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天津蓟州独乐寺古建筑群昆虫多样性及关键害虫防治

2024-03-28刘根宇甄刚贾甲陈楠刘斌刘建国卢蓬蓬赵智慧魏琮

西北农业学报 2024年2期
关键词:泥塑古建筑壁画

刘根宇 甄刚 贾甲 陈楠 刘斌 刘建国 卢蓬蓬 赵智慧 魏琮

摘 要 对天津蓟州区独乐寺古建筑群昆虫多样性进行系统调查,并对危害建筑、设施、重要文物和古树的害虫进行了综合防治研究。结果表明,寺内发生的昆虫共计12目37科66种,其中有害昆虫5目10科17种。危害古建筑木质构件和泥塑雕像等文物的主要是花斑皮蠹(Trogoderma variabile),危害古建筑室外木构件的主要为黑颚条蜂(Anthophora melanognatha)和黄胸木蜂(Xylocopa appendiculata),黑颚条蜂及十二斑毛斑蜂(Melecta duodecimmaculata)也在壁画和泥塑上筑巢危害;危害古树的主要为白蜡脊虎天牛(Xylotrechus rufilius)等害虫。另外,山斑大头泥蜂(Philanthus triangulum)在山门等处掘土筑巢,造成的危害比较严重。在相关害虫发生期、危害部位和习性调查基础上,综合采用色板、黑光灯、糖醋液诱杀和药物喷洒、注杆、滴孔、药棉填塞、熏蒸等方法,对各类害虫进行了防治,取得良好效果。

关键词 古建筑;壁画;泥塑;昆虫多样性;害虫综合防治

天津蓟州区的独乐寺又名大佛寺,占地面积约1.6万m2,始建应不晚于隋代,辽代统和二年(公元984年)重建,为中国仅存三大辽代寺院之一,历史已逾千年[1]。独乐寺的山门、观音阁、韦驮亭、报恩寺、乾隆行宫等建筑,构成了规模蔚为壮观的古代庙宇建筑群。

独乐寺在历史上曾有过多次大规模修缮,最早一次是在辽代[1]。近年来,寺内一些古建筑和珍贵泥塑、壁画等文物受到害虫危害,尤其是山门和观音阁的部分木构件及相关文物被蛀蚀形成许多孔洞,影响文物安全及观赏。观音阁的十一面观音像为中国现存最大的泥塑雕像[2],该塑像及两侧的胁侍塑像与山门处的天王塑像等也遭受不同程度虫害。观音阁内元代绘制、明代重描的壁画为该寺重要文物[3],所绘十六罗汉及两大明王经年已久,仍栩栩如生;但因自然风化及历史上多次被用做校舍或驻军等,壁画一些部位多布钉孔或局部剥落,并出现害虫掘洞筑巢现象,有些已深达由麻丝、稻草、细砂和泥土等混筑而成的粗泥层[3],影响文物的安全保护及观赏、研究价值。

鉴于以上情况,本研究在前期对独乐寺文物主要害虫种类及发生期详细调查基礎上, 2022年4-7月对该寺古建筑群再次开展了昆虫多样性系统调查和关键害虫综合防治,并于2023年  3-4月在文物害虫的主要活动期,对防治效果进行检查评估。相关结果为独乐寺文物害虫防治提供科学依据,更为华北地区其他古建筑区的害虫风险评估、预防性保护提供参考资料。

1 材料与方法

1.1 研究区域

对独乐寺内所有建筑设施及周边环境进行昆虫(害虫)多样性调查,并对寺内相关文物本体遭受虫害情况进行全面调查,包括古建筑外围木构件(檐椽、飞子等)、内部木构件、壁画、观音像、木雕佛像、天王像等,以及山门地表(地砖缝)、地基及寺内唐柏、茱萸、油松、刺槐等古树名木,并在此基础上对相关害虫进行了综合防治研究。

1.2 昆虫样本采集及多样性调查

为准确掌握重要害虫的发生情况,结合前期对古建筑与文物保存状况及主要害虫种类与发生期调查结果,于2022年4-7月及2023年3-4月,在泥塑、壁画和古建筑等文物害虫的主要发生期,采用扫网法进行昆虫(害虫)采集,同时利用昆虫不同趋性对各类昆虫(害虫)进行诱集和种群数量统计分析。

在寺内不同地点悬挂大小为20 cm×24 cm黄色、蓝色诱虫板,进行昆虫诱集调查及防治;诱虫板每10 d更换1次,用离型纸隔开后取回,进行物种鉴定和种群数量统计。

利用昆虫的趋光性,在主要害虫发生期,每天19:30至次日5:30,架设黑光灯进行诱集,每2 h对诱集到的昆虫进行1次收集,鳞翅目昆虫用乙酸乙酯毒瓶杀死后装入三角纸袋中保存,其他昆虫放入95%乙醇中保存,待后续鉴定和种群数量统计。

