膠林寒害與橡膠小蠹蟲發(fā)生為害的關(guān)系淺析

周 祥, 楊松靈, 楊文堅(jiān)

(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所,儋州 571737; 2.海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院,儋州 571737)

天然橡膠是一種資源約束型戰(zhàn)略物資,目前我國已成為世界第一大天然橡膠消費(fèi)國,其種植面積已超過870 000 hm2,主要分布在云南、海南、廣東等省區(qū)[1]。而橡膠樹本是原產(chǎn)于亞馬孫河流域的耐陰性熱帶樹種,在 10℃以下時(shí)光合作用停止,低于5℃會(huì)出現(xiàn)不同程度的寒害,0℃時(shí)樹梢和樹干枯死,低于-2℃時(shí)整株死亡[2]。我國天然橡膠種植區(qū)遭受低溫寒害嚴(yán)重,并且每次寒害過后橡膠小蠹蟲都會(huì)大量發(fā)生為害,使我國天然橡膠產(chǎn)業(yè)雪上加霜,蒙受重大經(jīng)濟(jì)損失[3]。

橡膠小蠹蟲是鞘翅目(Coleoptera)鉆蛀橡膠樹干為害的蠹類甲蟲的通稱。我國為害橡膠樹的主要種類有小蠹科(Scoly tidae)的狹面材小蠹(Xyleborusaquilus Bland ford)、茶材小蠹(X.fornicatus Eichhoff),長小蠹科(Platypodidae)的鏟尾長小蠹(P latypusca lamus Bland ford)、角面長小蠹(P.secrelus Sampson)、小杯長小蠹(P.calicutus Chapuis)、錐尾長小蠹(P.solid us Walker);粉蠹科(Lyctidae)的橡膠肩角粉蠹(Lyctus sp.),筒蠹科(Lymexy lonidae)的短鞘長腹筒蠹(Atractoderas sp.)等。由于橡膠小蠹蟲生活于樹皮或材心內(nèi),為害隱蔽,繁殖力強(qiáng),一經(jīng)侵入樹身,即大量繁殖后代,且終身潛伏樹體內(nèi)部,為害時(shí)間長久,造成橡膠樹樹勢(shì)衰弱,樹干易受風(fēng)折,嚴(yán)重的導(dǎo)致植株死亡[4-8]。

橡膠小蠹蟲防治較為困難,故對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)尤為重要。生產(chǎn)中已知低溫寒害影響橡膠樹生長,也引發(fā)橡膠小蠹蟲的發(fā)生為害,但尚不清楚如何影響橡膠小蠹蟲發(fā)生數(shù)量以及能否利用這種影響關(guān)系對(duì)橡膠小蠹蟲進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本文查閱整理了我國主要植膠區(qū)低溫寒害及小蠹蟲發(fā)生為害的多年資料,分析低溫對(duì)小蠹蟲種群發(fā)生的影響,結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 資料來源

資料部分來源于云南農(nóng)墾總公司、海南農(nóng)墾總公司及下屬的各分公司;部分來源于《中國期刊全文數(shù)據(jù)庫》、《中國博士論文學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫》、植膠區(qū)當(dāng)?shù)貧庀笳疽约爸袊鴼庀缶志W(wǎng)站(http：∥www.cMa.gov.cn/)等。

1.2 調(diào)查方法

首先查閱我國植膠區(qū)歷年橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率,再查詢小蠹蟲發(fā)生地對(duì)應(yīng)的上一年及當(dāng)年的氣象資料,主要收集極端低溫、低溫期平均溫度、低溫持續(xù)時(shí)間、橡膠樹寒害率、寒害危害程度等數(shù)據(jù)。

橡膠樹受低溫寒害級(jí)別劃分：0級(jí)無害(包括無葉枯);1級(jí)樹冠枝條發(fā)生梢枯或樹干出現(xiàn)少數(shù)爆皮流膠點(diǎn)(一蓬葉穩(wěn)定后可開割);2級(jí)樹冠枝條枯死12 m以上或樹干出現(xiàn)較多的不成環(huán)狀的爆皮流膠點(diǎn)(兩蓬葉穩(wěn)定后可開割);3級(jí)樹冠枝條枯死12 m以上至樹冠枝條全枯(應(yīng)停割樹);4級(jí)主干枯至離芽接位1 m以上但未全枯(應(yīng)強(qiáng)割樹);5級(jí)主干枯至離芽接位1 m以下但未全枯(應(yīng)強(qiáng)割樹);6級(jí)地上部分全枯[9-12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用 Microsoft Excel2003、SAS(Statistical Analysis System)9.0等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出橡膠小蠹蟲發(fā)生為害與低溫寒害的數(shù)量關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 植膠區(qū)低溫寒害和橡膠小蠹蟲發(fā)生為害的數(shù)據(jù)匯總

