胡晨阳 , 刘超 , 通格乐格 , 达来夫 , 李冰兰 , 许静
(1. 阿拉善左旗林业和草原病虫害防治检疫站, 内蒙古 阿拉善 750306; 2. 国家林业和草原局生物灾害防控中心, 辽宁 沈阳 110034)
阿拉善左旗位于内蒙古自治区西部,属温带荒漠干旱区,生态环境恶劣,风大沙多、干旱少雨,森林资源匮乏,植物种类少,树种单一,植被以旱生、超旱生、盐生、沙生的灌木、半灌木和小灌木为主,生物多样性差,抵御虫害能力弱,且灌木林主要分布在荒漠腹地,交通条件和沙漠水源、人力不足,虫害防治成本高、难度大。近年来,随着天然林保护、三北防护林等林业重点工程项目的实施,以梭梭Haloxylonammodendron、花棒Hedysarumscoparium为代表的荒漠灌木林面积逐年增加,实现了森林资源的稳步增长、生态环境的明显改善和林业产业的快速发展。同时,灌木林区有害生物种类、灾害面积也逐渐扩大,已成为制约阿拉善左旗林业生产和生态建设的主要因素之一。
益鸟招引是生物防治重要措施之一,在森林虫害防治中应用较多,具有保护鸟类、控制虫害、维护生态平衡等优点[1]。阿拉善左旗灌木林区可招引的食虫益鸟有雀形目Passeriformes 的伯劳科Laniidae、雀科Passeridae、山雀科Paridae、柳莺科Phylloscopidae、莺鹛科Sylviidae 等多种鸟[2]。人工梭梭林区供鸟类筑巢的柴垛及隐蔽性强的高大乔木较少,加之梭梭枝干较细、筑巢材料缺乏、鸟类筑巢困难,限制了鸟类的大量栖息和繁殖。悬挂人工鸟箱,可人为扩大食虫鸟的分布范围,提高鸟类筑巢和繁殖率,增加鸟类的种类、数量,从而实现长期持续控制虫害、有虫不成灾的目的。为探索低成本、无公害的防控措施,2020 年7 月至2021 年9 月,在阿拉善左旗开展招引益鸟防治梭梭林害虫试验,以期探索荒漠灌木林区虫害生物防治的经济有效方法。
试验区位于巴彦乌拉山西北侧、哈苏高速苏海图收费站西南。该区域北高西低,地貌以戈壁、荒漠、丘陵为主,海拔1 200 m 左右,土壤以钙质灰漠地为主,植被以旱生、超旱生、沙生植物为主,建群植物主要有梭梭、白刺Nitrariatangutorum、盐爪爪Kalidiumfoliatum,植被覆盖率约30%。该区域依托林业重点工程大力种植梭梭,形成以防风固沙、改善环境等为主要目的防护林森林群落。同时,把人工造林与推动沙产业发展、促进农牧民增收结合起来,大力发展肉苁蓉Cistanchedeserticola产业,种植梭梭3 万hm2,人工接种肉苁蓉面积约1.3 万hm2,是当地农牧民的主要经济来源。试验区常发害虫有黄古毒蛾Orgyiadubia(Tauscher)、梭梭胖木虱CaillardiaazureaLoginova、异色胖木虱CaillardiarobustaLoginova、巨膜长蝽Jakowleffiasetulosa、草地螟LoxostegestieticatisLinnaeus、肉苁蓉蛀蝇Eumerus acuticornisSock、黄褐丽金龟AnomalaexoletaFald等,严重影响梭梭长势和肉苁蓉品质、产量。
