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管涔林区怀道林场华北落叶松鞘蛾生物学调查

2020-02-27宗彦平

山西农业科学 2020年1期
关键词:郁闭度林分落叶松

宗彦平

(山西省管涔山国有林管理局,山西宁武036700)

华北落叶松鞘蛾(Coleophora sinensisYang)隶属昆虫纲(Insecta)鳞翅目(Lepidoptera)鞘蛾科(Coleophoridae)[1-3],是华北落叶松林的一种主要食叶害虫[4-5],分布于山西、陕西、河南、河北及内蒙古的落叶松林地区[6]。幼虫为害落叶松针叶,严重时针叶被蚕食70%左右,常常影响林木的生长发育[7-8]。2014年在管涔林区怀道林场大干沟龙王脑发现华北落叶松人工林受到华北落叶松鞘蛾的危害,大面积的华北落叶松针叶变黄。根据2015年管涔林局怀道林场调查统计,当年受灾面积543.3 hm2,平均有虫株率达70%,尤以中、幼龄的林分受害严重,被调查的枝条上平均虫口密度每100叶簇达23头,甚至最高每100叶簇达58头,严重影响林木生长,并发现有部分落叶松林木发生枯死。由于华北落叶松鞘蛾潜叶蛀食危害发生早期不易被发现,治理难度较大[9],近年来已成为制约管涔林区林业生态发展的重大害虫[10]。2016年怀道林场对所辖大干沟龙王脑林地进行了调查,并就调查数据进行汇总,以期为管涔林区华北落叶松鞘蛾的防控管理工作提供技术参考。

1 材料和方法

1.1 调查林地概况

管涔山林区在山西省西北部的吕梁山北端,位于忻州市境内的西部。境内地形复杂,气候寒冷,属温带大陆性气候。年平均气温为2~6℃,林区高山地区年平均气温-0.11℃左右,7月份平均温度14.13℃,无霜期90~120 d,平均降水量470~770 mm,鳞翅目昆虫是该林区昆虫区系的重要类群[11-13],华北落叶松鞘蛾是该林区的优势种类[2,10]。怀道林场林地面积6 406.7 hm2,其中,华北落叶松面积2 133.3 hm2,占该林场林地总面积的35.2%。调查林地为受华北落叶松鞘蛾为害的华北落叶松纯林,地处宁武县东马坊乡大干沟龙王脑(海拔在1 400~2 500 m),林地土壤多为褐土和棕壤,林间有沙棘、黄刺玫、绣线菊、忍冬等灌木,地理坐标为东经 112.37°,北纬 38.72°,树龄 20~55 a,平均树高13.2 m,平均胸径18 cm,郁闭度0.2~0.7,地势为阴坡和半阳坡。

1.2 研究方法

分别在低海拔(海拔高度1 650 m)区和高海拔(海拔高度2 290 m)区设立100 m×100 m的固定样地,采用5点取样法,即每块样地内设置5个性引诱剂诱捕器。性引诱剂诱捕器及诱芯由管涔林局防检局提供,挂在树冠外缘的松枝上,高度2 m,间距50 m。在不同林分结构、不同地势等立地条件下开展华北落叶松鞘蛾发生情况的调查[14-15],对悬挂的诱捕器每2 d查看1次,记录诱捕器的诱集数量,计算平均值,当6 d内诱不到雄成虫,视为成虫期结束。并在试验林地距林缘50 m以上和150 m处分别选择样方,调查华北落叶松鞘蛾的危害情况,观察其活动规律、发育进度、扬飞习性等,从而了解华北落叶松鞘蛾个体和群体发育期间各虫态历期、为害特点等规律。

1.3 受害等级划分

根据调查结果,并经过对受害林分多次抽样验证,初步将受害华北落叶松林分为3个受害等级[16-17]:1级轻微受害,虫口密度每100叶簇小于10头,枝条受害不超30%,远观枝叶嫩绿;2级中等受害,受害状明显,虫口密度每100叶簇为10~22头,超过30%以上枝条受害,树冠外观成片状枯黄;3级严重受害,虫口密度每100叶簇为23~58头,超过70%以上枝叶受害,远观树冠外表枯黄,整个林分似火烧一般。

