宋玉雙,李娟,張?zhí)鞐?,程相稱,岳方正,程通通
(國家林業(yè)和草原局森林和草原病蟲害防治總站,林草有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 沈陽 110034)
梢斑螟屬Dioryctria害蟲是危害針葉樹枝梢果實(shí)的一類重要的有害生物,經(jīng)系統(tǒng)整理,我國有15種之多[1]。相關(guān)研究表明,在分布區(qū)域、寄主范圍、危害特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律等方面表現(xiàn)出較大的種間差異;在造成的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)損失、引發(fā)的社會(huì)關(guān)注程度和防控管理需求等方面表現(xiàn)出較大的種間差別;在相關(guān)基礎(chǔ)研究、新技術(shù)探索和生產(chǎn)防治實(shí)踐等方面也表現(xiàn)出較大的種間差距。正確認(rèn)識(shí)我國梢斑螟屬害蟲的危害嚴(yán)重性和防治必要性,以及評(píng)價(jià)每一種梢斑螟的經(jīng)濟(jì)重要性,是防治管理部門和生產(chǎn)單位首先應(yīng)做的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作,對(duì)于科學(xué)應(yīng)對(duì)梢斑螟屬害蟲的發(fā)生危害,確定宏觀防控策略,制訂實(shí)用、有效、可操作性強(qiáng)的防治技術(shù)方案等都具有重要意義。
我國從林業(yè)植物檢疫工作需求出發(fā),針對(duì)重要的林業(yè)有害生物開展風(fēng)險(xiǎn)分析(PRA)工作已有20多年歷史,2010年國家層面開始組織開展了327種林業(yè)有害生物的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)分析,為2013年修訂全國林業(yè)檢疫性有害生物名單(14種)和林業(yè)危險(xiǎn)性有害生物名單(190種)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[2]。我國關(guān)于梢斑螟類害蟲的危險(xiǎn)性(風(fēng)險(xiǎn)性)分析研究較少,僅見何艷萍等對(duì)昆明松梢斑螟D.kunmingnellaWang et Sung的危險(xiǎn)分析,結(jié)論為低度危險(xiǎn)[3]。宋玉雙在2014年對(duì)我國林業(yè)有害生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,也僅對(duì)同屬于斑螟亞科Phycitinae的廣州小斑螟Oligochroacantonella和同為針葉樹枝梢害蟲的云南松梢小卷蛾Rhyacioniainsulariana進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析,結(jié)論均為中度風(fēng)險(xiǎn)[2]。本文作者針對(duì)梢斑螟屬害蟲的經(jīng)濟(jì)重要性開展系統(tǒng)性分析在國內(nèi)尚屬首次。
有害生物的經(jīng)濟(jì)重要性分析需要較為充分的基礎(chǔ)研究,鑒于梢斑螟屬害蟲的研究水平差異較大的實(shí)際情況,本次分析在借鑒目前國內(nèi)已有方法的基礎(chǔ)上,首次提出并構(gòu)建了以梢斑螟屬害蟲生物學(xué)特征等自然屬性為主的指標(biāo)體系,并在設(shè)定各項(xiàng)指標(biāo)間的數(shù)學(xué)關(guān)系為疊加關(guān)系的條件下,對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行量化賦分、求和,最后通過比較結(jié)果數(shù)值大小判定其經(jīng)濟(jì)重要性。
