中山市红树林主要有害生物发生现状与防治策略
2021-04-08王玲陈志云李东文莫羡孔达卿杨华
王玲,陈志云,李东文,莫羡,孔达卿,杨华
(1.中山市林业有害生物防治检疫站,广东中山 528403;2.广东省林业科学研究院,广东广州 510520;3.华南农业大学农学院,广东广州 510640)
红树林是以红树林植物为主体,由常绿灌木或乔木组成的海岸潮间带森林生态系统,有“海底森林”之称,生长于热带、亚热带低能海岸潮间带上部,受周期性潮汐淹没,是重要的滨海湿地类型[1],在抵御潮汐和洪水、保护堤岸、净化水质,维持生物多样性及碳汇功能上占据着重要位置[2]。红树林湿地已被纳入拉姆萨尔公约成员国制定的拉姆萨尔分类体系和中国沿海湿地分类体系[3]。
中山市分别在南朗镇、坦洲镇以及板芙镇等地开展红树林种植,主要品种有无瓣海桑Sonneratia apetala、海桑Sonneratia caseolaris、拉观木Laguncularia racemosa、白骨壤Avicennia marina、红海榄Rhizophora stylosa、木榄Bruguiera gymnorrhiza、秋茄Laguncularia racemosa等,目前种植的红树林已基本郁闭成林。随着红树林种植面积的扩大,其有害生物也呈现出种类多、危害严重的现象。为保障红树林健康生长,免受有害生物灾害性危害,项目组于2018—2019年连续2 a对中山市红树林有害生物进行了系统、全面调查和监测,较为全面掌握了中山市红树林有害生物种类及发生危害情况,为沿海红树林生态系统恢复和保育工作提供科学支撑。
1 中山市红树林概况
1.1 红树林分布地概况 中山市坐落于广东省珠三角地区,位于北回归线以南(22°11′~22°47′N,113°09′~113°46′E),属亚热带季风气候,光热充足,雨量充沛,影响全市的灾害性天气有台风、暴雨、低温、霜冻、低温阴雨、干旱和雷暴,森林总面积41 170.67 hm2,林业用地面积 28 775.45 hm2,森林覆盖率23.08%。红树林资源主要集中在南朗镇、翠亨新区及坦洲镇,人工种植红树林面积约295 hm2。南朗镇范围为华山围、新三千亩、三千亩、冲口门水闸外、西三、西四、西五围、西六围之间、大茅山围外,坦洲镇范围为马角水闸外、联石湾水闸外。
1.2 危害程度划分标准 虫害:0为不发生;+为发生量很少,偶见;++为发生量少,但较常见;+++为常见,但不成灾;++++为发生严重,造成灾害。
病害:0为不发生,+为发生较轻,++为常见,+++为发生严重。
草害:0为不发生,+为发生较轻,++为常见,+++为发生严重。
2 红树林有害生物发生情况
在桐花、无瓣海桑、秋茄等寄主植物上共发现有害生物24种,包括虫害6种(表1),草害11种(表2),病害7种(表3);红树林毗邻生境鳞翅目昆虫16种(表4)。6种主要害虫为食叶害虫和蛀干害虫,其中2种蛀干害虫星天牛和咖啡木蠹蛾危害程度为严重,发生面积也较大;4种食叶害虫为常见或轻度发生,发生面积较小,对红树林造成的损失较小(表1)。
表1 中山市红树林主要害虫发生情况
11种杂草均以攀爬覆盖危害,其中薇甘菊在红树林区均有发生,危害程度为重度发生;鸡屎藤、篱栏网、马樱丹、白花鱼藤、五爪金龙为常见发生,其它为轻度发生(表2)。
表2 中山市红树林藤本攀爬植物发生情况
7种病害中,枝干病害3种、叶部病害4种,主要危害寄主植物为无瓣海桑、桐花和秋茄,零星发生,危害程度为轻度发生(表3)。
表3 中山市红树林主要病害发生情况
红树林毗邻生境有害生物调查结果发现的16 种食叶害虫,多为鳞翅目凤蝶科、蛱蝶科、粉蝶科昆虫(表4)。上述害虫是否会对红树林造成危害,还有待于进一步观察。
表4 中山市红树林毗邻生境鳞翅目昆虫
根据2018—2019年连续2 a对中山市红树林有害生物系统调查,共发现主要有害生物24种,其中全国林业检疫性有害生物1种,即薇甘菊;林业危险性有害生物3种,即星天牛、咖啡木蠹蛾和五爪金龙。害虫中被称为树木 “心腹之患”的蛀干害虫星天牛和咖啡木蠹蛾危害较为严重,杂草害以靠岸的无瓣海桑遭受藤本植物攀爬覆盖危害的情况严重。
