甘肃省小陇山林区落叶松人工林有害生物调查及防治措施
作者: 张世清摘 要:甘肃省小陇山林区位于秦岭山脉西段,地处南北方过渡地带,是我国西北地区主要林区之一。落叶松是甘肃省小陇山林区主要造林树种之一,人工林分布广泛。调查甘肃省小陇山林区落叶松人工林有害生物发生情况,发现该地区落叶松人工林有害生物主要有日本落叶松球腔菌、落叶松葡萄座腔菌、落叶松叶蜂、落叶松球蚜、华北蝼蛄、小云斑鳃金龟和中华鼯鼠,这些有害生物在甘肃省小陇山林区各林场均有发生。针对这些有害生物,系统阐述物理防治、化学防治、生物防治及加强抚育管理等防治措施,以保持落叶松人工林的生态平衡。
关键词:落叶松人工林;有害生物;防治措施;甘肃省小陇山林区
中图分类号:S791.22 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2023)22-113-4
0 引言
森林生态系统由生物群落和非生物环境之间的相互作用构成,是地球上重要的生态系统之一[1-2]。森林生态系统功能多样,可固碳释氧、净化空气、调节气候,还有助于涵养水源、保持水土、维持生物多样性及美化环境[3-4]。甘肃省小陇山林区是我国西北地区的主要林区之一[5],落叶松是甘肃省小陇山林区的主要造林树种[6-7],但受气候恶劣、经营不当、树种单一等多种因素影响,落叶松人工林有害生物发生严重。因此,笔者对甘肃省小陇山林区落叶松人工林有害生物进行调查分析,并探讨防治措施,以期为当地落叶松有害生物防治提供参考。
1 甘肃省小陇山林区概况
甘肃省小陇山林区(东经104°22′~106°43′、北纬33°30′~34°49′)分布于天水、陇南、定西3市,地处南北方过渡地带,是兼有我国南北方特点的典型天然次生林区,共有植物2 800余种,其中木本植物800余种[8]。甘肃省小陇山林区海拔为700~3 000 m,气候温和湿润,雨量充沛,年平均气温11.9 ℃,年平均降水量620 mm,相对湿度68%~78%,无霜期140~218 d[9]。甘肃省小陇山林区现有国有林场21个、森林公园9个、自然保护区3个,总经营面积达82.58万hm2,森林覆盖率达67.97%[10],常见树种主要有落叶松、云杉、油松、红豆杉、华山松、白桦、辽东栎、蒙古栎等。其中,落叶松以华北落叶松和日本落叶松为主,在麦积林场、党川林场、龙门林场等多个林场内均有分布。
2 甘肃省小陇山林区落叶松人工林有害生物调查方法
于2021—2022年在甘肃省小陇山林区内采用人工踏查的方法进行落叶松人工林有害生物调查。根据华北落叶松和日本落叶松的分布情况、地形地貌等因素,以林班为基础规划踏查路线,并设置踏查点。在有害生物高发季节,每30 d踏查1次,发现落叶松人工林有害生物后,在该林区设置3块100 m×100 m的监测样地以分析其发生规律。
3 甘肃省小陇山林区落叶松人工林有害生物调查结果
经调查,发现甘肃省小陇山林区落叶松人工林有害生物主要有7种,分别为日本落叶松球腔菌、落叶松葡萄座腔菌、落叶松叶蜂、落叶松球蚜、华北蝼蛄、小云斑鳃金龟和中华鼯鼠。其中,小云斑鳃金龟分布范围较小,仅危害日本落叶松,其他有害生物对两种落叶松均有危害。
3.1 日本落叶松球腔菌
日本落叶松球腔菌是甘肃省小陇山林区落叶松人工林的主要病原菌之一,可诱发落叶松落叶病[11]。落叶松感染日本落叶松球腔菌后,树冠底部针叶尖端或中部会分布有黄色病斑,并逐渐扩大,颜色也会随之加深转为红褐色。随着病情的发展,被感染的叶片逐渐从树冠底部向上蔓延,发病后期,整株针叶均可转变为红褐色,病斑相连成段,形为“火烧状”,同时,针叶病斑上会分布病菌的性孢子器,呈黑色,最终导致落叶松松针提前脱落。
