萧氏松茎象的发生与环境因子的关系研究

许永青，熊建宏，唐艳龙，温小遂，施明清

(1.上饶职业技术学院，江西上饶 334109;2.江西省信丰县林业局，江西信丰 341600;3.中国林科院森林生态环境与保护研究所，北京 100091;4.江西省林业有害生物防治检疫局，南昌 330077)

萧氏松茎象Hylobitelus xiaoi zhang属鞘翅目Coleptera 象甲科Curculionidae，松茎象属Hylobitelus(张润志，1997)。近年来在我国南方暴发成灾(温小遂等，2004a;Wen XS et al.，2004)。萧氏松茎象猖獗发生的原因，除其自身的生物学特性外，还与其生态学生活环境条件密切相关(温小遂等，2004a;Wen XS et al.，2004)。野外观察发现，萧氏松茎象发生严重的林地植被盖度高，土壤湿润;萧氏松茎象健康松林林区植被稀少，土壤干燥，阳光充沛(温小遂等，2004b)。这两类林分的环境因子条件明显不同。环境因子的差异，为萧氏松茎象提供了选择适宜生境的条件(温小遂等，2004b)。近年来，国内外在萧氏松茎象生物学特性、种群动态和防治等研究方面已有许多报道(唐艳龙等，2006)，有关松林环境因子对萧氏松茎象种群影响方面亦有报道，但不全面(蓝敏剑等，2008;唐艳龙等，2009;黄爱松等，2012)。本文对萧氏松茎象受害松林与健康松林的环境因子进行了系统观测研究，以期揭示松林群落环境因子特征，掌握环境因子与萧氏松茎象发生的相互关系，为萧氏松茎象的综合治理提供理论依据。

1 试验地概况与研究方法

1.1 试验地概况

在江西省信丰县余村林场和万隆林场各选择一块试验地，试验地概况参见蓝敏剑等(蓝敏剑等，2008)。

1.2 研究方法

观测的环境因子、实验设备和方法参见蓝敏剑等(蓝敏剑等，2008)，增加使用SM1 型雨量器和小型蒸发皿测定距地0.7 m 高度的降雨量和蒸发量。实验仪器安装按气象观测常规方法(肖金香，2000;中央气象局地面观测规范，1979)。

观测时间为2008年8月1～30日，每天8:00在2 块试验地同时对林间地面最高、最低温度、降雨量和蒸发量观测1次;每天8:00、14:00和20:00 对林间光照强度、气温、土壤温度、相对湿度观测1次。另外，每隔5～7 天选择典型晴朗天气1 天，对林间光照强度、气温、土壤温度、相对湿度进行了日变化观测，即从7:00～20:00每1 h 观测1次，共测5 天，计算每个观测时5 天的平均值。并采用(当天地面最低温度+前一天20:00 地面温度)/2 值替代凌晨2:00 的地面温。应用数理统计方法统计全月资料，利用SPSS13.0 进行相关数据分析(谭绍满和黄金龙，1985;潘守文，1990;贾乃光，1993)。

2 结果与分析

2.1 萧氏松茎象受害松林和健康松林的光照强度及其日变化规律

萧氏松茎象受害松林的光照强度明显低于健康松林。从表1 可知:受害松林和健康松林地表的平均光照强度分别为374.8 lx和7251.8 lx，二者差异极显著(F=171.513;df=1，58;P＜0.0001);距地1.5 m 高度分别为5917.6 lx和8044.8 lx，两者差异极显著(F=10.420;df=1，58;P=0.0021)。另外，受害松林1.5 m 高度的平均光照强度是地表的15.8倍，差异极显著(F=136.269;df=1，58;P＜0.0001)，而在健康松林两者差异不显著(F=1.298;df=1，58;P=0.2593)。

表1 受害与健康松林光照强度的比较(lx)Table 1 Comparison of the light intensity in the pine plantations with and without infestation(lx)

图1 两类松林地表和1.5 m 高度光照强度日变化曲线Fig.1 Diurnal variation of the light intensity on surface and at the height of 1.5 m in two types of plots

