李源,金勝利,何駿,王修敏
(1.霍山縣林業(yè)有害生物監(jiān)測防控中心,安徽 六安237200;2.霍山金坤農(nóng)林開發(fā)有限公司,安徽 六安237200)
松褐天牛(Monochamus alternatus)又稱松墨天牛、松天牛,屬鞘翅目天???、溝脛天牛亞科、墨天牛屬,完全變態(tài),其生活周期有卵、幼蟲、蛹和成蟲,是松樹的一種蛀干害蟲[1]。松褐天牛主要危害樹干、枝條的韌皮部和木質(zhì)部,破壞、切斷輸導(dǎo)組織,影響水分、養(yǎng)分運(yùn)輸,同時(shí)又是松材線蟲病的主要傳播媒介。松材線蟲病是松樹毀滅性病害,在國內(nèi)已呈跳躍式擴(kuò)散,形勢十分嚴(yán)峻。目前,控制松材線蟲病傳播的主要手段是疫情監(jiān)測和媒介天牛防治。因此,研究松褐天牛種群羽化規(guī)律對控制松材線蟲病具有十分重要的意義。
目前對松褐天牛羽化規(guī)律的研究主要集中在氣候、生物、水分等因子的影響,對地形因子如海拔高度對羽化規(guī)律影響的報(bào)道較少[2-4]。為弄清松褐天牛在不同海拔高度的羽化規(guī)律,項(xiàng)目組采用誘捕器在不同海拔高度誘捕松褐天牛成蟲,研究其發(fā)生規(guī)律,以期為松褐天牛的預(yù)測預(yù)報(bào)和綜合治理等工作提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地位于安徽省霍山縣境內(nèi)的下符橋鎮(zhèn)、太陽鄉(xiāng)和上土市鎮(zhèn),屬大別山北坡,海拔高度100~900 m,年均氣溫15.1℃,年降雨量1 391.2 mm,年均相對濕度80%左右,無霜期220 d。全年土壤總凍期46 d,凍土深小于6 cm,一般土壤凍結(jié)始于12月中旬、終于翌年2月上旬。屬北亞熱帶濕潤溫暖季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,小氣候異常顯著。
霍山縣有林地面積15.67萬hm2,其中松林面積3.73萬hm2。全縣16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和1個(gè)國有林業(yè)總場,均分布有馬尾松和黃山松。其中試驗(yàn)地所在的下符橋鎮(zhèn)松林面積1 360 hm2、太陽鄉(xiāng)2 526.67 hm2、上土市鎮(zhèn)6 433.33 hm2。霍山縣自2014年發(fā)現(xiàn)松材線蟲病以來,全縣松林均受到松材線蟲病的嚴(yán)重威脅。
誘捕器采用ZM-60型,廈門三浦生物科技公司生產(chǎn);誘芯采用APF-1持久增強(qiáng)型信息素誘芯,福建辰康農(nóng)林科技有限公司生產(chǎn)。誘捕器主要由頂蓋、十字擋板、接蟲漏斗、防逃逸接口和集蟲桶等部件組成;誘芯主要成分為松褐天牛聚集信息素和萜烯類化合物。
2020年3 月至10月,在天牛成蟲羽化期利用誘捕器進(jìn)行誘捕,觀察松褐天牛羽化的始見期、始盛期、高峰期、盛末期和終見期,以及松褐天牛羽化的數(shù)量等。
在霍山縣下符橋鎮(zhèn)、太陽鄉(xiāng)和上土市鎮(zhèn)按100 m、300 m、500 m、700 m和900 m共5個(gè)高程設(shè)置試驗(yàn)地,分6次重復(fù),共30個(gè)處理。試驗(yàn)地的坡度、坡向、坡位基本一致,林分年齡、密度、結(jié)構(gòu)相似,其中海拔100 m、300 m、500 m試驗(yàn)地樹種為馬尾松,海拔700 m、900 m試驗(yàn)地樹種為黃山松。每個(gè)重復(fù)相隔50 m,并統(tǒng)一在林緣懸掛一個(gè)誘捕器,懸掛高度為3 m。誘捕器自懸掛日開始,每隔2 d收集一次,按雌雄成蟲分類統(tǒng)計(jì)數(shù)量;之后清理誘捕器,按照使用說明書定期更換誘芯。試驗(yàn)連續(xù)5 d沒有收集到成蟲后終止。