将白砂糖、醋、白酒、90%敌百虫、水按照6∶3∶1∶1∶10比例制成糖醋液[4],放置于山门、观音阁及古树下(唐柏、茱萸、油松、刺槐等),诱集并防治相关害虫;糖醋液每3 d更换1次,诱集到的昆虫存放于95%酒精中,待后续物种鉴定和种群数量统计。

此外,在文物及古建筑害虫的主要发生期,对独乐寺周围环境及寺内山门、观音阁一层、暗阁和三层及独乐寺所属区域(白塔寺、鲁班庙、文庙)的有害昆虫进行系统调查和标本采集,记录危害的位置(部位)、害状及损害程度。

1.3 物种的分类鉴定

对采集到的各类昆虫,在解剖镜及显微镜下根据形态特征进行鉴定;对根据形态特征难以准确鉴定到具体种类的标本,进一步采用DNA条形码技术(DNA-barcoding)进行分子鉴定,标准引物为LCO1490 (5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′)和HCO2198 (5′-TAAAC TTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′)[5]。

1.4 关键害虫防治

根据蛀干害虫的危害特点和生物学习性,针对危害寺内古树的蛀干类害虫,使用质量浓度为500 mg/L的40%辛硫磷乳油喷洒树体,并在树干基部距地面30 cm处打5个小孔,分别注入5 mL的15%吡虫啉乳油后,用湿黏土封口进行防治;同时采用黑光灯、诱虫板及糖醋液诱集法进行综合防治。

针对观音阁暗阁内篱笆挡墙上的花斑皮蠹(Trogoderma variabile)及衣鱼(Lepisma spp.)等害虫,清理受害部位及周围的木屑后,在受害部位喷洒质量浓度为500 mg/L的10%氯氰菊酯乳油,并放置糖醋液诱杀害虫。对暗阁内的椽尾及中柱上花斑皮蠹等害虫,在清扫木屑后,将40%辛硫磷乳油滴入虫孔后塞上棉花进行防治,并每天定时用内窥镜观察、统计各虫洞有无新木屑产生。观音阁壁画及三层清代木雕佛像上的花斑皮蠹及衣鱼等害虫,用蘸有62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油药棉填充虫洞和使用纯度为99%的硫酰氟气体熏蒸及56%磷化铝片剂熏蒸进行防治。此外,分别采用黑光灯和糖醋液对花斑皮蠹成虫、幼虫进行诱集防治。

针对古建筑木构件上的黑颚条蜂(Anthophora melanognath)、黄胸木蜂(Xylocopa appendiculata)等害虫,选择10%氯氰菊酯乳油、5%啶虫脒乳油和40%辛硫磷乳油,进行药剂种类和浓度筛选预试验。预试验采用浸虫法[6-8],每种处理选取15只黑颚条蜂,设3个重复和清水对照,观察统计虫口死亡率;筛选出效果最好的药剂后,进一步进行浓度梯度稀释,确定最佳施用浓度后进行防治。对于不适合使用液态药剂处理的木构件,将磷化铝片剂放入木构件缝隙之中,并用棉花封住,72 h后取出药剂及死亡虫体。对观音阁壁画及泥塑上的黑颚条蜂,采用药棉法(10%氯氰菊酯乳油)进行防治;同时在其发生期,于寺内及周边显花植物上悬挂诱虫色板进行防治。

对山门及周围地面筑巢危害的山斑大头泥蜂(Philanthus triangulum),将每20块地砖划为一个处理区,并设空白对照区及清水处理区。处理区分别用10%氯氰菊酯乳油、5%啶虫脒乳油、40%辛硫磷乳油3种药剂,分别稀释至质量浓度为500 mg/L、250 mg/L、125 mg/L、62.5 mg/L,喷洒巢穴,并每天定时统计地面排土巢穴数,确定防治的最佳药剂及浓度后进行全面喷洒防治。

2 結果与分析

2.1 昆虫多样性统计

2.1.1 诱捕法调查结果 采用色板法共采集到8目24科34种昆虫,其中包括中华蜜蜂、蚜茧蜂、草蛉等少量益虫;黑颚条蜂对蓝色诱虫板有强趋性。采用黑光灯共诱集到5目14科22种昆虫,其中鞘翅目昆虫最多,鳞翅目次之;寺内昆虫的活动时间多集中于19:30至次日1:30左右,但鞘翅目昆虫主要活动时间为  19:30至23:30;其中,花斑皮蠹活动盛期为21:30至23:30,家茸天牛(Trichoferus campestris)及中华裸角天牛(Megopis sinica)的主要活动时间为20:30至23:30。采用糖醋液共诱集到5目14科16种昆虫,糖醋液对家茸天牛、花斑皮蠹(幼虫)、山斑大头泥蜂及金龟科等害虫具有很好的诱集效果。

