剑湖湿地自然保护区杨树虫害调查及防治研究

2022-08-18 00:40王亚丹熊忠平唐文静
林业勘查设计 2022年4期
关键词:杨树林天牛虫害

杨 培,王亚丹,李 娜,熊忠平,董 琼,唐文静

(1.大理剑川剑湖湿地省级自然保护区管护局,云南 剑川 671300;2.剑川县水务局,云南 剑川 671300; 3.西南林业大学,云南 昆明 650224;4.云南省林业调查规划院,云南 昆明 650051)

剑湖湿地自然保护区地理位置位于云南省西北部,E99°55′~99°59.5′,N26°25′~26°31.5′,海拔约2188m。以剑湖为中心,由剑湖湖面和湖滨带、玉华水库及前两者周边面山河流汇水区和面山森林所组成,主要以剑湖湿地生态系统和珍稀濒危野生动植物为保护对象;属“自然生态系统类别”中的“内陆湿地与水域生态系统类型”的自然保护区[1],剑湖是云南省重点保护的高原湖泊,被称为剑川人民的母亲湖。

1 保护区杨树分布情况

剑湖湿地保护区杨树林位于剑湖湿地自然保护区湖滨带周边,面积约51.18hm2(图1)。

栽植的杨树树种主要有中林美荷杨(Populussp.)、北京杨(Populus×beijingensisW. Y. Hsu)、滇杨(PopulusyunnanensisDode)等,分布较为广泛的物种群落为中林美荷杨,约占杨树面积的65%,北京杨、滇杨分别占比为25%、10%。由于中林美荷杨具有易栽易活、生根性强、速生性、适种地域广、耐严寒与高温、耐干旱[2,3]等特点,所以在剑湖周边得到了大面积种植,经过多年的生长,现已郁闭成林,为保护区本土鸟类、迁徙越冬鸟类及其它林下物种的生存、繁衍提供了良好的场所。随着国家对生态修复力度的不断加大,保护区内生态环境逐年好转,动植物资源明显增多,生物多样性及生物链不断完善,而湖滨带杨树林的存在,其独特景观现已成为剑湖周边的风景之一。

杨树生长迅速,其生长过程中容易受到害虫的影响[4~6]。近年来,保护区杨树内枯倒木及风折木数量越来越多,影响保护区景观及物种多样性。初步调查发现,该类植株中均有不同程度的虫洞、蛀道存在。因此,尽早发现并根治虫害问题迫在眉睫。

2 调查方法及试验设计

2.1 调查方法

2.1.1 危害率典型调查法

通过前期调查并结合工作实际,按照3~7hm2设置一个标准样地,对角线法随机抽取胸径大于8.0cm样树2~3株,共设置样地7块,杨树样树18株[7],杨树直径与胸径关系成正比(图2)。

图2 调查样树树高、胸径分布图Fig.2 Distribution Map of Height and DBH of Sample Populus

2.1.2 树干解析调查法

对所选取的18株杨树进行树干解析调查,即从树根基部伐倒树木,从干基开始,每50cm为一个区段,剖开树干,统计受害情况[8]。

2.1.3 虫害种类鉴定

蛀干虫害种类的鉴定,通过对林中病株上采回的幼虫饲养出成虫和林间捕获成虫进行鉴定[9~13]。

2.2 防控试验设计

2.2.1 天牛诱捕器防控技术试验

在剑湖湿地保护区杨树林设置10个天牛诱捕器,均匀布设在整个剑湖湿地保护区杨树林范围内,使用松墨天牛诱芯对天牛进行诱捕并分析[14]。2019年7月-9月,每周记录诱捕情况数据,并做月度统计汇总。10个诱捕器可辐射控制面积为6.7hm2。