3 主要害虫发生趋势
红树林病虫害的发生与气候条件密切相关,高温高湿的气候环境有利于病害的发生。据国家气候中心预测,2020年预计登陆我国的台风数量偏多,强度偏强。2019年月平均气温与近5 a(2015—2019年)月平均温度具有相似趋势,但气温偏高,与常年同期相比偏高0.5℃,温暖的气候缩短了越冬害虫的发育历期,有利于病虫害的发生。另外,台风的发生也有利于病害的发生和蔓延。
3.1 星天牛 在中山市红树林地区均有分布,且危害严重。2018年项目组于翠亨新区线内的无瓣海桑枝干上发现星天牛幼虫,其他区虽然发现树干有蛀孔,但未发现幼虫;2019年在翠亨新区线、南朗镇围垦种植基地及坦洲镇均发现无瓣海桑枝干内有星天牛幼虫。目前该虫分布呈扩散趋势,预测2020—2021年发生情况与2019年类似,结合该虫具有一定的虫口基数,而且寄主单一、防治困难,应作为主要防控对象。
3.2 咖啡木蠹蛾 以幼虫钻蛀枝干成坑道,咬食枝干外部时常吐丝缀连虫粪和树皮屑形成隧道,致使被害处以上部分黄化枯死,易风折,严重影响植株生长。在2018年调查中,项目组仅在湿地公园发现部分无瓣海桑枝干内有疑似为木蠹蛾危害的蛀道,但未发现幼虫。2019年在坦洲镇联石湾水闸及西四围地区均发现了咖啡木蠹蛾幼虫。因木蠹蛾具有一定的飞翔扩散能力,预测2020—2021年咖啡木蠹蛾的危害程度较2019年会略加重,因此在今后工作中应加强监测,采取以生物防治为主的防治措施防止其危害。
3.3 食叶害虫 栗黄枯叶蛾和棉古毒蛾仍是当前应重点关注的食叶害虫,并且需要注意今后两年防止其大暴发。据调查,栗黄枯叶蛾2009—2010年在珠海淇澳岛大面积暴发,大量无瓣海桑叶片被取食光。中山距淇澳岛直线距离3.5 km,气候条件相近,并且由于中山红树林大面积为人工种植的无瓣海桑,树种单一,为害虫大面积暴发提供了条件。在沿海红树林地区,每年3—9月有不同程度的发生,其幼虫取食无瓣海桑叶片,食叶成孔洞或缺刻,严重时可将大面积树叶吃光,残留叶柄,严重影响植株生长。6—7月份第2代低龄幼虫是控制其种群的关键时期。
3.4 薇甘菊等藤本植物 薇甘菊在中山市红树林地区都有分布,危害面积达6.67 hm2,主要分布在人为活动较多的步道两侧、蕉林及荒地等,其中湿地公园、围垦基地和老红树林危害比较严重,是目前危害严重、防治难度较大的有害生物。调查中发现,藤本攀爬植物的危害情况十分严重,2019年与2018年相比具有一些明显变化(表5)。一是造成危害的主要植物种类略有变化,2018年造成危害的主要为盒果藤,2019年盒果藤数量有所减少,但是薇甘菊数量明显上升。二是发生面积较2019年有所变化,薇甘菊发生面积约6.67 hm2,较2018年扩大1倍;白花鱼藤及五爪金龙发生面积也较2018年有所增加;马樱丹、篱栏网、鸡屎藤发生面积基本与上年持平;盒果藤发生面积有所下降。三是藤本攀爬植物的发生范围较2018年有所变化,总体呈现扩散形势。例如,五爪金龙2018年仅在燕石围发现,2019年在湿地公园及联石湾水闸也有发现;白花鱼藤2018年仅在湿地公园发现,2019年扩散至围垦基地,甚至在对面大浪底也有发现;鸡屎藤、篱栏网和马樱丹的发生范围也在扩散。藤本植物扩散快,防治难度大。2019年8月老红树林地区进行了抚育,藤本攀爬植物被清理干净,但两个月后,10月份调查时攀爬植物又迅速长起来,并且发生情况与未清理之前相同。根据调查预测,2020—2021年藤本攀爬植物发展呈扩散趋势,发生范围和程度与之前比较将有所扩大。
表5 2018—2019年藤本攀爬植物发展趋势
4 防控对策建议
红树林在生态防护、促淤造陆、净化水质、减轻污染和保护湿地多样性等方面具有不可替代的功能,但害虫的入侵直接影响冠层的构造、生长、繁殖和内部营养循环[4],并且日渐增多的外来种已造成明显的入侵危害[5]。国内外已经有大量关于红树林有害生物暴发并造成严重危害的报道[6-15],针对中山市红树林有害生物危害频发提出相应对策,对于保护全市红树林发展具有积极作用。