图1 显示:受害松林地表的光照强度日变化平缓，而健康松林地表的光照强度日变化曲线呈单峰型，两者光照强度日变幅分别为0～562.4 lx和0～22437.3 lx，幅差相差39.9倍。受害松林和健康松林内距地表1.5 m 高度的光照强度日变化曲线均呈单峰型，日变幅分别为0～17823.5 lx和0～17950.0 lx，两者差异不明显。

2.2 受害松林和健康松林气温及其日变化规律

由表2 可知:萧氏松茎象受害松林的气温明显低于健康松林，而且距地表越近，这种差异就越明显。受害松林和健康松林地面的平均温度分别为25.4℃和27.3℃，相差1.9℃(F=81.879;df=1，58;P＜0.0001)，地面最高温度相差6.1℃(F=101.226;df=1，58;P＜0.0001)，地面最低温度相差0.7℃(F=8.824;df=1，58;P=0.0043)，差异均达到极显著水平。此外，两类松林在0.2 m和1.5 m 高度的气温差异也十分明显，其中0.2 m 处的平均气温相差1.3℃(F=13.779;df=1，58;P=0.0005)，差异极显著，1.5 m 处相差0.8℃(F=6.318;df=1，58;P=0.015)，差异显著。地面最高温度≥30℃的8月份中，健康松林高达27 d，而受害松林只有3 d。

表2 受害与健康松林不同高度层温度比较(℃)Table 2 Comparison of air temperature on the surface and at the height of 0.2 m and 1.5 m

图2 两类松林地表、0.2 m和1.5 m 高处温度日变化曲线Fig.2 Diurnal variation of temperature on the surface and at the height of 0.2 m and 1.5 m in two types of plots

从图2 可以看出:受害松林地表温度的日变化比健康松林缓和，两类松林地面温度的日变幅分别在24.0～27.4℃和24.7～32.1℃之间，差值分别为3.4℃和7.4℃;距地表0.2 m 高度的气温分别在23.2～32.2℃和24.0～33.4℃之间，差值分别为9℃和9.4℃;1.5 m 高度的气温分别在23.2～33.0℃和24.0～33.6℃之间，差值分别为9.8℃和9.6℃。

2.3 受害松林和健康松林土壤温度及其日变化规律

由表3 可知:萧氏松茎象受害松林土壤温度比健康松林低，且越靠近地表差异越明显。受害松林在5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、40 cm 深处土壤的平均温度依次为:25.5℃、25.4℃、25.0℃、24.8℃、24.5℃;而健康松林相应为:27.2℃、26.7℃、26.6℃、26.4℃、26.0℃，差值相应为1.7℃(F=76.557;df=1，58;P＜0.0001)、1.3℃(F=71.352;df=1，58;P＜0.0001)、1.6℃(F=106.352;df=1，58;P＜0.0001)、1.6℃(F=148.569;df=1，58;P＜0.0001)、1.5℃(F=245.484;df=1，58;P＜0.0001)，差异均达到极显著水平。两类松林土壤平均温度差值在温度最高时段尤为明显，如14:00，受害松林距地表5 cm 深处土壤平均温度比健康松林要低2.7℃;10 cm、15 cm、20 cm、40 cm 深处依次低2.1℃、2.0℃、2.0℃、1.4℃，土层越深，差值越小。

表3 受害与健康松林群落土壤温度比较(℃)Table 3 Comparison of the soil temperature at the depth below 5 cm、10 cm、15 cm、20 cm and 40 cm

图3 两类松林内5 cm、10 cm、20 cm 深处土壤温度日变化曲线Fig.3 Diurnal variation of soil temperature at the depth below 5 cm、10 cm、20 cm in two types of plots

图3 显示:受害松林土壤温度日变化比健康松林缓和，5 cm、10 cm、20cm 深处土壤温度的日幅差依次为2.6℃、1.6℃、0.4℃;而健康松林土壤温度日变化较大，5 cm、10 cm、20 cm 深处的土壤温度日幅差依次为4.9℃、3.1℃、1.5℃，两类松林依次相差2.3℃、1.5℃、1.1℃，并且土壤温度幅差随土层加深呈递减趋势，土壤温度最大值出现的时间相应推迟。

