周 瑤,李建東,孫妮妮,周靖靖,劉成杰
(1.山東長(zhǎng)島國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理中心,山東 長(zhǎng)島 265800;2.威海市文登區(qū)昆崳山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)綜合服務(wù)中心,山東 文登264400;3.淄博市魯山自然保護(hù)區(qū)管理中心,山東 博山 255205;4.煙臺(tái)市森林資源監(jiān)測(cè)保護(hù)服務(wù)中心,山東 萊山 264000)
松材線蟲病也稱松樹萎蔫病[1],是松樹主要病害,也是毀滅性病害,可造成松樹大量甚至幾乎全部死亡。松墨天牛是松材線蟲的媒介昆蟲,在健康松樹林間啃食樹皮嫩枝、鉆蛀樹干,傳播和攜帶松材線蟲病[2]。
長(zhǎng)島海洋生態(tài)文明綜合試驗(yàn)區(qū)(以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)島綜試區(qū))位于山東半島與遼東半島之間,黃、渤海交匯處,曾是山東省唯一的海島縣,島嶼面積59.25 km2(含灘涂),南北長(zhǎng)56.40 km,海岸線總長(zhǎng)度146.41 km,島陸總面積56 km2,海岸線長(zhǎng)度146.60 km,海域面積4 800 km2,地理坐標(biāo)為東經(jīng)120°35′28″~120°56′36″,北緯37°53′30″~38°23′58″[3]。林地總面積3 260.74 hm2,其中針葉林1 939.95 hm2,主要為黑松林,約占長(zhǎng)島林地總面積59.49%,主要分布于南長(zhǎng)山島、北長(zhǎng)山島、大黑山島、砣磯島、大欽島、南隍城島和北隍城島等島嶼的中上部丘陵。長(zhǎng)島綜試區(qū)自1990年首次發(fā)現(xiàn)松材線蟲病以來,已累計(jì)發(fā)病面積近400 hm2,造成近6萬株松樹死亡,直接威脅林地和國土安全以及生產(chǎn)生活環(huán)境。為提高松材線蟲病防控效果,我們對(duì)松墨天牛種群及其動(dòng)態(tài)進(jìn)行了調(diào)查監(jiān)測(cè),分析蟲害產(chǎn)生的原因和規(guī)律,并提出防治建議。
在長(zhǎng)島綜試區(qū)南長(zhǎng)山島、北長(zhǎng)山島、大黑山島、砣磯島、大欽島等地,選擇地形地勢(shì)等立地條件,以及林分結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)狀況等最具代表性的松林,分別設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)點(diǎn),每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)懸掛ZM-80型誘捕設(shè)備。
懸掛誘捕器時(shí)選擇地勢(shì)高、通風(fēng)好、便于靈活作業(yè)的山頂、山脊、林道等空氣流通較好地段及適于懸掛誘捕器的樹木,將ZM-80型松墨天牛誘捕器掛設(shè)在離地面高度3 m左右的樹枝上,底部高過林下灌叢,誘捕器間隔50 m左右。在5個(gè)島嶼內(nèi)每年共計(jì)懸掛誘捕器500個(gè),約每3 hm2林地設(shè)置1個(gè),本試驗(yàn)誘捕器懸掛及周圍環(huán)境狀況如表1所示。
表1 長(zhǎng)島綜試區(qū)松墨天牛誘捕器設(shè)置點(diǎn)概況
