摘要:随着兰州市人工林面积不断增加,林业害虫的发生日趋严重。采用样线法对兰州城区北山林区的虫害发生情况开展了调查,为兰州市林业虫害防控提供数据支持和科学依据,结果表明,本次调查共鉴定出兰州城区北山林区的害虫多样性高,共有5目 41 科 87 种,其中鞘翅目、半翅目和鳞翅目科数和物种数均占有明显优势,是不同林区昆虫群落的优势种。食叶害虫种类最多,占比为32%;蛀干害虫种类次之,占比为27%,枝梢害虫、球果害虫种类较多,占比分别为19%、16%,地下害虫种类最少,占比为6 %。城区北山3个林区害虫的Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均以九州台林区最高,为4.87和0.84。仁寿山林区与九州台林区的害虫群落相似性指数最高,为0.456,仁寿山与白塔山的相似性指数最低,为 0.389。
关键词:兰州城区;北山林区;害虫;种类;调查;分析
中图分类号:S763.3 文献标志码:A 文章编号:2097-2172(2024)11-1066-07
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.11.016
Survey of the Forestry Pests in the North Mountain of
Lanzhou Urban Area
ZHU Yaling 1, XU Hongang1, CHENG Xiaoyue1, OUYANG Jingzhen62b410a3375817a006334834edef6dbdg1, WEI Shuting1, WANG Senshan 2
(1. Lanzhou Institute of Garden Science, Lanzhou Gansu 730070, China; 2. College of Plant Protection,
Gansu Agricultural University, Lanzhou Gansu 730070, China)
Abstract: With the increase of artificial forest area in Lanzhou City, the occurrence of forestry diseases and insect pests has intensified. In order to clarify the species and distribution of forest diseases and insect pests, this study conducted a resource survey of diseases and insect pests on artificial forestusing transect and trapping methods in north mountain of Lanzhou urban area. The results showed that there were 87 species of pests detected, belonging to 41 families, 5 orders, among these, Coleoptera, Hemiptera Lepidoptera, whether in terms of the number of families or species, exhibited significant dominance and were identified as the dominant orders in insect communities across different forest areas.The leaf eating pests and stem boring pests were the richest, all accounting for 27%, branch pests, fruit pests and underground pests accounted for 19%, 16% and 6%, respectively. The Shannon-Wiener index and Margalef index of pests in the 3 forest areas in the northern mountainpeaked in Jiuzhoutai, which were 4.87 and 0.84, respectively. The insect community similarity index between Renshou Mountain and Jiuzhoutai was the highest, at 0.456, while the similarity index between Renshou Mountain and Baita Mountain was the lowest, at 0.389.
Key words: Lanzhou urban area; North mountain forest district; Pest; Class; Survey; Analysis
兰州是我国西北地区重要的铁路交通枢纽和商贸工业重镇。由于自然条件限制,该区域气候干燥、植被类型单一,严重制约着兰州市经济和社会的可持续发展。兰州市北山大部分是以荒山荒坡为主的荒漠化土地,造林难度极大。经过几十年的不懈努力,兰州市北山的环境绿化已经取得了一定成绩。截至目前,森林蓄积量约为368万m3,森林覆盖率已达到20%。作为现代城市生态系统建设的一种重要功能性组成部分,北山绿化对兰州城市发展和保证居民生活有着不可替代的作用[1 ]。
病虫害是森林的主要生物灾害,严重威胁我国森林资源发展和林业生态环境建设成果。随着兰州市人工林的不断发展,病虫害的发生也日益严重。林业害虫作为危害森林生态平衡原因之一,有体型小、范围广、难捕捉等特点,多年来林业工作者深受其扰[2 - 3 ]。由于兰州北山土壤因素和灌溉条件的限制,目前的人工林树种组成较为单一,大部分的树木长势较弱,自身抗御虫害能力差,林业害虫发生率相对较高。据报道,兰州北山现有的蛀干害虫光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)、芳香木蠹蛾(Cossus cossus)和柏肤小蠹(Phloeosinus aubei),食叶害虫春尺蠖(Apocheima cinerarius)、刺槐蚜(Aphis robiniae)、国槐尺蛾(Semiothisa cmerearia)和柳厚壁叶蜂(Pontania bridgmannii);蛀果害虫苹果蠹蛾(Cydia pomonella)等均具有集中爆发的趋 势[4 ]。如不能及时明确兰州北山主要害虫种类和加强监测预警力度,有可能造成害虫的大面积发生甚至大规模传播,从而造成虫害防治工作的被动[5 ]。为此,调查兰州城区北山林木虫害多样性和发生情况,补充整理更新兰州市林业主要有害生物种类数据库,为兰州市林业常见虫害的预测预报提供数据支撑,为兰州市林业科学防控虫害提供科学依据,对保护兰州城区北山森林资源和维护生态平衡及促进林业可持续发展具有非常重要的意义。
