楊 培,王亞丹,李 娜,熊忠平,董 瓊,唐文靜
(1.大理劍川劍湖濕地省級自然保護(hù)區(qū)管護(hù)局,云南 劍川 671300;2.劍川縣水務(wù)局,云南 劍川 671300; 3.西南林業(yè)大學(xué),云南 昆明 650224;4.云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,云南 昆明 650051)
劍湖濕地自然保護(hù)區(qū)地理位置位于云南省西北部,E99°55′~99°59.5′,N26°25′~26°31.5′,海拔約2188m。以劍湖為中心,由劍湖湖面和湖濱帶、玉華水庫及前兩者周邊面山河流匯水區(qū)和面山森林所組成,主要以劍湖濕地生態(tài)系統(tǒng)和珍稀瀕危野生動植物為保護(hù)對象;屬“自然生態(tài)系統(tǒng)類別”中的“內(nèi)陸濕地與水域生態(tài)系統(tǒng)類型”的自然保護(hù)區(qū)[1],劍湖是云南省重點(diǎn)保護(hù)的高原湖泊,被稱為劍川人民的母親湖。
劍湖濕地保護(hù)區(qū)楊樹林位于劍湖濕地自然保護(hù)區(qū)湖濱帶周邊,面積約51.18hm2(圖1)。
栽植的楊樹樹種主要有中林美荷楊(Populussp.)、北京楊(Populus×beijingensisW. Y. Hsu)、滇楊(PopulusyunnanensisDode)等,分布較為廣泛的物種群落為中林美荷楊,約占楊樹面積的65%,北京楊、滇楊分別占比為25%、10%。由于中林美荷楊具有易栽易活、生根性強(qiáng)、速生性、適種地域廣、耐嚴(yán)寒與高溫、耐干旱[2,3]等特點(diǎn),所以在劍湖周邊得到了大面積種植,經(jīng)過多年的生長,現(xiàn)已郁閉成林,為保護(hù)區(qū)本土鳥類、遷徙越冬鳥類及其它林下物種的生存、繁衍提供了良好的場所。隨著國家對生態(tài)修復(fù)力度的不斷加大,保護(hù)區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境逐年好轉(zhuǎn),動植物資源明顯增多,生物多樣性及生物鏈不斷完善,而湖濱帶楊樹林的存在,其獨(dú)特景觀現(xiàn)已成為劍湖周邊的風(fēng)景之一。
楊樹生長迅速,其生長過程中容易受到害蟲的影響[4~6]。近年來,保護(hù)區(qū)楊樹內(nèi)枯倒木及風(fēng)折木數(shù)量越來越多,影響保護(hù)區(qū)景觀及物種多樣性。初步調(diào)查發(fā)現(xiàn),該類植株中均有不同程度的蟲洞、蛀道存在。因此,盡早發(fā)現(xiàn)并根治蟲害問題迫在眉睫。
2.1.1 危害率典型調(diào)查法
通過前期調(diào)查并結(jié)合工作實(shí)際,按照3~7hm2設(shè)置一個標(biāo)準(zhǔn)樣地,對角線法隨機(jī)抽取胸徑大于8.0cm樣樹2~3株,共設(shè)置樣地7塊,楊樹樣樹18株[7],楊樹直徑與胸徑關(guān)系成正比(圖2)。
圖2 調(diào)查樣樹樹高、胸徑分布圖Fig.2 Distribution Map of Height and DBH of Sample Populus
2.1.2 樹干解析調(diào)查法
對所選取的18株楊樹進(jìn)行樹干解析調(diào)查,即從樹根基部伐倒樹木,從干基開始,每50cm為一個區(qū)段,剖開樹干,統(tǒng)計受害情況[8]。
2.1.3 蟲害種類鑒定
蛀干蟲害種類的鑒定,通過對林中病株上采回的幼蟲飼養(yǎng)出成蟲和林間捕獲成蟲進(jìn)行鑒定[9~13]。
