萧氏松茎象营林管理论文

摘要：本文就营林措施对萧氏松茎象种群及其栖息地小气候的影响进行了研究。结果表明：采取清除寄主周围50cm杂灌及其枯腐物的措施使萧氏松茎象的虫口密度平均下降了61.1%；其相对防治效果平均达66.8%。营林措施处理后萧氏松茎象栖息地的光照强度、地面温度、空气温度和土壤温度均比对照区松林高，空气相对湿度比对照区松林低，距地表越近，这一差异就越明显。这些因子变化的综合作用就打破了萧氏松茎象原有的适宜微环境条件，这就能比较好地解释了营林措施抑制萧氏松茎象种群发生的原因。

关键词：萧氏松茎象，营林措施，小气候，湿地松

萧氏松茎象(Hylobitelusxiaoizhang)属鞘翅目(Coleptera)象甲科(curculionidae),松茎象属(Hylobilelus)(张润志，1997)。主要危害湿地松(PinuselliottiiEngelm.)，火炬松(Pinus.taedaL.)等国外松。以幼虫侵入树干基部或根颈部蛀害韧皮组织为害,严重的切断有机养分输送,导致树木死亡,其危害湿地松还造成大量流脂进而降低松脂产量(温小遂等，2004a；Wenetal.，2004)。该害虫自1988年在江西省首次被发现以来，先后又在湖南、湖北、广东、广西、贵州和福建等省陆续发生，面积已达28万hm2，涉及119个县市。仅江西就有55个县发生萧氏松茎象危害，面积达12万hm2，林木枯死率达10-30%。在一些严重发生的林区，如永修县云山垦殖场，已造成60%以上的林木死亡。萧氏松茎象大范围的发生与危害对林业建设和林农生产造成了巨大的经济损失。

萧氏松茎象猖獗发生的原因，除其自身具有较强的内禀增长能力外，还与其生存的环境条件密切相关。调查发现，萧氏松茎象在植被覆盖率高，土壤湿润的林区发生严重，反之，在植被稀少，土壤干燥，阳光充沛的林分很少发生[4]。研究表明，萧氏松茎象成虫具有昼夜活动规律，即晚上上树取食松枝、交配和扩散，清晨起爬回树杆基部栖息、交配或产卵。树杆基部是萧氏松茎象成虫生存的主要场所[2-3]。因此，萧氏松茎象的发生与近地层的微环境有密切的关系。根据萧氏松茎象这一发生特点，温小遂等[5]采用清除寄主周围50cm杂灌及其枯腐物的措施来破坏萧氏松茎象生存的场所，结果明显地抑制了萧氏松茎象种群的发生。这一措施很可能破坏和改变了萧氏松茎象适宜生存的微环境条件，但这方面研究尚未见报道。本文就营林措施导致萧氏松茎象生存场所小气候因子的变化进行研究，以期阐明这一措施抑制萧氏松茎象种群发生的机理，揭示害虫生存的环境条件与其种群变动的相互关系，为萧氏松茎象的综合治理提供理论依据。

1试验地概况与方法

1.1试验地概况

试验地设在江西省信丰县余村林场，位于25°17′11′′N，115°05′34′′E。选择5块试验样地，面积60～85hm2。样地群落类型为湿地松+杉木(CunninghamialanceolataHook)+乌饭子(VacciniumbracteatumThumb)+乌药(Linderaaggregate(Sims)Kosterm)+芒萁(Dicranopterisdichotoma(Thunb.)Bernh)，主要林下植被还有箬竹(Indocalamuslatifolius)、石斑木(Rhaphiolepisindica(L)Lindl)、黄栀子(GardeniajasminoidesEllis)、三叶赤楠(Syzygiumgrijsii(Hance)Merr.etPerry)等。湿地松为18年生，主林层郁闭度0.7～0.8，平均树高9.2m，平均胸径14.3cm，草灌盖度90～98%，枯腐层厚度10～15cm，有虫株率72～96.7%。

1.2方法

1.2.1营林措施对萧氏松茎象种群的影响

于2006年4月，按温小遂等（2006）的方法[9]，采用清除寄主周围50cm杂灌及其枯腐物的措施对前4块样地进行处理，第5块样地作为对照，分别调查各样地的虫口密度。10月份，当第一代幼虫都在3龄以上，分别于各试验样地和对照样地随机取样30株调查第一代幼虫平均虫口密度，按下式计算各处理防治效果[14]：相对防治效果（％）=（施药区虫口下降率+对照区虫口上升率）÷（100+对照区虫口上升率）×100。

