蕭氏松莖象營林管理論文

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摘要：本文就營林措施對蕭氏松莖象種群及其棲息地小氣候的影響進行了研究。結果表明：采取清除寄主周圍50cm雜灌及其枯腐物的措施使蕭氏松莖象的蟲口密度平均下降了61.1%；其相對防治效果平均達66.8%。營林措施處理后蕭氏松莖象棲息地的光照強度、地面溫度、空氣溫度和土壤溫度均比對照區松林高，空氣相對濕度比對照區松林低，距地表越近，這一差異就越明顯。這些因子變化的綜合作用就打破了蕭氏松莖象原有的適宜微環境條件，這就能比較好地解釋了營林措施抑制蕭氏松莖象種群發生的原因。

關鍵詞：蕭氏松莖象，營林措施，小氣候，濕地松

蕭氏松莖象(Hylobitelusxiaoizhang)屬鞘翅目(Coleptera)象甲科(curculionidae),松莖象屬(Hylobilelus)(張潤志，1997)。主要危害濕地松(PinuselliottiiEngelm.)，火炬松(Pinus.taedaL.)等國外松。以幼蟲侵入樹干基部或根頸部蛀害韌皮組織為害,嚴重的切斷有機養分輸送,導致樹木死亡,其危害濕地松還造成大量流脂進而降低松脂產量(溫小遂等，2004a；Wenetal.，2004)。該害蟲自1988年在江西省首次被發現以來，先后又在湖南、湖北、廣東、廣西、貴州和福建等省陸續發生，面積已達28萬hm2，涉及119個縣市。僅江西就有55個縣發生蕭氏松莖象危害，面積達12萬hm2，林木枯死率達10-30%。在一些嚴重發生的林區，如永修縣云山墾殖場，已造成60%以上的林木死亡。蕭氏松莖象大范圍的發生與危害對林業建設和林農生產造成了巨大的經濟損失。

蕭氏松莖象猖獗發生的原因，除其自身具有較強的內稟增長能力外，還與其生存的環境條件密切相關。調查發現，蕭氏松莖象在植被覆蓋率高，土壤濕潤的林區發生嚴重，反之，在植被稀少，土壤干燥，陽光充沛的林分很少發生[4]。研究表明，蕭氏松莖象成蟲具有晝夜活動規律，即晚上上樹取食松枝、交配和擴散，清晨起爬回樹桿基部棲息、交配或產卵。樹桿基部是蕭氏松莖象成蟲生存的主要場所[2-3]。因此，蕭氏松莖象的發生與近地層的微環境有密切的關系。根據蕭氏松莖象這一發生特點，溫小遂等[5]采用清除寄主周圍50cm雜灌及其枯腐物的措施來破壞蕭氏松莖象生存的場所，結果明顯地抑制了蕭氏松莖象種群的發生。這一措施很可能破壞和改變了蕭氏松莖象適宜生存的微環境條件，但這方面研究尚未見報道。本文就營林措施導致蕭氏松莖象生存場所小氣候因子的變化進行研究，以期闡明這一措施抑制蕭氏松莖象種群發生的機理，揭示害蟲生存的環境條件與其種群變動的相互關系，為蕭氏松莖象的綜合治理提供理論依據。

1試驗地概況與方法

1.1試驗地概況

試驗地設在江西省信豐縣余村林場，位于25°17′11′′N，115°05′34′′E。選擇5塊試驗樣地，面積60～85hm2。樣地群落類型為濕地松+杉木(CunninghamialanceolataHook)+烏飯子(VacciniumbracteatumThumb)+烏藥(Linderaaggregate(Sims)Kosterm)+芒萁(Dicranopterisdichotoma(Thunb.)Bernh)，主要林下植被還有箬竹(Indocalamuslatifolius)、石斑木(Rhaphiolepisindica(L)Lindl)、黃梔子(GardeniajasminoidesEllis)、三葉赤楠(Syzygiumgrijsii(Hance)Merr.etPerry)等。濕地松為18年生，主林層郁閉度0.7～0.8，平均樹高9.2m，平均胸徑14.3cm，草灌蓋度90～98%，枯腐層厚度10～15cm，有蟲株率72～96.7%。