開展梢斑螟屬害蟲的經(jīng)濟(jì)重要性分析,首先應(yīng)根據(jù)這類害蟲研究已取得的成果、已有的觀察實(shí)驗(yàn)資料和防治實(shí)踐等實(shí)際,構(gòu)建指標(biāo)體系并確定賦分標(biāo)準(zhǔn)。此次對(duì)梢斑螟屬害蟲的經(jīng)濟(jì)重要性分析共選擇了寄主植物(P1)、分布范圍(P2)、危害類型(P3)、生活習(xí)性(P4)、防治難度(P5)等5項(xiàng)自然屬性為主的指標(biāo)作為一級(jí)指標(biāo),將已有的研究工作頻度(P6)作為參考指標(biāo)。
1.1 寄主植物(P1) 梢斑螟屬害蟲的寄主植物種類數(shù)量與經(jīng)濟(jì)重要性呈正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)每種梢斑螟的已知寄主植物種類,按松屬Pinus的植物,每種1分;非松屬的植物,每屬2分。沒有明確寄主植物的按至少1種計(jì)1分。對(duì)照宋玉雙等對(duì)我國梢斑螟屬害蟲的寄主植物種類研究整理[1]。
1.2 分布范圍(P2) 梢斑螟屬害蟲的分布范圍與經(jīng)濟(jì)重要性呈正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)每種梢斑螟的已知分布范圍,按每一個(gè)省級(jí)行政區(qū)計(jì)1分。沒有分布記載的按至少一個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)計(jì)1分。對(duì)照宋玉雙等對(duì)我國梢斑螟屬害蟲的分布范圍研究整理[1]。
1.3 危害類型(P3) 梢斑螟屬害蟲的危害類型與經(jīng)濟(jì)重要性呈正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)每種梢斑螟的已知危害類型,按照蛀梢型(單獨(dú)蛀梢)5分,蛀果型(單獨(dú)蛀果)5分,花果兼害型(蛀果為主,兼蛀花)7分,梢果兼害型(蛀果為主,兼蛀梢)9分,花果梢兼害型(花、果、梢均危害)10分。不清楚危害類型的種類按最低等級(jí)計(jì)5分。樟子松梢斑螟的危害較為特殊,既可危害梢部,更多是危害大枝,甚至危害主梢主干,屬于干、枝、梢多部位兼害型,計(jì)10分。對(duì)照宋玉雙等對(duì)我國梢斑螟屬害蟲的危害類型研究整理[1]。
1.4 生活習(xí)性(P4) 根據(jù)每種梢斑螟的已知生活習(xí)性,主要評(píng)價(jià)1 a完成的世代數(shù)(P41)和幼蟲是否轉(zhuǎn)移危害(P42)兩項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)。二者亦是疊加關(guān)系,即P4=P41+P42。
梢斑螟屬害蟲的世代數(shù)與經(jīng)濟(jì)重要性呈正相關(guān)關(guān)系。按照1 a完成的世代數(shù):1 a 1代計(jì)4分,1 a 2代計(jì)6分,1 a 3代計(jì)8分,1 a 3代以上計(jì)10分。具體到某一種梢斑螟,對(duì)照宋玉雙等對(duì)我國梢斑螟害蟲1 a完成世代數(shù)的研究整理[1]。由于其分布范圍廣,在各地的表現(xiàn)不一致,則按1 a完成最多代數(shù)計(jì)算;世代不清楚的則按1 a 1代計(jì)算。梢斑螟屬害蟲的轉(zhuǎn)移習(xí)性增加了它的經(jīng)濟(jì)重要性。對(duì)照宋玉雙等對(duì)我國梢斑螟害蟲的幼蟲是否具有轉(zhuǎn)移危害習(xí)性的研究整理[1],沒轉(zhuǎn)移習(xí)性的計(jì)4分,有轉(zhuǎn)移習(xí)性的計(jì)6分,不清楚的計(jì)4分。
1.5 防治難度(P5) 根據(jù)每種梢斑螟的已有資料,選擇成蟲懷卵或產(chǎn)卵量(P51)、自然調(diào)控水平(P52)和可能達(dá)到的防治效果(P53)等3項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)。三者亦是疊加關(guān)系,即P5=P51+P52+P53。
梢斑螟屬害蟲的產(chǎn)卵量與經(jīng)濟(jì)重要性呈正相關(guān)關(guān)系,成蟲懷卵或產(chǎn)卵量大,防治難度就大。對(duì)照宋玉雙等對(duì)我國梢斑螟害蟲產(chǎn)卵量的研究整理[1],按1代雌成蟲的產(chǎn)卵量50粒以下計(jì)2分,51~99粒計(jì)4分,100粒以上計(jì)6分。懷卵量或產(chǎn)卵量不清楚的計(jì)4分。
