逐年上升趋势[3],根据区域性林业有害生物风险分析方法确定的中华松针蚧风险评判指标及赋分区间、权重如表2所示。
表2 中华松针蚧风险分析评价指标及其标准与赋值
中华松针蚧的风险综合评价R值根据分析准则层、指标层及具体评判指标对应的区间赋值,通过不同准则层对应的量化计算方法计算获得,其指标层赋值由业内3位林业有害生物专家赋分,取平均值获得,准则层Pi计算或获取方法为:
P1:根据表内的评分指标赋分得到;
P3:含2项指标,采用累加关系计算,即P3=0.7×P31+0.3×P32;
P4:采用替代关系计算,即P4=Max(P41,P42,P43);
P5:含3项指标,采用累加关系计算, 即P5=(P51+P52+P53)/3;
中华松针蚧的危害风险分析等级划分为低度危险、中度危险、高度危险、特别危险4个等级[4],其对应区间分别为0≤R<1.50、1.50≤R<2.00、2.00≤R<2.50和2.50≤R<3.00。根据其赋值后的综合分析R值对应划分的风险等级,判断中华松针蚧发生危害及风险情况。
中华松针蚧主要分布在甘肃南部的迭部林区,该林区9个林场油松林受害面积及程度调查结果如表3,可看出,甘南迭部林区油松林面积约为25 698.2 hm2,其中,受中华松针蚧危害面积4 364.6 hm2,占油松林总面积17%。其中,受轻度危害面积1 148.8 hm2,占26.3%;受中度危害面积2 453.6 hm2,占56.2%;受重度危害面积762.3 hm2,占17.5%。
表3 白龙江林区油松林中华松针蚧发生面积及危害程度 单位:hm2
9个林场中,Ⅳ和Ⅷ 2个林场没有受其危害,其余7个林场均受到中华松针蚧的危害,其中,Ⅴ林场2 112.9 hm2油松林全部受害,且重度受害面积为537 hm2,占受害总面积25.4%,是4个有重度受害林地的林场中受害面积最大者。
2.4.1 中国及甘肃的分布情况(P1) 我国最早于1982年在福建省森林病虫普查发现中华松针蚧及其危害[6],后续在河南、云南、四川、甘肃等地陆续发现该虫造成危害[10]。该虫在甘肃省主要分布于甘肃南部的迭部、舟曲及天水等地,按照行政区划及国有林场机构划分,主要集中在迭部生态建设管护中心、阿夏自然保护区及迭部县部分林区。
2.4.2 传入、定殖和扩散的可能性(P2) 中华松针蚧产卵量大,若虫存活率高,越冬时期长,对中高海拔地区具有一定的适生性。其初孵若虫在针叶上具有一定的爬行能力,短距离可通过爬行扩散。2龄若虫及雌成虫不具爬行及飞行能力,寄生在油松针叶上,雄成虫有一定的飞行能力。因此,中华松针蚧远距离传播主要依靠木材及苗木的运输,如苗木运输过程中消杀虫卵、若虫等检疫措施不仔细,容易增加其扩散、定殖及传入的可能性。
2.4.3 潜在的危害性(P3) 中华松针蚧主要取食油松针叶,不危害油松的根部、枝干木质部及果实。调查发现,一束油松针叶上最多可有80多头幼虫取食危害,随着幼虫虫体增大,取食量增加,造成针叶失绿、枯黄。在迭部地区调查发现,Ⅴ林场受中华松针蚧危害严重,林区内油松全部受害,该虫有与油松落针病、油松梢小蠹等病虫害交叉发生危害现象。
2.4.4 受害寄主的经济重要性(P4) 中华松针蚧危害的寄主有云南松、高山松、马尾松、油松及黑松等5种树种,而常见的华山松、雪松、白皮松及华北落叶松等针叶树种则不受危害。不同省份受害的树种也不同,在福建南平、宁德及厦门等地危害马尾松,在云南丽江、宣威、永胜等地危害云南松、高山松及马尾松,在河南许昌、三门峡及栾川等地危害油松及黑松[10],在四川及甘肃南部危害油松。