在甘肃省小陇山林区,华北落叶松和日本落叶松人工林均有落叶松落叶病发生,主要分布在麦积林场、白花林场、麻沿林场、龙门林场、江洛林场、左家林场、张家林场等,一般多发于5~20年生落叶松人工林。发病后落叶松会于8月中下旬(提前40 d左右)开始落叶。
3.2 落叶松葡萄座腔菌
落叶松葡萄座腔菌是甘肃省小陇山林区落叶松人工林的主要病原菌之一,也是我国检疫性林业有害生物,可诱发落叶松枯梢病[12-13]。落叶松感染落叶松葡萄座腔菌后,新梢会逐渐褪色,逐渐由淡褐色转变为黑褐色。未木质化的新梢顶部弯曲下垂,针叶枯萎脱落,茎逐渐变细;已木质化的新梢则不会下垂变细,但针叶仍会脱落。此外,病梢上常有松脂溢出,凝成块状。落叶松枯梢病可连年发生,次年落叶松新梢同样会干枯死亡,严重影响落叶松的正常生长。
在甘肃省小陇山林区,华北落叶松和日本落叶松人工林均有落叶松枯梢病发生,从幼苗至成林均可发生,发病高峰期为6月中下旬,主要分布在麻沿林场、严坪林场、左家林场、江洛林场、李子林场、云坪林场、张家林场等。
3.3 落叶松叶蜂
落叶松叶蜂又名落叶松红腹叶蜂,为膜翅目叶蜂科害虫,是甘肃省小陇山林区落叶松人工林主要食叶害虫。落叶松叶蜂在甘肃省小陇山林区每年发生1代,以老熟幼虫在枯落物层下越冬;次年春季解冻后越冬幼虫化蛹,并于4月下旬开始羽化,羽化后4 h产卵,5月下旬孵化。落叶松叶蜂主要以幼虫危害落叶松针叶,1日龄幼虫即可取食针叶,2日龄幼虫即可吃光整个针叶,4日龄幼虫食量剧增,虫口密度较大时可导致整株落叶松叶片被吃光,严重影响落叶松的生长和发育。此外,成虫产卵时还刺伤落叶松嫩梢皮层,导致枝梢枯死。
在甘肃省小陇山林区,华北落叶松和日本落叶松人工林均有落叶松叶蜂发生,主要分布在党川林场、江洛林场、龙门林场、云平林场、榆树林场、黑虎林场、高桥林场、严坪林场、山门林场、东岔林场、百花林场、麻沿林场、跳坪林场、李子林场、观音林场、立远林场等,每年4月下旬至5月上旬自南向北陆续发生,5月下旬幼虫进入暴食期后危害最严重。
3.4 落叶松球蚜
落叶松球蚜又名腻虫,为同翅目球蚜科球蚜属害虫,是甘肃省小陇山林区落叶松人工林主要吸汁害虫。落叶松球蚜主要以侨蚜危害落叶松,通过刺吸落叶松针叶和嫩枝的汁液,导致树木生长缓慢、叶片枯黄、枝条干枯。
在甘肃省小陇山林区,落叶松球蚜1年可发生5代,对日本落叶松和华北落叶松进行循环危害,主要发生在党川林场、东岔林场、严坪林场、滩歌林场、左家林场、黑虎林场、洮坪林场、立远林场、李子林场、山门林场、高桥林场、江洛林场、观音林场、太碌林场、张家林场等。
3.5 华北蝼蛄
华北蝼蛄又名土狗、蝼蝈,为直翅目蝼蛄科蝼蛄属害虫,是甘肃省小陇山林区落叶松人工林主要蛀干害虫。华北蝼蛄主要危害落叶松幼苗和幼林根系,成虫和若虫在林下土壤中活动,取食落叶松根部,导致落叶松苗木干枯、死亡。同时,华北蝼蛄的活动会导致土壤形成隧道,使得落叶松根系脱落,最终导致幼苗失水死亡。
在甘肃省小陇山林区,华北蝼蛄约3年发生1代,对日本落叶松和华北落叶松均有危害,4—5月为华北蝼蛄的高发期,主要发生在百花林场、洮坪林场、观音林场。
3.6 小云斑鳃金龟
小云斑鳃金龟为鞘翅目鳃金龟科云鳃金龟属害虫,是甘肃省小陇山林区落叶松人工林主要食叶、蛀干害虫。小云斑鳃金龟幼虫和成虫均可危害落叶松,其中幼虫主要寄生在落叶松根部(多为苗木)幼嫩组织中,破坏苗木根系,危害严重时可导致落叶松出现断根、断垄等问题;成虫主要取食落叶松的嫩枝嫩叶,取食时会吃光针叶,严重影响落叶松生长。
在甘肃省小陇山林区,小云斑鳃金龟4年发生1代,仅在观音林场发生,主要危害日本落叶松,5月下旬至8月下旬为小云斑鳃金龟的高发期。
3.7 中华鼯鼠
中华鼯鼠又名飞鼠、催生子,是啮齿目鼯鼠科鼯鼠属哺乳动物,主要危害落叶松幼苗,以幼苗根系为食,导致幼苗养分、水分运输受阻,影响幼苗生长。
