胶林寒害与橡胶小蠹虫发生为害的关系浅析

周 祥, 杨松灵, 杨文坚

(1.中国热带农业科学院橡胶研究所,儋州 571737; 2.海南大学环境与植物保护学院,儋州 571737)

天然橡胶是一种资源约束型战略物资,目前我国已成为世界第一大天然橡胶消费国,其种植面积已超过870 000 hm2,主要分布在云南、海南、广东等省区[1]。而橡胶树本是原产于亚马孙河流域的耐阴性热带树种,在 10℃以下时光合作用停止,低于5℃会出现不同程度的寒害,0℃时树梢和树干枯死,低于-2℃时整株死亡[2]。我国天然橡胶种植区遭受低温寒害严重,并且每次寒害过后橡胶小蠹虫都会大量发生为害,使我国天然橡胶产业雪上加霜,蒙受重大经济损失[3]。

橡胶小蠹虫是鞘翅目(Coleoptera)钻蛀橡胶树干为害的蠹类甲虫的通称。我国为害橡胶树的主要种类有小蠹科(Scoly tidae)的狭面材小蠹(Xyleborusaquilus Bland ford)、茶材小蠹(X.fornicatus Eichhoff),长小蠹科(Platypodidae)的铲尾长小蠹(P latypusca lamus Bland ford)、角面长小蠹(P.secrelus Sampson)、小杯长小蠹(P.calicutus Chapuis)、锥尾长小蠹(P.solid us Walker);粉蠹科(Lyctidae)的橡胶肩角粉蠹(Lyctus sp.),筒蠹科(Lymexy lonidae)的短鞘长腹筒蠹(Atractoderas sp.)等。由于橡胶小蠹虫生活于树皮或材心内,为害隐蔽,繁殖力强,一经侵入树身,即大量繁殖后代,且终身潜伏树体内部,为害时间长久,造成橡胶树树势衰弱,树干易受风折,严重的导致植株死亡[4-8]。

橡胶小蠹虫防治较为困难,故对其进行实时监测尤为重要。生产中已知低温寒害影响橡胶树生长,也引发橡胶小蠹虫的发生为害,但尚不清楚如何影响橡胶小蠹虫发生数量以及能否利用这种影响关系对橡胶小蠹虫进行监测。本文查阅整理了我国主要植胶区低温寒害及小蠹虫发生为害的多年资料,分析低温对小蠹虫种群发生的影响,结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 资料来源

资料部分来源于云南农垦总公司、海南农垦总公司及下属的各分公司;部分来源于《中国期刊全文数据库》、《中国博士论文学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》、《中国重要报纸全文数据库》、植胶区当地气象站以及中国气象局网站(http：∥www.cMa.gov.cn/)等。

1.2 调查方法

首先查阅我国植胶区历年橡胶小蠹虫发生为害率,再查询小蠹虫发生地对应的上一年及当年的气象资料,主要收集极端低温、低温期平均温度、低温持续时间、橡胶树寒害率、寒害危害程度等数据。

橡胶树受低温寒害级别划分：0级无害(包括无叶枯);1级树冠枝条发生梢枯或树干出现少数爆皮流胶点(一蓬叶稳定后可开割);2级树冠枝条枯死12 m以上或树干出现较多的不成环状的爆皮流胶点(两蓬叶稳定后可开割);3级树冠枝条枯死12 m以上至树冠枝条全枯(应停割树);4级主干枯至离芽接位1 m以上但未全枯(应强割树);5级主干枯至离芽接位1 m以下但未全枯(应强割树);6级地上部分全枯[9-12]。

1.3 数据处理

用 Microsoft Excel2003、SAS(Statistical Analysis System)9.0等软件对数据进行分析,找出橡胶小蠹虫发生为害与低温寒害的数量关系。

2 结果与分析

2.1 植胶区低温寒害和橡胶小蠹虫发生为害的数据汇总

我国植胶区地处热带北缘,自大规模植胶以来已出现过多次严重寒害。云南橡胶垦区几乎每年都有低温寒害,特重寒害年份的橡胶寒害率最大,受害程度也最严重,受小蠹虫为害也最严重。云南历年的橡胶寒害及小蠹虫发生为害情况汇总见表1。海南地处低纬度,寒害发生的年份不多,有小蠹 虫为害的记录年份数据只有3年,汇总入表2。

表1 云南垦区低温、橡胶树寒害及小蠹虫发生情况1)

表2 海南垦区低温、橡胶树寒害及小蠹虫发生情况1)

2.2 极端最低温度对小蠹虫发生的影响

云南植胶区寒害严重的年份如1984/1985、1999/2000、2007/2008年的冬春都出现极端低温,橡胶小蠹虫发生为害严重,见图1。

图1 极端低温对小蠹虫发生的影响

把历年的极端低温与橡胶小蠹虫发生为害率两组数据作散点趋势图进行比较,可以看出：极端温度越低,小蠹虫为害率越大。

把极端低温当作自变量X、小蠹虫为害率当作因变量Y对该组数据进行线性拟合的关系式为：Y=35.33-2.57X(R=0.65,F=6.67＞F0.05=5.12),该模型相关性达显著。

2.3 低温持续时间对小蠹虫发生的影响

低温持续时间的长短对小蠹虫发生为害有一定的影响。如1984/1985、2007/2008年的冬春低温持续期最长,小蠹虫为害率最高;1992/1993、2006/2007年冬春低温持续时间最短,小蠹虫为害率最低。低温持续时间与橡胶小蠹虫发生为害率的变化如图2所示。