松褐天牛羽化期可分為始見期、始盛期、高峰期、盛末期和終見期。始見期為第一次誘捕到松褐天牛成蟲的時(shí)間,終見期為最后一次誘捕到松褐天牛成蟲的時(shí)間,高峰期為每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)松褐天牛捕獲成蟲總數(shù)連續(xù)兩天達(dá)到15頭以上的時(shí)間段,始盛期為天牛始見期至高峰期開始的時(shí)間段,盛末期為高峰期至終見期的時(shí)間段。
表1不同海拔高度松褐天牛羽化的始盛期、高峰期和盛末期時(shí)間
從表1可以看出,海拔100 m的天牛羽化始見期早于海拔300 m、500 m、700 m、900 m的羽化始見期,最高相差16 d。總體來看,隨著海拔高度的升高,呈現(xiàn)出天牛羽化始見期向后延遲的趨勢。
從天牛羽化高峰期的開始時(shí)間來看,海拔100 m、300 m、500 m、700 m、900 m分別各自早于或等于高一海拔高度的開始時(shí)間,天牛羽化高峰期呈現(xiàn)出隨著海拔高度升高,出現(xiàn)延遲現(xiàn)象。
從天牛羽化終見期來看,海拔100 m和海拔500 m兩者的時(shí)間是一致的,為10月1日;海拔300 m的終見期為10月5日;海拔700 m和海拔900 m的終見期是一致的,為10月13日。海拔100 m和海拔900 m的終見期相差12 d,總體呈現(xiàn)出隨著海拔高度升高,終見期向后延遲。本研究中出現(xiàn)海拔700 m和海拔900 m的天牛羽化終見期比低海拔遲的現(xiàn)象,可能的原因之一是2020年秋季總體氣溫高于往年,10月上中旬平均氣溫達(dá)到20℃以上,導(dǎo)致羽化期延長;二是海拔700 m和海拔900 m的樹種為黃山松,可能因寄主不同存在差異,有待后期進(jìn)一步觀察。
綜上分析,松褐天牛的羽化期總體上呈現(xiàn)出隨著海拔高度升高,羽化始見期、始盛期、高峰期、盛末期和終見期向后延遲的規(guī)律。主要原因可能是海拔高度上升,氣溫隨之下降,從而影響天牛的羽化。松褐天牛成蟲羽化需要一定的有效積溫,由于海拔高度不同,溫度差異較大,成蟲羽化期存在較大差異。
表2 不同海拔高度松褐天牛羽化始盛期、高峰期和盛末期的數(shù)量
從表2可以看出,不同海拔高度松褐天牛羽化總數(shù)為:海拔100 m為820頭、海拔300 m為702頭、海拔500 m為767頭、海拔700 m為1 019頭、海拔900 m為1 033頭。隨海拔高度升高,羽化數(shù)量呈增加趨勢。其中海拔100 m的羽化數(shù)量大于海拔300 m、海拔500 m的羽化數(shù)量,原因可能與海拔100 m所處的小環(huán)境有關(guān)。研究結(jié)果表明,總體上海拔高度與羽化數(shù)量呈正相關(guān),這與趙錦年研究一致[5]。
不同海拔高度天牛羽化始盛期的羽化數(shù)量占羽化總數(shù)的百分比分別為0.61%、2.28%、2.09%、2.06%和7.84%,海拔100 m與海拔900 m相差7.23%。隨著海拔升高,始盛期羽化數(shù)量占羽化總數(shù)的百分比總體呈上升趨勢。松褐天牛羽化高峰期的羽化數(shù)量占總羽化總數(shù)的百分比分別為95.49%、93.59%、95.05%、94.41%和89.84%,海拔100 m與海拔900 m相差5.42%;隨著海拔高度的升高,高峰期羽化數(shù)量占羽化總數(shù)的百分比值總體呈下降趨勢。羽化盛末期各處理間的羽化數(shù)量占總羽化數(shù)量的比值分別3.9%、4.13%、2.87%、3.53%和2.32%,海拔100 m與海拔900 m相差1.57%;隨著海拔高度的升高,盛末期羽化數(shù)量占羽化總數(shù)的百分比值總體呈下降趨勢。