松褐天牛垂直分布規(guī)律

涂業(yè)茍 ，喻愛林 ，曾吉華 ，王文輝 ，劉亞軍 ，劉曉華

（1. 江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330013；2. 南昌市白蟻防治研究所，江西 南昌 330039）

松褐天牛（Monochamus alternatusHope）是我國南方松林的重要蛀干害蟲，在我國分布于西藏以東、遼寧以南，東至臺(tái)灣、南至廣東，國外分布于日本、朝鮮、越南、老撾等國；其不僅能直接危害寄主樹造成死亡，也是松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilusNickle）最主要的傳播媒介[1-3]。 目前有關(guān)學(xué)者集中在松褐天牛的生物學(xué)特性、發(fā)生規(guī)律和防控技術(shù)等方面做了大量研究[4-10]， 本文通過利用松褐天牛產(chǎn)卵對(duì)衰弱木的趨性，研究馬尾松上的松褐天牛垂直分布和分布特點(diǎn)，為了解其生物學(xué)特性、種群動(dòng)態(tài)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)具有重要意義，同時(shí)為探討生物防治和注干輸藥防治松褐天牛的方法提供思路和試驗(yàn)證據(jù)，從而控制松材線蟲病的遷移和擴(kuò)散。

1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于江西省萬安縣沙坪鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)為 114°48′31〞E，26°17′41〞N，平均海拔300 m。該試驗(yàn)區(qū)域?yàn)?15～25 年生馬尾松天然次生林，林分郁閉度0.3～0.6，樹高 2.5～11 m，胸徑 5～15 cm，近年來受松褐天牛為害嚴(yán)重。

2 材料與方法

2.1 材料

2015 年 10 月，在試驗(yàn)地內(nèi)隨機(jī)選擇胸徑5～13 cm [平均胸徑(9.09±2.08) cm]，樹高 2.7～8.3 m [平均樹高(5.69±1.72) m]受松褐天牛嚴(yán)重危害的馬尾松死樹 47 株，離地面 10 cm處將其鋸倒，測(cè)量樹高、地徑和胸徑等指標(biāo)。從基部開始每 1 m鋸成一木段，一直到梢部直徑為 3 cm處止，每株各木段按順序編號(hào)，并記錄每株每段樹皮上的刻槽數(shù)量?？滩蹟?shù)量為成蟲產(chǎn)卵時(shí)在樹干上刻槽的數(shù)量。

2.2 方法

2.2.1 松褐天?？滩邸⑶秩肟缀陀鸹讛?shù)量與樹干胸徑的關(guān)系 調(diào)查馬尾松死樹 47 株，并放置于 1.5 m×1.5 m×1.5 m的紗網(wǎng)木制養(yǎng)蟲籠內(nèi)。待翌年8 月成蟲完全羽化后，去皮逐株逐段調(diào)查統(tǒng)計(jì)幼蟲侵入孔與成蟲羽化孔的數(shù)量。侵入孔數(shù)量為幼蟲進(jìn)入木質(zhì)部產(chǎn)生孔的數(shù)量，羽化孔數(shù)量為成蟲羽化出來孔的數(shù)量。

2.2.2 松褐天牛在樹干上不同高度的分布規(guī)律 選取其中樹高 7 m 以上的馬尾松死樹 12 株，把樹干高度按 1 m為 1 個(gè)米階分級(jí)，即 0～1 m、1～2 m、2～3 m、3～4 m、4～5 m、5～6 m和 7 m以上，分為 7 級(jí)，統(tǒng)計(jì)松褐天牛在不同米階上分布規(guī)律。

2.2.3 松褐天牛侵入孔、羽化孔數(shù)量與刻槽數(shù)量的關(guān)系 調(diào)查馬尾松死樹 47 株，根據(jù)馬尾松上侵入孔、羽化孔的數(shù)量，分析其分布與刻槽數(shù)量的關(guān)系。

2.2.4 松褐天牛幼蟲侵入孔和成蟲羽化孔在樹干上的垂直分布 調(diào)查馬尾松死樹47 株，幼 蟲侵入孔和成蟲羽化孔的調(diào)查方法同 2.2.1，統(tǒng)計(jì)幼蟲侵入孔和成蟲羽化孔在樹干上的分布規(guī)律。