2.2.2 蛾类三角诱捕器防控技术试验

在试验区杨树林设置40个透翅蛾诱捕器,通过诱捕的方式分析蛾类害虫情况,2019年7月-9月,每周更换三角诱捕器并统计诱捕情况数据做月度统计汇总。

2.2.3 释放天敌肿腿蜂防控技术试验

在剑湖湿地保护区杨树林共选取110株树,每株放置2管肿腿蜂成虫,每管肿腿蜂的数量在50~100头左右,2019年7月开始至2020年12月,每月记录肿腿蜂种群统计数据,并做月度汇总[15]。

2.2.4 安置太阳能杀虫灯防控技术试验

在试验区杨树林整个区域内安置8盏太阳能杀虫灯(防控辐射范围为0.7hm2,可辐射控制面积5.3hm2),每晚19时定时开灯,诱杀林内所有具有趋光性的害虫,2019年7月-9月,每周记录诱捕情况数据,并做月度统计汇总[16]。

2.2.5 生防菌喷施防控技术试验

在试验区杨树林内选择了4个样带,对样地喷施蛀干害虫生防菌—白僵菌,2019年7月开始至2020年12月,每月记录感染情况,并做月度汇总[17]。

3 结果与分析

3.1 调查结果

3.1.1 树干解析情况分析

通过对抽样的18株不同胸径的杨树进行树干剖析,可得到这18株树的虫害分布位置。分析其分布位置显示,所调查的杨树均不同程度受到蛀干害虫的危害,受害株率为100%。按照《林业有害生物发生及成灾标准》(LY/T 1681-2006)和《主要林业有害生物成灾标准》(林造发〔2012〕26号)的相关标准来判定,蛀干害虫超过20%即达到严重危害和成灾标准,必须进行防治措施干预。

3.1.2 杨树树干解析危害情况

受害株率仅仅反映出杨树总体危害情况,如果需要了解单株危害程度,必须进行单株树干解析。按照0.5m为一个区间,对调查杨树主干从基部到树梢进行分段,每段劈开进行详细树干解析调查。虽然每株树高度不一样,分成不同的段数也不同,但每株树根据危害段数占每株数的总段数来进行计算。

从树干解析结果可以看出,受害杨树单株最轻的蛀孔率31%,最高100%,平均达到71%;有虫率最低0%,最高20%,平均7.5%;危害部位从树根部到树尖部均有危害,重度危害55.6%,中度危害38.8%,轻度危害5.6%。这样的单株危害程度和结果,充分解释了林分风折情况常见的原因(表1)。

表1 调查样树树干解析统计Tab.1 Statistical Table of Trunk Analysis of Survey Sample Trees

3.1.3 天牛诱捕器诱捕情况

2019年7-9月期间,诱捕试验未能有效诱捕到麻点豹天牛。

3.1.4 三角诱捕器诱捕情况

2019年7-9月期间,通过使用不同类型诱芯的蛾类三角诱捕器进行试验,可得到使用了白杨透翅蛾诱芯和杨干透翅蛾诱芯的三角诱捕器的蛾类诱捕情况统计(表2)。

表2 三角诱捕器诱捕情况统计Tab.2 Statistics of Trapping by Triangle Trap 头

3.1.5 肿腿蜂防控效果分析

对选取的110株杨树进行跟踪调查,未能追踪到肿腿蜂群落建立。

3.1.6 太阳能杀虫灯防控效果分析

通过收集太阳能杀虫灯害虫收集盒内的害虫诱捕数量,可以清晰的看到7月-9月之间的诱捕情况(表3)。

表3 太阳能杀虫灯诱捕情况统计Tab.3 Statistics of Trapping by Solar Lamp

3.1.7 生防菌喷施效果分析

由于喷施的白僵菌主要附着在杨树树体表面,对4个样带的跟踪调查发现,未能检测到主动感染深藏于杨树蛀道内的蛀干麻点豹天牛和杨干透翅蛾幼虫。

3.2 虫害类型

通过收集分析剑川县林木害虫的历史资料,结合在剑湖湿地自然保护区杨树林进行的外业调查,并同时采用室内饲养相结合的方法,明确了剑湖湿地自然保护区杨树林当前主要发生的虫害有两大类型,即蛀干害虫和食叶害虫,而剑湖湿地保护区杨树林片区危害较为严重的是蛀干害虫麻点豹天牛、杨干透翅蛾。