1.2方法

1.2.1營林措施對蕭氏松莖象種群的影響

于2006年4月，按溫小遂等（2006）的方法[9]，采用清除寄主周圍50cm雜灌及其枯腐物的措施對前4塊樣地進行處理，第5塊樣地作為對照，分別調查各樣地的蟲口密度。10月份，當第一代幼蟲都在3齡以上，分別于各試驗樣地和對照樣地隨機取樣30株調查第一代幼蟲平均蟲口密度，按下式計算各處理防治效果[14]：相對防治效果（％）=（施藥區蟲口下降率+對照區蟲口上升率）÷（100+對照區蟲口上升率）×100。

1.2.2營林措施對蕭氏松莖象棲息地小氣候環境的影響

隨機選擇1塊處理樣地，以第5塊樣地作為對照，分別在處理區內和對照區安裝實驗儀器。用DHM2型機動通風干濕表分別測定距地表0.2m和1.5m高度的氣溫和相對濕度；用地面溫度表、最高和最低溫度表測定地面溫度和最高、最低溫度；用曲管地溫表測定5cm、10cm、15cm、20cm深度土壤溫度；用直管地溫表測定40cm深度土壤溫度；用TES－1332A型照度計測定地表和距地表1.5m高度的光照強度[6-11]。儀器安裝按氣象觀測的常規方法[6]。

2006年8月1～30日，每天8:00同時在2塊樣地對地面最高、最低溫度、降雨量和蒸發量4項指標觀測1次；每天8:00、14:00和20:00分別對光照強度、空氣溫度、土壤溫度、相對濕度進行觀測。此外，每隔5～7天選擇典型晴朗天氣1天，對光照強度、空氣溫度、土壤溫度、相對濕度進行日變化觀測，即從7:00～20:00每1h觀測1次，共測4天，計算每個觀測時4天的平均值。并采用(當天地面最低溫度+前一天20:00地面溫度)/2的值替代凌晨2:00的地面溫度。統計全月資料，并用數理統計方法和SPSS13.0進行相關數據分析[11~17]。

2結果與分析

2.1營林措施對蕭氏松莖象種群的影響

各樣地平均蟲口密度變化情況見表1。從表1中可以看出：采取人工清除林下植被及其枯腐物的措施使蕭氏松莖象發生區的蟲口密度平均下降了61.1%；其相對防治效果平均達66.8%。

表1營林措施對蕭氏松莖象種群的影響

樣地號處理前蟲口密度(頭/株)處理后蟲口密度(頭/株)蟲口變化率(%)相對防治效果(%)

11.620.65-59.969.5

22.030.86-57.667.7

31.980.75-62.171.1

41.750.72-64.658.9

平均值1.850.75-61.166.8

CK1.762.31+31.3

備注：M-人工清除林下植被和枯腐物，CK-未做任何處理。

2.2營林措施對蕭氏松莖象棲息地光照強度的改變

從表2可知：營林措施處理區的光照強度明顯高于對照區。處理區和對照區地表平均光照強度分別為5940.2lx和441lx，二者差異極顯著(F=171.513;df=1,58;P<0.0001)；距地1.5m高度分別為9011.5lx和6470.2lx，二者差異極顯著(F=10.420;df=1,58;P=0.0021)。另外，對照區松林1.5m高度的平均光照強度是地表的14.7倍，差異極顯著(F=136.269;df=1,58;P<0.0001)，而在處理區1.5m高度的平均光照強度是地表的1.5倍，差異不顯著(F=1.298;df=1,58;P=0.2593)。

表2處理區和對照區松林光照強度的比較(勒克斯)

Tab.2ComparisonofthelightintensityinbothtreatedandCKplots(lx)

松林類型Plottype地表Thesurface林內1.5m高度attheheightof1.5m

8:0014:00平均值Average8:0014:00平均值Average

處理區treatedplot34958385.35940.2A3971.514051.49011.5A

對照區CK差值Differential310.9

3184.1571.1

7814.2441B

5499.24905.4

-933.98035

6016.46470.2B

2541.3

表中數據為平均值;不同大小寫字母分別表示SNK多重比較在1%和5%水平達顯著差異(下同).Meansfollowedbythesameletter(withincolumns)werenotsignicantlydifferent(p>0.01forcapitalletters,p>0.05forsmallletters;SNKmultiplerangtest),thesameforthefollowingtable.