2.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)用 SPSS17.0 軟件進(jìn)行處理[11]， 并進(jìn)行方差分析。通過線性回歸、二次拋物線的方法，擬合刻槽、侵入孔和羽化孔與樹干胸徑的關(guān)系以及整株（或某米階）松褐天?？滩叟c整株侵入孔、羽化孔數(shù)量的關(guān)系。對(duì)獲得的數(shù)據(jù)采用聚集度指標(biāo)進(jìn)行侵入孔和羽化孔垂直分布測(cè)定及分布型指數(shù)分析，數(shù)據(jù)處理及計(jì)算方法主要參照文獻(xiàn)[12-13]。

3 結(jié)果與分析

3.1 松褐天?？滩邸⑶秩肟缀陀鸹讛?shù)量與樹干胸徑的關(guān)系

由圖 1 可知，松褐天?？滩?、侵入孔和羽化孔的數(shù)量與樹干胸徑呈正相關(guān)關(guān)系（n=47）。在胸徑一定范圍內(nèi)，樹干胸徑越大，刻槽、侵入孔和羽化孔的數(shù)量也越多。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算得出松褐天?？滩邸⑶秩肟缀陀鸹椎臄?shù)量與樹干胸徑的關(guān)系模型分別為y=55.841x-273.11 、 y=35.252x-168.85 和y=26.252x-129.66，并 分別對(duì)其模型進(jìn)行F檢驗(yàn)，其 相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平（R2= 0.990 8；F=981.566；d f=1，46；P=0.000 1）、（R2= 0.989 9；F=338.335；df=1，46；P=0.000 1）和（R2= 0.978 2；F=418.095；df=1，46；P=0.000 1）。

圖1 松褐天?？滩邸⑶秩肟缀陀鸹着c樹干胸徑的關(guān)系

3.2 松褐天牛在樹干上不同米段的分布規(guī)律

由表 1 可知，松褐天牛刻槽、侵入孔和羽化孔數(shù)量在馬尾松樹干上不同米階的分布有所不同，各米段之間的刻槽（F=419.341；df=7，88；P=0.000 1）、侵入孔（F=498.624；df=7，88；P=0.000 1）和羽化孔（F=225.006；df=7，88；P=0.000 1）數(shù)量均存在極顯著差異。松褐天?？滩圩罴械拿锥卧?2～3 m，平均數(shù)量為 77.92 個(gè)，約占總刻槽數(shù)量的 21.38%；其次為3～4 m、1～2 m和 4～5 m，分別約占 18.16%、17.95%和 14.22%；松褐天牛的刻槽數(shù)量在馬尾松樹上主要集中在 1～5 m，占總刻槽數(shù)量的 71.71%。同樣，松褐天牛侵入孔和羽化孔最集中的米段均在 2～3 m，平均數(shù)量分別為 56.08個(gè)、43.83 個(gè)；松褐天牛侵入孔和羽化孔的數(shù)量在馬尾松樹上主要集中在1～5 m，分別占總數(shù)的 75.20%、78.03%。以上結(jié)果表明，松褐天?？滩?、侵入孔和羽化孔的數(shù)量在馬尾松樹上主要集中分布在1～5 m。

表1 松褐天?？滩?、侵入孔和羽化孔在馬尾松樹干上不同米階的分布規(guī)律

3.3 松褐天牛侵入孔、羽化孔數(shù)量與刻槽數(shù)量的關(guān)系

松褐天牛侵入孔、羽化孔的數(shù)量均與刻槽數(shù)量呈正相關(guān)關(guān)系，刻槽數(shù)量越多，幼蟲侵入孔和成蟲羽化孔也越多 （圖2）。 根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算得出松褐天牛侵入孔、 羽化孔的數(shù)量與刻槽的關(guān)系模型分別為y=0.630 4x+3.767 1、y=0.470 7x-1.412 9，并分別對(duì)其模型進(jìn)行 F 檢驗(yàn)，相關(guān)性均達(dá)到顯著水平（R2= 0.996 4；F=1 271.289；df=1，46；P=0.022 3）、（R2= 0.989 9；F=6 421.481；df=1，46；P=0.009 9）。