梢斑螟屬害蟲的自然調(diào)控水平與經(jīng)濟(jì)重要性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。自然調(diào)控水平中主要評(píng)價(jià)天敵的種類和自然寄生率,天敵種類多、寄生率高的,自然調(diào)控水平就高,造成的經(jīng)濟(jì)損失相對(duì)就輕。對(duì)照宋玉雙等描述的相關(guān)內(nèi)容[1],按自然寄生率不小于40%計(jì)1分,30%~<40%計(jì)2分,20%~<30%計(jì)3分,10%~<20%計(jì)4分,小于10%計(jì)5分。自然寄生率不清楚的計(jì)3分。
梢斑螟屬害蟲的防治效果是整個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中唯一不屬于自然屬性的指標(biāo),與經(jīng)濟(jì)重要性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。防治效果高則經(jīng)濟(jì)損失相對(duì)減輕,防治難度也相對(duì)減輕。對(duì)照宋玉雙 等描述的相關(guān)內(nèi)容[1],沒有防治措施的視為不需要防治,計(jì)0分;已有防治措施且防效不小于80%,計(jì)2分;已有防治措施且防效在70%~<80%的,計(jì)4分;已有防治措施且防效在60%~<70%的,計(jì)6分;已有防治措施且防效在50%~<60%的,計(jì)8分;已有防治措施且防效小于50%的,計(jì)10分。
1.6 已有的研究工作(P6) 研究工作與害蟲的經(jīng)濟(jì)重要性有密切的相關(guān)性,越是重要的種類受重視程度越高,開展的研究工作相對(duì)就多,發(fā)表的文獻(xiàn)也就多,本文作者首次提出并將其作為一項(xiàng)重要的參考性指標(biāo)用于經(jīng)濟(jì)重要性分析。根據(jù)“中國知網(wǎng)”(cnki.net)的檢索,截止到2020年6月,梢斑螟屬害蟲的研究文獻(xiàn)最多的是微紅梢斑螟D.rubella,有68篇;0篇文獻(xiàn)的是栗色梢斑螟D.castanea(僅可查到名稱記載);僅有1篇文獻(xiàn)的有6種梢斑螟。按每篇0.5分賦分計(jì)算。
將前5項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)得分相加,P=P1+P2+P3+P4+P5,其和即為該種梢斑螟的經(jīng)濟(jì)重要性分值(表1)。
表1 我國梢斑螟類害蟲的經(jīng)濟(jì)重要性分析匯總Tab.1 Scoring of economic importance analysis of Dioryctriap pests in China
每種梢斑螟經(jīng)濟(jì)重要性的大小按總分多少排序,排在前7位(30分以上)的依次是微紅梢斑螟、果梢斑螟、冷杉梢斑螟、赤松梢斑螟、樟子松梢斑螟、芽梢斑螟和云杉梢斑螟。微紅梢斑螟和赤松梢斑螟屬于赤松梢斑螟種團(tuán)(sylvestrellagroup),果梢斑螟和芽梢斑螟屬于松梢斑螟種團(tuán)(auranticellagroup),冷杉梢斑螟屬于冷杉梢斑螟種團(tuán)(abietellagroup),樟子松梢斑螟屬于樟子松梢斑螟種團(tuán)(mongolicellagroup),云杉梢斑螟屬于云杉梢斑螟種團(tuán)(schuetzeellagroup)。我國梢斑螟屬的5個(gè)種團(tuán)均有經(jīng)濟(jì)重要性的代表種類。
前5項(xiàng)以自然屬性為主的經(jīng)濟(jì)重要性分析結(jié)果(合計(jì)P)與第6項(xiàng)參考性指標(biāo)(P6)的結(jié)果是基本一致的。此次梢斑螟屬害蟲的經(jīng)濟(jì)重要性分析的最終結(jié)果,與我國梢斑螟屬害蟲的發(fā)生危害實(shí)際情況高度一致??壳暗奈⒓t梢斑螟、果梢斑螟、冷杉梢斑螟、赤松梢斑螟、樟子松梢斑螟、芽梢斑螟和云杉梢斑螟正是我國過去和當(dāng)前重點(diǎn)防控的種類。目前,個(gè)別種類在局部區(qū)域的危害更加突出,如樟子松梢斑螟目前在黑龍江局部地區(qū)危害相當(dāng)嚴(yán)重;冷杉梢斑螟、果梢斑螟等在黑龍江、吉林局部地區(qū)造成紅松Pinuskoraiensis種子大幅度減產(chǎn),經(jīng)濟(jì)損失巨大。