1.2.2营林措施对萧氏松茎象栖息地小气候环境的影响

随机选择1块处理样地，以第5块样地作为对照，分别在处理区内和对照区安装实验仪器。用DHM2型机动通风干湿表分别测定距地表0.2m和1.5m高度的气温和相对湿度；用地面温度表、最高和最低温度表测定地面温度和最高、最低温度；用曲管地温表测定5cm、10cm、15cm、20cm深度土壤温度；用直管地温表测定40cm深度土壤温度；用TES－1332A型照度计测定地表和距地表1.5m高度的光照强度[6-11]。仪器安装按气象观测的常规方法[6]。

2006年8月1～30日，每天8:00同时在2块样地对地面最高、最低温度、降雨量和蒸发量4项指标观测1次；每天8:00、14:00和20:00分别对光照强度、空气温度、土壤温度、相对湿度进行观测。此外，每隔5～7天选择典型晴朗天气1天，对光照强度、空气温度、土壤温度、相对湿度进行日变化观测，即从7:00～20:00每1h观测1次，共测4天，计算每个观测时4天的平均值。并采用(当天地面最低温度+前一天20:00地面温度)/2的值替代凌晨2:00的地面温度。统计全月资料，并用数理统计方法和SPSS13.0进行相关数据分析[11~17]。

2结果与分析

2.1营林措施对萧氏松茎象种群的影响

各样地平均虫口密度变化情况见表1。从表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萧氏松茎象发生区的虫口密度平均下降了61.1%；其相对防治效果平均达66.8%。

表1营林措施对萧氏松茎象种群的影响

样地号处理前虫口密度(头/株)处理后虫口密度(头/株)虫口变化率(%)相对防治效果(%)

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

备注：M-人工清除林下植被和枯腐物，CK-未做任何处理。

2.2营林措施对萧氏松茎象栖息地光照强度的改变

从表2可知：营林措施处理区的光照强度明显高于对照区。处理区和对照区地表平均光照强度分别为5940.2lx和441lx，二者差异极显著(F=171.513;df=1,58;P<0.0001)；距地1.5m高度分别为9011.5lx和6470.2lx，二者差异极显著(F=10.420;df=1,58;P=0.0021)。另外，对照区松林1.5m高度的平均光照强度是地表的14.7倍，差异极显著(F=136.269;df=1,58;P<0.0001)，而在处理区1.5m高度的平均光照强度是地表的1.5倍，差异不显著(F=1.298;df=1,58;P=0.2593)。

表2处理区和对照区松林光照强度的比较(勒克斯)

Tab.2ComparisonofthelightintensityinbothtreatedandCKplots(lx)

松林类型Plottype地表Thesurface林内1.5m高度attheheightof1.5m

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

处理区treatedplot34958385.35940.2A3971.514051.49011.5A

对照区CK差值Differential310.9

3184.1571.1

7814.2441B

5499.24905.4

-933.98035

6016.46470.2B

2541.3

表中数据为平均值;不同大小写字母分别表示SNK多重比较在1%和5%水平达显著差异(下同).Meansfollowedbythesameletter(withincolumns)werenotsignicantlydifferent(p>0.01forcapitalletters,p>0.05forsmallletters;SNKmultiplerangtest),thesameforthefollowingtable.

○处理区地表SurfaceinTP;

●对照区地表SurfaceinCK;

△处理区1.5m高度At1.5mheightinTP;

▲对照区1.5m高度At1.5mheightinCK

备注:TP:treatedplot;下同:Thesamebelow

图1处理区和对照区松林地表和1.5m高度光照强度日变化曲线

Fig.1Diurnalvariationofthelightintensityonsurfaceandatthe

heightof1.5minbothtreatedandCKplots.

