松材线虫病疫木伐桩剥皮处理对褐梗天牛发生的影响

赵建文,高锋,董飘,信鑫,赵涛,周成刚,3,季英超,3*

松材线虫病疫木伐桩剥皮处理对褐梗天牛发生的影响

赵建文1,高锋1,董飘2,信鑫2,赵涛1,周成刚2,3,季英超2,3*

1. 泰安市徂徕山林场, 山东 泰安 271027 2. 山东农业大学植物保护学院, 山东 泰安 271018 3. 山东省林业有害生物防控工程技术研究中心, 山东 泰安 271018

褐梗天牛是松树上一种重要的钻蛀性害虫。调查发现在松材线虫病发生松林中褐梗天牛的发生数量急剧增加，严重加剧了松树的死亡。本研究调查了松材线虫病疫区内黑松树干和伐桩上褐梗天牛幼虫的空间分布位置，以及开展了疫木伐桩剥皮处理明确伐桩剥皮处理对褐梗天牛的防控效果。结果显示：褐梗天牛幼虫在黑松衰弱立木上主要分布在树干0～1 m和3～4 m的位置，在枯死黑松树上主要分布在地下树根和树干0～2 m位置。褐梗天牛幼虫随着疫木衰弱程度的增加表现出不同的空间分布特征，砍伐初期主要集中在伐桩地面以上的0～5 cm的位置，翌年后主要分布在伐桩南向和东向的树根上；另外，伐桩剥皮处理可有效的减少褐梗天牛的发生数量，剥皮处理的每个伐桩上褐梗天牛幼虫数量为4.26±2.51头，未剥皮处理的为62.15±8.29头。

松材线虫; 森林昆虫学; 褐梗天牛

褐梗天牛Linnaeus又称褐幽天牛，属鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycidae幽天牛亚科Aseminae梗天牛属[1,2]。褐梗天牛不仅是松树上一种重要的钻蛀性害虫，同时也是拟松材线虫的重要媒介昆虫[3,4]。褐梗天牛寄主植物较广泛，可为害黑松、马尾松、赤松、油松和华山松等松属植物，以及柳杉属、柏木属、侧柏属、圆柏属和山茶属等在内的非松属植物[2,3,5]。褐梗天牛以幼虫钻蛀取食寄主植物的根部和根干交接处，低龄幼虫在寄主植物韧皮部下钻蛀取食，3-4龄后钻蛀进入木质部进行危害，加速了寄主植物的衰弱甚至死亡[6,7]。

近年来，随着松材线虫病的不断发生，衰弱松树的数量急剧增加，为褐梗天牛的发生提供了重要条件。研究发现在松材线虫病疫区的松林中，在受害松树树干和树根内存在大量的褐梗天牛幼虫，且林间诱捕到的褐梗天牛成虫的数量远大于松墨天牛[6,8,9]。褐梗天牛的大量发生直接造成松林整体树势降低，也间接的为松材线虫病的发生提供了条件。目前，关于褐梗天牛幼虫在感染松材线虫病松树上的发生数量和空间分布情况尚未开展研究。另外，针对松材线虫病疫木处理措施主要包括疫木粉碎、烧毁、旋切和钢丝网等处理，对伐桩的处理包括覆膜、钢丝网罩和剥皮处理[10-12]。何学友等[11]研究发现剥皮处理树干和伐桩可以有效的阻止松墨天牛侵入。而针对大量分布松树伐桩上的褐梗天牛，剥皮处理能否有效地减少褐梗天牛的发生数量尚未开展研究。

因此，本研究调查了松材线虫病疫区未进行剥皮处理伐桩内褐梗天牛幼虫的发生数量和空间分布情况，并对比剥皮处理后伐桩内褐梗天牛的发生情况，明确伐桩剥皮处理对褐梗天牛发生的防控效果。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地位于烟台市牟平区沿海防护林（37.45° N，121.87° E），属暖温带东亚季风型大陆性气候，年平均温度11.6 °C，年平均降水量737.2 mm，平原沙地，主要树种为黑松、刺槐和麻栎等，染病黑松的平均胸径为28.51 cm，平均树高为9.50 m，伐桩平均高度为13.56 cm。