我國植膠區(qū)地處熱帶北緣,自大規(guī)模植膠以來已出現(xiàn)過多次嚴(yán)重寒害。云南橡膠墾區(qū)幾乎每年都有低溫寒害,特重寒害年份的橡膠寒害率最大,受害程度也最嚴(yán)重,受小蠹蟲為害也最嚴(yán)重。云南歷年的橡膠寒害及小蠹蟲發(fā)生為害情況匯總見表1。海南地處低緯度,寒害發(fā)生的年份不多,有小蠹 蟲為害的記錄年份數(shù)據(jù)只有3年,匯總?cè)氡?。

表1 云南墾區(qū)低溫、橡膠樹寒害及小蠹蟲發(fā)生情況1)

表2 海南墾區(qū)低溫、橡膠樹寒害及小蠹蟲發(fā)生情況1)

2.2 極端最低溫度對(duì)小蠹蟲發(fā)生的影響

云南植膠區(qū)寒害嚴(yán)重的年份如1984/1985、1999/2000、2007/2008年的冬春都出現(xiàn)極端低溫,橡膠小蠹蟲發(fā)生為害嚴(yán)重,見圖1。

圖1 極端低溫對(duì)小蠹蟲發(fā)生的影響

把歷年的極端低溫與橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率兩組數(shù)據(jù)作散點(diǎn)趨勢(shì)圖進(jìn)行比較,可以看出：極端溫度越低,小蠹蟲為害率越大。

把極端低溫當(dāng)作自變量X、小蠹蟲為害率當(dāng)作因變量Y對(duì)該組數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合的關(guān)系式為：Y=35.33-2.57X(R=0.65,F=6.67＞F0.05=5.12),該模型相關(guān)性達(dá)顯著。

2.3 低溫持續(xù)時(shí)間對(duì)小蠹蟲發(fā)生的影響

低溫持續(xù)時(shí)間的長短對(duì)小蠹蟲發(fā)生為害有一定的影響。如1984/1985、2007/2008年的冬春低溫持續(xù)期最長,小蠹蟲為害率最高;1992/1993、2006/2007年冬春低溫持續(xù)時(shí)間最短,小蠹蟲為害率最低。低溫持續(xù)時(shí)間與橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率的變化如圖2所示。

把歷年的低溫持續(xù)時(shí)間與橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率兩組數(shù)據(jù)作散點(diǎn)趨勢(shì)圖進(jìn)行比較,可以看出：低溫持續(xù)時(shí)間越長,小蠹蟲為害率越大。

把低溫持續(xù)時(shí)間當(dāng)作自變量X、小蠹蟲為害率當(dāng)作因變量Y對(duì)該組數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合,得到關(guān)系式 ：Y=1.59+0.66X(R=0.64,F=6.07＞F0.05=5.12),該模型相關(guān)性達(dá)顯著。

圖2 低溫持續(xù)時(shí)間與小蠹蟲為害率變化圖

2.4 低溫期平均溫度對(duì)小蠹蟲發(fā)生的影響

低溫期平均氣溫是衡量寒害嚴(yán)重程度的指標(biāo)之一,通常低溫期平均溫度越低,寒害越嚴(yán)重。但從圖3可以看到,低溫期平均溫度波動(dòng)不大,而歷年的小蠹蟲發(fā)生為害率波動(dòng)較大。

圖3 低溫期平均溫度對(duì)小蠹蟲發(fā)生的影響

把低溫期的平均溫度與橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率兩組數(shù)據(jù)作散點(diǎn)趨勢(shì)圖進(jìn)行比較,結(jié)果低溫期平均溫度與小蠹蟲為害率兩組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系無規(guī)律性可尋。

兩組數(shù)據(jù)的線性擬合為Y=50.96-2.61X(R=0.38,F=1.52＜F0.05=5.12),R值和F值較小,相關(guān)性不顯著,說明低溫期平均溫度對(duì)小蠹蟲發(fā)生為害的影響無規(guī)律性。

2.5 橡膠樹寒害率與小蠹蟲發(fā)生為害的關(guān)系

橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率隨橡膠樹寒害率的變化而表現(xiàn)對(duì)應(yīng)的變化,從圖4中可以看出：橡膠樹寒害率增大,小蠹蟲發(fā)生為害率也增大;寒害率減小則小蠹蟲為害率也減小。

圖4 橡膠寒害率對(duì)小蠹蟲發(fā)生的影響

橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率從大趨勢(shì)上還是隨著橡膠樹寒害率的增大而增大。以寒害率為自變量,小蠹蟲為害率為因變量,兩者的線性擬合式為：Y=0.67X-38.2(R=0.68,F=7.80＞F0.05=5.12),該模型相關(guān)性也達(dá)顯著。

2.6 橡膠樹寒害危害程度與小蠹蟲發(fā)生率的關(guān)系

橡膠小蠹蟲為害率與橡膠樹寒害危害程度的變化表現(xiàn)出一致性,圖5顯示：隨橡膠樹寒害危害程度增大小蠹蟲為害率也增大,1984/1985、1999/2000、2007/2008年的冬春橡膠樹寒害危害程度最高,小蠹蟲為害也最嚴(yán)重。