2.2.1 天牛誘捕器防控技術(shù)試驗
在劍湖濕地保護(hù)區(qū)楊樹林設(shè)置10個天牛誘捕器,均勻布設(shè)在整個劍湖濕地保護(hù)區(qū)楊樹林范圍內(nèi),使用松墨天牛誘芯對天牛進(jìn)行誘捕并分析[14]。2019年7月-9月,每周記錄誘捕情況數(shù)據(jù),并做月度統(tǒng)計匯總。10個誘捕器可輻射控制面積為6.7hm2。
2.2.2 蛾類三角誘捕器防控技術(shù)試驗
在試驗區(qū)楊樹林設(shè)置40個透翅蛾誘捕器,通過誘捕的方式分析蛾類害蟲情況,2019年7月-9月,每周更換三角誘捕器并統(tǒng)計誘捕情況數(shù)據(jù)做月度統(tǒng)計匯總。
2.2.3 釋放天敵腫腿蜂防控技術(shù)試驗
在劍湖濕地保護(hù)區(qū)楊樹林共選取110株樹,每株放置2管腫腿蜂成蟲,每管腫腿蜂的數(shù)量在50~100頭左右,2019年7月開始至2020年12月,每月記錄腫腿蜂種群統(tǒng)計數(shù)據(jù),并做月度匯總[15]。
2.2.4 安置太陽能殺蟲燈防控技術(shù)試驗
在試驗區(qū)楊樹林整個區(qū)域內(nèi)安置8盞太陽能殺蟲燈(防控輻射范圍為0.7hm2,可輻射控制面積5.3hm2),每晚19時定時開燈,誘殺林內(nèi)所有具有趨光性的害蟲,2019年7月-9月,每周記錄誘捕情況數(shù)據(jù),并做月度統(tǒng)計匯總[16]。
2.2.5 生防菌噴施防控技術(shù)試驗
在試驗區(qū)楊樹林內(nèi)選擇了4個樣帶,對樣地噴施蛀干害蟲生防菌—白僵菌,2019年7月開始至2020年12月,每月記錄感染情況,并做月度匯總[17]。
3.1.1 樹干解析情況分析
通過對抽樣的18株不同胸徑的楊樹進(jìn)行樹干剖析,可得到這18株樹的蟲害分布位置。分析其分布位置顯示,所調(diào)查的楊樹均不同程度受到蛀干害蟲的危害,受害株率為100%。按照《林業(yè)有害生物發(fā)生及成災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)》(LY/T 1681-2006)和《主要林業(yè)有害生物成災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)》(林造發(fā)〔2012〕26號)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來判定,蛀干害蟲超過20%即達(dá)到嚴(yán)重危害和成災(zāi)標(biāo)準(zhǔn),必須進(jìn)行防治措施干預(yù)。
3.1.2 楊樹樹干解析危害情況
受害株率僅僅反映出楊樹總體危害情況,如果需要了解單株危害程度,必須進(jìn)行單株樹干解析。按照0.5m為一個區(qū)間,對調(diào)查楊樹主干從基部到樹梢進(jìn)行分段,每段劈開進(jìn)行詳細(xì)樹干解析調(diào)查。雖然每株樹高度不一樣,分成不同的段數(shù)也不同,但每株樹根據(jù)危害段數(shù)占每株數(shù)的總段數(shù)來進(jìn)行計算。
從樹干解析結(jié)果可以看出,受害楊樹單株最輕的蛀孔率31%,最高100%,平均達(dá)到71%;有蟲率最低0%,最高20%,平均7.5%;危害部位從樹根部到樹尖部均有危害,重度危害55.6%,中度危害38.8%,輕度危害5.6%。這樣的單株危害程度和結(jié)果,充分解釋了林分風(fēng)折情況常見的原因(表1)。