2.4.5 危险性管理难度(P5) 中华松针蚧在甘肃南部1 a发生1代。3月上旬,越冬若虫开始活动,数量逐渐最多,对新生针叶造成初期危害。雄若虫沿树干向下爬行,在树皮夹缝及枯枝等处结茧化蛹,不易被发现,容易错过最佳防治时机,6月上旬初孵若虫开始危害,至8月下旬,1龄若虫取食量增大,危害加重,且1、2龄若虫形成介壳,防治难度大,难以达到理想的防治效果。
依据中华松针蚧在甘肃南部的分布及危害现状,按照区域性林业有害生物风险分析指标体系进行赋值如表2所示。
根据不同指标层赋值得出,油松在国内及甘肃南部的分布状况赋值为1.70,中华松针蚧的定殖、扩散和传入的可能性为2.04,在甘肃南部潜在造成危害特性赋值为2.0,受害对象油松在甘肃南部的重要性为2.65,中华松针蚧的防治管理难度为1.83。利用以上5个层面赋值得出,中华松针蚧在甘肃南部对油松危害的风险分析综合评价R值为1.82。
中华松针蚧甘肃南部主要分布并危害于迭部亚高山油松林区,该区域油松林面积约为2.57万公顷,受中华松针蚧危害4 364.6 hm2,占油松林总面积17%。该林区内的9个林场中,Ⅳ和Ⅷ2个林场没有受其危害,其余7个林场均遭受中华松针蚧危害,且不同林场受其轻度、中度及重度危害的面积也不相同,其中,油松林受轻、中、重度危害面积分别为1 148.8、2 453.6及762.3 hm2,分别占受害面积的26.3%、56.2%和17.5%。受危害的林场中,Ⅴ林场的2 112.9 hm2油松全部受其危害,且重度受害面积537.4 hm2,占受害总面积25.4%,是4个有重度受害林地林场中重度受害面积最大者。
目前,中华松针蚧在甘南亚高山林区造成危害的风险值为1.82,危害扩散风险为中度风险,已接近高度危险。由于该虫防治难度大,应引起足够重视,加大防治力度,采取多项防治措施控制其扩展蔓延。
白龙江迭部林区位于青藏高原东部边缘与岷山山脉交汇处,是我国西北地区重要的水源涵养林区及重要的绿色屏障。林区内主要的油松林群落健康稳定对于保障流域内生态安全、促进地区发展具有重要作用,在甘肃南部中华松针蚧风险分析未见报道情形下,本研究得出中华松针蚧在甘肃南部对油松危害风险等级中度,接近高度危险,应进一步加强中华松针蚧防治。尽管包括本研究在内的同类研究的调查信息时效性、确定性会有一定变化,且也会因研究人员不同而得出存在些许差异的综合风险值R,但总体评价结论应该一致,今后应随着调查的深入,提出更及时高效、准确的风险评估结论。
目前,我国检疫性有害生物风险分析,采用CLIMEX模型、地理信息系统(GIS)、气候相似距、CARP模型等方法[9],涉及区域性、境外及国内等3种主要林业有害生物类型[4],主要对象依然为检疫性林业有害生物。中华松针蚧主要为害油松、马尾松、黑松等松属植物,分布于我国福建、河南、云南、四川、甘肃等地,并非所有地区,虽然河南省将其列为林业有害生物补充检疫对象[10],但未被列入全国性检疫有害生物名单,属于区域性林业有害生物。同时,尽管与国内检疫性有害生物相比,风险分析范围较小,但在甘南等针叶林面积占比较高、为害严重的地区,对其风险评价很有必要。因此,从国内及省内分布状况、传入扩散等5个影响因子,针对甘肃省非检疫性蚧类害虫风险分析研究少有报道的情形,建立甘肃省中华松针蚧风险综合指标体系,及时有效进行危害扩散风险评估、预报十分重要。