在甘肃省小陇山林区,中华鼯鼠多在春季解冻后和秋季储粮期对落叶松人工林进行危害,一般在其粮食短缺时将2种落叶松幼苗作为食物贮藏,在整个小陇山林区均有发生。
4 甘肃省小陇山林区落叶松人工林有害生物防治措施
4.1 物理防治
物理防治是指利用物理手段来控制有害生物的方法,该方法对环境的负担小,一般不会对人体和其他生物造成伤害,且长期有效,一般不需要频繁使用。对于日本落叶松球腔菌、落叶松葡萄座腔菌,可在造林前或苗圃育苗前用高温蒸汽灭菌的方式杀灭土壤内的病原菌,从而降低落叶松落叶病和落叶松枯梢病的发生概率;对于落叶松叶蜂和落叶松球蚜,可用绿色、黄色粘虫板诱杀;对于华北蝼蛄和小云斑鳃金龟,可利用其趋光性用商品杀虫灯进行灯光诱杀,在每晚18:30—22:30开灯诱虫;防治中华鼯鼠,可在落叶松幼龄林、苗圃地内布设捕鼠弓杀灭中华鼯鼠。
4.2 化学防治
化学防治是林业有害生物防治工作中最常用的技术手段,该方法广谱性强、见效快、操作简便、可进行大范围防治。对于日本落叶松球腔菌,可于每年7月上旬使用10%多菌灵烟剂8.5 kg/hm2进行防治;对于落叶松葡萄座腔菌,可于每年6月中旬喷施75%百菌清可湿性粉剂800倍液进行防治;对于落叶松叶蜂,可在幼虫期喷施90%敌百虫晶体或80%敌敌畏乳油1 500~2 000倍液或50%马拉硫磷乳油2 000倍液进行防治;对于落叶松球蚜,可于4月上旬和5月上旬喷施5%氯氰菊酯乳油2 000倍液、森得保可湿性粉剂2 000倍液进行防治;对于华北蝼蛄,可于每年4—5月使用40%~50%乐果乳油拌毒饵撒在林内进行防治;对于小云斑鳃金龟,可于5月下旬至8月下旬将50%辛硫磷乳油10倍液拌土撒在地表进行防治;对于中华鼯鼠,可在林内布设鼢鼠灵毒饵毒杀。
4.3 生物防治
生物防治是一种利用天敌生物、寄生虫或病原微生物等来控制有害生物的方法。该方法不使用化学农药,对环境污染小;可以长期使用,不会产生抗药性问题,使用安全,效果持久。有研究表明,木霉菌、梢栖真菌对落叶松葡萄座腔菌抑制效果良好[14-15],因此可通过在林内释放木霉菌、梢栖真菌的方式防治落叶松枯梢病;对于落叶松叶蜂,可在林内释放赤眼蜂、益蝽等天敌生物进行防治,也可在林内施用苏云金杆菌(BT粉)、球孢白僵菌进行防治;对于华北蝼蛄和小云斑鳃金龟,均可用赤眼蜂、姬蜂等天敌生物进行防治,同时毒蝇鹅膏菌对华北蝼蛄也有良好的防治效果[16];对于中华鼯鼠,可注意保护猛禽、狐狸和猫科动物等天敌生物,以控制中华鼯鼠的种群数量。
4.4 加强抚育管理
第一,定期巡查和监测是防治落叶松有害生物的首要手段,通过人工踏查的方法,定期对落叶松人工林进行网格化巡查和监测,一旦发现有害生物的迹象,及时采取措施进行防治。第二,在营造落叶松人工林时,可选择具有较强抗病、抗虫能力的品种,以有效降低病虫害发生率。第三,营造混交林。混交林内生物多样性丰富,生物链复杂,自我调控能力强,可在一定程度上限制有害生物的蔓延,但应注意避免将作为落叶松球蚜第一宿主云杉与第二宿主落叶松混交。第四,对于已经发生病虫害的植株,需要及时清除,避免病菌和虫卵大面积传播。第五,在日常管护中,需要根据实际情况定期施肥和灌溉,增强植株长势,以提高植株的抵抗力,减少病虫害的发生,但是注意不要过度施肥和灌溉,以免导致植株生长过旺,反而容易受到病虫害的侵害;对于幼龄林,还需要定期修剪林内枝条,确保林内通风和光照条件良好,减少有害生物滋生[17-19]。
5 结束语
有害生物是危害森林生态系统的重要因素之一,尤其是人工林,树种相对单一,植物群落结构简单,生物多样性较低,一旦发生有害生物,极易造成较大损失。通过调查甘肃省小陇山林区内落叶松人工林的有害生物,可了解该地区有害生物的发生情况,并基于调查结果进行系统评估,综合采用物理、化学、生物防治等方法,有效减少有害生物对落叶松人工林的损害,减少林业经济损失,促进当地林业可持续发展。