徐學(xué)恩,李大波,秘希剛,呂曉波,王全花,王磊,葛金星,馮建林,張國財,張秋爽
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市紅花爾基林業(yè)局 021112;2.東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱 150040)
樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica Litv.)又名海拉爾松、蒙古赤松。樟子松適應(yīng)性強,在養(yǎng)分貧瘠的風(fēng)沙土上及土層很薄的山地石礫沙土上均能生長良好。樟子松抗逆性強,壽命一般長達150~200年,有的多達250年。由于具有耐寒、抗旱、耐瘠薄及抗風(fēng)等特性,成為中國三北地區(qū)主要優(yōu)良造林樹種之一。多年來,為我國東北及西部地區(qū)提供了大量的優(yōu)質(zhì)種子,為我國的造林綠化、防風(fēng)固沙做出了很大的貢獻。具有重要的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。但紅花爾基的母樹林由于樟子松種實害蟲的危害,嚴(yán)重影響了樟子松種子的產(chǎn)量和質(zhì)量,嚴(yán)重時可降低種子產(chǎn)量80%以上[1]。致使我國沙地樟子松種源奇缺,價格逐年上漲,嚴(yán)重影響我國的林業(yè)生產(chǎn)和“三北”防護林建設(shè)工程的順利進行,為此,對樟子松種實害蟲的綜合治理已成為廣大林業(yè)工作者關(guān)注的問題之一。
早在20世紀(jì)60年代我國只有孫錫林[2]對樟子松種實害蟲研究報道過,到80年代初李亞白[3]、何維勤對樟子松球果象甲的生物學(xué)及生態(tài)學(xué)曾做過研究,林斯超[4]、何維勤等對樟子松球果象甲的天敵—曲姬蜂的生物學(xué)特性進行過觀察,并實施了小面積的生物防治試驗工作。1986年至1990年紅花爾基林業(yè)局與東北林業(yè)大學(xué)、呼盟森防站、林研所、種苗站等單位聯(lián)合承擔(dān)了國家“七五”攻關(guān)課題“樟子松種實害蟲的研究”。1992年至1996年,紅花爾基林業(yè)局、呼盟森防站與東北林業(yè)大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)了林業(yè)部行業(yè)攻關(guān)項目“樟子松球果象甲監(jiān)測技術(shù)研究”。通過幾年的調(diào)查研究,基本摸清了樟子松種實害蟲種類、生活史及其習(xí)性及寄生性天敵種類。從而為利用天敵曲姬蜂生物防治樟子松種實害蟲做出了突出貢獻,并取得了顯著防治效果,為今后的生物防治及種實害蟲監(jiān)測,提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。
紅花爾基林業(yè)局地處 N 47°58′~48°52′,E 119°~120°40′,海拔700~1100m。位于呼倫貝爾沙地南邊緣地帶,是大興安嶺與呼倫貝爾草原的山地與高平原、森林與草原過渡地帶,是國家重點天然沙地樟子松林區(qū),整個沙地樟子松林帶南北長120多km,東西寬25~30km。樟子松全部生長在沙地上,是我國唯一集中連片且面積最大的天然沙地樟子松林區(qū),本地區(qū)氣候特點是氣溫低,降水量小,蒸發(fā)量大,風(fēng)力強。年平均氣溫-3.6℃,冬季寒冷干燥。1月份平均氣溫為-29℃,絕對最低氣溫可達-45℃,7月份平均氣溫20.8℃,年絕對最高溫度為40.1℃,冬季長達7個月,日照時數(shù)2600h左右,相對日照率超過60%,植物生長期不足100d,春季干旱多風(fēng),年降雨量為344~375mm,6~8月降雨量占全年70%,年蒸發(fā)量為1174mm,為降雨量的3倍。
樟子松林沿伊敏河、輝河兩岸生長在新月形或蜂窩狀的固定沙丘上,沙丘高5.5m,西南坡為迎風(fēng)坡,長而緩,東北坡為背風(fēng)坡,陡而短。沙丘間有廣闊的草原,植被很大程度上表現(xiàn)為水平地帶性植被的群落交錯性質(zhì),沙地生境的發(fā)展和植物群落的演替都表現(xiàn)明顯的階段性并帶有深刻的地帶性烙印。受氣候控制的森林和草原交錯形成了獨特的森林草原景觀。