梢斑螟屬害蟲的經(jīng)濟(jì)重要性分析是對(duì)每一種梢斑螟害蟲的自然屬性、重視程度、開展的研究工作等的總體分析,對(duì)于突出重點(diǎn),強(qiáng)化主要害蟲管理具有重要意義。梢斑螟屬害蟲即可危害天然林,也嚴(yán)重危害人工林;在人工林中,即可危害防護(hù)林,也會(huì)危害種子園、母樹林。這類害蟲蛀食針葉樹的球果、主干、枝梢等部位,常與同屬或其他屬的害蟲伴隨發(fā)生或混合發(fā)生,往往會(huì)造成嚴(yán)重生態(tài)損失和經(jīng)濟(jì)損失。在完成梢斑螟屬害蟲的經(jīng)濟(jì)重要性總體分析后,應(yīng)加強(qiáng)直接經(jīng)濟(jì)損失、生態(tài)服務(wù)價(jià)值損失和生長量損失分析,建議開展檢疫性風(fēng)險(xiǎn)分析,加快和完善相關(guān)種類的基礎(chǔ)研究。
1)開展直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估。蛀果型梢斑螟屬害蟲往往造成極大的直接經(jīng)濟(jì)損失,有時(shí)甚至影響寄主植物的天然更新。以紅松上的冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟為例,僅對(duì)紅松種子初級(jí)產(chǎn)品,分析梢斑螟類害蟲危害球果造成的直接經(jīng)濟(jì)損失。紅松天然林一般要經(jīng)歷80 a才開始結(jié)實(shí),人工林一般20 a才開始正常結(jié)實(shí),種子豐產(chǎn)周期2~3 a。在東北一些重度發(fā)生區(qū),紅松球果被害率高達(dá)70%以上,多數(shù)發(fā)生區(qū)被害率達(dá)到40%以上,種子損失率達(dá)到25%以上,有的幾乎絕收[4-5]。
紅松種子的直接經(jīng)濟(jì)損失=紅松種子的產(chǎn)量損失×紅松種子當(dāng)年的單價(jià)。
以吉林森工露水河林業(yè)局為例[6],現(xiàn)有天然紅松母樹林1萬hm2,38萬株,按平均每株結(jié)果80個(gè)計(jì)算,平均每個(gè)球果可產(chǎn)種子0.13 kg,種子按20元/kg計(jì)算(2011年市場價(jià)格),總產(chǎn)量可達(dá)395.2萬kg,總產(chǎn)值可達(dá)7 904萬元。梢斑螟的危害按平均25%的種子損失率,可減少種子產(chǎn)量98.8萬kg以上,損失產(chǎn)值1 976萬元以上。
以黑龍江森工林口林業(yè)局為例[7],現(xiàn)有紅松人工林面積4萬hm2,其中進(jìn)入結(jié)實(shí)期1.33萬hm2,40萬株,按平均每株結(jié)60個(gè)球果,每個(gè)球果產(chǎn)松子0.1 kg計(jì)算,種子按 20元/kg計(jì)算,總產(chǎn)量240萬kg,年產(chǎn)值4 800萬元。梢斑螟的危害按平均25%的種子損失率,可減少種子產(chǎn)量60萬kg以上,損失產(chǎn)值1 200萬元以上。
《中國森林資源報(bào)告(2014—2018)》顯示,我國現(xiàn)有紅松林36.91萬hm2,蓄積4 347.77萬m3。人工紅松林30.91萬hm2,蓄積2 641.95萬m3[8]。每年梢斑螟的發(fā)生面積和危害程度如果不能得到有效控制,其直接經(jīng)濟(jì)損失將十分巨大。因此,應(yīng)加快完善經(jīng)濟(jì)損失方面相關(guān)研究,規(guī)范分析方法,為防控決策、森林產(chǎn)品保險(xiǎn)理賠等奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2)開展生態(tài)服務(wù)價(jià)值損失評(píng)估。樟子松梢斑螟是危害類型較為特殊的種類,可危害樟子松Pinus sylvestrisvar.mongolica主干、側(cè)枝、主梢,如遇強(qiáng)風(fēng),極易折斷,導(dǎo)致遍地折頭斷梢,林相殘破。樟子松梢斑螟的危害特點(diǎn)是緩慢的漸進(jìn)式危害,最終導(dǎo)致林分的毀滅。