2 结果与分析

2.1 华北落叶松鞘蛾生活史及为害习性

成虫体长约3 mm,翅展8~9 mm,体翅均为暗灰色,翅细长,具银灰色鳞片,飞翔力强,有群集性和趋光性。卵半圆形,黄色。幼虫为圆筒形,头部暗褐色,胴部红褐色,腹足退化,老熟时体长约5 mm,筒巢长椭圆形,由叶片及丝状物质混合制成,组织紧密,表面光滑,长约5.5 mm,宽约1.5 mm。蛹为深棕紫色,长约3 mm。

华北落叶松鞘蛾在怀道林场及整个管涔林区为一年一代,以幼虫做鞘越冬,越冬时常隐藏在落叶层下、枝干皮缝、芽孢等隐蔽场所。来年5月初,当落叶松发芽返青时,幼虫出蛰,负鞘爬行到嫩叶上取食,有时也可借风力漂动迁移。越冬幼虫经过1个月左右的取食后老熟化蛹,6月初是化蛹盛期。6月中旬发现有成虫开始羽化,6月下旬为羽化盛期,7月中旬成虫期结束。成虫羽化后经2~3 d即开始交尾产卵。7月上中旬为卵孵化期。初孵幼虫从卵的底部咬破卵壳,钻蛀入针叶内取食叶肉为害。9月下旬,幼虫开始结鞘,准备越冬。

2.2 扬飞习性

2015年6月上旬和2016年6月上旬分别在怀道林场大干沟龙王脑林地悬挂诱捕器进行调查。

表1 华北落叶松鞘蛾成虫平均诱捕量调查 头/器

由表1可知,在海拔1 650 m样地,2015年6月4日开始诱捕到成虫,平均诱捕量为0.3头/器,诱捕高峰期为6月24日,平均诱捕量17.0头/器,7月10日后诱捕量为0。2016年6月6日开始诱捕到成虫,平均诱捕量0.2头/器,诱捕高峰期为6月26日,平均诱捕量为16.0头/器,7月12日诱捕结束。

在海拔2 290 m样地,2015年6月2日设置诱捕器,6月12日开始诱到华北落叶松鞘蛾成虫,平均诱捕量为0.3头/器,诱捕高峰期为6月28日,平均诱捕量为19.5头/器,7月8日诱捕结束。2016年6月2日设置诱捕器,6月14日开始诱捕到成虫,平均诱捕量为0.5头/器,诱捕的高峰期在6月30日,平均诱捕量为24.6头/器,于7月10日结束诱捕。

对华北落叶松鞘蛾成虫羽化期的监测结果表明,2015、2016年怀道林场大干沟龙王脑低海拔(海拔1 650 m)林地落叶松鞘蛾成虫的始见期分别是6月4日和6月6日、盛期是6月24日和6月26日、末期是7月10日和7月12日,成虫期可持续36 d;高海拔(海拔2 290 m)林地落叶松鞘蛾的成虫扬飞始见期和盛期比低海拔地区晚,但末期早。始见期晚8 d,分别为6月12日、6月14日;盛期晚4 d,分别为6月28日、6月30日;末期早2 d,分别为7月8日、7月10日左右;成虫持续期缩短,仅仅为26 d。结果表明,随着海拔升高,无霜期缩短,华北落叶松鞘蛾羽化行为趋于集中;不同年份华北落叶松鞘蛾羽化的始盛、高峰和末期不尽相同,这种情况与不同年份物候期的波动变化相关[16-17]。

