杭州西湖景区松褐天牛成虫种群动态研究

 

摘要：为研究杭州西湖风景名胜区松褐天牛种群动态变化规律，对松褐天牛开展了为期3年的诱捕试验，并对松褐天牛发生期进行了预测。结果表明，试验区3年内松褐天牛成虫诱捕量差异较大，但成虫羽化发生期基本一致，其始见期为4月底，成虫羽化盛期为5月下旬至7月中旬，羽化高峰期出现在6月中旬至7月上旬，终见期最迟为10月上旬。通过期距预测法预测结果表明，发生期各期期距标准差最大不超过1周，对指导松材线虫病防控具有指导性和可操作性。

 

松褐天牛（MonochamusalternatusHope），又名松墨天牛、松天牛，属鞘翅目、多食亚目、植食组、叶甲总科、天牛科、沟胫天牛亚科、沟胫天牛族、墨天牛属［1］，是世界性害虫松材线虫［Bursaphelenchusxylophilus（Steiner＆Buhrer）Nickle］在自然界中传播主要依赖的媒介昆虫，起着携带、传播和协助松材线虫侵入寄主的关键性作用，通过成虫啃食补充营养及产卵钻蛀等过程传播松材线虫，对松林造成毁灭性危害。因此，降低和控制松褐天牛的种群数量是防控松材线虫病关键措施之一。

目前全国松褐天牛成虫羽化规律研究已比较成熟［2-4］，但关于西湖风景名胜区松褐天牛成虫种群动态研究较少，为更好保护西湖景区世界遗产地森林资源，于019~2021年连续3年监测西湖风景名胜区松褐天牛成虫羽化数量，掌握西湖风景名胜区松褐天牛成虫种群动态和羽化发生规律，为科学制定松材线虫病防控方案提供理论依据。

 

1.材料与方法

 

1.1试验地基本情况

 

试验地设置在杭州西湖风景名胜区西南部月轮山（30°11′59.2″N，120°07′39.3″E，海拔153米），该区域为西湖景区松材线虫病重点防控示范区，季节变化明显，平均日照1875.5小时，年平均气温为16.2℃，高于10℃的年平均积温5117℃，降水充沛，降水主要集中在3～9月份。群落类型主要为常绿阔叶林和针阔混交林，其中针阔混交林中针叶树种主要是马尾松。

 

1.2诱捕器和引诱剂

 

松褐天牛诱捕器型号为BF-Ⅱ，由伞形盖、十字顶板、漏斗、集虫瓶等由上到下组装而成；松褐天牛引诱剂型号为FⅡ，有效成分为植物源（蒎烯）、乙二醇单十一烷基醚，引诱剂野外有效期为60天。诱捕器及引诱剂均为杭州科森农化有限公司生产。

 

1.3试验方法

 

于4月底在试验区内选择松树相对密集区域挂设松褐天牛诱捕器，诱捕器底端离地1.5米以上，两个诱捕器间距不少于50米，引诱剂稳固在诱捕器十字顶板中（如图1），每隔45天更换一次引诱剂。挂设诱捕器和引诱剂后，每隔7天左右清点统计诱捕器内松褐天牛数量，直至连续两次松褐天牛诱捕数量为零时结束当年清点，其中2019年和2020年挂放10套，2021年挂放15套。

 

1.4数据处理

 

用MicrosoftExcel2010进行数据统计和作图。

 

1.4.1发生期划分

 

将松褐天牛成虫活动发生期划分为始见期、始盛期、高峰期、盛末期及终见期，其中始盛期为累计捕获成虫数量占总诱捕量16%时；高峰期为捕获成虫数量占总诱捕量50%时；盛末期为累计捕获成虫量占总诱捕量84%时［5］，用插值法计算收虫间隔日期误差［6］。

 

1.4.2平均诱捕量

 

因试验中，诱捕器数量和清点统计时间间隔不固定，故引入平均诱捕量数据，方便直接对比不同时期松褐天牛羽化数量。平均羽化量为每次清点统计期间每天每套诱捕器诱捕的松褐天牛数量，单位为只/套/天。

 

1.4.3期距预测法

 

F=Hi+（Xi±Sx）式中：F为当期虫态的预测出现日期；Hi为上期虫态的出现日期；Xi为当期虫态与上期虫态的平均期距值；Sx为当期平均期距值对应的标准误差。

 

 

2.结果与分析

 

2.1松褐天牛种群数量

 

 

2019年、2020年和2021年共诱捕松褐天牛成虫数量如图2所示，分别为561只、188只和1423只，平均每套诱捕器诱捕到松褐天牛分别为56.1只、18.8只和94.9只，三年诱捕量差异较大，2020年松褐天牛诱捕量最少。

 

2.2松褐天牛羽化时间

 

 

从表1可知，2019年中，松褐天牛羽化期为5月10日至9月19日，羽化期共132天；2020年中，松褐天牛羽化期为4月30日至9月20日，羽化期共143天；2021年松褐天牛羽化期为5月5日至10月5日，羽化期约153天。

 

2.3松褐天牛羽化盛期

 

