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        白蟻對(duì)枯木與活樹的取食選擇研究

        2022-05-21 01:36:42王思忠曾小虎李寧
        中國(guó)森林病蟲 2022年2期
        關(guān)鍵詞:危害

        王思忠,曾小虎,李寧

        (成都市房屋安全事務(wù)中心/成都市白蟻防治研究中心,四川成都 610016)

        白蟻是一類營(yíng)群居生活的社會(huì)性昆蟲,可取食活體植物、干枯植物、木材等,其食性因種類不同而差異較大[1]。白蟻可加速枯木(枝)落葉的分解、提高土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)等促進(jìn)活樹的生長(zhǎng)[2],也可蛀食活樹韌皮部及木質(zhì)部,阻止水分及養(yǎng)分的輸送從而導(dǎo)致樹勢(shì)衰弱甚至死亡[3]。因此,掌握白蟻對(duì)活樹和枯木的取食喜好有利于分清其對(duì)活樹生長(zhǎng)的利與害,對(duì)科學(xué)防控白蟻危害綠化樹木具有重要意義。

        近年來(lái),國(guó)內(nèi)有關(guān)綠化樹木白蟻種類及其危害的調(diào)查研究較多,由于各地綠化樹種、氣候、土壤等不同,綠化樹木白蟻種類及其優(yōu)勢(shì)種、主要受害樹種也有明顯差異[4-5]。四川省白蟻種類較豐富[1,6],成都、宜賓、攀枝花等地相繼開展了有關(guān)綠化樹木白蟻危害的調(diào)查研究[7-9],但對(duì)優(yōu)勢(shì)種白蟻取食選擇綠化樹種的規(guī)律未見相關(guān)報(bào)道研究。筆者對(duì)四川省成都等16個(gè)市(州)城市區(qū)域的公園、行道及住宅小區(qū)內(nèi)活樹及枯木白蟻種類進(jìn)行調(diào)查,統(tǒng)計(jì)分析采自活樹、枯木的白蟻標(biāo)本數(shù)量差異,將采自活樹的優(yōu)勢(shì)種白蟻標(biāo)本數(shù)量進(jìn)行聚類分析,旨在弄清白蟻對(duì)枯木和活樹的選擇取食規(guī)律,為綠化樹種的合理選擇及其白蟻危害防控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)自然概況

        四川省(26°03′~34°19′N,97°21′~108°12′E)位于中國(guó)西南,地處長(zhǎng)江上游,東西長(zhǎng)1 075 km,南北寬超過(guò)900 km。全省地貌差異大,地形復(fù)雜多樣。西部為高原、山地,東部為盆地、丘陵。全省可分為四川盆地、川西北高原和川西南山地三大部分。四川盆地氣候溫暖濕潤(rùn),大部分地區(qū)年降水量900~1 200 mm,屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,植被為亞熱帶常綠闊葉林。川西北高原,屬于青藏高原東南一隅,高寒氣候,高山草甸植被。川西南山地為橫斷山脈北段,山高谷深,山河相間,氣候植物呈垂直分布,主要分布為寒帶針葉林、溫帶針闊混交林、北亞熱帶常綠和落葉混交林、中亞熱帶常綠闊葉林[10]。

        1.2 調(diào)查方法

        2010—2020年每年3—11月,對(duì)四川盆地和川西南山地范圍共計(jì)16個(gè)市(州)的城市區(qū)域內(nèi)公園、行道以及住宅小區(qū)內(nèi)枯木、活樹的白蟻種類進(jìn)行調(diào)查。對(duì)疑似有白蟻取食的活樹樹干、樹洞以及枯木等進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)白蟻后立即用鑷子將其輕輕夾入裝有75%乙醇的5 mL離心管中保存,并放入寫有標(biāo)本編號(hào)等信息的硫酸紙,同時(shí)完整記錄該標(biāo)本采集時(shí)間、地點(diǎn)、數(shù)量等信息,采自活樹的標(biāo)本則記錄綠化樹種名稱。標(biāo)本采集時(shí)盡可能采集到兵蟻,并注意標(biāo)本的完整性。標(biāo)本采集后,在室內(nèi)將標(biāo)本中的雜質(zhì)清除,并添加或更換乙醇溶液,乙醇溶液應(yīng)浸過(guò)標(biāo)本保存為宜[11]。

        1.3 標(biāo)本鑒定

        利用Olympus SZ51體視顯微鏡觀察標(biāo)本,參照《中國(guó)動(dòng)物志昆蟲綱第十七卷等翅目》[1]對(duì)白蟻標(biāo)本進(jìn)行種類鑒定。

        1.4 數(shù)據(jù)分析

        采用Excel 2007對(duì)標(biāo)本采集數(shù)量及其比例進(jìn)行計(jì)算。利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)各白蟻種類在活樹和枯木的采集數(shù)量,采用t檢驗(yàn)方法分析白蟻對(duì)活樹、枯木取食的差異;優(yōu)勢(shì)種白蟻對(duì)各綠化樹種的取食規(guī)律則以其在各綠化樹種(不含未采集到的綠化樹種)的采集標(biāo)本份數(shù)為分析指標(biāo),數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換,采用組間平均鏈鎖法,測(cè)度距離為平方歐式距離,進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析,生成聚類分析樹形圖[12]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 白蟻種類及組成