海拔高度對松褐天牛羽化數(shù)量的影響,可能還是與溫度有關(guān);研究表明,海拔每上升100 m,溫度下降0.56℃,海拔越低溫度越高;反之海拔越高溫度越低;始盛期內(nèi),海拔低溫度上升快,羽化也快,從而快速進(jìn)入羽化高峰期;隨著海拔升高始盛期數(shù)量相對較多,高峰期數(shù)量相對較少。到了盛末期,海拔越高溫度越低,影響松褐天牛羽化速度,羽化數(shù)量隨著海拔升高而減少。
圖1 松褐天牛羽化期出現(xiàn)的峰值
從圖1可以看出,不同海拔高度松褐天牛羽化期均出現(xiàn)兩個(gè)高峰,海拔100 m羽化的第一個(gè)峰值出現(xiàn)在5月下旬,第二峰值出現(xiàn)在7月下旬和8月上旬;海拔300 m羽化的第一個(gè)峰值出現(xiàn)在5月下旬,第二峰值出現(xiàn)在8月中旬和8月下旬;海拔500 m羽化的第一個(gè)峰值出現(xiàn)在6月中旬,第二峰值出現(xiàn)在8月上旬;海拔700 m羽化的第一個(gè)峰值出現(xiàn)在6月上旬,第二峰值出現(xiàn)在8月下旬;海拔900 m羽化的第一個(gè)峰值出現(xiàn)在6月上旬,第二峰值出現(xiàn)在8月上旬。
對比發(fā)現(xiàn),海拔100 m羽化的第一個(gè)峰值高于第二個(gè)峰值,但海拔300 m、海拔500 m和海拔700 m和海拔900 m羽化的第一個(gè)峰值均低于第二個(gè)峰值;海拔高度100 m和300 m的第一個(gè)峰值出現(xiàn)的較早,海拔高度500 m、700 m和900 m第一個(gè)峰值出現(xiàn)的較遲;第二峰值出現(xiàn)時(shí)間,各海拔高度差異并不顯著,沒有呈現(xiàn)出隨著高度升高而變化的趨勢。
在霍山縣,不同海拔高度松褐天牛羽化始見期、始盛期、高峰期、盛末期和終見期隨海拔的升高而向后延遲,海拔100 m與900 m的羽化始見期相差16 d、高峰期開始時(shí)間相差26 d、終見期相差12 d,松褐天牛成蟲羽化期受海拔高度影響較為明顯。在浙江余姚地區(qū)開展的松褐天牛羽化規(guī)律研究表明,高山地區(qū)天牛成蟲始見期比平原地區(qū)推遲近30 d,羽化高峰期比平原推遲20 d,羽化末期比平原推遲20 d[6]。雖然推遲時(shí)間與本次試驗(yàn)不同,但都呈現(xiàn)出隨海拔升高,羽化期向后推遲的規(guī)律。
趙錦年等研究認(rèn)為,天牛羽化具有一個(gè)明顯的高峰期,高峰期一般出現(xiàn)在5月下旬至6月中旬期間。本研究中不同海拔高度松褐天牛羽化期均出現(xiàn)兩個(gè)高峰,但海拔不同,峰值不同。松褐天牛羽化第一高峰時(shí)段集中在5月下旬與6月中旬,第二高峰時(shí)間出現(xiàn)在8月上旬與8月下旬,與相關(guān)研究不一致。可能的原因是松褐天牛羽化高峰期因地理環(huán)境不同會(huì)存在差異,如霍山縣氣候特點(diǎn)是6月下旬至7月下旬之間是梅雨季節(jié),且期間連續(xù)陰雨,松褐天牛在雨天停止飛行,或溫度下降后羽化數(shù)量也隨之減少,后期溫度上升、天氣晴好,天牛誘捕的數(shù)量上升,故形成兩個(gè)高峰。高峰期是松褐天牛成蟲傳播松材線蟲病及控制危害的關(guān)鍵時(shí)期[5-7],掌握松褐天牛羽化的高峰期意義十分重大。
目前,松材線蟲病防治的主要措施是進(jìn)行疫木清理。疫木除治性采伐應(yīng)當(dāng)在松褐天牛非羽化期進(jìn)行。本次試驗(yàn)結(jié)果表明,霍山縣松褐天牛的羽化期為4月中旬至10月上旬,其中高峰期出現(xiàn)在5月下旬至6月中旬,8月上旬至8月下旬,這段時(shí)間是松褐天牛防治的重要時(shí)期。