紅花爾基林業(yè)局總經(jīng)營面積59.8萬hm2,其中樟子松經(jīng)營面積為18.3萬hm2,純林面積為11萬hm2,樟子松林帶森林覆蓋率為45.3%。
樟子松球果象甲(Pissodes validirostris Gyll)又名樟子松木蠹象,屬于鞘翅目(Coleoptera),象鼻蟲科(Curculionidae)。在國內(nèi)分布于大興安嶺山地和內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原樟子松各自然分布區(qū),是危害樟子松球果的主要害蟲,以成蟲和幼蟲取食球果鱗片和種子,造成球果早落[5]。樟子松球果象甲在紅花爾基地區(qū)1年1代,以成蟲越冬,越冬成蟲5月中下旬活動,成蟲5月底6月初產(chǎn)卵,6月中下旬為產(chǎn)卵盛期,6月上中旬為孵化期,7月上中旬為孵化盛期,7月中下旬化蛹,成蟲在8月上旬羽化,9月中旬羽化結(jié)束,成蟲補充營養(yǎng)后開始越冬[6]。
樟子松球果象甲在紅花爾基樟子松母樹林內(nèi)均有不同程度的發(fā)生,一般年份球果被害率為20%~40%左右,個別年份球果被害率為40%~60%,個別植株球果被害率高達90%以上,嚴(yán)重影響了樟子松球果產(chǎn)量和種子質(zhì)量[7]。樟子松球果象甲的蟲口密度為每果2~6頭不等,最多為每果9頭。
通過多年的調(diào)查統(tǒng)計分析,樟子松球果象甲的種群數(shù)量在紅花爾基地區(qū)是緩慢上升的,然后由于自然調(diào)節(jié)作用又使其數(shù)量緩慢下降,所以樟子松球果象甲種群數(shù)量沒有大起大落的變化,種群比較穩(wěn)定。樟子松球果象甲的蟲口密度與球果產(chǎn)量呈正比關(guān)系,即象甲的種群數(shù)量隨球果產(chǎn)量的增加而增加。
棘梢斑螟(Dioryctria mutatella Fuchs)也是樟子松球果的主要害蟲,主要危害樟子松當(dāng)年生和2年生球果,一般有蟲株率為26%,球果受害率為12%,個別植株球果受害率高達20%以上。該蟲在2年生球果上多與球果象甲混合危害。由于該蟲危害經(jīng)常造成樟子松種子減產(chǎn)。
棘梢斑螟成蟲6月開始羽化,羽化盛期為6月下旬到7月中旬,羽化后即可交尾產(chǎn)卵,產(chǎn)卵盛期為6月下旬到7月上旬,卵產(chǎn)于樟子松球果和松針上,幼蟲6月下旬開始孵化,孵化盛期為7月上旬。幼蟲孵化后即在樟子松的頂芽及松梢小卷蛾取食過的側(cè)芽取食,隨后進入球果內(nèi)部取食內(nèi)部組織和發(fā)育中的種子。如球果為當(dāng)年生的小球果,很快就會被蛀空。幼蟲在球果上的蛀入孔一般在背光面,該蟲齡期不整齊,在幼蟲生長發(fā)育期可見不同齡期的幼蟲。每只球果的蟲口密度一般為每果1蟲,尤其是老齡幼蟲,但有時也可在同一球果內(nèi)剖到5頭齡期不同的幼蟲[6]。
棘梢斑螟幼蟲不僅危害2年生球果,也危害當(dāng)年生小球果。對當(dāng)年生小球果的危害結(jié)果是造成其被蛀空,往往在球果表面留有大孔洞,而且孔洞周圍有栗色糞。2年生球果受害后表現(xiàn)為褪色,鱗片上有被咬食的痕跡和蛀孔,球果外掛有一堆由樹脂和絲連接的栗色大顆粒糞,該蟲在球果內(nèi)主要危害表皮,不危害球果果軸,所以受棘梢斑螟幼蟲危害的球果在秋季不脫落。
寄生球果象甲的曲姬蜂有:球象曲姬蜂(Scambus sudeticus)、短角曲姬蜂(S.brevicornis)和寬背曲姬蜂(S.latusterrgus)。球象曲姬蜂在紅花爾基地區(qū)為優(yōu)勢種,是生物防治的主要天敵,其數(shù)量占曲姬蜂類總量的40%以上。該蜂僅寄生于樟子松球果象甲4齡幼蟲體表。自然寄生率達34%,人工助遷可提高寄生率達16%~24%[8]。該蜂在紅花爾基林區(qū)1年1代,以老齡幼蟲在樟子松球果象甲危害的球果內(nèi)越冬,翌年5月中下旬化蛹,5月25日為化蛹盛期,6月上旬為化蛹末期。成蟲于6月上旬(當(dāng)日平均氣溫在15°C以上,平均相對濕度在45%左右時)羽化,6月中旬為羽化盛期,6月下旬為羽化末期。成蟲羽化后經(jīng)補充營養(yǎng)方能成熟,主要取食花蜜及露水。7月上旬產(chǎn)卵于球果象甲幼蟲體表。卵于7月中旬孵化為幼蟲,9月中旬以老齡幼蟲越冬。根據(jù)侯德海[8]對其生態(tài)學(xué)的研究可知,曲姬蜂喜光,在陽坡的寄生率最高,濕度和水分對其寄生率也有影響。通過解剖大量球果可知,球果內(nèi)一般有1~2頭曲姬蜂幼蟲,最多的有5個。