        調(diào)查采集白蟻標(biāo)本共計(jì)1 467份,鑒定出白蟻18種,分別隸屬于白蟻科Termitidae的土白蟻屬Odontotermes,鼻白蟻科Rhinotermitidae的散白蟻屬Reticulitermes、桿白蟻屬Stylotermes、乳白蟻屬 Coptotermes,木白蟻科Kalotermitidae的樹白蟻屬Glyptotermes(表1)。其中,白蟻種類最多的屬為散白蟻屬,共有13種;其次為樹白蟻屬,有2種;土白蟻屬、桿白蟻屬、乳白蟻屬各有1種。標(biāo)本采集數(shù)量占采集總數(shù)比例大于1%的白蟻種類共有8種,其中黑胸散白蟻Reticulitermes chinensis數(shù)量最多,其次為黑翅土白蟻 Odontotermes formosanus,采集標(biāo)本數(shù)量分別為685份和517份,占采集總數(shù)的比例分別為46.7%和35.2%(表1)。

        表1 四川盆地和川西南山地城市區(qū)域內(nèi)白蟻種類組成Tab.1 Species composition of termites from urban areas in Sichuan Basin and Mountain Area of Southwest Sichuan

        2.2 樹木存活狀態(tài)對(duì)白蟻取食的影響

        從活樹、枯木采集的白蟻標(biāo)本數(shù)量分別為557份和910份,占采集總數(shù)的比例分別為38.0%和62.0%(表2)。經(jīng)兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),枯木白蟻標(biāo)本采集數(shù)量為(318±5)份,顯著高于采自活樹的標(biāo)本數(shù)量(198±3)份。黑胸散白蟻、黑翅土白蟻等12種白蟻采自枯木的標(biāo)本數(shù)量及所占比例高于活樹,而臺(tái)灣乳白蟻、隴南樹白蟻等4種白蟻采自活樹的標(biāo)本數(shù)量及所占比例高于枯木,雙斑樹白蟻、細(xì)顎散白蟻等2種白蟻采自活樹和枯木的標(biāo)本數(shù)量及所占比例相等(表2),說(shuō)明不同種類的白蟻在不同樹木存活狀態(tài)下采集情況存在差異。

        表2 活樹與枯木白蟻標(biāo)本采集情況Tab.2 Termite samples collected from living trees and dead wood

        2.3 優(yōu)勢(shì)種白蟻對(duì)綠化樹種的取食選擇

        不同白蟻種類對(duì)樹木種類的取食存在差異。對(duì)在各樹種采集的黑胸散白蟻標(biāo)本數(shù)量進(jìn)行聚類分析,以平方歐式距離4.0作為最佳距離分割點(diǎn),可將黑胸散白蟻危害的樹種分為4大類,香樟Cinnamomum camphora、銀杏Ginkgo biloba為一類,大葉女貞Ligustrum compactum、桃樹Amygdalus persica、柳樹Salix babylonica等7種樹木為一類,柚樹Citrus maxima、櫻花Cerasus serrulata等14種樹木為一類,紫薇Lagerstroemia indica、榆樹Ulmus pumila等16種樹木為一類(圖1)。對(duì)在各樹種采集的黑翅土白蟻標(biāo)本數(shù)量進(jìn)行聚類分析,以平方歐式距離1.0作為最佳距離分割點(diǎn),可將黑翅土白蟻危害的樹種分為2大類,香樟為一類,重陽(yáng)木Bischofia polycarpa、天竺桂Cinnamomum japonicum等25種樹木為一類(圖2)。由此表明,黑胸散白蟻和黑翅土白蟻均較易危害香樟,對(duì)銀杏、大葉女貞等其他樹種的危害則存在差異。

        圖1 黑胸散白蟻取食綠化樹種聚類分析樹狀圖Fig.1 Dendrogram of cluster analysis of afforested trees fed by R.chinensis

        圖2 黑翅土白蟻取食綠化樹種聚類分析樹狀圖Fig.2 Dendrogram of cluster analysis of afforested trees fed by O.formosanus

