甘肅阿夏省級自然保護區(qū)中華松針蚧發(fā)生與危害研究

張成都，李丹春，楊 靜，張成安，丁婭萍，丁全定

(1.甘肅白龍江阿夏省級自然保護區(qū)管理局，甘肅 迭部 743400；2.甘肅省白龍江林業(yè)科學研究所，蘭州，730000)

中華松針蚧(Matsucoccussinensis)屬半翅目(Hemiptera)珠蚧科Margarodidae)松梢蚧屬 (Matsucoccus) 昆蟲 ，分布于福建、浙江、江蘇、四川、貴州、湖南、甘肅等省區(qū)[1-2]。主要危害馬尾松 (Pinemassoniana)、云南松 (P.yunnanensis)、油松 (P.tabulaeformis) 等， 1 a發(fā)生1代，主要靠1～3齡若蟲爬行及風、雨水等進行自然傳播，因其個體較小，風力、人為活動等環(huán)境因素也對其發(fā)展蔓延分布有一定的影響[5-6]。在林冠空間分布有明顯的分層現象，2、3齡若蟲和雌成蟲期的種群數量中層>下層>上層[7]。從初孵若蟲開始即在油松新生嫩葉上取食，油松被害后，針葉逐漸失水發(fā)黃，后期逐步開始整束針葉變黃變紅直至脫落，次年新梢不易抽出，直接影響樹木的生長[3]，對油松生長的抑制作用與連續(xù)受害時間、樹齡大小、蟲口密度等有關[4]。

林業(yè)有害生物的發(fā)生受很多因素影響，其中氣象條件對害蟲的發(fā)生趨勢和危害程度起重要作用[8]。溫度直接影響昆蟲的分布、活動、生長和代謝等[9]。國內學者對中華松針蚧的生物學特性、種群分布、檢疫技術、危害癥狀及防治方法等已做了大量研究，但對溫、濕度等氣候因子，海拔、坡向等環(huán)境因子及連續(xù)降雨天數等因素對中華松針蚧發(fā)生危害的影響研究較少，本研究將分析影響中華松針蚧危害關鍵因素，提升中華松針蚧測報準確率，為綜合防治提供依據。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

阿夏省級自然保護區(qū)位于青藏高原東部邊緣，甘肅省甘南州東南部，白龍江上游的高山峽谷地帶。海拔高度1 600 ～4 920 m，森林覆蓋率60%，年均降水量625.5 mm，蒸發(fā)量1 039.3 mm，無霜期147 d，屬溫帶高寒旱季顯著濕潤區(qū)氣候，是長江上游重點水源涵養(yǎng)林區(qū)和青藏高原東部重要綠色生態(tài)屏障。區(qū)內分布油松林面積約8 866.67 hm2，樹種單一。植物種類有明顯的垂直變化規(guī)律，從而影響到中華松針蚧種群的增殖。近年來，受中華松針蚧危害面積近4 000 hm2，主要集中在旺藏和尼傲兩地，已由西向東方向蔓延至阿夏境內。

1.2 研究方法

1.2.1 標準地及調查樣株設置 根據中華松針蚧在阿夏保護區(qū)的分布范圍及危害程度，在阿夏管護中心旺藏保護站曹世壩溝、旺藏溝、阿夏保護站九龍峽段及迭部縣尼傲林場油松林內中華松針蚧危害情況展開調查。按照不同海拔高度、不同坡向和不同林分類型縱橫向分別設置樣地，樣地面積25 m×25 m，在18塊樣地內，分別按照五點法選取5棵油松進行蟲口密度調查。

1.2.2 調查時間及方法 2016年2月至2020年12月，在每塊樣地內對5棵調查樣株從樹干中部東、南、西、北4個方向枝條處各取20束針葉統計中華松針蚧活體數量，以20束針葉為1單位調查蟲口密度，每年2-10月上、中、下旬各進行1次監(jiān)測調查，每月3次，并詳細記錄標準地內溫度、濕度、降水等氣候因子，海拔、坡向、林緣等環(huán)境因子，郁閉度、樹種組成等林分因子。 危害程度的劃分為輕度、中度及重度，其中，輕度為油松針葉被害率 1/3 以下，每束蟲口密度≤5頭；中度為針葉被害率1/3～2/3，蟲口密度≤15頭；重度為針葉被害率2/3以上，蟲口密度>15。

2 結果與分析

2.1 不同海拔油松林中華松針蚧發(fā)生狀況

阿夏自然保護區(qū)油松林8 886.6 hm2，2021年發(fā)生中華松針蚧危害面積2 666.6 hm2。不同海拔的油松林中華松針蚧發(fā)生幾率和危害程度不同(表1)，其中：海拔2 600 m以上地域，有蟲株率、蟲口密度都最低，其次是海拔1 900 m以下區(qū)域；海拔1 900 ～2 600 m地域，重度危害植株占比最大，隨海拔升高有蟲株率逐步下降，蟲口密度急劇降低、受害程度也下降，其中海拔1 900～2 300 m區(qū)域受害最為嚴重，重度受害株占85%；海拔2 300 m以上隨海拔升高有蟲株率、蟲口密度逐漸降低。不同海拔油松林中華松針蚧發(fā)生狀況不同，可能和該蟲生物學特性即適宜溫度有關，該地海拔1 900～2 600 m區(qū)段最適于中華松針蚧生活和繁殖。