从图1中可以看出：营林措施处理区地表在7:00～20:00各观测时的光照强度均高于对照区，前者日变化呈单峰型，而后者日变化平缓。处理区和对照区地面光照强度的日变幅分别为0～1270lx和0～16998lx，后者幅差是前者的13.4倍；1.5m高度的光照强度的日变幅分别为0～18664lx和0～27567lx，后者幅差是前者的1.48倍。

2.3营林措施对萧氏松茎象栖息地气温的改变

由表3可知：营林措施处理区的气温明显高于对照区区松林。处理区和对照区松林的日平均地面温度分别为29.3℃和26,.6℃，相差2.7℃(F=81.879;df=1,58;P<0.0001)，地面最高温度相差11.1℃,(F=101.226;df=1,58;P<0.0001)，地面最低温度相差0.4℃(F=8.824;df=1,58;P=0.0043)，二者差异均达到极显著水平。处理区和对照区在0.2m高度的平均气温相差0.4℃，差异也极显著(F=13.779;df=1,58;P=0.0005)，在1.5m高度相差0.4℃，差异显著(F=6.318;df=1,58;P=0.015)。

表3处理区和对照区松林不同高度温度的比较(摄氏度)

Tab.3ComparisonofthetemperatureatdifferentheightinbothtreatedandCKplots(℃)

松林类型

Plottype地面Thesurface林内0.2m高度

attheheightof0.2m林内1.5m高度

attheheightof1.5m

2:008:0014:0020:00平均值Average最高温Max最低温Min8:0014:0020:00平均值Average8:0014:0020:00平均值Average

处理区Infestedplot25.626.837.327.429.3A40.8A23.8A26734.2.29.126.734.427124a

对照区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

○处理区地表SurfaceinTP;

●对照区地表SurfaceinCK;

△处理区0.2m高度At0.2mheightinTP;

▲对照区0.2m高度At0.2mheightinCK;

□处理区1.5m高度At1.5mheightinTP;

■对照区1.5m高度At1.5mheightinCK

图2处理区和对照区松林地表、0.2m和1.5m高度温度日变化曲线

Fig.2Diurnalvariationoftemperatureonthesurfaceandattheheight

of0.2mand1.5minbothtreatedandCKplots.

从图2中可以看出：营林措施处理区在7:00～20:00各观测时的气温均高于对照区。处理区和对照区地面温度的日变幅分别为24.7～37.3℃和24.5～29.4℃,幅差分别为12.6℃和4.9℃，差异明显；0.2m高度气温的日变幅分别为24.4～34.3℃和24.4～33.8℃,幅差分别为9.9℃和9.4℃；差异不明显；1.5m高度气温的日变幅差异也不明显。

2.4营林措施对萧氏松茎象栖息地土壤温度的改变

表4处理区和对照区松林土壤温度的比较(摄氏度)

Tab.4ComparisonofthesoiltemperatureinbothtreatedandCKplots(℃)

类型

Type5cm深处土温

soiltemperature

atdepthbelow5cm10cm深处土温

soiltemperature

atdepthbelow10cm15cm深处土温

soiltemperature

atdepthbelow15cm20cm深处土温

soiltemperature

atdepthbelow20cm40cm深处土温

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

处理区

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

对照区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:营林措施处理区的土壤温度高于对照区。处理区在5cm、10cm、15cm、20cm、40cm深处土壤的平均温度依次为：28℃、27.4℃、27.0℃、26.8℃、25.6℃；而对照区相应为：26.4℃、26.1℃、25.7℃、25.2℃、24.8℃，差值相应为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)，二者差异均达到极显著水平。处理区和对照区土壤平均温度差值在温度最高时段尤为明显，如14:00，处理区松林距地表5cm深处土壤平均温度比对照区松林要高3.1℃；10cm、15cm、20cm、40cm深处依次高2.4℃、2.1℃、1.9℃、0.4℃，土层越深，差值越小。

○处理区5cm深度At5cmdepthinTP;

●对照区5cm深度At5cmdepthtinCK;

△处理区10cm深度At10cmdepthtinTP;

▲对照区10cm深度At10cmdepthinCK;

□处理区20cm,深度At20cmdepthinTP;

■对照区20cm深度At20cmdepthinCK

图3处理区和对照区松林内5cm、10cm、20cm深处土壤温度日变化曲线

Fig.3Diurnalvariationofsoiltemperatureatthedepthbelow5cm、

10cm、20cminbothtreatedandCKplots.