2.3 受害松林和健康松林空气相对湿度及其日变化规律

从表4 可知:萧氏松茎象受害松林空气相对湿度明显比健康松林大。两类松林的平均相对湿度在0.2 m 高度相差7.1%，差异极显著(F=18.293;df=1，58;P＜0.0001);在1.5 m 高度相差3.2%，差异显著(F=4.442;df=1，58;P=0.0394)。在受害松林内，0.2 m 高度的平均相对湿度比1.5 m 处大4.3%，差异显著(F=8.766;df=1，58;P=0.0044)，而在健康松林内，0.2 m和1.5 m 高处的平均相对湿度差异不显著(F=0.053;df=1，58;P=0.8186)。

图4 两类松林内0.2 m和1.5 m 高度相对湿度日变化曲线Fig.4 Diurnal variation of the relative humidity at the height of 0.2 m and 1.5 m in two types of plots

从图4 可以看出:相对湿度的日变化曲线呈“U”形。受害松林和健康松林0.2 m 高度的相对湿度日变幅分别在57.4%～96.4%和50.8%～94%之间，幅差分别为39.0%和43.2%。受害松林在0.2 m 高处的每个相对湿度观测值都比健康松林高，且变化较为平缓。两类松林在1.5 m 高度的相对湿度差异不大。

表4 受害与健康松林空气相对湿度(%)Table 4 Comparison of the relative humidity at the height of 0.2 m and 1.5 m

2.5 受害松林和健康松林蒸发量和降雨量的比较

由表5 可知:受害松林和健康松林8月份总蒸发量分别为48.2 mm和66.3 mm，相差1.4倍，日平均蒸发量分别为1.6 mm和2.2 mm;全月总降雨量分别为46.8 mm和12.3 mm，后者只有前者的26.3%。

表5 受害与健康松林降雨量与蒸发量的比较(毫米)Table 5 Comparison of the rainfall and evaporate capacity(mm)

3 结论与讨论

环境因子是生物生长发育最重要的因子，环境因子的不同，其光、温、湿等要素均有所改变，从而影响到昆虫群落的组成和分布以及和寄主之间的关系(潘守文，1990;庞雄飞等，1996;孙儒泳，1996)。本文研究表明，萧氏松茎象受害松林地面温度、空气温度、土壤温度都比健康松林低，距地表越近，这一差异就越明显。整个8月地面最高温度≥30℃的天数，健康松林高达27 天，而受害松林只有3 天。从温度的日变化规律看，萧氏松茎象受害松林比健康松林缓和。从相对湿度的日变化规律看，受害松林的相对湿度明显比健康松林大，并且越靠近基部，湿度越高，这就越利于成虫的生存和繁殖以及卵的存活。这与Wen et al.(2007)的研究结果一致。

除了温湿度外，光对昆虫趋性、活动行为和生活方式都有重要影响。本研究表明:萧氏松茎象受害与健康松林基部的光照强度存在显著差异。这是因为受害松林较高的草灌盖度降低了进入林内下部的光能，形成了基部阴暗的微环境。调查发现，萧氏松茎象在植被盖度高，基部阴暗的林分发生严重;反之，在植被稀少，土壤干燥，阳光充沛的林分很少发生(温小遂等，2004b)。这说明受害松林的光照条件较健康松林更适合萧氏松茎象的生存。萧氏松茎象属于夜出性害虫。温小遂等(2004a)揭示了该害虫的昼夜活动规律，即晚上上树活动，清晨起爬回树干基部的树皮缝内或近寄主的枯腐层下栖息。傍晚，光照强度的降低可能给成虫提供了活动的信号。清晨，光照强度的增加可能给成虫提供了约束其活动的信号。萧氏松茎象的活动行为和生活方式似乎表现对光的负趋性。光照强度对萧氏松茎象的影响是一个重要的问题，值得进一步深入研究。

当然，萧氏松茎象的发生不仅与小气候密切相关，与其他环境因子如植被多样性、林分抗性等也有重要关系。这些将在以后的工作中深入研究。

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