制作木板式鸟箱30 个,木板厚度1.3 cm,规格为长11.5 cm、宽9.6 cm、高17 cm,洞口直径4 cm,洞口下缘离底板板面8.5 cm,未涂任何油漆、胶类。
2021 年3 月,在120 hm2人工梭梭林选设黄古毒蛾虫害发生区30 hm2作为试验区。由于试验区梭梭分布、长势不均匀,无法固定行间距,因此以10~100 m 的行间距随机选择中心位置枝干较粗壮、枝条较茂盛的梭梭,将鸟箱挂在中心枝干位置,平均1 hm2悬挂1 个鸟箱,共30 个。试验区主导风向为西北风,考虑鸟箱牢固性和箱体内温度等因素,将入口对准背风向阳的西南方向,同时用铁丝穿孔固定在主干上,保持垂直、平稳、牢固,避免左右摇晃或后仰。
2021 年4-9 月,进行招引效果调查观测及修整松动移位鸟箱。为减少人为干扰,15 d 左右利用观靶镜和内窥镜观测1 次,尽量避免人体接触鸟箱留下人类气味。观靶镜用于远距离观测成幼鸟种类、活动取食等情况,内窥镜用于近距离观测巢箱内筑巢、产蛋、孵化、雏鸟等情况。鸟箱内发现有枯枝、枯草、棉花、羊毛等垫巢材料及羽毛、鸟粪、鸟蛋、雏鸟、成鸟等,视为鸟箱已被占用。其中:仅有鸟粪、羽毛,视为短期生活痕迹;有树枝、枯草等鸟类做巢所需材料,视为中期生活痕迹;有鸟蛋、雏鸟等鸟类繁育产物,视为长期生活痕迹。
分别在2020 年7 月和2021 年7 月,在试验区内随机选择3 块固定标准地,每块面积1 hm2,采用对角线法,进行防前和防后虫口密度调查,每块标准地选取20 株梭梭,调查每株50 cm 枝条上黄古毒蛾虫口数,通过平均虫口减退率评价防治效果。
根据调查结果,分别计算巢箱占用率和虫口减退率。
巢箱占用率(%)=已被占用巢箱数量/全部巢箱数量×100
虫口减退率(%)=(防前虫口密度-防后虫口密度)/防前虫口密度×100
观察发现,试验区鸟箱的总占用率达到66.7%,其中未利用鸟箱10 个,短期生活痕迹鸟箱4 个、中期生活痕迹鸟箱10 个、长期生活痕迹鸟箱6 个。鸟箱悬挂高度1.3~1.7 m 为宜,密度1 个/hm2即可。经鉴定,本试验仅招引到益鸟黑顶麻雀Passer ammodendri,未发现其他鸟种筑巢。
观测结果显示,在阿拉善地区,4 月中旬至7 月下旬为黑顶麻雀的繁殖期,4 月中下旬黑顶麻雀开始占用鸟箱,随着进入繁殖期(求偶、产卵、孵化、育雏),鸟箱的占用率持续增高,7 月下旬黑顶麻雀育雏结束,不再占巢繁殖。繁殖期内黑顶麻雀除了亲鸟捕食昆虫外,还要喂食雏鸟,一天内捕食昆虫数量持续增多,这也与梭梭、肉苁蓉虫害高发期时间重叠,起到了减少害虫种群密度作用。同时,通过观测2022 年黑顶麻雀继续重复做巢并孵化成功,也验证了鸟箱可重复利用,降低了防治成本,实现了虫害的持续控制(表1)。
表1 筑巢率观测结果Tab. 1 Nesting rate observation results
试验区开展以鸟治虫前主要危害虫种为黄古毒蛾,平均虫口密度3.3 头/50 cm 标准枝,属于中度发生。经过招引黑顶麻雀1 a 后,平均虫口密度为0.7 头/50 cm 标准枝,危害程度降低到轻度以下,平均虫口减退率达到79.0%(表2)。
表2 防治效果评价Tab. 2 Control effect evaluation
