纬度与灾害对松墨天牛种群动态的影响

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江西是我国南方重点林区,马尾松Pinus massoniana Lamb.在江西分布广泛,资源丰富,是重要的用材树种,也是荒山造林的先锋生态树种。然而近年来,在江西大部分地区的马尾松正遭受松墨天牛Monochamus alternatus Hope的蛀食危害,更为严重的是该虫传播松材线虫Bursaphelenchus xylophilus(Steiner&Buhrer)Nickle,引起松材线虫病而致大量马尾松死亡。为深入了解松墨天牛在江西的种群动态及其影响因素,本文从纬度、火灾和虫灾三个因子入手,探讨松墨天牛的种群数量变动、发育与危害特征,以及垂直分布规律等,对于松墨天牛的综合治理具有一定的指导意义。具体结果分述如下:1.纬度对松墨天牛种群动态的影响在江西境内沿约1°的纬度梯度设立全南、南康、万安、南城、湾里和浮梁等6处的马尾松纯林作为监测点,通过悬挂诱捕器进行松墨天牛成虫种群动态的监测。结果表明:松墨天牛在江西的始见期在3月下旬-5月上旬之间且随纬度的升高明显延迟,终见期在10月上旬-12月上旬之间且随纬度的升高明显提前,成虫发生期持续5-9个月且随纬度的升高呈明显缩短趋势。成虫的活动随着纬度的升高,高峰期出现时间逐渐延后且峰值数量从南至北由2个过渡到1个。种群密度以赣中地区最大,偏南或偏北地区的种群数量均明显下降。松墨天牛在江西各地的成虫偏雌性,性比在1:0.74-0.87之间且不存在差异。松墨天牛全年诱捕量和该地马尾松死亡率之间存在明显的正相关关系。2.纬度对松墨天牛生长发育和年生活史的影响通过林间诱木截顶笼罩法观察了松墨天牛在不同纬度地区的发育历期。结果表明,在赣中的南城以南地区,在产卵当年有不同比例的成虫羽化,而在赣北地区均为第2年羽化。松墨天牛在当年的羽化率随纬度的升高呈递减趋势且差异显著,在南城以南的同一纬度地区,松墨天牛的羽化率随产卵日期的延后呈递减趋势且差异显著。松墨天牛在产卵后第2年的羽化率则与当年的羽化率结果刚好相反。比较年前羽化和次年羽化的松墨天牛从卵至成虫羽化的发育历期发现,当年羽化的个体发育历期在110.66~122.01 d之间且随纬度的升高略有延长的趋势,第二年羽化的个体的发育历期在330.61~366.01 d之间且随纬度的升高略有缩短的趋势,但均不存在差异。松墨天牛生活史观察表明,在赣中的南城以南地区,松墨天牛一年发生2代,而赣北地区一年只发生1代。3.纬度对松墨天牛危害特征的影响通过对诱木的观察,分析松墨天牛的产卵刻槽、侵入孔和羽化孔在马尾松树干上的数量与树高之间的关系,以及其垂直分布规律。结果表明,松墨天牛在马尾松上的产卵刻槽、幼虫侵入孔和成虫羽化孔数量在不同纬度地区均表现与树高呈正相关关系。产卵刻槽在不同纬度地区均以中下部占比最大,均达到30.66%以上且各部位之间存在显著差异,但同一部位的产卵刻槽占比不随纬度发生变化;幼虫的自然侵入率在不同纬度地区均达到66.74%~73.90%之间且不存在差异,幼虫侵入孔的数量同样以中下部占比最大(>32.27%),而以顶部占比最小(<4.17%),各部位之间存在显著差异,甚至同一部位的侵入孔占比在不同纬度间也存在差异;不同纬度地区的松墨天牛自然羽化率在52.24%~69.45%之间且不存在差异,羽化孔在树干的占比同样是中下部的占比(>31.99%)显著高于其它各部位。4.火灾对松墨天牛种群的影响通过调查森林火灾后火灾迹地中的马尾松死亡率和有虫株率、松墨天牛虫口密度及其在树体中的分布,以探讨森林火灾对松墨天牛种群分布的影响。结果表明,在火灾迹地中的马尾松平均死亡率达58.65%,有虫株率为37.88%,幼虫平均虫口密度为36.96头/株,明显高于对照组;火灾迹地中松墨天牛幼虫在马尾松树体上的分布以中下部和中部居多,共占76.4%,而在对照组中,其分布以中下部居多,占46.21%。在火灾迹地和未受灾林地中松墨天牛幼虫种群密度与树高均呈正相关关系,且其空间分布均呈聚集分布。这些结果表明,森林火灾后,松墨天牛的种群数量呈上升趋势,且在马尾松树体中的分布位置上移。5.松毛虫灾对松墨天牛种群的影响通过设立标准地,对遭受马尾松毛虫不同程度危害后的马尾松林中松墨天牛种群的变动规律开展调查。结果表明,随着马尾松遭受马尾松毛虫危害的加重,松树死亡率从9.57%上升至22.86%且存在显著差异;含有松墨天牛的松树有虫株率在90.60%-95.83%之间但不存在差异;松墨天牛幼虫的平均虫口密度从20.58头/株上升至41.11头/株且存在极显著差异;松墨天牛幼虫有70%左右集中分布在中下部和中部且在不同部位间的分布存在极显著差异,但同一部位的幼虫占比在不同受虫灾程度的树体中并不存在差异。这些结果表明马尾松毛虫对马尾松的危害为松墨天牛的危害创造了条件,从而加重了松墨天牛对马尾松的危害。
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