把历年的低温持续时间与橡胶小蠹虫发生为害率两组数据作散点趋势图进行比较,可以看出：低温持续时间越长,小蠹虫为害率越大。

把低温持续时间当作自变量X、小蠹虫为害率当作因变量Y对该组数据进行线性拟合,得到关系式 ：Y=1.59+0.66X(R=0.64,F=6.07＞F0.05=5.12),该模型相关性达显著。

图2 低温持续时间与小蠹虫为害率变化图

2.4 低温期平均温度对小蠹虫发生的影响

低温期平均气温是衡量寒害严重程度的指标之一,通常低温期平均温度越低,寒害越严重。但从图3可以看到,低温期平均温度波动不大,而历年的小蠹虫发生为害率波动较大。

图3 低温期平均温度对小蠹虫发生的影响

把低温期的平均温度与橡胶小蠹虫发生为害率两组数据作散点趋势图进行比较,结果低温期平均温度与小蠹虫为害率两组数据之间的关系无规律性可寻。

两组数据的线性拟合为Y=50.96-2.61X(R=0.38,F=1.52＜F0.05=5.12),R值和F值较小,相关性不显著,说明低温期平均温度对小蠹虫发生为害的影响无规律性。

2.5 橡胶树寒害率与小蠹虫发生为害的关系

橡胶小蠹虫发生为害率随橡胶树寒害率的变化而表现对应的变化,从图4中可以看出：橡胶树寒害率增大,小蠹虫发生为害率也增大;寒害率减小则小蠹虫为害率也减小。

图4 橡胶寒害率对小蠹虫发生的影响

橡胶小蠹虫发生为害率从大趋势上还是随着橡胶树寒害率的增大而增大。以寒害率为自变量,小蠹虫为害率为因变量,两者的线性拟合式为：Y=0.67X-38.2(R=0.68,F=7.80＞F0.05=5.12),该模型相关性也达显著。

2.6 橡胶树寒害危害程度与小蠹虫发生率的关系

橡胶小蠹虫为害率与橡胶树寒害危害程度的变化表现出一致性,图5显示：随橡胶树寒害危害程度增大小蠹虫为害率也增大,1984/1985、1999/2000、2007/2008年的冬春橡胶树寒害危害程度最高,小蠹虫为害也最严重。

图5 橡胶寒害程度对小蠹虫发生的影响

从图5可看出：橡胶小蠹虫发生为害率整体随橡胶树寒害危害程度的变化而变化。将橡胶寒害危害程度作为自变量X,小蠹虫为害率为因变量Y进行线性拟合,得出：Y=1.02X-15.34(R=0.85,F=21.33＞F0.01=10.56),该模型相关性达极显著。

2.7 重要寒害指标组合与小蠹虫发生为害的关系

从前面的分析可知,持续低温时间(d)、极端低温(℃)、橡胶树寒害率(%)和橡胶树寒害危害程度(%)等4个因子对橡胶小蠹虫发生为害率(‰)影响最为明显,其中后2个指标是前2个气象指标直接作用的结果,有一致性,故选择持续低温时间、极端低温、橡胶树寒害危害程度等3个指标进行两两组合分别为自变量,小蠹虫发生为害率为因变量进行多元线性回归拟合,结果如表3。

表3 持续低温时间、极端低温、寒害危害程度与小蠹虫为害率的线性回归模型1)

从各回归模型的R值和F值可以看出,持续低温时间、极端低温、寒害危害程度两两组合以及3个因子组合作为自变量与小蠹虫为害率作为因变量的回归模型相关性都很好(R值接近1),模型2达极显著,模型1和3达显著。生产中可以应用这3个模型对田间橡胶小蠹虫的发生为害进行间接监测。

3 结论与讨论

3.1 寒害指标与小蠹虫发生为害的关系

极端低温、持续低温时间直接造成橡胶树寒害,表现为：极端温度越低、持续低温时间越长、橡胶树寒害率越高、寒害危害程度越大,橡胶小蠹虫发生为害越严重。从表2中可以看出,海南胶园寒害与小蠹虫发生为害的趋势与云南植胶区一致。因数据少,不宜作回归拟合分析。

3.2 寒害各指标的变化对小蠹虫发生为害的影响

在寒害各指标中,如某项相同其他项的变化会影响到橡胶小蠹虫的发生,如1988/1989和1992/1993年冬春极端低温差不多(8.5℃和8.4℃),但低温持续时间不同(34 d和11 d),则小蠹虫发生为害率差别很大(分别为20.8‰和7.4‰)。而低温持续时间差不多的1999/2000和2000/2001年冬春(分别22 d和20 d),由于极端低温不同(-1.5℃和9.0℃),小蠹虫发生为害率也不同(分别为44.0‰和15.8‰)。1992/1993和2006/2007年的冬春也表现出相同情况。4个寒害指标无论是单个还是组合起来考察,与橡胶小蠹虫发生为害的相关性都达显著,其中寒害危害程度与之相关性达极显著。

3.3 气象指标的变化区间

在作为自变量的各指标中,低温持续时间、极端低温直接影响到橡胶寒害率和寒害危害严重程度。理论上极端温度越低、低温持续时间越长,则橡胶树受害面越广,寒害危害程度也越严重,橡胶小蠹虫的发生也越严重。在自然界里低温持续时间、极端低温是不能人为控制的,但在生产应用低温持续时间和极端低温对橡胶小蠹虫的发生为害进行预测时,应考虑温度和时间的变化区间,若温度高,橡胶树能正常生长,或温度过低,短时间内橡胶树即死亡,用气象模型预测小蠹虫的发生已无意义。建议用气象指标模型预测小蠹虫发生的适合温度区间为[-2℃,10℃]。

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