甘肃省阿夏省级自然保护区树木死亡调查与防治对策
2022-06-10丁娅萍张成都白兆林胡秀蓉齐文英李从文
丁娅萍,张成都,白兆林,胡秀蓉,齐文英,李从文
(甘肃白龙江阿夏省级自然保护区管护中心,甘肃 迭部 743400)
自我国1998年实施天然林资源保护工程以来,甘肃省白龙江林区营造了大面积人工林,阿夏省级自然保护区作为最主要的建设区域,人工林面积达到了近3 000 hm2,主要树种以云杉、油松等针叶树种为主。因早期造林密度过大,林下灌木、草本植物更新困难,且后期未经过抚育间伐管理,致使现有人工林树种结构单一,林分生长质量下降,抗病性极差,每年因病虫害危害死亡针叶树近1 000株,且还有上升趋势,加之2021年8月,临近的陇南市康县发现了毁灭性流行病松材线虫病[1],给阿夏省级自然保护区林地安全构成严重威胁。因此,调查针叶林病虫害危害及植株死亡原因,对指导科学化、精准化防治,保护森林资源安全具有极其重要的意义。
1 阿夏省级自然保护区针叶林基本情况
甘肃白龙江阿夏省级自然保护区总经营面积157 886.6 hm2,其中林地面积138 106.6 hm2,占总面积的87.47%,非林地面积19 780.0 hm2,占总面积的12.53%。现有林业有害生物监测面积138 106.6 hm2,其中冷杉、云杉、落叶松、油松、华山松、柏木等针叶林74 913.3 hm2。森林植被常年受病虫害危害较为严重,阔叶树种自愈能力较强,不易造成毁灭性灾害;但针叶林树种结构单一,特别是人工林,抗病性较差,长期受林业有害生物危害而处于亚健康状态,长势不良。虽每年进行防治,但由于药品、资金、技术等方面困难,未起到很好的效果。
2 调查、取样与鉴定方法
2.1 调查方法
在实施松材线虫病普查项目时,采取踏查和样地调查相结合的方法调查。踏查路线设置原则是,针对常发区和偶发区近几年的发生分布状态,以尽量少走重复路线、距离短,并能充分反映调查区域情况;对本土常发性病虫害,踏查路线相对稳定;对新发生或有规律扩散的有害生物,根据前一次的踏查范围和有害生物特性、寄主分布情况相应延伸踏查路线,扩大调查范围。根据本原则,再结合区内针叶林分布范围和交通等条件,在4个保护站各沟系设置50条踏查线路,总长270 km。在线路踏查过程中发现有死亡树木即设置样地进行详细调查,每样地面积为667 m2; 2019-2021年每年3月中旬至10月下旬,分上旬、中旬、下旬定期开展死亡松树日常监测和调查工作。
2.2 取样方法
调查过程中,对有死亡树木的小班逐个区别、计数并记录死亡树木的种类、数量;同时现地初步观察认定死亡原因,观察认定时根据一般只有蛀干类虫害可使树木死亡,其它类害虫一般不会致死的情况,首先观察树杆或剥皮观察是否有虫蛀洞孔,初步确定是虫害还是病害或其他原因死亡。取样时选择尚未完全枯死或者刚枯死的松树,如针叶呈现红褐色、黄褐色或整株萎蔫、枯死的松树。
样品分两类:一类为松材线虫病DNA检测样品,在树干下部(胸高处)、上部(主干与主侧枝交界处)、中部(上、下部之间)3个部位各砍取200 g左右木屑或截取2 cm厚圆盘,所取样品及时贴上标签,标明样品号、取样地点(需标明地理坐标)、树种、树龄、取样部位、取样时间和取样人等信息[2]。二类为死亡原因样品,对无法准确判定死亡原因的病死树,取有明显症状的针叶、枝干或树皮;采集整株害虫标本分类装瓶,送有鉴定资质的机构做进一步鉴定。
2.3 鉴定方法
根据多年经验以及对该地区常发生的云杉落针病、中华松针蚧、油松切梢小蠹等林业有害生物危害特征鉴别。判定依据是,云杉落针病病死树,针叶90%以上脱落,林下病落叶颜色加深,变成灰色或灰黑色,且逐渐形成段斑或黑色细横纹,短期内枝梢、树干内无蛀干害虫危害痕迹;中华松针蚧,在油松针叶上可见明显成虫活体,虫口密度一般每束针叶超过100头,死亡植株针叶全部发红枯萎,状似火烧,虫体伴随树木死亡也逐渐干瘪,失去生存能力;油松切梢小蠹,常以危害中华松针蚧等感病衰弱木为主,被害植株60%以上枝梢被切断,枝条内被蛀空,剥开树皮可见明显成虫危害并大量繁殖。