這種漸進(jìn)式危害對(duì)樟子松人工林不僅造成直接的經(jīng)濟(jì)損失,而且對(duì)涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、凈化空氣、防風(fēng)固沙、自然及人文景觀保護(hù)、生物多樣性保護(hù)等生態(tài)服務(wù)價(jià)值損失也很大。雖然年度的或最終的直接經(jīng)濟(jì)損失不容易計(jì)算,但至少應(yīng)包括林分本身價(jià)值的直接損失、每年的防治投入、被毀林分的清除、重新造林的費(fèi)用等。生態(tài)服務(wù)價(jià)值損失應(yīng)借鑒《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(GB/T 38582—2020)提供的測(cè)算方法開展細(xì)致深入的研究,嘗試開展測(cè)算工作,對(duì)科學(xué)評(píng)價(jià)樟子松梢斑螟等害蟲的生態(tài)服務(wù)價(jià)值損失,推而廣之開展這類工作奠定基礎(chǔ),也是森林保險(xiǎn)理賠的一個(gè)重要方面內(nèi)容。
3)開展生長量損失評(píng)估。蛀梢型梢斑螟屬害蟲以幼蟲鉆蛀針葉樹主梢,引起主梢枯死,側(cè)枝叢生,樹冠畸形,難以成材。以微紅梢斑螟為例[9],受害的馬尾松Pinusmassoniana平均樹高下降了22.3%,當(dāng)年梢長減少了24%~28%,地徑生長(樹高1.8 m以上)減少了2.43%,主梢受害后除影響當(dāng)年梢生長外還影響翌年梢生長。因此,應(yīng)針對(duì)多種蛀梢型梢斑螟害蟲開展不同蟲口密度下、不同寄主生長階段的生長量損失評(píng)估工作,為防治決策提供科學(xué)依據(jù)。
在梢斑螟屬害蟲對(duì)生長量損失研究的基礎(chǔ)上,建立生長量損失與幼蟲種群密度的回歸方程,由此確定危害的經(jīng)濟(jì)閾值(或生態(tài)閾值)及防治指標(biāo),為防治決策及防治措施的選擇提供依據(jù)。陳小玲等針對(duì)云杉梢斑螟的發(fā)生危害,嘗試開展了相關(guān)研究工作,通過對(duì)云杉梢斑螟種群密度與云杉主干新梢生長損失率關(guān)系的調(diào)查研究,建立了云杉主干新梢生長損失率與云杉梢斑螟幼蟲種群密度的回歸方程,在此基礎(chǔ)上研究了不同價(jià)格與不同有效藥劑防治云杉梢斑螟的防治指標(biāo)[10],可以借鑒。
4)開展檢疫性風(fēng)險(xiǎn)分析。蛀果型梢斑螟屬害蟲嚴(yán)格意義上不屬于種子害蟲,一般不具檢疫意義,但可隨球果的調(diào)運(yùn)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播。因此,生產(chǎn)上應(yīng)提倡對(duì)球果就地進(jìn)行處理后,調(diào)運(yùn)干凈的種子。如確實(shí)需要調(diào)運(yùn)球果,應(yīng)有針對(duì)性地提出檢疫要求。對(duì)于鉆蛀主干的樟子松梢斑螟,一些地方選用樟子松大苗(7 a生左右的幼樹)進(jìn)行城市綠化,存在人為擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)實(shí)情況,建議開展檢疫性風(fēng)險(xiǎn)分析(PRA)。
5)加強(qiáng)梢斑螟屬害蟲的基礎(chǔ)研究。通過對(duì)梢斑螟屬害蟲的文獻(xiàn)分析(P6項(xiàng)),我國梢斑螟屬害蟲的研究工作很不平衡,7種主要的種類研究較為深入,如微紅梢斑螟的研究已涉及到生物學(xué)特性、發(fā)生規(guī)律、種群動(dòng)態(tài)、防治技術(shù)(物理措施、生物措施、營林措施、化學(xué)藥劑)等,但近半數(shù)的種類研究工作不夠系統(tǒng),個(gè)別種類甚至沒有開展相關(guān)研究工作,致使本次經(jīng)濟(jì)重要性分析中多項(xiàng)自然屬性指標(biāo)難以準(zhǔn)確賦分,在一定程度上影響了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。各地應(yīng)創(chuàng)造條件針對(duì)本地的梢斑螟屬害蟲開展更加充分的研究工作。