劉 悅,賈 平,童 清,郭小瑋
(普洱市林業(yè)和草原科學(xué)研究所,云南普洱665000)
紅花寄生Scurrula parasitica L.隸屬于桑寄生科Loranthaceae 梨果寄生屬Scurrula,為半寄生性植物,主要分布于云南、四川、貴州、廣西、湖南、福建、臺(tái)灣等?。▍^(qū)),生長(zhǎng)于海拔20—800m 的沿海平原或山地常綠闊葉林中[1]。紅花寄生主要含有黃銅、槲皮素等化學(xué)物質(zhì)[2],具有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕、養(yǎng)血安胎和降血壓的功效[3];藥理研究表明紅花寄生還有增加冠狀動(dòng)脈血流量、降壓、利尿及抗病毒等作用[4]。
紅花寄生的寄主主要有女貞、石榴、桑、夾竹桃、荷花玉蘭等[5~6],但在普洱市林區(qū),紅花寄生以思茅松為唯一寄主,主要侵染思茅松枝干或整個(gè)樹(shù)冠,通過(guò)吸根吸取思茅松枝干營(yíng)養(yǎng),導(dǎo)致枝梢生長(zhǎng)細(xì)弱、枝干或整個(gè)樹(shù)冠枯萎,使整株生長(zhǎng)受到影響,嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致思茅松整株死亡。
2014-2016年對(duì)普洱市林區(qū)紅花寄生進(jìn)行全面調(diào)查,發(fā)現(xiàn)景谷縣、鎮(zhèn)沅縣思茅松受紅花寄生危害嚴(yán)重,受害面積達(dá)到800 余hm2。思茅松作為普洱市的鄉(xiāng)土樹(shù)種,對(duì)該地區(qū)的森林生態(tài)平衡及林產(chǎn)業(yè)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,因此,開(kāi)展紅花寄生危害與分布特征研究,進(jìn)行紅花寄生防治工作勢(shì)在必行。本次研究通過(guò)調(diào)查景谷縣、鎮(zhèn)沅縣紅花寄生對(duì)思茅松的危害情況,能夠探明紅花寄生的危害與環(huán)境因子的關(guān)系,掌握紅花寄生在思茅松上的分布特征,為下一步開(kāi)展紅花寄生防治工作提供理論依據(jù)。
景谷縣地處東經(jīng)100°02′-101°07′、北緯22°49′-23°52′之間,最高海拔2920 m,最低海拔813 m,屬亞熱帶山原季風(fēng)氣候,年平均氣溫22.1 ℃,年降水量為1354 mm,≥10°的積溫為7360.9 ℃,年平均日照時(shí)數(shù)2065.3 h。
鎮(zhèn)沅縣位于東經(jīng)100°21′-101°31′、北緯23°24′-24°22′之間,海拔高差在774 m-3137.6 m 之間,屬亞熱帶季風(fēng)區(qū)內(nèi),年平均氣溫18.5 ℃,年降水量1235 mm,年平均日照時(shí)數(shù)為2065 h,年內(nèi)分配較均勻。
在景谷縣、鎮(zhèn)沅縣思茅松林內(nèi),根據(jù)不同海拔、坡向、坡度、林分組成、林齡、林分郁閉度等環(huán)境因子設(shè)置5 塊樣地(詳見(jiàn)表1),每個(gè)樣地內(nèi)調(diào)查思茅松100 株,統(tǒng)計(jì)被紅花寄生侵染株數(shù)、紅花寄生在每株寄主上的株數(shù),計(jì)算受害率及寄生強(qiáng)度,分析紅花寄生危害與各環(huán)境因子的關(guān)系。
表1 樣地基本情況
寄生率=被感染寄主株數(shù)/寄主總株數(shù)
單株受害率=單株被寄生枝梢數(shù)/單株總枝梢數(shù)
寄生強(qiáng)度=寄主上寄生植物總個(gè)體數(shù)/寄主總個(gè)體數(shù)[7~8]
在鎮(zhèn)沅縣紅花寄生發(fā)生嚴(yán)重的思茅松林內(nèi)設(shè)置5 塊標(biāo)準(zhǔn)樣地,樣地面積50 m×50 m,每塊樣地隨機(jī)調(diào)查20 株思茅松,調(diào)查紅花寄生株數(shù),分析紅花寄生在思茅松上的空間分布格局。