表1 調(diào)查樣樹樹干解析統(tǒng)計Tab.1 Statistical Table of Trunk Analysis of Survey Sample Trees
3.1.3 天牛誘捕器誘捕情況
2019年7-9月期間,誘捕試驗未能有效誘捕到麻點(diǎn)豹天牛。
3.1.4 三角誘捕器誘捕情況
2019年7-9月期間,通過使用不同類型誘芯的蛾類三角誘捕器進(jìn)行試驗,可得到使用了白楊透翅蛾誘芯和楊干透翅蛾誘芯的三角誘捕器的蛾類誘捕情況統(tǒng)計(表2)。
表2 三角誘捕器誘捕情況統(tǒng)計Tab.2 Statistics of Trapping by Triangle Trap 頭
3.1.5 腫腿蜂防控效果分析
對選取的110株楊樹進(jìn)行跟蹤調(diào)查,未能追蹤到腫腿蜂群落建立。
3.1.6 太陽能殺蟲燈防控效果分析
通過收集太陽能殺蟲燈害蟲收集盒內(nèi)的害蟲誘捕數(shù)量,可以清晰的看到7月-9月之間的誘捕情況(表3)。
表3 太陽能殺蟲燈誘捕情況統(tǒng)計Tab.3 Statistics of Trapping by Solar Lamp
3.1.7 生防菌噴施效果分析
由于噴施的白僵菌主要附著在楊樹樹體表面,對4個樣帶的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),未能檢測到主動感染深藏于楊樹蛀道內(nèi)的蛀干麻點(diǎn)豹天牛和楊干透翅蛾幼蟲。
通過收集分析劍川縣林木害蟲的歷史資料,結(jié)合在劍湖濕地自然保護(hù)區(qū)楊樹林進(jìn)行的外業(yè)調(diào)查,并同時采用室內(nèi)飼養(yǎng)相結(jié)合的方法,明確了劍湖濕地自然保護(hù)區(qū)楊樹林當(dāng)前主要發(fā)生的蟲害有兩大類型,即蛀干害蟲和食葉害蟲,而劍湖濕地保護(hù)區(qū)楊樹林片區(qū)危害較為嚴(yán)重的是蛀干害蟲麻點(diǎn)豹天牛、楊干透翅蛾。
3.2.1 蛀干害蟲
樹干解析可明顯的看到楊樹均不同程度的受到蛀干害蟲的危害,蛀孔率平均為71%。
1)麻點(diǎn)豹天牛(CoscinesthessalicisGressitt)主要以刻槽產(chǎn)卵在韌皮或木質(zhì)部表層越冬,來年幼蟲孵化后蛀道深入木質(zhì)部取食,老熟成蟲于來年8月開始羽化,羽化后主要取食葉片及嫩枝,而對寄主樹木的枝、干等部位造成蛀道及刻槽危害,嚴(yán)重影響寄主樹木的水分、養(yǎng)分運(yùn)輸吸收,造成寄主樹木枯死;
2)楊干透翅蛾(SesiasiningensisHsu)幼蟲頭年孵化注入樹皮下或駐入木質(zhì)部蟲道內(nèi)越冬,取食寄主樹木幼嫩組織,來年幼蟲進(jìn)入木質(zhì)部,繼續(xù)向上駐食,并形成20~30cm柱形蟲道,并有深褐色蟲糞排出;老熟成蟲于來年7月下旬化蛹,8月中旬開始陸續(xù)羽化成蟲。主要對寄主樹木造成樹皮干枯、開裂,嚴(yán)重的導(dǎo)致植株整株死亡或基部風(fēng)折。
3.2.2 食葉害蟲
根據(jù)采樣調(diào)查發(fā)現(xiàn),劍湖濕地楊樹食葉害蟲種類較多,其中數(shù)量最多的是楊枯葉蛾(GastropachapopulifoliaEsper)和背刺蛾(Belippahorrida),主要危害是幼蟲蠶食楊樹嫩芽和葉片,危害較嚴(yán)重時,能在短期內(nèi)將整個林木葉片吃光,嚴(yán)重影響林木生長。這兩類害蟲均有毒毛,人體皮膚不慎接觸會產(chǎn)生很大的刺激和過敏反映,對人類活動會造成較大困擾,很有必要進(jìn)行防治。