長(zhǎng)島綜試區(qū)5個(gè)島嶼懸掛誘捕設(shè)備的時(shí)間為每年5-10月,同時(shí)選取長(zhǎng)島綜試區(qū)2019-2021年同一時(shí)段的氣象數(shù)據(jù),其中有效積溫的發(fā)育起點(diǎn)溫度采用14.3 ℃[4-5],對(duì)比分析松墨天牛成蟲種群數(shù)量變化與氣象因子之間的關(guān)系[6],相關(guān)情況詳如表2。
從長(zhǎng)島綜試區(qū)各島嶼內(nèi)懸掛誘捕器誘捕到的松墨天牛數(shù)據(jù)(表3)可看出,2019-2021年,長(zhǎng)島綜試區(qū)5個(gè)島嶼松墨天牛主要發(fā)生在7-9月,不同年份該階段占年總數(shù)量74.3%~88.6%,6月占比為8.8%~24.8%,10月及其它月份誘捕數(shù)量占比較低;不同島嶼,一年中誘捕數(shù)最多的月份不盡相同,南長(zhǎng)山島、北長(zhǎng)山島、大黑山島6、7月逐步上升,在8月達(dá)最高峰,之后又逐步下降;砣磯島、大欽島7、8月差別不大,為高峰期,從6月上升到8月后又逐步下降;不同年份的不同月份誘捕數(shù)量占比不盡相同,如南長(zhǎng)山島、北長(zhǎng)山島2019年6月誘捕數(shù)占比低于10%,其他年份都高于20%,這種現(xiàn)象可能和當(dāng)年氣候尤其是有效積溫有關(guān)。
一年中6-10月,不同島嶼不同月份誘捕數(shù)量變化趨勢(shì)基本保持一致,即1年中不同月份松墨天牛成蟲數(shù)量變化都呈單峰拋物線形,高峰期主要在7月中旬至下旬或8月上旬至下旬,7月或8月誘捕到的成蟲數(shù)量最多,對(duì)應(yīng)表2中7-8月≥10 ℃有效積溫?cái)?shù)最大,這是松墨天牛生活史與氣候條件綜合作用的結(jié)果。長(zhǎng)島綜試區(qū)獨(dú)特的地理環(huán)境,使得氣溫回升較晚,季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)間較慢、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),一般進(jìn)入5月溫度開始上升,10月逐漸回落,最高溫度、降水量均出現(xiàn)在7-9月,由此可以分析得出,松墨天牛成蟲活動(dòng)受到氣候因子影響明顯,成蟲活動(dòng)時(shí)間在春末夏初至深秋時(shí)期,高峰期出現(xiàn)在盛夏至秋初。
表2 長(zhǎng)島綜試區(qū)松墨天牛誘捕設(shè)備監(jiān)測(cè)點(diǎn)2019-2021年氣象因子匯總概況
表3顯示,2019-2021年5個(gè)島嶼松墨天牛數(shù)量整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),且下降幅度較大,為35.3%~58.6%,南長(zhǎng)山島、北長(zhǎng)山島、大黑山島松墨天牛數(shù)量從2019年下降到2020年后又稍有上升,而砣磯島、大欽島松墨天牛數(shù)量2019-2021年一直下降。2019年與2020、2021年誘捕數(shù)量差別較大,是3年內(nèi)最多的一年,林間蟲口密度最大、樹木死亡率最高、枯立木較多。這既是2019年利用誘捕器防控松墨天牛,加強(qiáng)營(yíng)林措施、補(bǔ)植造林、清理病死樹,減少松墨天牛寄生樹種等綜合防治的結(jié)果,也可能與氣候條件密切相關(guān)。從2019-2021年氣象數(shù)據(jù)(表2)可以看出,2019年≥5 ℃、≥10 ℃有效積溫均高于其他年份,適宜松墨天牛羽化、生長(zhǎng);2020年長(zhǎng)島綜試區(qū)春季多風(fēng)且受“倒春寒”等因素影響,部分松墨天牛幼蟲未孵化為成蟲,誘捕到的松墨天牛成蟲數(shù)量較上年同期大幅下降,降幅44%;2021年雨水充沛、春季溫度較其他年度明顯升高,為松墨天牛幼蟲提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,在繼續(xù)實(shí)施防控措施的情況下,導(dǎo)致有的島嶼松墨天牛成蟲誘捕數(shù)略有上升,這也反映出當(dāng)?shù)厮赡炫?shù)量是多種因素綜合作用的結(jié)果。