1.2 褐梗天牛幼虫在黑松树干和伐桩上的分布调查

2019年10月在试验地分别随机选取5株无松墨天牛产卵刻槽的黑松衰弱和枯死立木（胸径为23.25～25.63 cm，树高约为8.8～9.6 m）。将染病黑松用油锯伐倒并截成1 m一段，伐桩高度为15 cm，然后按照高度逐一解剖树干和韧皮部并统计黑松树上褐梗天牛幼虫的数量和分布位置。另外，2019年8月提前设置30个染病黑松衰弱木伐桩，2019年10月、2020年6月和2020年10月三个时间分别调查10个伐桩，统计褐梗天牛幼虫的数量和空间分布情况，并按照刘笛[13]褐梗天牛幼虫龄期划分方法对采集的幼虫进行龄期划分。

1.3 剥皮处理对褐梗天牛幼虫发生数量的影响

2019年10月在试验地另随机选择10株新伐黑松的伐桩，剥去伐桩的树皮至土壤表层向下2 cm左右，然后用土覆盖树干基部，并于2020年10月对伐桩进行解剖统计伐桩上的褐梗天牛幼虫数量和空间分布情况。

1.4 数据分析

褐梗天牛幼虫在黑松树干和伐桩内的发生数量和空间分布比例差异显著性采用单因素方差分析方法（One-way ANOVA），用Origin（V8.0）软件进行数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 褐梗天牛幼虫在黑松衰弱木和枯死木上的空间分布

调查结果显示，褐梗天牛幼虫在黑松衰弱木和枯死木上均呈现整株分布（图1）。黑松衰弱立木上幼虫主要分布在0～1 m和3～4 m的位置，地下幼虫占整株幼虫数量的0.56％，0～1 m比例为36.15％，1～2 m比例为1.56％，2～3 m比例为10.47％，3～4 m比例为33.45％，4～5 m比例为8.78％，大于5 m比例为9.03％；黑松枯立木上幼虫主要分布在树根和树干0～2 m位置，地下幼虫占整株幼虫数量的15.31％，0～1 m比例为44.06％，1～2 m比例为16.25％，2～3 m比例为8.75％，3～4m比例为7.94％，4～5 m比例为4.63％，大于5 m比例为3.06％。

注：不同小写字母和大写字母分别代表黑松衰弱木和枯死木上不同高度幼虫数量差异显著（<0.05）。

Note: Different uppercase and lowercase letters represent significant differences in the numbers of larvae on weak and dead black pine trees, respectively (<0.05).

2.2 褐梗天牛幼虫在黑松伐桩上的空间分布

不同时间褐梗天牛幼虫在黑松伐桩上呈现不同的空间分布特征（表1），在砍伐初期褐梗天牛幼虫主要集中在伐桩地面以上的0～5 cm的位置，分布最深可达地下10 cm；翌年6月褐梗天牛幼虫广泛分布在地下0～68 cm伐桩的树根上，分布最深可达地下68 cm；翌年10月褐梗天牛幼虫分布在地下0～25 cm伐桩的树根上，最深可达地下28 cm。褐梗天牛幼虫在伐桩水平方向上的分布主要集中伐桩的南向和东向的树根上（图2）。另外，褐梗天牛幼虫龄期也存在一定的差异（表2），砍伐初期伐桩上褐梗天牛幼虫的龄期主要为1-3龄，越年6月褐梗天牛幼虫龄期为3-11龄，越年10月褐梗天牛幼虫龄期为4-11龄。

注：表中数据为平均值±标准误，小写字母表示同一时间不同高度幼虫数量差异显著（＜0.05）。

Note: The data in the table were Mean ± SE. Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (＜0.05).

表2 不同时期染病黑松伐桩上褐梗天牛幼虫龄期分布

注：表中数据为平均值±标准误，小写字母表示同一时间龄期幼虫数量差异显著（＜0.05）。

Note: The data in the table were Mean ± SE. Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (＜0.05).

图2 褐梗天牛幼虫在染病黑松伐桩上的水平分布

注：不同小写字母分别代表不同方向幼虫数量差异显著（<0.05）。

Note: Different lowercase letters represent significant differences in the numbers of larvae (<0.05).

