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華北落葉松受鞘蛾危害后補償反應的研究 |
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| 來源： 作者： 發布時間：2013-07-23 16:48 |
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隨著世界人口的迅猛增長和工業化及化學農藥的大量使用，環境問題變得越來越嚴重。為保障人類的生存環境和生活質量，在害蟲管理上，研究寄主與害蟲之間的相互關系，有效利用植物自身的防御系統，受到科研和學術界的普遍關注。 華北落葉松是我國華北地區特有樹種，是山西省林區的重要森林更新和造林樹種。由于鞘蛾的大面積發生林分似火燒狀，一片枯黃。為了尋找比較理想的控制鞘蛾種群密度的新方法，筆者對華北落葉松受鞘蛾危害后的補償反應進行了研究。 １ 材料與方法 １．１ 研究材料 以山西焦煤集團西山靈丘林場落葉松林區為研究對象，生長條件一致，樹齡在２０多年左右，胸徑平均１５ ｃｍ左右，樹高平均約有１０ ｍ。 １．２ 研究方法 １．２．１ 研究區域的確定 研究前，首先對整個落葉松分布區進行踏查，掌握落葉松受害情況的第一手材料。然后通過比較分析，目測定級，選取最能代表受害等級的落葉松分布區，確定為對照區（樹冠基本不受害）、輕微受害區（樹冠３０％左右的葉子受害）和嚴重受害區（樹冠７５％以上的葉子受害）。最后，在每一區內選定１０株最能代表本區受害情況的標準木，并以紅漆作不同標記。 １．２．２ 材料的采集 中國苗木網,www.jin1234.com ２００４年４月下旬從幼蟲出蟄危害至９月下旬做鞘越冬這段時間，進行定時、定點采樣。初期由于害蟲大量取食，樹體反應強烈，每隔7 ｄ采１次，后期害蟲取食量少，樹體反應弱，每隔１０ ｄ采一次。采樣時，在選定標準木樹冠的中部，按東西南北４個方向選取３～５個大枝，在每個大枝上各采２年至３年生的代表枝。在標準木上所采的樣枝同樣要能代表本株受害情況，如受害重樹上要取受害重枝，即“重中取重”。取樣時要盡量減少對樣樹的傷害，以免引起樹體的生理反應，造成測定上的誤差。取樣部位、方向力求一致，避免取樣引起的誤差。 １．２．３ 蟲口密度的調查 在不同受害強度的落葉松分布區，各選定５株標準木，在每株標準木上分別選擇５個具代表性的小枝，每個小枝上的葉簇以２００～３００個為宜。統計各小枝上的葉簇數，再統計各小枝上的蟲數，最后以每葉簇上的蟲口數表示蟲口密度。 １．２．４ 生長量的測定 （１）針葉鮮重測定。每次采樣時，從每一受害等級中分別典型摘取３００簇新鮮葉片進行稱重，然后求出每百簇新鮮葉片重，看不同受害等級下葉片的補償作用。 （２）針葉長度測定。采樣時，從每一等級中分別典型測量１００枚葉片的長度，求其平均值，看華北落葉松在不同受害等級下葉片的補償作用。 苗木網,www.jin1234.com （３）１年生枝長測定。待樹木停止生長，９月２５日對１年生枝長進行測定，采樣高度一致，每標準木選擇５個大枝，使其均勻分布于樹冠周圍，在每大枝上再選擇３個小側枝，進行枝長生長量的測定。 ２ 結果與分析 ２．