2009年利用曲姬蜂人工助遷生物防治樟子松種實害蟲2000hm2,共收集落地蟲害球果308萬個。平均每果蟲口密度為3頭,直接消滅象甲924萬頭,平均含蜂量為34.6%,自然增蜂106萬頭。把收集的落地球果存放到用鐵紗封閉好的球果庫內(nèi),待球果羽化后集中消滅。把含有曲姬蜂的球果擬于翌年5月份撒放到指定母樹林基地,撒放前我們抽樣進行了剖檢,球果含蜂量分別為33%、34%、38%、48%、20%,平均含蜂量為34.6%。
2010年利用曲姬蜂人工助遷生物防治樟子松種實害蟲2000km2,共收集落地蟲害球果292.8萬個,每個球果蟲口密度為4.1、2.9、4.0、2.1、4.4,平均每果蟲口密度為3.5,直接消滅象甲1024.6萬頭,平均含蜂量為25.4%,自然增蜂74.4萬頭,撒放前進行抽樣剖檢,其球果含蜂量分別為24%、39%、32%、24%、14%、32%、13%,平均含蜂量為25.4%。
曲姬蜂對樟子松球果象甲寄生率高,對象甲的繁殖有明顯的抑制作用。在每年的7月20日至8月10日開始收集落地被害果(象甲未羽化之前),用鐵沙籠分層裝好,通風(fēng)防止?jié)穸却蠖癄€,待象甲和棘梢斑螟全部羽化后集中消滅,把含有曲姬蜂的球果進行人工保護越冬,待翌年5月上旬,將含有曲姬蜂的球果分別釋放到采種林基地。這樣不僅可以增加林地的蜂群數(shù)量,而且可以降低球果的蟲口密度,能起到一舉多得的作用。這種方法就是人工輔助自然繁蜂法[9]。
根據(jù)近兩年的生物防治調(diào)查顯示,利用曲姬蜂生物防治樟子松球果象甲,效果非常顯著,根據(jù)2009年至2010年連續(xù)2年在7棵樹母樹林釋放曲姬蜂及效果,結(jié)果見表1。
表1 2009至2010年七棵樹母樹林放蜂效果調(diào)查
從表1可知,2009~2010年在7棵樹母樹林連續(xù)2年放蜂,結(jié)果寄生率逐年提高,如2009年放蜂地校正寄生率為7.54%,而2010年為21.74%,從象甲的蟲口密度來看是逐年減少,到2010年象甲蟲口密度已下降至平均每株29頭,而對照地2010年象甲密度確增長到平均每株80頭。所以對象甲蟲口密度較高的母樹林經(jīng)過連續(xù)放蜂可取得較好的效果。
于2009年在樟子松球果象甲密度較低的母樹林又進行了一次性放蜂防治試驗,其結(jié)果見表2。
從表2可知在象甲蟲口密度較低的母樹林內(nèi)經(jīng)一次放蜂就可取得較好效果,在孤立的團狀母樹林內(nèi)進行放蜂防治象甲其效果更佳。
表2 2009年放蜂防治球果象甲的效果調(diào)查
多年來,利用曲姬蜂防治樟子松球果象甲的實踐表明,在象甲蟲口密度較低的母樹林內(nèi)采用一次放蜂防治即可控制象甲的危害,但對象甲蟲口密度較高的母樹林內(nèi)必須連續(xù)釋放曲姬蜂2~3年方能收效。生物防治球果象甲的優(yōu)點是(1)防治成本低,方法簡便;(2)不污染環(huán)境,對人畜安全,生態(tài)效益高;(3)可以較長期控制害蟲。因為曲姬蜂是本地的自然優(yōu)良天敵,不存在建群問題,只要人為調(diào)節(jié)曲姬蜂——象甲的平衡關(guān)系,增強天敵效能,可以持久的控制象甲的危害。
樟子松種實害蟲綜合治理應(yīng)將治理的長效措施和短效措施相結(jié)合,本著經(jīng)濟、安全、有效、簡單易行的原則,充分發(fā)揮天敵的自然調(diào)節(jié)作用,采取協(xié)調(diào)防治措施,盡量減少相互矛盾,力求兼治,發(fā)揮各措施之間的相輔相成的方式進行樟子松種實害蟲綜合治理。
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