不能确认者由白龙江林业保护中心林业科学研究所森林病虫害专家鉴定[9-10],松材线虫病由本单位采取DNA检测法初步鉴定,把初检阳性者再交由甘肃省林业有害生物防治检疫局检测。
3 结果与分析
3.1 林木死亡概况
据调查2019-2021年3 a间针叶树死亡株数共1 844株,其中2019年377株,2020年182株,2021年1 285株(表1);死亡树种主要是云杉、油松和华山松,每年死亡树木以云杉为主,占近70%或超过70%,华山松死亡株数占总死亡株数比例最低,一般在5%以下。不同树种死亡株数差别很大的原因是:云杉在本林区面积大、植株数量多,树种面积达3.0万公顷以上,其中人工纯林近1万公顷,且以中幼龄林为主,人工林密度大,平均每公顷株数达到1 800株以上,树木长势较差,抗病性极弱,林内密不透风,林下无更新灌木、草本植物,常年受云杉落针病危害,重者3~5 a内死亡;油松林面积较小,多为天然林,人工林也以近熟林为主,自然优化后的密度较合理,抗病性较强,死亡数量少;华山松林在本地区皆为混交林,是分布面积最小的针阔混交林,林分条件优良,抗病、抗虫能力较好[3]。死亡林木中,云杉以人工中幼龄林为主,油松、华山松受林龄影响不大。
表1 2019-2021年针叶林树木死亡数量统计表
通过对取样样品检验和鉴定得出(表2),此3种死亡树木主要原因为云杉落针病、中华松针蚧、小蠹虫等危害或自然干枯,未检测出松材线虫。其中:针叶病害死亡株数占75.1%,中华松针蚧危害死亡株数占10.9%,油松、华山松小蠹虫危害死亡株数占4.4%,自然枯死及其他原因死亡株数占9.6%,以针叶病害占最多。相比较,死亡株数不同年份差异较大,这可能与当地林业有害生物整体发生情况受气候条件影响有关,3 a调查期中2020年年降水量最大,当年云杉落针病重度危害面积达到了666.7 hm2,受灾云杉株数达到了近100万株,致使2021年死亡数量急剧增加;同年,中华松针蚧重度危害面积达到666.7 hm2以上,致使翌年死亡株数增加。
表2 针叶林死亡树木取样鉴定结果
3.2 主要病害
调查鉴定结果为,危害本区域针叶林生长的病害主要是云杉落针病,它是以云杉散斑壳菌为病原体的真菌类病害,主要危害人工云杉林,粗枝云杉最易感病。该病原体经过两个冬季完成一代生活史并寄生在林下枯落针叶中,于当年新叶萌发时通过子囊孢子弹射侵入,致使当年生针叶翌年脱落[4],是阿夏保护区内发生面积最大,分布范围最广,防治难度最大的针叶林病害,每年新发生危害面积达到2 000.0 hm2以上,成灾面积近200.0 hm2,人工云杉林几乎90%以上感病,是造成云杉林生长质量下降和死亡的主要原因。
3.3 主要虫害
调查鉴定结果表明,致使针叶林死亡的主要虫害有中华松针蚧、小蠹虫等,其中:中华松针蚧以危害油松纯林为主,人工林、天然林均有分布,小到新栽植或苗圃幼苗,大到天然近熟林[5]。华山松上有华山松大小蠹危害,属检疫性有害生物,该虫害不受树木林龄限制,可造成树木受害1~3 a后,整株枯死[6];油松林小蠹类虫害主要以横坑切梢小蠹、纵坑切梢小蠹、云杉八齿小蠹等为主,尤以切梢小蠹危害最为严重[7-8],主要以危害中华松针蚧等感病衰弱木为主,在危害盛期,可见油松林整片出现“红点状”,枝梢60%以上被切断死亡,造成树木生长质量下降,短时间内即可造成树木死亡,与前人在白龙江林区的调查研究结果基本一致[9-10]。
3.4 病原、虫源及发展趋势分析
自20世纪90年代开始,随着天然林资源保护工程的实施,苗木调运、引种等生产需要增加,同时也加快了林业有害生物的传播速度和种类,加上营造了大面积人工林,树种单一,密度大,抗病性较弱,致使部分针叶树种自身滋生了一些病虫害。1990年前后,白龙江林区即出现了云杉落针病危害,经过20余年的发生和发展,危害面积已达到8 000.0 hm2,成灾面积达到了666.7 hm2以上;本世纪初期又出现了中华松针蚧危害,从最初在迭部县尼傲、旺藏交界处发生,历经10余年,现已出现纵向、横向扩散蔓延,危害面积达到了4 000.0 hm2,多在油松纯林危害,混交林发生量较少;随着该2种病虫害的发生危害,给其他次生性虫害创造了良好条件,因其危害而衰弱的林木出现了油松、云杉、华山松小蠹类虫害,主要以蛀干危害,能迅速造成树木死亡并大量繁殖。长期以来,林业主管部门采取了多种防治措施,虽取得了一定成效,但依然没有制止病虫害传播蔓延的趋势。