        3 結(jié)論與討論

        本次調(diào)查采集的白蟻種類18種,隸屬于3科5屬。其中花胸散白蟻Reticulitermes fukienensis、蟹腿散白蟻Reticulitermes cancrifemuris不在譚速進(jìn)報(bào)道的四川省白蟻名錄中,而名錄中可危害綠化樹木的種類如黃翅大白蟻Macrotermes barneyi、蔡氏桿白蟻Stylotermes tsaii等未在本次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)[6]。原因可能如下:一是由于隨著近年全國(guó)各地跨區(qū)域綠化樹木移栽的頻繁,一些危害樹木的白蟻種類隨之被攜帶至新的適生地生存繁衍[13]。二是本次調(diào)查主要在市(州)的城市區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,不同生境的白蟻種類存在差異[14]。三是本次調(diào)查采集的白蟻標(biāo)本鑒定主要采用形態(tài)學(xué)分類法,容易產(chǎn)生同種異名的情況[15]。因此,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)各地綠化樹木白蟻危害的調(diào)查,在跨區(qū)域的樹木移栽過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)白蟻危害檢查,做好綠化樹木白蟻危害的防控,同時(shí)采用形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合的手段加強(qiáng)對(duì)白蟻種類的鑒定,提高分類鑒定的準(zhǔn)確性。

        綠化樹木白蟻優(yōu)勢(shì)種種類與所調(diào)查區(qū)域的地理位置、氣候條件以及樹木種類等密切相關(guān)[4-5,16]。已有對(duì)四川省綠化樹木白蟻優(yōu)勢(shì)種類的調(diào)查研究表明,成都市以黑胸散白蟻為優(yōu)勢(shì)種類[8],宜賓、攀枝花以黑翅土白蟻為優(yōu)勢(shì)種類[7,9]。本次對(duì)四川省16個(gè)市(州)的綠化樹木進(jìn)行白蟻種類調(diào)查,黑胸散白蟻、黑翅土白蟻均為綠化樹木白蟻優(yōu)勢(shì)種類,與之前四川省部分地區(qū)調(diào)查研究結(jié)果基本一致。

        白蟻?zhàn)鳛樽匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)中的分解者,其選擇取食枯木與活體樹木的差異多為定性描述[1]。本次調(diào)查通過(guò)對(duì)活體樹木、枯木采集白蟻標(biāo)本的數(shù)量進(jìn)行比較,表明枯木上采集的白蟻標(biāo)本數(shù)量顯著多于活體植物上,定量分析證明了白蟻不僅可在活體植物上取食,而且對(duì)干枯植物與木材有著特殊嗜好的規(guī)律[1],原因可能與枯木經(jīng)腐朽菌作用后更利于白蟻取食有關(guān)[17]。本次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)常被用來(lái)支撐固定綠化樹木的支撐木也是白蟻取食的重要對(duì)象,因此在選擇綠化樹木的支撐材料時(shí)應(yīng)盡量避免選用木質(zhì)支撐材料。

        目前,有關(guān)白蟻對(duì)活體綠化樹木生長(zhǎng)影響的研究報(bào)道較多,主要有以下三類研究觀點(diǎn):一是表明白蟻不會(huì)危害活樹的活體組織,僅取食死體組織,不影響樹木正常生長(zhǎng),較少危害健康樹木[18-19]。二是表明白蟻會(huì)危害活樹,影響其生長(zhǎng),甚至導(dǎo)致其死亡[20-21]。三是表明白蟻對(duì)活樹的危害與白蟻種類、樹木種類、樹齡、樹木長(zhǎng)勢(shì)等有關(guān)[4]。本次調(diào)查表明不同種類的白蟻在活樹、枯木上采集的數(shù)量存在差異,一定程度上證明了白蟻的食性因其種類不同而異[1],但對(duì)活體綠化樹木生長(zhǎng)的影響有待進(jìn)一步研究。

        已有研究表明白蟻對(duì)木材的取食率受白蟻種類和木材種類的顯著影響[22-23],對(duì)不同樹木種類的喜食程度存在較大差異[18,24]。目前,針對(duì)黑胸散白蟻、黑翅土白蟻取食選擇研究較多[17,25-26],但研究結(jié)果并不一致,熊強(qiáng)等研究表明黑胸散白蟻?zhàn)钕茶駱淦27],黃海娣 等研究表明黑胸散白蟻?zhàn)钕彩炒沽婉R尾松Pinus massoniana[22],蔣家文 等研究表明黑翅土白蟻主要危害桉樹、銀樺Grevillea robusta、黑荊樹Acacia mearnsii[28],謝美崇 等研究表明黑翅土白蟻主要危害香樟和桉樹[29]。由此可見,在對(duì)黑胸散白蟻、黑翅土白蟻的取食選擇研究中,隨著研究區(qū)域、范圍、方法等的不同其研究結(jié)果存在較大差異。筆者通過(guò)對(duì)四川省部分地區(qū)綠化樹種黑胸散白蟻、黑翅土白蟻標(biāo)本采集數(shù)量進(jìn)行聚類分析,結(jié)果表明香樟為兩優(yōu)勢(shì)種白蟻?zhàn)钕策x擇取食的對(duì)象,而對(duì)其他樹木的選擇存在差異。因此,今后城市建設(shè)過(guò)程中在選擇綠化樹種時(shí)應(yīng)盡量避免栽植香樟等易被優(yōu)勢(shì)種白蟻?zhàn)鳛槿∈硨?duì)象的樹木,因地制宜選擇抗蟻樹種,強(qiáng)化生態(tài)防治在綠化樹木白蟻防控中的作用。

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