１ 不同受害強度下華北落葉松鞘蛾的蟲口密度 在不同受害強度下的落葉松分布區典型選取標準木，進行蟲口密度調查。每區各選擇５株標準木，然后從樹冠的不同方位典型選取５個小枝，每小枝葉簇數以２００～３００個為宜，分別統計各小枝上的葉簇數及蟲口數，最后以每葉簇上的蟲口數表示蟲口密度。通過調查可知，受害輕的樹上平均每葉簇有蟲０．１５頭，而受害重的樹上平均每葉簇有蟲０．３１頭。 ２．２ 不同受害強度下華北落葉松百束針葉鮮重 ２００４年的５月２６日至９月２５日對３個失葉強度的３０株標準樹進行取樣測定，每個失葉強度確定的１０株樹上取３００束鮮葉，且這些葉束來自２年至３年生枝條，然后分別稱重，不同失葉強度下百束鮮葉重增長曲線見圖１。 由圖１可知，７月１５日以前，由于落葉松鞘蛾幼蟲的大量取食，受害百束鮮葉重明顯小于對照樹，受害重樹百束鮮葉重更小。但由于樹體的自我補償，輕微受害樹在害蟲取食停止后，通過自身的補償能力，這種差距逐漸縮小，到８月下旬樹木進入生長末期，百束鮮葉重與對照樹基本相等，甚至有超過對照樹的趨勢。而嚴重受害樹由于葉片大量損失，光合作用、補償能力減弱，最終與對照樹的差異還是非常顯著。 999中國苗木網,www.jin1234.com ２．３ 不同失葉強度下華北落葉松針葉長度 ２００４年的５月４日至９月２５日對３個失葉強度下的針葉長度分別測定，每株先選擇３～５個大枝，在每個大枝上再選擇２年至３年 生枝條３～５個，帶回室內分別將每一失葉強度樹上采的枝上針葉全部摘下，摘的過程中除去１年生枝葉，將摘下的葉子摻勻，從其中隨機選取針葉１００枚測定其長度。不同失葉強度下針葉平均長度變化曲線見圖２。 為了確定不同受害強度與針葉長度之間的關系，進行相關分析，得回歸式為：■＝１．０３０ ０＋０．５８７ ７Ｘ。由此可知，針葉平均長度與受害等級成顯著負相關，即受害越重，針葉長度值越小。但受害輕的樹的百束鮮葉重在生長后期與對照樹接近。這可能是因為：針葉被害蟲取食后，一方面針葉變得比原來粗壯；另一方面是針葉被取食后，樹木為補償其損失，從葉簇基部萌發新的針葉來，這樣雖受害但不減重。這正是樹木自我修復與補償功能的體現。 ２．４ 不同失葉強度下華北落葉松１年生側枝長度平均生長量 ２００４年９月２５日在落葉松停止生長后，對不同失葉強度下的枝長進行測定。在每棵樹的樹冠下層４００ ｃｍ左右高度的不同方位，選取５個大枝，這５個大枝均勻分布于樹冠四周，然后再從每個大枝上分別選取３個小側枝，進行枝長測定。 999中國苗木網,www.jin1234.com 測定結果經計算列出ＬＳＤ法差異比較表（見表１）： 由表１可知，中等受害樹１年生枝長平均生長量明顯高于嚴重受害樹，差異極顯著；而且中等受害樹１年生枝長平均生長量也高于對照樹，差異顯著；對照樹１年生枝長平均生長量雖高于嚴重受害樹，但無顯著性差異。這是因為，越冬幼蟲出蟄危害至化蛹這段暴食期，落葉松１年生枝條還沒有萌發，而在鞘蛾產卵的盛季，正是當年生的落葉松嫩梢還剛剛萌生或只生長出很短部分。因此由于物候上的不甚協調，雌蛾沒有機會將大量的卵產在當年生枝條的針葉上，即使產了卵，其數量也不多，故落葉松１年生枝條在鞘蛾整個危害期幾乎不受害或受害很小。所以對照樹１年生枝長平均生長量與嚴重受害樹之間無顯著差異。但是，由于樹體本身是一個系統，落葉松１年生枝條雖未直接受到鞘蛾幼蟲的取食，樹體其他部分受害，通過自身的生理、生化反應，必然要影響到１年生枝條的生長量。