利用SPSS 分析軟件對(duì)不同環(huán)境下紅花寄生數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,得出紅花寄生危害與各環(huán)境因子的關(guān)系;采用聚集指標(biāo)法,分別測(cè)定C、K、I、CA、m*-m、m*/v、La/m 等指標(biāo),并采用Taylor 的冪法則、Iwao 的m*-m 回歸分析法及蘭星平的m*-v、La-m 回歸分析方法[9~10]進(jìn)行檢驗(yàn),確定紅花寄生在思茅松上的空間分布格局。
在景谷縣、鎮(zhèn)沅縣設(shè)置5 塊樣地進(jìn)行紅花寄生危害情況調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2結(jié)果表明,景谷縣2 塊樣地中10a 生思茅松受害較輕,30a 生思茅松林受害較為嚴(yán)重;鎮(zhèn)沅縣3 塊樣地中20a 生思茅松受害較輕,40a、50a 生思茅松受害嚴(yán)重。
表2 紅花寄生危害情況
紅花寄生更易于侵害30a~50a 生的成熟林或過(guò)熟林,對(duì)20a 以下生思茅松林危害輕。為了驗(yàn)證這一點(diǎn),我們將在下一步進(jìn)行紅花寄生的危害與環(huán)境因子的分析。
調(diào)查還發(fā)現(xiàn),20a 以下思茅松林僅在與成熟林相接的林緣有紅花寄生侵染,林中未發(fā)現(xiàn)紅花寄生,說(shuō)明侵染幼林的紅花寄生可能由成熟林傳播而來(lái)。
通過(guò)調(diào)查5 塊樣地的海拔、坡向、坡度、林分組成、林齡、林分郁閉度等環(huán)境因子,用SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件建立紅花寄生的發(fā)生與各環(huán)境因子的回歸方程:
y=91.0+28.0x1-11.5x2-14.0x3-12.5x4
R=0.988
其中x1為林分組成,x2為坡向,x3為林分郁閉度,x4為林齡,海拔、坡度這2 個(gè)環(huán)境因子被剔除出回歸方程,說(shuō)明海拔、坡度對(duì)紅花寄生的發(fā)生影響不顯著。
方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 方差分析
方差分析結(jié)果表明,該多元線性回歸方程F=51.677,顯著值Sig.=0.000<0.01,表明該回歸關(guān)系極顯著。但各環(huán)境因子的偏回歸系數(shù)相應(yīng)的t 值和顯著性概率(詳見(jiàn)表4)則表明了該回歸方程不是最優(yōu)方程。
表4 各變量偏回歸系數(shù)t 值及其檢驗(yàn)
對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步回歸分析,結(jié)果如下:
y=-17.767+15.167x1+7.4x4
Sig.x1=0.024<0.05
Sig.x4=0.005<0.01
逐步回歸分析結(jié)果表明,林分組成對(duì)紅花寄生的發(fā)生影響顯著(Sig.x1=0.024<0.05),林齡對(duì)紅花寄生的發(fā)生影響極顯著(Sig.x4=0.005<0.01),坡向和林分郁閉度2 個(gè)環(huán)境因子沒(méi)有引入方程,說(shuō)明這2 個(gè)環(huán)境因子對(duì)紅花寄生的發(fā)生影響不顯著。
紅花寄生的發(fā)生與思茅松的樹(shù)齡相關(guān)性極顯著,可能是因?yàn)榧t花寄生更傾向于選擇生長(zhǎng)健壯、枝梢粗壯、營(yíng)養(yǎng)豐富的寄主,這更有利于紅花寄生的生長(zhǎng)、繁殖;紅花寄生的發(fā)生與林分組成顯著相關(guān),可能是由于混交林內(nèi)生態(tài)平衡度更高,林內(nèi)物種的豐富度越高越有利于紅花寄生的生長(zhǎng)。
在逐步回歸方程中,坡向、林分郁閉度2 因子雖然未被引入,但紅花寄生的發(fā)生與這2 因子也存在一定關(guān)系。紅花寄生在南坡發(fā)生更為嚴(yán)重,且林分郁閉度越小危害越嚴(yán)重,這可能與光照有一定關(guān)系。南坡為陽(yáng)坡,陽(yáng)光更為充足,林分郁閉度越小光照越充分,這些條件都更有利于紅花寄生生長(zhǎng)。