1)從樹干解析分析可知,季節(jié)性水淹區(qū)域和非水淹區(qū)域楊樹林均有明顯的蛀干害蟲危害,分布區(qū)域的不同并不是導(dǎo)致楊樹發(fā)生蟲害的因素之一;單一樹種的純林則會引起蟲害的集中連片發(fā)生,其中主要的蛀干害蟲為麻點(diǎn)豹天牛。
2)使用松墨天牛誘芯對麻點(diǎn)豹天牛的誘捕效果并不明顯,在誘芯的使用上應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)恼T芯,以達(dá)到良好的誘捕效果。兩種不同類型誘芯的三角誘捕器對楊干透翅蛾的誘捕在9月數(shù)量較多。
3)太陽能廣譜殺蟲燈,對趨光性和驅(qū)熱性的害蟲均有防治效果,特別是對鱗翅目蛾類具有很好的誘殺效果,由于殺蟲燈已破壞蛾類的身體結(jié)構(gòu),未能具體統(tǒng)計到數(shù)據(jù)。調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)楊樹食葉害蟲數(shù)量最多的為楊枯葉蛾和刺蛾,9月誘捕數(shù)量較多。
4)由于未獲取到相關(guān)的數(shù)據(jù),因而釋放天敵腫腿蜂、生防菌噴施防治效果不能得到有效證實(shí)。
從調(diào)查結(jié)果可以看到,劍湖濕地保護(hù)區(qū)楊樹林危害較為嚴(yán)重兩大類害蟲主要是蛀干害蟲(麻點(diǎn)豹天牛、楊干透翅蛾)和食葉害蟲(楊枯葉蛾、背刺蛾)等,針對調(diào)查研究結(jié)果,提出綜合防治策略及防治措施。
1)堅持以預(yù)防為主、防治結(jié)合、自然控制和積極消滅的原則,利用綜合防治、蟲害控制將植物檢疫、監(jiān)測預(yù)報及林業(yè)防治法中的適地適樹、科學(xué)造林、良種育苗,主伐利用、物理機(jī)械防治、化學(xué)防治、生物防治等多種措施手段有效的整合安排,以達(dá)到相互協(xié)調(diào)配合的目的。
2)針對劍湖濕地自然保護(hù)區(qū)的特性,在防治方法的選擇上要以生態(tài)學(xué)理論為依據(jù),同時兼顧劍湖自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境平衡穩(wěn)定,采用以營林措施為基礎(chǔ),物理、化學(xué)、生物防治等為輔助的綜合防治方法。
3)根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載[18~20],防治害蟲的方法根據(jù)效果和作用可以歸納為三類,即:徹底消滅、立即降低害蟲種群數(shù)量、控制害蟲種群的數(shù)量。而近代在蟲害防治方面又提出了兩個概念,即“綜合防治”、“害蟲控制”?!熬C合防治”著重于采用各類技術(shù)措施來消滅害蟲,從而達(dá)到防治的目的,而“害蟲控制”則側(cè)重于采用各類控制害蟲種群數(shù)量的措施,使害蟲數(shù)量低于引起經(jīng)濟(jì)損害的水平,從而降低蟲害發(fā)生率[21]。
4.2.1 適當(dāng)采用營造林措施
針對劍湖濕地自然保護(hù)區(qū)的特殊屬性,應(yīng)采用對生態(tài)環(huán)境以及生物多樣性損害較小的防治措施,因此,優(yōu)先采用營林措施手段[22],合理采用混交、更換品種的方式來達(dá)到防治的目的,同時應(yīng)合理采用森林撫育等技術(shù)手段,有效控制林分密度,達(dá)到控制蟲害的目的。
4.2.2 加強(qiáng)植物檢疫防止有害生物流動