1 调查区概况
调查区在兰州城区北山,该区域位于黄土高原、青藏高原和蒙古高原交会地带,地形以黄土丘陵为主,降水稀少,植被稀疏,属于荒漠生态系统,然环境较差。大陆性气候特点明显,年平均气温9.3 ℃,高温30 ℃左右,低温-10 ℃左右,蒸发量大。植被类型属于典型草原向荒漠草原的过渡类型,近年来,人工绿化面积达到 4.13 万hm2,栽植各类树木约1.6 亿株,主要树种包括刺槐(Robinia pseudoacacia)、侧柏(Platycladus orientalis)、山桃(Prunus persica)、甘蒙柽柳(Tamarix austromongolica)、柠条(Caragana korshinskii)、油松(Pinus tabuliformis)、榆树(Ulmus pumila)、红砂(Reaumuria songarica)和新疆杨(Populus alba var.pyramidalis)等。
2 调查地点与方法
2.1 调查地点
在对兰州城区北山绿化区踏查的基础上,调查地点设置为仁寿山、九州台和白塔山3个林区,所设调查点基本代表了兰州城区北山林地类型。仁寿山和白塔山为森林公园,管理水平较高,其中仁寿山的主要树种为侧柏、刺槐、榆树和桃树等;白塔山的主要树种为侧柏、刺槐和柠条等。九州台林区管理水平相对较低,主要生长树种有侧柏、刺槐、榆树和新疆杨等。
2.2 调查方法
2022年4 — 9月,按照4 — 5月每月1次、6 — 9月每月2次进行调查。采用踏查、定点调查、随机取样的方法开展调查,结合室内饲养观察主要害虫种类形态特征,研究主要虫害的发生规律。在兰州城区北山3个林区设置9条踏查样线,每个林区3条,每条样线长1 000 m,踏查面积占所有绿化面积的5%左右。此外,每个林区随机设置3个100 m×100 m的样方进行定点调查。采用直接观察法、扫网法、拍打法、灯诱法等方法相结合来调查害虫种类、寄主范围和危害程度[6 ],采集并记录虫害种类和发生程度以及调查地的基本信息[7 ]。同时对每次采集的害虫标本进行整理,利用相关鉴定书籍和文献等科学工具进行分类观察与综合鉴定[4 ],对于外部形态特征极为相近并且难相区分出来的昆虫种类,进行分子鉴定或送请相关专家鉴定[8 - 9 ]。最后对标本和图片的鉴定结果进行汇总并且编制害虫名录,以明确兰州城区北山主要害虫种类及发生情况[10 ]。
2.3 数据分析
采集到的昆虫经过种类鉴定后,利用 Shannon-Wiener多样性指数(H')、Margalef 丰富度指数(D)、Pielon 均匀度指数(J ')对昆虫的种类和数量进行统计分析[11 - 13 ]。
H'=∑(Pi)(lnPi)
D= (S-1) /lnN
J '=H'/lnS
Pi=Ni/N
式中,H'为Shanmon-wiener多样性指数,D为Margalef丰富度指数,J '为Pielon 均匀度指数,S为物种数;Ni为样地第i个物种的个体数;N为样地内所有物种的个体数;Pi为第i种个体数占总个体数N的比例。
Cj=j/(a+b-j)
式中,Cj为Jaccard群落相似性指数,a与b分别为2个样地中的物种数;j为2个样地中共有的物种数。
3 结果与分析
3.1 害虫种类分布
本次调查在兰州城区北山林区共采集到昆虫 1 184头,隶属于5目41科79属87种,其中鳞翅目11科18种,鞘翅目12科37种,半翅目12科26种,膜翅目4科4种,直翅目2科2种(表1)。在科数方面,鞘翅目和半翅目居首位,均为12科,占总科数的29.27%;鳞翅目次之,占总科数的26.83%;膜翅目居第3位,占总科数的9.76%;直翅目居第4位,占总科数的4.88%(图1)。在种数方面,数量由高到低依次为鞘翅目、半翅目、鳞翅目、膜翅目、直翅目,分别占物种总数的42.5%、29.9%、20.7%、4.6%、2.3%(图1)。结果表明,无论是科数还是种数,鞘翅目、半翅目和鳞翅目昆虫均占明显优势。
3.2 害虫发生危害特点
3.2.1 主要害虫种类 调查结果(表1)表明,兰州园昆虫种类调查和种群多样性分析[J]. 浙江林业科技,2015,35(5):76-79.
[13] SUSMITA T C. Spatio-temporal distribution of aquatic insects and functional feeding groups in different stretches of River Jatinga, south Assam, India[J]. Acta Ecologica Sinica, 2023, 43(6): 1019-1028.
[14] 刘宇琛,肖能文,林银海,等. 武陵山区来凤县昆虫资源调查与多样性分析[J]. 应用昆虫学报,2023,
60(3):971-979.
[15] 李雪梅,肖能文,何帅洁,等. 武陵山区湖北省鹤峰县昆虫多样性调查与评估[J]. 植物保护学报,2020,
47(6):1381-1382.
[16] 唐楚飞,葛 成,曹 烨,等. 城市森林不同林分类型的昆虫多样性:以南京紫金山南麓为例[J]. 生物多样性,2023,31(2):1-13.
[17] 王 珪,李家俊,韩希昌,等. 甘肃森林昆虫生态地理亚省级区划探讨Ⅲ.各亚省级区划内森林主要害虫名录及主要分布地(上)[J]. 西北民族学院学报,1992(1):27-31;26.
[18] 韩希昌,许心余,王 珪,等. 甘肃森林昆虫生态地理亚省级区划探讨Ⅲ.各亚省级区划内森林主要害虫名录及主要分布地(下)[J]. 西北民族学院学报,1992(2):31-37.
[19] 火菊梅. 浅谈兰州树木园林业病虫害防治[J]. 甘肃林业科技,2014(4):41-42.
[20] 郑晓旭,肖能文,赵慕华,等. 湖北三峡库区兴山县昆虫多样性调查与评估[J]. 昆虫学报,2020,63(12):1497-1507.
[21] 杨庆森,汤春梅. 小陇山落叶松人工林主要有害生物调查及综合防治措施[J]. 寒旱农业科学,2023,2(2):185-187.