2019年松褐天牛成虫6月1日为羽化始盛期，6月19日为羽化高峰期，7月26日为羽化盛末期，羽化盛期持续55天。从图3中2019年平均诱捕量可知，5月31日至6月14日期间为当年松褐天牛平均诱捕量最高，约1.2只/套/天，比羽化高峰期早6天，之后天牛羽化数量迅速下降；高峰期至终见期平均诱捕量波动式下降，7月26日盛末期后于8月16日又出现一次羽化小高峰，其平均诱捕量几乎达到羽化盛期水平，此后平均羽化数量急剧减少，并缓慢进入羽化终见期。

 

2020年松褐天牛成虫5月10日后羽化数量急剧增加，于5月22日为羽化始盛期，6月14日为羽化高峰期，7月13日为羽化盛末期，羽化盛期持续52天。如图3中2020年平均诱捕量所示，在羽化盛期内松褐天牛平均诱捕量波动不大，其中6月1日至6月10日羽化数量最多，为0.3只/套/天，较高峰期早4天；在6月30日后成虫数量急剧减少，与2019年相似，在7月13日盛末期后在8月10日也有一个羽化小高峰，之后诱捕量急剧下降。2020年整个羽化盛期羽化数量较2019年和2021年数量明显偏少。

 

2021年松褐天牛成虫5月25日后羽化数量急剧增长，6月2日为始盛期，7月4日为高峰期，8月4日为盛末期，羽化盛期持续63天。整个羽化盛期平均诱捕量波动不大，与前两年相比，平均诱捕量最高为8月5日，平均诱捕量为1.4只/套/天，较高峰期晚32天，6月5日平均诱捕量次高，为1.2只/套/天，较高峰期早29天，如图3中2021年平均诱捕量所示。在盛末期后8月25日存在小波动上升，此后羽化数量急剧下降后缓慢进入终见期。

 

2.4成虫发生期预测

 

运用3年的松褐天牛成虫诱捕结果数据，通过期距预测法计算出松褐天牛各发生期平均期距值和期距标准差，如表2。从平均期距来看，松褐天牛成虫羽化发生期中，从始见期开始，进入始盛期和高峰期时间较短，说明试验区内松褐天牛羽化发生比较集中，而进入终见期时间较漫长，长达两个月，从期距标准差来看，这三年中，同一林分在不同年份发生期虽不一致，但整体来看不同发生期期距标准差在一周以内，最大期距标准差为5.8天，为终见期；最小期距标准差为盛末期的2.8天。

 

3.结论和讨论

 

（1）在杭州西湖风景名胜区，松褐天牛成虫羽化始见期为4月底，5月下旬后进入始盛期，6月中旬至7月上旬为羽化高峰期，7月中旬后进入羽化盛末期，进入羽化盛末期后，在8月份中旬前后又有一个羽化小高峰，最晚于10月上旬进入终见期，与2013年夏天风［7］在萧山地区松褐天牛研究有所差异，表现为羽化出现时间更早，结束时间更晚。整体来看，成虫羽化活动期约160天，近半年，给松褐天牛成虫防控工作带来较大困难。在对松褐天牛进行防治时，可结合幼虫危害期和成虫羽化期采取综合防治措施，采用化学防治时，可于4月底羽化前和6月中旬羽化高峰期采用高效低毒、持效期长的药剂进行防治，降低松褐天牛种群数量。

 

（2）3年间松褐天牛成虫诱捕数量差异较大，研究表明松褐天牛成虫羽化数量与天敌寄生率、林分类型、林地植被覆盖率、坡向、坡位和温度、降水量等气象因子、景观格局等因素相关［8-10］，结合本文试验，2021年在前两年基础上增加了5套诱捕器，排除试验地林地条件不变的因素外，可能与气象因子、天敌、诱捕器挂设密度等因素有关，需进一步分析。

 


 

（3）在整个成虫活动期内，平均诱捕量存在不同程度波动，本调查中平均诱捕量最高的时间段和松褐天牛高峰期重合度有偏差，基本上表现为平均诱捕量最高的时段早于高峰期。这与两者计算方式差异有关，一般来说平均诱捕量高低随时间呈正态分布时，偏差越小；若平均诱捕量前后波动越大则偏差越大。

 

（4）预测害虫的发生期是科学防控害虫的关键环节，发生期预测的方法有有效积温法、期距预测法及物候预测法等［11］，利用期距预测法预测杭州西湖风景名胜区松褐天牛成虫发生期，期距标准差最大在一周以内，可根据松褐天牛预测发生期部署松褐天牛防治方案，对防控松材线虫病具有可操作性。期距预测法虽简便可行，但受害虫发生消长规律、气象因子和林分因子影响，须不断积累更多区域和林地历年数据，以使预测更准确［6］。

 

（5）1999年杭州西湖风景名胜区成为松材线虫病疫区，经过20年勠力防控，已于2019年摘除松材线虫病疫区，成功“摘帽”。但从近几年诱捕试验可知松褐天牛仍有发生。

 

对此，为保障世界遗产地景观和自然资源，目前须以松材线虫病疫区拔除成果巩固为主线，加强建设松材线虫病防控体系，重点监测和防控松褐天牛，并加强检验检疫和健康森林营建，推动风景名胜区林业资源高质量发展。