○處理區地表SurfaceinTP;

●對照區地表SurfaceinCK;

△處理區1.5m高度At1.5mheightinTP;

▲對照區1.5m高度At1.5mheightinCK

備注:TP:treatedplot;下同:Thesamebelow

圖1處理區和對照區松林地表和1.5m高度光照強度日變化曲線

Fig.1Diurnalvariationofthelightintensityonsurfaceandatthe

heightof1.5minbothtreatedandCKplots.

從圖1中可以看出：營林措施處理區地表在7:00～20:00各觀測時的光照強度均高于對照區，前者日變化呈單峰型，而后者日變化平緩。處理區和對照區地面光照強度的日變幅分別為0～1270lx和0～16998lx，后者幅差是前者的13.4倍；1.5m高度的光照強度的日變幅分別為0～18664lx和0～27567lx，后者幅差是前者的1.48倍。

2.3營林措施對蕭氏松莖象棲息地氣溫的改變

由表3可知：營林措施處理區的氣溫明顯高于對照區區松林。處理區和對照區松林的日平均地面溫度分別為29.3℃和26,.6℃，相差2.7℃(F=81.879;df=1,58;P<0.0001)，地面最高溫度相差11.1℃,(F=101.226;df=1,58;P<0.0001)，地面最低溫度相差0.4℃(F=8.824;df=1,58;P=0.0043)，二者差異均達到極顯著水平。處理區和對照區在0.2m高度的平均氣溫相差0.4℃，差異也極顯著(F=13.779;df=1,58;P=0.0005)，在1.5m高度相差0.4℃，差異顯著(F=6.318;df=1,58;P=0.015)。

表3處理區和對照區松林不同高度溫度的比較(攝氏度)

Tab.3ComparisonofthetemperatureatdifferentheightinbothtreatedandCKplots(℃)

松林類型

Plottype地面Thesurface林內0.2m高度

attheheightof0.2m林內1.5m高度

attheheightof1.5m

2:008:0014:0020:00平均值Average最高溫Max最低溫Min8:0014:0020:00平均值Average8:0014:0020:00平均值Average

處理區Infestedplot25.626.837.327.429.3A40.8A23.8A26734.2.29.126.734.427124a

對照區CK25.225.429.426.226.6B29.7B24.2B26.533.726.028.7B26.334.326.329b

差值Differential0.41.47.91.22.711.1-0.40.20.30.70.40.40.10.80.4

○處理區地表SurfaceinTP;

●對照區地表SurfaceinCK;

△處理區0.2m高度At0.2mheightinTP;

▲對照區0.2m高度At0.2mheightinCK;

□處理區1.5m高度At1.5mheightinTP;

■對照區1.5m高度At1.5mheightinCK

圖2處理區和對照區松林地表、0.2m和1.5m高度溫度日變化曲線

Fig.2Diurnalvariationoftemperatureonthesurfaceandattheheight

of0.2mand1.5minbothtreatedandCKplots.