2.3 剥皮处理对褐梗天牛幼虫发生数量的影响

在经过剥皮处理和未剥皮处理的两类感染松材线虫病黑松伐桩上，褐梗天牛幼虫的发生数量存在显著性差异（＜0.01），经过剥皮处理的每个伐桩上褐梗天牛幼虫数量平均为4.26±2.51头，未剥皮处理的每个伐桩上褐梗天牛幼虫数量平均为62.15±8.29头（图3A）。另外，褐梗天牛幼虫在剥皮处理的黑松伐桩上主要分布在地下5～20 cm的树根上，而褐梗天牛幼虫在未剥皮处理伐桩上分布在地下0～25 cm树根上(图3B)，说明对染病黑松伐桩剥皮处理可以有效的减少褐梗天牛的发生数量。

图3 染病黑松伐桩剥皮处理后褐梗天牛发生数量（A）和空间分布（B）

3 讨 论

松属植物是山东省重要的生态树种之一，广泛分布于鲁东山地、丘陵和鲁中南山地、丘陵地区。近年来，由于受到松材线虫病发生的威胁，已经给山东省8个地级市的松树带来严重的危害[14,15]。随着松材线虫病的发生，松材线虫病疫区内松树上的有害生物的发生数量也发生了一定变化，其中最为显著的变化是褐梗天牛和长林小蠹的发生数量呈现急剧增加趋势[9,16]。另外，褐梗天牛是拟松材线虫的重要媒介昆虫，同时也被怀疑是松材线虫的媒介昆虫[3]。因此，制定切实有效的褐梗天天牛防控措施刻不容缓。研究明确了黑松衰弱和枯死立木上褐梗天牛的空间分布，发现在衰弱树上褐梗天牛幼虫在伐桩及树根内的分布还较少，但在枯死的黑松立木伐桩基部和树根上分布着大量的褐梗天牛幼虫；另外，通过对褐梗天牛幼虫龄期测定发现枯死黑松伐桩和树根上幼虫主要为大龄幼虫，说明了褐梗天牛幼虫有向地下树根扩散取食的行为。

当前，清理枯死、濒死松树是松材线虫病防治的重要环节之一，在清理疫木过程中及时有效的清理是切断传播源头的重要措施[10,17]。疫木伐桩的处理也是疫木除治过程中不可缺少的一个环节，通过研究发现剥皮处理可以有效的减少褐梗天牛的发生数量。研究结果显示在剥皮处理的伐桩上仍然有褐梗天牛幼虫的发生，可能是由于在剥皮处理之前就已经有褐梗天牛幼虫的存在。因此，伐桩剥皮处理的时间是非常重要的，通过对不同健康程度黑松上褐梗天牛的空间分布以及前期对褐梗天牛产卵的时间研究，建议伐桩剥皮处理的时间应该是松树感染松材线虫病初期清理疫木的过程中开展。如果松树已经枯死或者衰弱程度较严重，在进行伐桩的剥皮处理将不能表现出较好的褐梗天牛的防治效果。

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Effect of Peeling Treatment to Diseased Stumps of Pine Wood Nematode on the Occurrence of

ZHAO Jian-wen1, GAO Feng1, DONG Piao2, XIN Xin2, ZHAO Tao1, ZHOU Cheng-gang2,3, JI Ying-chao2,3*

1.271027,2.271018,3.271018,

is an important borer on pine trees. The investigation found that the number ofincreased sharply in the pine forest, which seriously exacerbated the death of pine trees. The spatial distribution oflarvae in the trunks and stumps of diseasedwas investigated, and the peeling treatment to diseased stumps was carried out to clarify the control effect of peeling treatment on. The results showed thatlarvae are mainly distributed at the height of 0-1m and 3-4m of the trunks on weak black pine trees, and in the roots and the height of 0-2m of the trunks on dead black pine trees. With the increase of the weakening degree of diseased stumps,larvae showed different spatial distribution characteristics.larvae mainly concentrated at the height of 0-5cm above the ground of the stumps, and in the roots of the stumps in the South and East after the next year. In addition, the peeling treatment to diseased stumps of Pine wood nematode can effectively reduce the number of. The number oflarvae is 4.26 ± 2.51 with peeling treatment, and 62.15 ± 8.29 without peeling treatment.

Pine wood nematode; forestry insect;

S718.7

A

1000-2324(2022)03-0464-05

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.03.019

2021-11-25

2022-02-12

山东省农业科技资金(林业科技创新)项目(2019LY003)

赵建文(1966-),男,高级工程师,研究方向:林业营林生产和森林资源保护.E-mail:clssbz@163.com

Author for correspondence. E-mail:jiyc2018@sdau.edu.cn