對(duì)鎮(zhèn)沅縣危害嚴(yán)重的30 a~50 a年生思茅松林進(jìn)行樣地調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 紅花寄生分布情況調(diào)查
表5結(jié)果顯示,5 塊樣地被侵染思茅松為72株,紅花寄生總株數(shù)為650 株,紅花寄生在思茅松上的寄生強(qiáng)度為9.03,總體方差為33.889,平均擁擠度為11.783。
計(jì)算各樣地及總體聚集度指標(biāo)值,結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 聚集度指標(biāo)值
5 塊樣地總體擴(kuò)散系數(shù)C>1,負(fù)二項(xiàng)分布K 值=3.280<8,叢生指標(biāo)I>0,CA>0,m*/m 指標(biāo)值>1,m*/v指標(biāo)值<1,La/m 指標(biāo)值>1,表明紅花寄生在思茅松上的空間分布型為聚集分布。
將表5的數(shù)據(jù)分別用Taylor 冪法則、Iwao 的m*-m 模型及蘭星平的m*-v 模型、La-m 模型進(jìn)行回歸檢驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表7。
表7 回歸分析法
各回歸模型的參數(shù)估計(jì)值表明,紅花寄生在思茅松上的空間分布格局為聚集分布。其中蘭星平的2 模型相關(guān)系數(shù)r 值分別為0.995、0.965,表明相關(guān)性極顯著;m*-m 模型相關(guān)系數(shù)r=0.937,相關(guān)性顯著;Taylor 冪法則相關(guān)系數(shù)r=0.841,相關(guān)性不顯著。
將各回歸模型作散點(diǎn)圖,其變化趨勢(shì)及擬合效果見(jiàn)圖1。
圖1結(jié)果表明,La-m 模型的擬合效果最好。
圖1 各回歸模型散點(diǎn)圖
調(diào)查發(fā)現(xiàn),紅花寄生在30 a 以上生思茅松上危害嚴(yán)重,思茅松平均受害率為84.33 %,在20 a 以下生思茅松上危害較輕,平均受害率為17.00 %。通過(guò)對(duì)紅花寄生危害與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行多元線性回歸分析,表明紅花寄生的發(fā)生與林齡、林分組成關(guān)系密切,思茅松林齡越大,紅花寄生危害越嚴(yán)重,且紅花寄生更傾向于寄生在思茅松混交林內(nèi);其發(fā)生與坡向、林分郁閉度有一定關(guān)系,但關(guān)系不顯著,與海拔、坡度關(guān)系不明顯。采用聚集度指標(biāo)法、回歸分析法對(duì)紅花寄生的空間分布格局進(jìn)行分析,結(jié)果表明紅花寄生在思茅松上的空間分布格局為聚集分布。
目前對(duì)紅花寄生的研究主要集中在紅花寄生的藥用價(jià)值方面,對(duì)其發(fā)生與環(huán)境的關(guān)系研究未見(jiàn)報(bào)告,普洱市紅花寄生的相關(guān)研究尚屬空白。近年來(lái),普洱市對(duì)“天然林保護(hù)工程”越來(lái)越重視,對(duì)森林生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈,加之普洱市獨(dú)特的地理位置及優(yōu)越的水熱條件,使該地區(qū)成熟林及過(guò)熟林比重逐漸加大,這些都為紅花寄生提供了非常有利的生長(zhǎng)、繁殖條件,導(dǎo)致普洱市很多思茅松林受紅花寄生侵染嚴(yán)重,同時(shí)對(duì)新造幼林也造成一定危害。
本次研究基本探明了紅花寄生的危害與環(huán)境的關(guān)系,掌握了紅花寄生在思茅松上的空間分布格局,能夠?qū)ζ斩屑t花寄生的防治起到指導(dǎo)作用,為保護(hù)普洱市的森林生態(tài)提供科學(xué)依據(jù)。