這樣就造成不同危害程度之間１年生枝長平均生長量的差異。中等受害樹由于受害較輕，在自身生理調節范圍內，通過發揮補償機能，用１年生枝長平均生長量的增加來補償其被取食的部分，由于取食刺激，使得其１年生枝長平均生長量均高于對照樹和嚴重受害樹，顯示出超補償效應。而嚴重受害樹由于受害較重，生理機能受到嚴重破壞，雖經補償，但其量很小，所以其１年生枝長平均生長量均低于對照樹和中等受害樹。 999苗木網,www.jin1234.com ３ 討論 （１）華北落葉松鞘蛾越冬幼蟲４月下旬出蟄，危害落葉松直至５月下旬，成蟲期在６月初直至７月上旬，孵化幼蟲從７月初直至１０月初蛀食針葉危害。研究發現，當樹冠失葉率為３０％左右時，華北落葉松鞘蛾幼蟲的蟲口密度為平均每葉簇有蟲０．１５頭，當失葉率在７５％以上時，平均每葉簇有蟲０．３１頭。所以在華北落葉松鞘蛾大發生年份掌握各蟲態的活動時間以及蟲口密度，對于及時準確有效地實施防治策略有極其重要的意義。 （２）華北落葉松受害后的補償作用。林木受害后，必然要進行補償反應，補償作用的大小除受林木遺傳特征、環境因子等的影響以外，還與受害程度有關。適度受害，其生產量不僅不會降低，反而還會比對照生產量有所增加。筆者通過研究華北落葉松受鞘蛾危害后的補償作用表明，華北落葉松失葉３０％左右時，其百束針葉鮮重在樹木生長后期不低于對照區，１年生枝長平均生長量明顯高于對照區，差異顯著；當失葉率為７５％以上時，樹體生長勢被嚴重削弱，雖經補償作用，其各項生長量指標遠低于對照區，差異極顯著。 （３）華北落葉松鞘蛾的防治。由于華北落葉松受鞘蛾適度危害后，不會降低其生產量，所以當華北落葉松鞘蛾的蟲口密度每葉簇低于０．１５頭，或樹冠失葉率小于３０％時，從經濟、社會及生態利益方面考慮，不需要進行防治。而當華北落葉松鞘蛾的蟲口密度達到每葉簇０．３１頭時，樹冠失葉率達７５％以上，林分一片枯黃，火燒一般，嚴重影響樹體的生長量，需及時進行防治。每年４月下旬至５月初，華北落葉松鞘蛾的末齡幼蟲出蟄危害，該期為鞘蛾幼蟲的暴食期，占整個取食量的８５％以上，所以該期為防治的關鍵。也可在６月份羽化期，防治鞘蛾成蟲。提前作好害蟲發生的預測預報，為及時防治提供科學依據。 中國苗木網,www.jin1234.com 筆者對華北落葉松受鞘蛾危害后補償反應的研究僅僅是短期效應，只限于１種樹種，對長期效應，如華北落葉松受害多年后材積生長量、害蟲取食后誘導樹體產生的生化反應對昆蟲下個世代以及其他昆蟲的影響，仍需進行大量深入、細致的工作。 參考文獻 〔１〕 楊立銘．落葉松鞘蛾〔Ｍ〕．哈爾濱：東北林業大學出版社，１９９０． 〔２〕 張執中．森林昆蟲學〔Ｍ〕．北京：中國林業出版社，１９９３． 〔３〕 殷平芳．落葉松鞘蛾的生物學特性和防治試驗〔J〕．吉林林業科技，１９８６，５（３）：７２－７８． 〔４〕 盛承發．作物對蟲害補償作用本質的探討〔J〕．生態學報，１９８９，９（２）：２０７－２１２． 第一作者簡介：馬云平，女，１９７２年４月生，１９９６年畢業于山西農業大學，工程師，山西焦煤集團西山林業公司，山西省太原市，０３００５３． |
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