3.2.1 蛀干害虫

树干解析可明显的看到杨树均不同程度的受到蛀干害虫的危害,蛀孔率平均为71%。

1)麻点豹天牛(CoscinesthessalicisGressitt)主要以刻槽产卵在韧皮或木质部表层越冬,来年幼虫孵化后蛀道深入木质部取食,老熟成虫于来年8月开始羽化,羽化后主要取食叶片及嫩枝,而对寄主树木的枝、干等部位造成蛀道及刻槽危害,严重影响寄主树木的水分、养分运输吸收,造成寄主树木枯死;

2)杨干透翅蛾(SesiasiningensisHsu)幼虫头年孵化注入树皮下或驻入木质部虫道内越冬,取食寄主树木幼嫩组织,来年幼虫进入木质部,继续向上驻食,并形成20~30cm柱形虫道,并有深褐色虫粪排出;老熟成虫于来年7月下旬化蛹,8月中旬开始陆续羽化成虫。主要对寄主树木造成树皮干枯、开裂,严重的导致植株整株死亡或基部风折。

3.2.2 食叶害虫

根据采样调查发现,剑湖湿地杨树食叶害虫种类较多,其中数量最多的是杨枯叶蛾(GastropachapopulifoliaEsper)和背刺蛾(Belippahorrida),主要危害是幼虫蚕食杨树嫩芽和叶片,危害较严重时,能在短期内将整个林木叶片吃光,严重影响林木生长。这两类害虫均有毒毛,人体皮肤不慎接触会产生很大的刺激和过敏反映,对人类活动会造成较大困扰,很有必要进行防治。

3.3 小结

1)从树干解析分析可知,季节性水淹区域和非水淹区域杨树林均有明显的蛀干害虫危害,分布区域的不同并不是导致杨树发生虫害的因素之一;单一树种的纯林则会引起虫害的集中连片发生,其中主要的蛀干害虫为麻点豹天牛。

2)使用松墨天牛诱芯对麻点豹天牛的诱捕效果并不明显,在诱芯的使用上应根据实际情况选择适当的诱芯,以达到良好的诱捕效果。两种不同类型诱芯的三角诱捕器对杨干透翅蛾的诱捕在9月数量较多。

3)太阳能广谱杀虫灯,对趋光性和驱热性的害虫均有防治效果,特别是对鳞翅目蛾类具有很好的诱杀效果,由于杀虫灯已破坏蛾类的身体结构,未能具体统计到数据。调查结果发现杨树食叶害虫数量最多的为杨枯叶蛾和刺蛾,9月诱捕数量较多。

4)由于未获取到相关的数据,因而释放天敌肿腿蜂、生防菌喷施防治效果不能得到有效证实。

4 防治对策

从调查结果可以看到,剑湖湿地保护区杨树林危害较为严重两大类害虫主要是蛀干害虫(麻点豹天牛、杨干透翅蛾)和食叶害虫(杨枯叶蛾、背刺蛾)等,针对调查研究结果,提出综合防治策略及防治措施。

4.1 综合防治原则及策略

1)坚持以预防为主、防治结合、自然控制和积极消灭的原则,利用综合防治、虫害控制将植物检疫、监测预报及林业防治法中的适地适树、科学造林、良种育苗,主伐利用、物理机械防治、化学防治、生物防治等多种措施手段有效的整合安排,以达到相互协调配合的目的。

2)针对剑湖湿地自然保护区的特性,在防治方法的选择上要以生态学理论为依据,同时兼顾剑湖自然保护区生态环境平衡稳定,采用以营林措施为基础,物理、化学、生物防治等为辅助的综合防治方法。