2.3 华北落叶松鞘蛾为害对华北落叶松生长的影响

在华北选择枝条的梢部落叶松林3个受害等级样地内各选10株标准树,选择枝条的梢部进行固定观察与采样调查,同时在标准树周围再选2株相似受害状的树木作为辅助样树。每年10月中下旬对不同受害程度的树体的1年生和2年生枝条进行测量,测量内容包括枝长和枝粗,测量比较结果如表2所示。从表2可以看出,在3种受害强度下,1年生枝长平均值分别为3.63、4.24、3.14 cm,2级受害枝长平均值(4.24 cm)比1级受害枝长平均值(3.63 cm)长0.61 cm,增长了16.80%,二者间差异极显著;3种受害强度下,2年生枝长平均值分别为 8.36、7.68、5.11 cm,2级受害枝长与 1级受害枝长间差异不明显,而与3级受害枝长差异极显著;3种受害强度下2年生枝粗度平均值分别为0.24、0.21、0.17 cm,2级受害枝粗与1级受害枝粗、3级受害枝粗差异均极显著。结果说明,华北落叶松鞘蛾为害后,树木本身能恢复生长,这一特性表现在2级受害最明显,但3级受害的林木则因树体受害严重减弱或丧失了恢复能力,连续危害会导致落叶松枯死,这一点印证了谢映平等[16-17]的部分研究结论。

表2 3个受害等级华北落叶松1、2年生侧枝长度及粗度调查 cm

2.4 林分状况与华北落叶松鞘蛾为害关系

2.4.1 不同立地条件下华北落叶松鞘蛾为害的情况 不同立地条件对华北落叶松鞘蛾的发生有重要的影响,也就是说,在不同坡向和不同位置的华北落叶松林木受害的情况不同。

表3 2015—2016年不同立地条件华北落叶松鞘蛾为害期平均有虫株率调查 %

2015、2016年通过对怀道林场大干沟龙王脑不同立地条件华北落叶松鞘蛾为害期寄主平均受害株率的调查,结果表明,阳坡和半阳坡受害较重;林缘比林内受害较重(表3)。

2.4.2 不同郁闭度的林分受华北落叶松鞘蛾为害的情况 在不同郁闭度的华北落叶松林地,华北落叶松鞘蛾为害期平均有虫株率明显有差异(表4),在郁闭度0.70的林分,样地平均有虫株率为13%;在郁闭度0.50的林分,样地平均有虫株率为59%;在郁闭度0.20的林分,样地平均有虫株率为95%;可见随着林分郁闭度的减小,样地平均有虫株率明显提高。调查表明,林分郁闭度对华北落叶松鞘蛾的影响较大。林分郁闭度小,林内透光通风效果好,华北落叶松鞘蛾为害就会严重。因为光照条件充足时气温会升高,温暖的环境有利于华北落叶松鞘蛾的活动、繁殖和蔓延。这同样也说明,在南坡林缘最有利于华北落叶松鞘蛾的发生和为害。

表4 不同郁闭度落叶松林地华北落叶松鞘蛾为害期的平均有虫株率调查 %

3 结论与讨论

华北落叶松鞘蛾为潜叶蛀食为害,隐蔽性强,早期不易被发现,控制难度大。加强虫情动态监测,及时发现和控制虫源传播是极其重要的手段。

华北落叶松林是管涔山林区的主要经济生态林分,对华北落叶松鞘蛾的管理防控是一项重要的工作。怀道林场大干沟龙王脑等华北落叶松林地在管涔山林区有一定的代表性。

本研究表明,在怀道林场华北落叶松鞘蛾一年发生1代,在林间呈斑块状分布,在阳坡、林缘、疏林带、高海拔林分发生严重;华北落叶松鞘蛾成虫期随着海拔升高趋于集中。2级受害的华北落叶松林分在鞘蛾危害后树体能表现出自我恢复生长的特性,管理中可以不采取防治措施,但要监测种群动态,开展预测预报工作,做到防患于未然,这样可大幅度减少防治面积和农药的使用量,有利于保护生物多样性[18-19]。在防治工作中,对3级受害的林分应积极采取性引诱剂诱捕华北落叶松鞘蛾,以降低虫口密度到2级受害的虫口密度[14],降低防治难度。

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