對發(fā)生蟲害的植株,應(yīng)加強(qiáng)植物檢疫及蟲害管理,避免蟲害流入到健康林分區(qū)域造成大面積的感染;同時,在選擇造林樹種時,應(yīng)加強(qiáng)樹種的檢疫檢查力度[23],有效防止異地有害生物的流入,對本土樹種造成不可逆的損害,因此在造林樹種的選擇上應(yīng)優(yōu)先考慮本土抗病蟲害樹種。
4.2.3 科學(xué)防治,安全合理用藥
鑒于近年來對保護(hù)區(qū)內(nèi)湖泊水體水質(zhì)的要求,對保護(hù)區(qū)內(nèi)楊樹林蟲害的防治,應(yīng)采用綠色安全的方法[24~26],在殺蟲藥劑的選擇上應(yīng)選擇污染小、綠色環(huán)保、無殘留、對害蟲天敵無害的藥劑,同時,應(yīng)盡量避免大面積噴淋,采用打孔注入、點(diǎn)滴的方式,盡可能減少殺蟲藥劑對保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響。
1)樹干解析數(shù)據(jù)表明,劍湖濕地保護(hù)區(qū)楊樹林均不同程度受到蛀干害蟲的危害,且危害程度均已達(dá)到31%以上,超過嚴(yán)重危害標(biāo)準(zhǔn),這是造成劍湖濕地保護(hù)區(qū)楊樹林出現(xiàn)枯倒木、風(fēng)折木的主要原因。
2)從天牛誘捕情況分析,按照鞘翅目害蟲的誘捕的情況,鞘翅目害蟲對誘芯的專一性不是很高,應(yīng)用最廣泛松墨天牛誘芯的實(shí)際結(jié)果對保護(hù)區(qū)楊樹麻點(diǎn)豹天牛誘集效果不理想,應(yīng)予以研究更換。
3)從誘捕效果可以看出劍湖濕地楊樹透翅蛾防控選用楊干透翅蛾誘芯效果較白楊透翅蛾誘芯效果明顯,因此,在誘芯的選擇上選擇特定害蟲的濾芯,才能達(dá)到特定的效果。
4)太陽能廣譜殺蟲燈的使用,是一種環(huán)保無污染的防控技術(shù)手段,且對鱗翅目蛾類具有很好的誘殺效果,能有效的捕殺食葉害蟲,且在9月誘捕數(shù)量較多,因此,在劍湖濕地保護(hù)區(qū)是值得推廣應(yīng)用的防控技術(shù)。
5)生物防治方面,由于釋放的腫腿蜂種群由異地實(shí)驗室繁育而成,而并非本地擴(kuò)繁成功,在釋放后未能有效追蹤到種群結(jié)構(gòu)。另一方面,由于劍川縣海拔高,氣候冷涼,加之天敵的影響,限制了種群的發(fā)展。但作為生物防治方法,釋放腫腿蜂天敵、噴施白僵菌、建立食蟲鳥類、螳螂等天敵種群的建立等方法也是一個值得推薦和應(yīng)用的防治方法。
由于劍湖濕地自然保護(hù)區(qū)屬于自然保護(hù)地的特殊屬性,在蟲害防治方面要綜合各方面要素,因此,在下一步的研究中,應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾方面的工作。
1)應(yīng)尋求專用的麻點(diǎn)豹天牛誘芯,針對麻點(diǎn)豹天牛進(jìn)行特定研究,并在下一步的研究中進(jìn)行細(xì)致研究分析,填補(bǔ)相關(guān)技術(shù)漏洞。
2)根據(jù)適地適樹原則,混交樹種的選擇采用了本土樹種刺槐和梓樹,建議并在下步研究中要選取適當(dāng)樣地進(jìn)行試驗,得到具體數(shù)據(jù),以指導(dǎo)整個片區(qū)楊樹林進(jìn)行營林防治蟲害研究;另一方面,由于所研究的楊樹林的林權(quán)關(guān)系的特殊屬性,應(yīng)協(xié)調(diào)林業(yè)主管部門,開展森林撫育措施,減小自然郁閉度。
3)本研究中未能有效得到生物防治的兩種方法的群落建立及感染情況數(shù)據(jù),而作為自然保護(hù)地,應(yīng)著重此法的研究。