從表2、3看出,不同島嶼2019-2021年各年份單位林地面積誘捕的松墨天牛數(shù)量不同,為9.1~48.5頭·hm-2,南長(zhǎng)山島2019年最高;2019-2021年平均11.9~32.8頭·hm-2,大欽島最高;總體看,北長(zhǎng)山島、大黑山島單位林地面積誘捕的松墨天牛成蟲數(shù)量較低,其他3島嶼誘捕到的數(shù)量較高。這可能與林分類型、郁閉度、人為活動(dòng)、害蟲發(fā)生起始年份即持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短等有關(guān),南長(zhǎng)山島、北長(zhǎng)山島、砣磯島人口數(shù)量較多,人為活動(dòng)面積大,對(duì)林區(qū)環(huán)境造成污染嚴(yán)重,人為傳播風(fēng)險(xiǎn)較高;南長(zhǎng)山島是海島地區(qū)發(fā)生病害最早的島嶼,松墨天?;鶖?shù)大,成蟲誘捕數(shù)量多;北長(zhǎng)山島蟲害發(fā)生時(shí)間較晚,疫區(qū)面積小,并得到了及時(shí)有效的控制,松墨天牛成蟲誘捕數(shù)量最少;砣磯島、大欽島、大黑山島林分類型均為黑松純林,林分結(jié)構(gòu)不合理、抗病性較差,且砣磯島、大欽島的林分郁閉度高,易造成蟲害傳播,所以,這兩個(gè)島嶼松墨天牛成蟲誘捕數(shù)量也相對(duì)偏多。
長(zhǎng)島綜試區(qū)松墨天牛的羽化期為每年5-10月,其中主要集中在6-8月,2019-2021年該期分別占全年75.29%、75.34%、91.00%;北長(zhǎng)山島、大黑山島誘捕到的松墨天牛數(shù)量較少,危害相對(duì)較輕,南長(zhǎng)山島、砣磯島、大欽島等誘捕到的松墨天牛數(shù)量較多,危害相對(duì)較重;2019-2021年松墨天牛誘捕數(shù)量整體呈逐年下降趨勢(shì),采取誘捕器誘捕,營(yíng)林措施、補(bǔ)植造林、清理病死樹,減少松墨天牛寄生樹種等綜合防治取得了效果。不同林分類型的松墨天牛密度不同,黑松純林品種單一、林分郁閉度高,松墨天牛蟲害發(fā)展快、蟲口密度大、樹木死亡率高;混交林樹種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗病性強(qiáng),不易造成蟲害大面積傳播,蟲口密度小、樹木死亡率低。不同島嶼的松墨天牛密度不同,與陸地相鄰的島嶼人口密度大、人為活動(dòng)對(duì)林區(qū)環(huán)境造成影響,增加傳播風(fēng)險(xiǎn),蟲害控制難度大,蟲口密度大。反之,與陸地距離遠(yuǎn)、人口密度低的島嶼,林分受到人為影響弱,松墨天牛蟲害能夠通過治理得到有效控制,蟲口密度低。
長(zhǎng)島綜試區(qū)懸掛松墨天牛誘捕設(shè)備的時(shí)間應(yīng)在5-10月,尤其6-8月,此期是防治關(guān)鍵期,應(yīng)增加設(shè)備數(shù)量,可以采用懸掛誘捕設(shè)備、藥劑噴灑、設(shè)引誘木、伐除死樹并燒毀等多種方式綜合防治,提高誘捕效果。應(yīng)根據(jù)各島嶼受人為影響程度、林分結(jié)構(gòu)等及其造成的松墨天牛種群發(fā)展趨勢(shì),精準(zhǔn)防治,加強(qiáng)各島嶼間松材線蟲檢疫檢測(cè)并堅(jiān)持春秋季普查和日常巡查,進(jìn)一步強(qiáng)化林分管控,增加常綠和闊葉樹種,調(diào)整林分樹種結(jié)構(gòu),擴(kuò)大混交林面積,降低蟲害傳播風(fēng)險(xiǎn)。