图3显示：营林措施处理区不同深度的土壤在7:00～20:00各观测时的温度均比对照区高，并且土壤越深，其差值越小，温度最大值出现的时间也越迟。处理区在5cm、10cm、15cm、20cm、40cm深处土壤的温度日变幅分别为5.4℃、4.0℃、1.9℃；对照区相应为2.3℃、1.6℃、0.4℃；差值依次为3.1℃、2.4℃、1.5℃。

2.5营林措施对萧氏松茎象栖息地相对湿度的改变

从表5可知：萧氏松茎象处理区的空气相对湿度低于对照区。处理区和对照区在0.2m高度的平均相对湿度分别为76.6%和79.6%，二者差异极显著(F=18.293；df=1,58；P<0.0001)；在1.5m高度分别为74.7%和76.1%，二者差异显著(F=4.442；df=1,58；P=0.0394)。

表5处理区和对照区松林相对湿度的比较(百分率)

Tab.5ComparisonoftherelativehumidityinbothtreatedandCKplots(%)

松林类型

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

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

处理区Infestedplot88.557.783.776.6A88.354.78174.7a

对照区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结语与讨论

害虫的发生与环境密切相关。其中大环境影响害虫的生存与分布，小环境则为害虫提供选择自身所需的生活条件，因此直接影响害虫种群的生存与繁衍。对小环境中栖境的结构进行适当的改变，就可能引起害虫种群发生较大的改变，这已在东亚飞蝗、马尾松毛虫等重大害虫综合治理中得到证实（马世骏，1960；陈昌洁，1990）。本研究在萧氏松茎象发生严重的林区采取清除林下植被和枯腐物的措施使害虫的有虫株率下降了73%，这与温小遂等人（2006）的研究结果相一致。本研究还证实：这种措施导致了萧氏松茎象生存场所小气候因子的变化。害虫栖息地特定的地形、植被和土壤类型共同调节而形成环境中小气候[13]。小气候的改变，其温、湿、光等要素均有所改变，从而影响害虫种群的发生[13]。温度直接影响昆虫的生长速度、繁殖、行为和数量等。每一种昆虫都有一定的适温范围(孙儒泳，1996)。Wenetal.（2007)研究表明：萧氏松茎象成虫适温范围较窄，在19℃～25℃的条件下，萧氏松茎象成虫生命活动最旺盛，但超过30℃，则随着时间的持续存活个体逐渐减少。本研究表明：营林措施处理后萧氏松茎象栖息地的地面温度、空气温度、土壤温度都比对照区松林高，距地表越近，这一差异就越明显。这说明萧氏松茎象发生区经过营林措施处理后，温度环境较不适宜其种群的生存与繁殖。

环境中的湿度也是影响害虫种群发生的主要因素之一。不同类型的昆虫要求的湿度范围不同。温小遂等(2005)研究表明：在25℃与相对湿度95%的条件下，萧氏松茎象成虫取食量最大，产卵最多，历期最长；而相对湿度低于80%则会降低成虫的取食量和产卵量，缩短成虫的寿命；并且卵只有在相对湿度95%的条件下才能存活。因此，湿度是影响萧氏松茎象种群繁衍最重要的限定性因子。本研究表明：营林措施处理后萧氏松茎象栖息地内的相对湿度明显比发生区松林低。这也说明萧氏松茎象发生区经过营林措施处理后，湿度条件较不适宜其种群的生存与繁殖。

光是影响昆虫趋性、活动行为和生活方式的重要因素。本研究表明：营林措施处理显著提高了萧氏松茎象栖息地的光照强度。其结果必然加快林间地面的蒸发,有助于保持土壤的干燥[14]。而植被稀少，土壤干燥，阳光充沛的林分萧氏松茎象很少发生(温小遂等，2004b)。这也说明萧氏松茎象发生区经过营林措施处理后，光照条件较不适宜其种群的生活。

综上所述，营林措施处理后萧氏松茎象栖息地的光照强度、地面温度、空气温度和土壤温度均比对照区松林高，空气相对湿度比对照区松林低，距地表越近，这一差异就越明显。这些因子的综合作用就打破了萧氏松茎象原有的适宜微环境条件，这就能比较好的解释营林措施抑制萧氏松茎象种群发生的原因。此外，树杆基部是萧氏松茎象成虫生存的主要场所[2-3]，因此采用清除杂灌和枯腐物等营林措施还能破坏其在林间藏觅的条件，提高天敌攻击的机率，这些有待于进一步研究。

致谢：承蒙北京林业大学李镇宇教授、江西农业大学肖金香教授、史东平教授、刘兴平博士和余村林场全体员工的指导和帮助,谨此致谢。

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