纱网全株覆盖在森林害虫调查和研究中的应用
2021-07-29万吉冉陵军成
万吉冉陵军成
(1.甘肃祁连山国家级自然保护区管理局古城自然保护站,甘肃天祝 733211;2.天祝藏族自治县林业工作站,甘肃天祝 733299)
开展森林害虫调查和研究,查清害虫的分布、危害情况、形态特征、生活史及习性是森林害虫防治、植物检疫等工作的前提和基础。传统的森林害虫调查和研究方法多采用野外采集林木枝条、树叶、果实、树干和土壤等样本,带回实验室后在培养箱、培养皿等有限的容器内培养,观察害虫的生活史,鉴定种类。网袋[1]、布袋[2]等昆虫采集工具和养虫笼[3]、培养箱[4]和培养皿[5]等培养工具在森林害虫调查和研究中发挥了一定作用,但由于受采集样本脱离植株母体、人为设定的培养环境及有限的培养空间等因素的影响,获取的信息和资料与野外条件下有一定的差别。为获取同一林木不同时期的害虫种类和虫态,需要多次采样、多次培养,费时、费力。为了在自然状态下,全面、系统和连续研究害虫的发生种类和规律,笔者设计并应用纱网罩野外覆盖全株林木,持续观察,在森林害虫调查和研究中取得了一定成效。
1 试验地概况
试验地设在祁连山东段北麓祁连山自然保护区古城自然保护站阿沿沟。该地属典型高寒干旱山区,大陆性高原季风气候,光照充足,海拔2 452 m,无霜期90 d,年均日照2 700 h,年降雨量320 mm,年均气温2℃,最高温7月平均气温11.4℃,极端高温32℃,土壤类型为山地棕褐土,pH 7.6[6]。试验地阴坡建群树种是青海云杉Picea crassifolia,阳坡建群树种是祁连圆柏Sabina przewalskii。青海云杉和祁连圆柏林中混杂最多的是山杨Populus davidiana,整个林区郁闭度0.4~0.5,树高3~5 m,胸径10~20 cm。
2 纱网罩的设计
纱网罩的形状为六棱锥形(图1A)和六棱柱形(图1B)。树形规则,树冠分层呈圆锥体的树种可采用六棱锥形纱网罩,如云杉、祁连圆柏、青杄Picea wilsonii等。树形不规则,树冠呈圆柱状的树种可采用六棱柱形纱网罩,如山杨、青杨Populus cathayana、旱柳Salix matsudana和白桦Betula platyphylla等。
纱网罩的制作分纱网制作和支撑骨架制作。纱网的作用是防止昆虫逃逸,支撑骨架的作用是为纱网依附提供支撑。纱网用网孔2 mm×2 mm的纱布按支撑骨架外表尺寸裁剪缝制而成。支撑骨架采用球杆模型结构,由连接球和连接杆组装而成。连接球直径10 cm,上面按六棱锥形和六棱柱形角度预设螺孔(图1C),连接杆直径3 cm、长度50 cm,两端预留3 cm螺栓(图1D)。
图1 纱网罩的设计
3 纱网罩的应用
2019年1月将制成的构件连接球和连接杆运到试验地,通过连接球将连接杆按六棱锥形和六棱柱形连接起来。将六棱锥形连接体分别安装在高4 m青海云杉和祁连圆柏植株外围,形成锥体底部六边形边长2.5 m,锥高5 m的六棱锥纱网支撑骨架。将六棱柱连接体安装在高4 m山杨植株外围,形成六棱柱体底部六边形边长2.5 m,柱高5 m的六棱柱纱网支撑骨架。然后在支撑骨架表面罩上预先加工好的纱网罩,并在地面钉入木桩,将支撑骨架基部固定在木桩上,并用石块或土压实纱网罩下边沿。纱网罩安装好后,开始害虫调查,每月1日和15日进入纱网罩内观察。同时设培养箱室内观察为对照(CK),调查(采样)同为每月1日和15日,采集未覆盖纱网植株的叶、果、枝、干(皮),置于室内培养箱观察。野外纱网罩内调查和室内培养箱观察的周期均为1 a。调查和观察中捕获的昆虫与森林昆虫原色图谱进行比对[7-8]鉴定,确定其种类和形态。试验结束后,核算不同方法的试验成本(包括材料费、差旅费等),统计调查和观察到的昆虫种类,进行比较分析。
4 纱网罩的优势
架设1次性六棱锥形纱网罩周年观察,在青海云杉纱网罩内捕获害虫10种,在祁连圆柏纱网罩内捕获害虫12种;架设1次性六棱柱形纱网罩周年观察,在山杨纱网罩内捕获害虫7种。但每月2次采集青海云杉、祁连圆柏和山杨叶、果、枝、干(皮)等器官,在实验室培养箱内培养,仅观察到相关害虫6种、6种和5种,相对纱网罩分别少4种、6种和2种(表1)。
表1 不同方法观察捕获害虫种类比较
在同等条件下,采用六棱锥形和六棱柱形纱网罩全株覆盖的观察成本分别是1 235.13元和1 712.50元,采用培养箱的观察成本是1 700.38元。
纱网罩全株覆盖观察和培养箱试验室观察各有自己的特点和优点,但在昆虫定性观察中,纱网罩全株覆盖观察捕获到的害虫种类多于实验室培养箱观察,在观察成本上六棱锥形纱网罩观察成本低于实验室培养箱观察,六棱柱形纱网罩观察成本略高于实验室培养箱观察。综合权衡试验成本、方便程度和捕获的害虫种类和数量等相关指标,在害虫定性观察中,纱网罩全株覆盖观察仍有一定优势。
5 建议
利用纱网罩对林木进行全株覆盖,可在有限的空间内观察到相对全面的昆虫种类,可有效捕获到采样观察较为困难的蛀干害虫、羽化期极短和寄主不明的害虫种类,是林木害虫定性分析的有效方法之一。但在纱网覆盖林木全株后,需要定期及时观察网内的昆虫种类和活动情况,必要时也要和实验室培养观察和定量分析相结合,弥补纱网罩观察的不足,做到纱网观察和实验室培养相辅相成,做到定性分析和定量分析相互验证相互支撑。纱网罩构件体积小、运输方便、安装和拆卸简便,拆卸后相关构件能重复利用,建议有条件的地方在森林昆虫调查中推广应用。