本次筑巢引鸟、以鸟治虫试验获取了在荒漠灌木林区大面积推广招引黑顶麻雀防治害虫所需的鸟箱规格、树种选择、挂巢高度、密度、防治成效等基础技术参数。相关的产蛋数量、孵化成功率只做了最大量和最小量的区间调查观测,黑顶麻雀的平均产蛋量、孵化率、出巢率、取食量、取食种类等数据还需要进一步观察分析。试验区主要分布鸟种有黑顶麻雀、凤头百灵鸟Galeridacristata、伯劳科鸟种、白鹡鸰Motacillaalba,但只有黑顶麻雀筑巢,伯劳鸟在梭梭上自行搭建了鸟巢,说明鸟巢的设计、规格还不适宜其他鸟类筑巢,需要继续改进观测。
提前设置巢箱,能提高招引率[3]。黑顶麻雀在阿拉善为留鸟,国内常见于新疆,并沿昆仑山至甘肃西部、内蒙古西部及宁夏等地分布,栖于沙漠绿洲、河床及贫瘠山麓地带等有梭梭林的地方。试验地黑顶麻雀在4 月中旬即开始占巢,在筑巢引鸟时,鸟箱必须在3 月底前挂设。营巢太高或太低对黑顶麻雀可能都是不利的。黑顶麻雀对巢址具有明显偏好性,偏好在胸径较大且较高的树上营巢,选择的巢箱高度1.3~1.7 m,可减少风沙等环境影响并躲避天敌[4]。由于阿拉善荒漠林区风沙较大,在悬挂人工鸟箱时,需要悬挂在梭梭主干且枝条较为浓密处,并用铁丝固定好,防止风摇掉落,以提高黑顶麻雀对人工鸟箱的占用率。在内蒙古大兴安岭林区,将人工鸟巢巢口朝东或朝南悬挂,招引率最高[5]。在阿拉善左旗试验区主导风向为西北风,悬挂鸟巢应将入口对准背风向阳的西南方向,有利于提高招引率。
采取人工鸟箱、以鸟治虫防治方法,原材料较为丰富、容易获取,具有投资少、成本低、时效长、重复占用率高等特点,能够节省人财物等投入。一对黑顶麻雀对阿拉善荒漠林虫害的控制面积在1 hm2以上。根据近2 年通过社会化防治服务(采购鸟巢、雇佣车辆、人工安装等)测算,1 个人工鸟箱制作、挂巢成本约100 元,可防治1 hm2以上梭梭林虫害,年平均防治费约100 元/hm2,鸟箱能连续使用3~5 年,随着使用年限的增长防治费用还可进一步降低。根据近几年森林保险灾后治理虫害人工机械防治产生的直接费用测算,年均人工机械防治费约280 元/hm2,以鸟治虫成本远低于人工机械防治成本,适合在偏远荒漠林区进行大面积推广使用。
食源是鸟类生存的最重要影响因素[1]。在阿拉善荒漠林区,植被种类及数量较少,鸟类食源有限,鸟箱平均1 hm2悬挂1 个,实际观测黑顶麻雀利用鸟箱20 个,但繁殖出雏鸟的鸟箱数量只有6 个,可能存在食源不足产生种间竞争,导致部分鸟箱发现中期活动痕迹但未有长期活动痕迹。此外,黑顶麻雀在安西地区窝卵数3~7 枚[6],实验中观察到,在阿拉善荒漠林区黑顶麻雀窝卵数2~6 枚,多为5 枚,仅1 个为6 枚,观察到窝卵孵化养育幼鸟2~5 只,多为2~3 只,食物匮乏直接导致育雏数量的下降。
采取以鸟治虫不仅使鸟类得到保护繁衍,而且可以减少使用化学药物防治对生态环境造成的污染和对天敌的伤害,促进自然生态系统的良性循环。同时,食虫鸟类在林内不仅取食大量昆虫,也取食一些植物的种子或果实,在迁飞活动中又将未消化的种子排泄在荒漠林区,有助于林分更新,排泄的鸟粪为林木提供肥料,有利于树木生长。通过实施以鸟治虫生物防治,还可减少梭梭受害,提高肉苁蓉品质,实现肉苁蓉产业绿色发展,增加农牧民收入。因本试验未设置对照,虫害防治效果还需在今后试验中进一步验证、对比、分析。