3.5 针叶树死亡原因综合分析
3.5.1 松林树种结构单一,抗病性差 阿夏保护区隶属白龙江林区,自实施天然林资源保护工程以来,白龙江林区营造了大面积的人工林,树种主要以云杉、油松为主,其次为落叶松和华山松,冷杉均为天然林。在营造林初期,没有合理设计混交比例和密度,造成了现存松林树种结构单一,林分密度过大,通风透光性不良,抗病性较差,给林业有害生物的滋生蔓延提供了有利条件。如不及时采取有效的抚育间伐,改善林分生长质量,极易造成大面积树木感病甚至死亡。
3.5.2 有害生物自身侵染性强,防治难度大 云杉落针病、中华松针蚧、华山松大小蠹、落叶松球蚜及各类小蠹虫等病虫害常年寄生在该地区,已经较好的适应了该地区生存环境条件,并衍生出了较强的生命力、繁殖能力、侵染能力和抗病能力,且分布范围广,交通条件差,防治难度大,加上长期防治使用药品单一,防治方法简单,防治效果不佳,形成了连年防治连年再发生的恶性循环现象,给林业有害生物的滋生蔓延提供了潜在条件。
3.5.3 多变气候条件加剧病虫害滋生 根据迭部县气象资料,2019年和2021年出现平均最高温度和平均最低温度较前一年突然升高,年平均降水量较前一年有所减少现象。在其相应年度出现了中华松针蚧、油松小蠹类、华山松大小蠹等松树虫害危害面积和危害程度增加现象,甚至在2019年爆发了舞毒蛾,对阔叶树造成严重危害,油松切梢小蠹在局部地区造成严重危害。因此说明,气候条件的变化也可能是造成林业有害生物频发和松树死亡的主要原因。
4 防治和对策建议
阿夏自然保护区作为秦巴山区松材线虫病重点预防区,紧临松材线虫病疫区,又有着适合松材线虫寄生的树种和环境条件,如何加强和完善针叶树种病虫害监测和防治,切实将死亡松树数量降到最低,减小松材线虫病疫情传入的可能性,是林业有害生物检验检疫部门一直关注和探索的问题。为此,结合当地林业有害生物防治和松材线虫病疫情防控工作的实际,提出防治对策与建议。
4.1 加快推进林长制,全力做好松材线虫病疫情防控工作
随着松材线虫病疫情在甘肃省首发,防控形势极为严峻。林长制的实行,对做好松材线虫病疫情防控工作起到了很好助力作用。因此,加快推进林长制工作,建立林长制管理体系,严格落实松材线虫病疫情防控政府主体责任和林业主管部门监管责任,发挥政府和林业主管部门的职能作用,积极联合协作,严密检疫管控,形成防控力量合力,是当前松材线虫病疫情防控工作的首要任务。
4.2 强化科技支撑力度,提升监测预警能力
林业有害生物的监测和鉴定是一项技术难度大、业务水平要求高的工作,随着松材线虫病等重大有害生物疫情的迅速扩散,国家和科研单位积极研究,研发了许多高效可行的研究成果,极大提升了监测和鉴定效率。林业主管部门要积极应用,将智能化虫情测报系统、无人机、核酸检测仪器等先进成果和设备运用到实际工作中,实现人工地面和空中无人机全覆盖监测,对每一株死亡松树做到精准和可视化管理。
4.3 强化队伍建设管理,科学有效实施防治
林业有害生物检验检疫机构要切实加强专业人才队伍建设,推广使用先进防治药械设备,开展防治技术创新和试验研究,强化技能培训,最大程度提升林业有害生物防治作业质量。对常发性病虫害,因地制宜制定防治方案,做到科学化、精准化防治,提高防治成效,做好突发性病虫害的监测预警和应急处置。鼓励和引进社会化防治力量,实现监测、防治一体化的有机结合,对已发生的中、重度危害林地进行有效防治,抑制其发生蔓延。
4.4 加强联防联控,严格检疫监管
要以松材线虫病监测普查为牵引,加强区域间、部门间的联防协作,地方政府要积极牵头组织所在地林业有害生物检验检疫单位开展林业有害生物检疫检查和松材线虫病普查工作,并在各进出入路口设立检疫检查站,严格开展调运检疫和复检,禁止携带林业有害生物运输车辆进入,发现异常及时处置。林业主管部门要严格检疫检查,宣传舆论氛围,引导职工群众积极主动参与和配合,严格要求木材使用及销售单位主动向所属林业有害生物检验检疫部门报备。