從圖2中可以看出：營林措施處理區在7:00～20:00各觀測時的氣溫均高于對照區。處理區和對照區地面溫度的日變幅分別為24.7～37.3℃和24.5～29.4℃,幅差分別為12.6℃和4.9℃，差異明顯；0.2m高度氣溫的日變幅分別為24.4～34.3℃和24.4～33.8℃,幅差分別為9.9℃和9.4℃；差異不明顯；1.5m高度氣溫的日變幅差異也不明顯。

2.4營林措施對蕭氏松莖象棲息地土壤溫度的改變

表4處理區和對照區松林土壤溫度的比較(攝氏度)

Tab.4ComparisonofthesoiltemperatureinbothtreatedandCKplots(℃)

類型

Type5cm深處土溫

soiltemperature

atdepthbelow5cm10cm深處土溫

soiltemperature

atdepthbelow10cm15cm深處土溫

soiltemperature

atdepthbelow15cm20cm深處土溫

soiltemperature

atdepthbelow20cm40cm深處土溫

soiltemperature

atdepthbelow40cm

8:

0014

:0020:

00平均值Ave-

rage8:

0014:

0020:

00平均值Ave-

rage8:

0014:

0020:

00平均值Ave-

rage8:

0014:

0020:

00平均值Ave-

rage8:

0014:

0020:

00平均值Ave-

rage

處理區

treatedplot25.30.428.228.0A25.328.928.027.4A25.627.827.827.0A25.827.027.526.8A25.725.525.625.6A

對照區CK25.127.326.726.4B25.226.526.526.1B25.225.726.125.7B25.025.125.425.2B24.824.824.824.8B

差值Differential0.23.11.51.60.12.41.51.30.42.11.71.30.81.92.11.60.90.70.80.8

由表4可知:營林措施處理區的土壤溫度高于對照區。處理區在5cm、10cm、15cm、20cm、40cm深處土壤的平均溫度依次為：28℃、27.4℃、27.0℃、26.8℃、25.6℃；而對照區相應為：26.4℃、26.1℃、25.7℃、25.2℃、24.8℃，差值相應為1.6℃(F=76.557;df=1,58;P<0.0001)、1.3℃(F=71.352;df=1,58;P<0.0001)、1.3℃(F=106.352;df=1,58；P<0.0001)、1.6℃(F=148.569;df=1,58;P<0.0001)、0.8℃(F=245.484;df=1,58;P<0.0001)，二者差異均達到極顯著水平。處理區和對照區土壤平均溫度差值在溫度最高時段尤為明顯，如14:00，處理區松林距地表5cm深處土壤平均溫度比對照區松林要高3.1℃；10cm、15cm、20cm、40cm深處依次高2.4℃、2.1℃、1.9℃、0.4℃，土層越深，差值越小。

○處理區5cm深度At5cmdepthinTP;

●對照區5cm深度At5cmdepthtinCK;

△處理區10cm深度At10cmdepthtinTP;

▲對照區10cm深度At10cmdepthinCK;

□處理區20cm,深度At20cmdepthinTP;

■對照區20cm深度At20cmdepthinCK

圖3處理區和對照區松林內5cm、10cm、20cm深處土壤溫度日變化曲線

Fig.3Diurnalvariationofsoiltemperatureatthedepthbelow5cm、

10cm、20cminbothtreatedandCKplots.

圖3顯示：營林措施處理區不同深度的土壤在7:00～20:00各觀測時的溫度均比對照區高，并且土壤越深，其差值越小，溫度最大值出現的時間也越遲。處理區在5cm、10cm、15cm、20cm、40cm深處土壤的溫度日變幅分別為5.4℃、4.0℃、1.9℃；對照區相應為2.3℃、1.6℃、0.4℃；差值依次為3.1℃、2.4℃、1.5℃。

2.5營林措施對蕭氏松莖象棲息地相對濕度的改變

從表5可知：蕭氏松莖象處理區的空氣相對濕度低于對照區。處理區和對照區在0.2m高度的平均相對濕度分別為76.6%和79.6%，二者差異極顯著(F=18.293；df=1,58；P<0.0001)；在1.5m高度分別為74.7%和76.1%，二者差異顯著(F=4.442；df=1,58；P=0.0394)。

表5處理區和對照區松林相對濕度的比較(百分率)

Tab.5ComparisonoftherelativehumidityinbothtreatedandCKplots(%)