3)根据相关文献记载[18~20],防治害虫的方法根据效果和作用可以归纳为三类,即:彻底消灭、立即降低害虫种群数量、控制害虫种群的数量。而近代在虫害防治方面又提出了两个概念,即“综合防治”、“害虫控制”。“综合防治”着重于采用各类技术措施来消灭害虫,从而达到防治的目的,而“害虫控制”则侧重于采用各类控制害虫种群数量的措施,使害虫数量低于引起经济损害的水平,从而降低虫害发生率[21]。

4.2 综合防治措施

4.2.1 适当采用营造林措施

针对剑湖湿地自然保护区的特殊属性,应采用对生态环境以及生物多样性损害较小的防治措施,因此,优先采用营林措施手段[22],合理采用混交、更换品种的方式来达到防治的目的,同时应合理采用森林抚育等技术手段,有效控制林分密度,达到控制虫害的目的。

4.2.2 加强植物检疫防止有害生物流动

对发生虫害的植株,应加强植物检疫及虫害管理,避免虫害流入到健康林分区域造成大面积的感染;同时,在选择造林树种时,应加强树种的检疫检查力度[23],有效防止异地有害生物的流入,对本土树种造成不可逆的损害,因此在造林树种的选择上应优先考虑本土抗病虫害树种。

4.2.3 科学防治,安全合理用药

鉴于近年来对保护区内湖泊水体水质的要求,对保护区内杨树林虫害的防治,应采用绿色安全的方法[24~26],在杀虫药剂的选择上应选择污染小、绿色环保、无残留、对害虫天敌无害的药剂,同时,应尽量避免大面积喷淋,采用打孔注入、点滴的方式,尽可能减少杀虫药剂对保护区生态环境的影响。

5 结论与讨论

5.1 主要结论

1)树干解析数据表明,剑湖湿地保护区杨树林均不同程度受到蛀干害虫的危害,且危害程度均已达到31%以上,超过严重危害标准,这是造成剑湖湿地保护区杨树林出现枯倒木、风折木的主要原因。

2)从天牛诱捕情况分析,按照鞘翅目害虫的诱捕的情况,鞘翅目害虫对诱芯的专一性不是很高,应用最广泛松墨天牛诱芯的实际结果对保护区杨树麻点豹天牛诱集效果不理想,应予以研究更换。

3)从诱捕效果可以看出剑湖湿地杨树透翅蛾防控选用杨干透翅蛾诱芯效果较白杨透翅蛾诱芯效果明显,因此,在诱芯的选择上选择特定害虫的滤芯,才能达到特定的效果。

4)太阳能广谱杀虫灯的使用,是一种环保无污染的防控技术手段,且对鳞翅目蛾类具有很好的诱杀效果,能有效的捕杀食叶害虫,且在9月诱捕数量较多,因此,在剑湖湿地保护区是值得推广应用的防控技术。

5)生物防治方面,由于释放的肿腿蜂种群由异地实验室繁育而成,而并非本地扩繁成功,在释放后未能有效追踪到种群结构。另一方面,由于剑川县海拔高,气候冷凉,加之天敌的影响,限制了种群的发展。但作为生物防治方法,释放肿腿蜂天敌、喷施白僵菌、建立食虫鸟类、螳螂等天敌种群的建立等方法也是一个值得推荐和应用的防治方法。

5.2 讨论

由于剑湖湿地自然保护区属于自然保护地的特殊属性,在虫害防治方面要综合各方面要素,因此,在下一步的研究中,应重点考虑以下几方面的工作。

1)应寻求专用的麻点豹天牛诱芯,针对麻点豹天牛进行特定研究,并在下一步的研究中进行细致研究分析,填补相关技术漏洞。

2)根据适地适树原则,混交树种的选择采用了本土树种刺槐和梓树,建议并在下步研究中要选取适当样地进行试验,得到具体数据,以指导整个片区杨树林进行营林防治虫害研究;另一方面,由于所研究的杨树林的林权关系的特殊属性,应协调林业主管部门,开展森林抚育措施,减小自然郁闭度。

3)本研究中未能有效得到生物防治的两种方法的群落建立及感染情况数据,而作为自然保护地,应着重此法的研究。

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