圖2 整株樹松褐天牛刻槽數(shù)量與侵入孔、羽化孔的關(guān)系

為了快速地掌握林間松褐天牛的蟲口密度，也分析了整株侵入孔、羽化孔數(shù)量與樹干高度 2～3 m刻槽數(shù)量的關(guān)系，結(jié)果表明整株馬尾松上松褐天牛侵入孔、羽化孔數(shù)量與樹干高度 2～3 m的刻槽數(shù)量存在明顯相關(guān)，回歸方程都表現(xiàn)為極顯著關(guān)系（P＜0.01）（圖 3）。

圖3 整株樹松褐天牛侵入孔、羽化孔數(shù)量與樹干高度2～3 m刻槽數(shù)量的關(guān)系

3.4 松褐天牛幼蟲侵入孔和成蟲羽化孔的垂直分布

松褐天牛幼蟲侵入孔的各項(xiàng)聚集指標(biāo)見表 2。由表2中可知，C＞1，I＞1，Ca＞0，K＞0，M*/M＞1，各項(xiàng)聚集指標(biāo)均顯示松褐天牛幼蟲侵入孔的空間分布屬聚集分布。通過M*-M回歸分析法（Iwao），M*=1.013 6M+1.415 7；β=1.013 6，α=1.415 7（R2= 0.990 4，相關(guān)顯著），α＞0，分布的基本成分是個(gè)體相互吸引，β＞1，為聚集負(fù)二項(xiàng)分布。另外根據(jù) Talyor 冪法則，lg（ν）=0.002 7+1.259 6 lg（M），b＞1，lgα＞0（R2= 0.855 6，相關(guān)顯著），結(jié)果說明松褐天牛幼蟲種群在一切密度下都是聚集的，且聚集度隨密度的升高而增加。同樣，松褐天牛成蟲羽化孔的各項(xiàng)聚集指標(biāo)見表 2。由表2中可知，C＞1，I＞1，Ca＞0，K＞0，M*/M＞1，各項(xiàng)聚集指標(biāo)也均顯示松褐天牛成蟲羽化孔的空間分布屬聚集分布。通過M*-M回歸分析法（Iwao），M*=1.028 0M+1.013 1；β=1.028 0，α=1.013 1（R2= 0.991 0，相關(guān)顯著），α＞0，分布的基本成分是個(gè)體相互吸引，β＞1，為聚集負(fù)二項(xiàng)分布。根據(jù) Talyor 冪法則，lg（ν）=0.134 9+1.189 0lg（M），b＞1，lgα＞0（R2= 0.862 7，相關(guān)顯著），結(jié)果說明松褐天牛羽化孔在一切密度下都是聚集的，且聚集度隨密度的升高而增加。

表2 松褐天牛幼蟲侵入孔和成蟲羽化孔的聚集度指標(biāo)

4 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，在一定胸徑范圍內(nèi)，松褐天?？滩?、侵入孔和羽化孔的數(shù)量與樹干胸徑的關(guān)系均呈正相關(guān)關(guān)系。胸徑越大，刻槽、侵入孔和羽化孔的數(shù)量也越多。就單株而言，松褐天?？滩?、侵入孔和羽化孔的數(shù)量在馬尾松樹上最集中的高度在 2～3 m；但主要集中分布在 1～5 m的地方，這部分高度的數(shù)量均占總數(shù)的 70%以上，這與孟俊國等[14]的 研究結(jié)論相一致。

根據(jù)垂直分布研究得出，馬 尾松上松褐天牛的頻次分布為聚集負(fù)二項(xiàng)分布，空 間分布型為聚集型分布，且密度越高，呈現(xiàn)出聚集度越大的趨勢(shì)，分析松褐天牛的聚集原因是其自身和環(huán)境共同的作用結(jié)果[15]。

本文為生產(chǎn)實(shí)踐提供了 1 種蟲口密度的調(diào)查方法，與侵入孔、羽化孔的調(diào)查相比，刻槽的調(diào)查不需要?jiǎng)儤淦?，方便快捷。根?jù)整株（或樹干高度 2～3 m）刻槽的數(shù)量，可以預(yù)測(cè)整株馬尾松上的松褐天牛侵入孔和羽化孔總數(shù)量，更直觀可靠。同時(shí)，在松褐天牛的防治上根據(jù)其刻槽數(shù)量進(jìn)行生物防治（釋放天敵）或注干輸藥防治，這樣既節(jié)省人力、物力，又減少化學(xué)農(nóng)藥的環(huán)境污染，對(duì)有效防治松褐天牛具有重要的意義。

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