松林類型

Plottype林內0.2m高度attheheightof20cm林內1.5m高度attheheightof1.5m

8:0014:0020:00平均值Average8:0014:0020:00平均值Average

處理區Infestedplot88.557.783.776.6A88.354.78174.7a

對照區CK差值Differential89.8

-1.760.7

-388.3-4.479.6B

-390.0

-1.753.3

1.486.7

-5776.7b

-2

3結語與討論

害蟲的發生與環境密切相關。其中大環境影響害蟲的生存與分布，小環境則為害蟲提供選擇自身所需的生活條件，因此直接影響害蟲種群的生存與繁衍。對小環境中棲境的結構進行適當的改變，就可能引起害蟲種群發生較大的改變，這已在東亞飛蝗、馬尾松毛蟲等重大害蟲綜合治理中得到證實（馬世駿，1960；陳昌潔，1990）。本研究在蕭氏松莖象發生嚴重的林區采取清除林下植被和枯腐物的措施使害蟲的有蟲株率下降了73%，這與溫小遂等人（2006）的研究結果相一致。本研究還證實：這種措施導致了蕭氏松莖象生存場所小氣候因子的變化。害蟲棲息地特定的地形、植被和土壤類型共同調節而形成環境中小氣候[13]。小氣候的改變，其溫、濕、光等要素均有所改變，從而影響害蟲種群的發生[13]。溫度直接影響昆蟲的生長速度、繁殖、行為和數量等。每一種昆蟲都有一定的適溫范圍(孫儒泳，1996)。Wenetal.（2007)研究表明：蕭氏松莖象成蟲適溫范圍較窄，在19℃～25℃的條件下，蕭氏松莖象成蟲生命活動最旺盛，但超過30℃，則隨著時間的持續存活個體逐漸減少。本研究表明：營林措施處理后蕭氏松莖象棲息地的地面溫度、空氣溫度、土壤溫度都比對照區松林高，距地表越近，這一差異就越明顯。這說明蕭氏松莖象發生區經過營林措施處理后，溫度環境較不適宜其種群的生存與繁殖。

環境中的濕度也是影響害蟲種群發生的主要因素之一。不同類型的昆蟲要求的濕度范圍不同。溫小遂等(2005)研究表明：在25℃與相對濕度95%的條件下，蕭氏松莖象成蟲取食量最大，產卵最多，歷期最長；而相對濕度低于80%則會降低成蟲的取食量和產卵量，縮短成蟲的壽命；并且卵只有在相對濕度95%的條件下才能存活。因此，濕度是影響蕭氏松莖象種群繁衍最重要的限定性因子。本研究表明：營林措施處理后蕭氏松莖象棲息地內的相對濕度明顯比發生區松林低。這也說明蕭氏松莖象發生區經過營林措施處理后，濕度條件較不適宜其種群的生存與繁殖。

光是影響昆蟲趨性、活動行為和生活方式的重要因素。本研究表明：營林措施處理顯著提高了蕭氏松莖象棲息地的光照強度。其結果必然加快林間地面的蒸發,有助于保持土壤的干燥[14]。而植被稀少，土壤干燥，陽光充沛的林分蕭氏松莖象很少發生(溫小遂等，2004b)。這也說明蕭氏松莖象發生區經過營林措施處理后，光照條件較不適宜其種群的生活。

綜上所述，營林措施處理后蕭氏松莖象棲息地的光照強度、地面溫度、空氣溫度和土壤溫度均比對照區松林高，空氣相對濕度比對照區松林低，距地表越近，這一差異就越明顯。這些因子的綜合作用就打破了蕭氏松莖象原有的適宜微環境條件，這就能比較好的解釋營林措施抑制蕭氏松莖象種群發生的原因。此外，樹桿基部是蕭氏松莖象成蟲生存的主要場所[2-3]，因此采用清除雜灌和枯腐物等營林措施還能破壞其在林間藏覓的條件，提高天敵攻擊的機率，這些有待于進一步研究。

致謝：承蒙北京林業大學李鎮宇教授、江西農業大學肖金香教授、史東平教授、劉興平博士和余村林場全體員工的指導和幫助,謹此致謝。

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