4.1 加强和完善林业有害生物监测网络和信息共享机制 首先应结合气候、森林资源分布及遗传信息等情况对林业有害生物进行长期、准确的监测。近年来危害红树林的有害生物种类呈现不断增加趋势,广东省不同地区红树林植被群落不同,危害种类也不同,但是有些种类可扩散传播,因此应建立完善的共享机制,及时了解和掌握有害生物发生发展动态。目前广东省已经建立了基于林业有害生物监测调查系统(V3.0)数据采集与管理系统[14],可现场采集地面线路踏查、标准地调查林业小班的林业有害生物信息,广西壮族自治区也设计开发了基于ArcView GIS的广西红树林虫害信息管理系统[16]。对于薇甘菊等需要定期进行普查的特定种类,可应用大数据融合分析技术、测报因子时空动态表达技术,借助遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS),利用无人机、高分卫星等装备进行精准化、智能化监测与防控。
4.2 建立多种技术相结合的综合防控技术体系
4.2.1 生物防治技术 红树林周围常常分布的是大面积的人工养殖场和滩涂,为了避免化学药剂对附近的海产养殖业及生态环境造成破坏,生物防治技术应成为红树林有害生物防控的重要研究方向。较早期用于防治红树林螟虫的生物药剂有苏云金杆菌(Bt)[17-19]、印楝素等[20],此外白僵菌[21]、绿僵菌[22]、核型多角体病毒[23-24]等也可应用于红树林虫害的防治中。
4.2.2 加强天敌资源开发和利用 捕食性天敌(如鸟类、蜘蛛、瓢虫等)和寄生性天敌(如寄生蜂、蝇等[8,10-12,25-27])是控制红树林害虫发生的重要自然因素,加强对天敌的保护是有效控制害虫暴发的重要手段之一。同时利用寄生蜂携带病毒的“生物导弹”技术能显著减少虫口数量,并且对环境不造成任何污染[19,28]。据报道,在薇甘菊原产地美洲地区有天敌31种[29],在我国也相继报道了一些薇甘菊的天敌昆虫[19,28,30-33]应用。
4.2.3 化学防治技术 化学药剂对红树林生态系统及海洋生态系统会造成一定的威胁,通常在红树林有害生物防治上不建议使用,但是对于远离海岸滩涂、海产养殖场的区域可使用对人畜安全低毒的化学药剂进行间接防治。例如可以利用诱捕器加入昆虫性引诱剂等技术手段对星天牛进行防治[34-35];苦楝对星天牛具有引诱作用,可考虑种植在红树林林缘地带作为诱木,在诱木上喷施化学药剂进行星天牛防治[36];使用低毒除草剂对薇甘菊等进行化学防除[37-39]。目前已有一些对鱼虾低毒的化学药剂应用于红树林害虫的林间防治中,如噻虫啉[40]、苦参碱·烟碱[41]等。
4.2.4 物理防治 由于大部分害虫都具有趋光性,因此灯光诱杀[26,42]是比较常用的一种防治手段。另外定期对红树植物喷洒海水也是一种有效的防治措施[43],但是有些害虫对海水有一定的抗逆性[44],导致该措施防治效果有限。不同颜色的粘虫板也是一种有效的防治手段,其中黄色和蓝色板具有较好的应用效果[45]。
4.3 加强林间管理,建立稳定的生态系统 例如无瓣海桑灰霉病的发生与育苗措施及气候条件关系密切,采用预防为主、综合防治的对策,加强栽培管理,提高抗病性,育苗管理到位可极大程度降低病害的发生和扩散[46]。炭疽菌主要是通过红树植物的伤口侵入危害,伤口的产生途径主要是害虫和人为危害,因此减少虫害和人为损伤可有效控制红树林炭疽病害的发生[47]。
5 结论
中山市红树林生态系统植物物种少,群落结构单一,大部分为人工种植的无瓣海桑,系统稳定性差,因此被入侵破坏后难以恢复。另外红树林的高盐、强光照、潮汐等特点并不适合害虫生活,但是一些害虫还具有一定的抗逆性[44],并且繁殖能力强[12,18],为害虫暴发创造了条件。此次调查中钻蛀性害虫星天牛和薇甘菊的风险分析评估结果均为中度危害,应加强预测预报、及时安排防治。根据不同地点环境采用不同技术手段,例如在翠亨新区湿地公园,可以适当种植一些苦楝树作为诱木进行星天牛的防治;在老红树林地区,由于面积较小,可以采取人工防除藤本植物的危害;坦洲镇红树植物品种比较单一,应多加强巡视监测,防止食叶害虫大暴发。还需要加强有害生物防控宣传力度,加强对苗木调运等产品检疫,坚持“预防为主、防治结合、群防群治”工作原则,以期创建良好的红树林生境。