表1 不同海拔油松林中華松針蚧危害程度

2.2 不同坡向油松林中華松針蚧危害程度

由圖1可知，阿夏省級自然保護區(qū)受中華松針蚧不同程度危害的油松林面積重度>中度>輕度，表明該調查地區(qū)油松林受中華松針蚧危害程度較重。不同坡向油松林受害面積及不同受害程度占比不同，其中受重度危害面積(85.3 hm2)中陽坡占比為84.1%，高于陰坡的15.9%；中度危害面積(68.7 hm2)中陽坡占比為28.2%，低于陰坡的71.8%；輕度危害面積(46.0 hm2)中陽坡占比為19.3%，低于陰坡的80.7%；陽坡受害林面積中重度占71.7%、中度占19.4%、輕度占 8.9%，陰坡受害林面積中重度占13.6%、中度占49.3%、輕度占37.1%，表明陽坡有利于中華松針蚧生存和危害或中華松針蚧適宜在阿夏省級自然保護區(qū)油松林的陽坡生存和危害。

圖1 不同坡向油松林受中華松針蚧危害狀況

2.3 郁閉度對中華松針蚧的影響

從表2可看出，不同郁閉度林地受害植株平均蟲口密度變化不大，即蟲口密度和郁閉度沒有正相關或負相關關系，說明目前油松林郁閉度對中華松針蚧的發(fā)生沒有明顯影響；不同郁閉度林地害蟲在樹冠的分布不盡相同[4]，郁閉度≤0.6的林地，都是不同冠層蟲口比例下冠層>中冠層>上冠層，郁閉度0.7的林地下冠層>上冠層>中冠層，表明在郁閉度較低的林分，樹冠中下層受害較重，郁閉度較高的林分，樹冠中部受害較輕、上下層受害較重。調查還發(fā)現輕度和中度受害林分，樹冠中下層危害較重；重度受害林分，各冠層受害程度基本一致。外層受光照較強的樹冠外側枝蟲口數量多，內層老枝上蟲口數量較少。

2.4 不同溫度對中華松針蚧的影響

2016-2020年調查發(fā)現(表3)，2017、2019年最冷月(1月)平均氣溫、最熱月(7月)平均氣溫較往年都有大幅提升，當年中華松針蚧發(fā)生面積、重度危害面積較上年也有較大幅度增加，發(fā)生面積增加20%以上，重度危害面積增加50%以上，分布范圍擴大，這可能是由于最冷月平均氣溫升高有利于中華松針蚧若蟲越冬，在一定范圍的氣溫提高，有利于中華松針蚧生存、繁殖和活動。

表2 不同郁被度林地中華松針蚧的危害及在樹冠的分布

2.5 降水對中華松針蚧蟲口密度及受害油松林面積的影響

2016-2020年調查并經計算分析擬合發(fā)現，阿夏保護區(qū)中華松針蚧危害油松林面積(S1)、重度危害面積(S2)受害植株平均蟲口密度(Y)與生長季(4-9月)降水次數(x1)呈線性關系，即S1=-0.117 4x1+5.661 5(R2=0.776)，S2=-0.048 7x1+1.672 2(R2=0.763 5),y=-5.018 7x1+173.99(R2=0.912 3)，與生長季(4-9月)降水量(x2)呈二次多項關系；表明隨降水次數和降水量增加，整體呈現油松林受害面積和重度受害面積減小、受害植株平均蟲口密度降低趨勢。實地調查顯示持續(xù)降水或大暴雨后，蟲口密度會大幅減少，危害程度降低，與分析結果一致。這可能是由于持續(xù)降水會阻隔中華松針蚧移動、采食等活動，甚至對其造成沖擊致其死亡。

表3 中華松針蚧發(fā)生危害面積與最高溫度、最低溫度的關系

表4 阿夏保護區(qū)降水對中華松針蚧發(fā)生的影響

3 討論與結論

阿夏自然保護區(qū)中華松針蚧主要發(fā)生在旺藏、尼傲兩地，2021年8 886.6 hm2油松林中受危害面積2 666.6 hm2，受害面積占比30%，近年來中華松針蚧發(fā)生與危害面積、危害程度有逐年增加趨勢；受害林地主要分布在海拔1 900～2 600 m范圍；海拔、坡向、溫度、濕度和降雨條件是影響中華松針蚧發(fā)生面積、危害程度的主要因素，郁閉度對其影響的規(guī)律性不明顯；陽坡面積大于陰坡，受害程度也重于陰坡；油松純林重于混交林，與前人研究結果一致[3]。隨降水次數和降水量增加，整體呈現油松林受害面積和重度受害面積減小、受害植株平均蟲口密度降低趨勢；海拔直接影響中華松針蚧的分布范圍和生長發(fā)育歷期；降水次數、降水量及其引起的空氣相對濕度與林業(yè)有害生物的關系緊密，濕度直接影響害蟲的繁殖、遷徙和生活，高溫高濕條件下害蟲種群數量急劇增加，低溫低濕條件下生長發(fā)育受到一定抑制[8]；中華松針蚧卵、雌成蟲生活相對固定，且有介殼保護，若蟲孵化和雄成蟲羽化交尾期，連續(xù)降雨導致蟲口密度急劇下降，對其影響巨大。今后應強化海拔1 900～2 600 m區(qū)間陽坡油松林中華松針蚧的監(jiān)控與防治，以及月均氣溫、濕度及連續(xù)雨天次數、降水量的監(jiān)測，及時調整防治策略。

阿夏保護區(qū)中華松針蚧發(fā)生地西側，油松林集中連片分布，一直延伸到迭部縣城并與四川省若爾蓋縣接壤的油松林面積約13 333.33 hm2，其傳播蔓延速度和傳播條件直接影響到迭部林區(qū)大面積油松林資源安全。中華松針蚧沿白龍江向東、西兩方向傳播極其緩慢，平均每年新發(fā)生不超過333.33 hm2。今后應進一步加強中華松針蚧預報預測和防控。