圖5 橡膠寒害程度對(duì)小蠹蟲發(fā)生的影響

從圖5可看出：橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率整體隨橡膠樹寒害危害程度的變化而變化。將橡膠寒害危害程度作為自變量X,小蠹蟲為害率為因變量Y進(jìn)行線性擬合,得出：Y=1.02X-15.34(R=0.85,F=21.33＞F0.01=10.56),該模型相關(guān)性達(dá)極顯著。

2.7 重要寒害指標(biāo)組合與小蠹蟲發(fā)生為害的關(guān)系

從前面的分析可知,持續(xù)低溫時(shí)間(d)、極端低溫(℃)、橡膠樹寒害率(%)和橡膠樹寒害危害程度(%)等4個(gè)因子對(duì)橡膠小蠹蟲發(fā)生為害率(‰)影響最為明顯,其中后2個(gè)指標(biāo)是前2個(gè)氣象指標(biāo)直接作用的結(jié)果,有一致性,故選擇持續(xù)低溫時(shí)間、極端低溫、橡膠樹寒害危害程度等3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行兩兩組合分別為自變量,小蠹蟲發(fā)生為害率為因變量進(jìn)行多元線性回歸擬合,結(jié)果如表3。

表3 持續(xù)低溫時(shí)間、極端低溫、寒害危害程度與小蠹蟲為害率的線性回歸模型1)

從各回歸模型的R值和F值可以看出,持續(xù)低溫時(shí)間、極端低溫、寒害危害程度兩兩組合以及3個(gè)因子組合作為自變量與小蠹蟲為害率作為因變量的回歸模型相關(guān)性都很好(R值接近1),模型2達(dá)極顯著,模型1和3達(dá)顯著。生產(chǎn)中可以應(yīng)用這3個(gè)模型對(duì)田間橡膠小蠹蟲的發(fā)生為害進(jìn)行間接監(jiān)測(cè)。

3 結(jié)論與討論

3.1 寒害指標(biāo)與小蠹蟲發(fā)生為害的關(guān)系

極端低溫、持續(xù)低溫時(shí)間直接造成橡膠樹寒害,表現(xiàn)為：極端溫度越低、持續(xù)低溫時(shí)間越長、橡膠樹寒害率越高、寒害危害程度越大,橡膠小蠹蟲發(fā)生為害越嚴(yán)重。從表2中可以看出,海南膠園寒害與小蠹蟲發(fā)生為害的趨勢(shì)與云南植膠區(qū)一致。因數(shù)據(jù)少,不宜作回歸擬合分析。

3.2 寒害各指標(biāo)的變化對(duì)小蠹蟲發(fā)生為害的影響

在寒害各指標(biāo)中,如某項(xiàng)相同其他項(xiàng)的變化會(huì)影響到橡膠小蠹蟲的發(fā)生,如1988/1989和1992/1993年冬春極端低溫差不多(8.5℃和8.4℃),但低溫持續(xù)時(shí)間不同(34 d和11 d),則小蠹蟲發(fā)生為害率差別很大(分別為20.8‰和7.4‰)。而低溫持續(xù)時(shí)間差不多的1999/2000和2000/2001年冬春(分別22 d和20 d),由于極端低溫不同(-1.5℃和9.0℃),小蠹蟲發(fā)生為害率也不同(分別為44.0‰和15.8‰)。1992/1993和2006/2007年的冬春也表現(xiàn)出相同情況。4個(gè)寒害指標(biāo)無論是單個(gè)還是組合起來考察,與橡膠小蠹蟲發(fā)生為害的相關(guān)性都達(dá)顯著,其中寒害危害程度與之相關(guān)性達(dá)極顯著。

3.3 氣象指標(biāo)的變化區(qū)間

在作為自變量的各指標(biāo)中,低溫持續(xù)時(shí)間、極端低溫直接影響到橡膠寒害率和寒害危害嚴(yán)重程度。理論上極端溫度越低、低溫持續(xù)時(shí)間越長,則橡膠樹受害面越廣,寒害危害程度也越嚴(yán)重,橡膠小蠹蟲的發(fā)生也越嚴(yán)重。在自然界里低溫持續(xù)時(shí)間、極端低溫是不能人為控制的,但在生產(chǎn)應(yīng)用低溫持續(xù)時(shí)間和極端低溫對(duì)橡膠小蠹蟲的發(fā)生為害進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí),應(yīng)考慮溫度和時(shí)間的變化區(qū)間,若溫度高,橡膠樹能正常生長,或溫度過低,短時(shí)間內(nèi)橡膠樹即死亡,用氣象模型預(yù)測(cè)小蠹蟲的發(fā)生已無意義。建議用氣象指標(biāo)模型預(yù)測(cè)小蠹蟲發(fā)生的適合溫度區(qū)間為[-2℃,10℃]。

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