通过以上采集方法共采集到10目35科57种昆虫(表1),其中大部分种类为环境昆虫,不对古建筑、文物造成危害,或危害较轻。

2.1.2 主要害虫定点调查结果 经系统定点调查,共发现对古建筑泥塑、壁画等文物及寺内古树名木造成直接危害的害虫5目10科17种,这些害虫在独乐寺的具体发生位置、危害部位等详见表2。此外,在白塔寺的观音殿、地藏殿、大雄宝殿等处也发现蚂蚁、跳虫、衣鱼、雪松长足大蚜及家茸天牛等昆虫活动,造成殿前中柱基部腐朽、漆皮脱落加重,并对油松等古树造成一定程度的危害。[FL)]

在这17种害虫中,危害最为严重的是鞘翅目的天牛、花斑皮蠹和膜翅目的黑颚条蜂、黄胸木蜂、山斑大头泥蜂等害虫。天牛主要危害寺内古木,其中唐柏主干多处出现扁圆形的成虫羽化孔,油松、刺槐、茱萸等树木主干均出现天牛幼虫钻蛀取食危害造成的孔道。花斑皮蠹主要危害古建筑木构件、暗阁内挡墙、观音阁壁画和清代木雕佛像;暗阁内挡墙檀条受蛀率达90%,整面挡墙虫洞共计348个,已严重损坏;暗阁内约有15%的椽末端遭受虫蛀(虫洞共计68个),中柱中有24%遭受虫蛀(虫洞共计35个);观音阁三楼清代木雕佛像局部受损较重,腿部遍布虫洞,表面颜料层已大面积脱落,导致内部填充物暴露;观音阁一层从辽代保存至今的须弥坛上一些部位雕刻的花纹被蛀后出现糟朽、开裂、断样。山斑大头泥蜂主要在寺内地砖缝隙处和地基进行筑巢危害,巢穴深达40~55 cm,每只山斑大头泥蜂每天排土体积约50 mL,山门处地砖缝隙间满布该害蜂掘土营巢排出的土堆。

对古建筑室外部分的木构件危害最为严重的是黑颚条蜂和黄胸木蜂这两种钻蛀性害虫。黑颚条蜂种群数量大,主要危害古建筑的木构件、观音阁壁画及十一面观音像,其筑巢、产卵行为导致木构件、壁画和泥塑上出现现有孔洞扩大及表层颜料或颜料层剥落现象。黄胸木蜂则多直接在山门及观音阁等建筑物的檐椽、飞子等构件上打洞产卵,该害虫的蛀入孔近圆形,孔径多在10 mm以上。这两种害蜂目前在山门和观音阁檐椽、飞子、牌匾等处的具体危害部位及密度如图1所示。[FL)]

2.2 主要害虫的危害习性及防治措施

2.2.1 天牛科昆虫 每年6月中、下旬为白蜡脊虎天牛(X.rufilius)、中华裸角天牛(M.sinica)、星天牛(A.chinensis)、家茸天牛(T.campestris)等蛀干害虫的活动盛期,主要以幼虫、成虫蛀食树木纤维。新孵化的幼虫在树干表面取食形成蛀入孔(孔径1~2 mm),并钻入树干进行为害;老熟幼虫在羽化为成虫时造成圆形或椭圆形羽化孔(孔径大于5 mm),成虫取食树皮补充营养,并在咬出的刻槽中产卵,对古树长势造成影响。

物理防治:家茸天牛成虫对糖醋液有趋性,可用糖醋液诱集;家茸天牛和中华裸角天牛成虫趋光性较强,可用黑光灯诱集;白蜡脊虎天牛成虫趋色性强,可利用黄板诱集。2022年6月15日开始,分别采用糖醋液、黑光灯、诱虫色板对上述天牛进行物理诱集防治,诱集到的虫口数量变化如图2所示。在诱集防治期间,因6月22日夜间出现雷阵雨、温度骤降,诱集到的虫口数量明显  减少。

化学防治:2022年6月17日,对寺内古树树身及周围地面喷洒质量浓度为500 mg/L的40%辛硫磷乳油,并使用15%吡虫啉乳油进行注干处理。用药后3 d内,在树体周围地面共收集到死亡的星天牛17只、中华裸角天牛24只、白蜡脊虎天牛36只;第4天起,古树下未再出现天牛尸体。用药后第8天起,采用糖醋液、黑光灯、诱虫色板进行的诱集防治未再诱到活体天牛成虫(图2)。

2.2.2 花斑皮蠹(T. variabile) 该害虫幼虫3月下旬、成虫6月下旬在寺内出现,可活动至9月下旬。其幼虫和成虫均蛀食木构件,也取食其他昆虫和鸟类、蝙蝠的尸体及排泄物,成虫在木构件缝隙产卵,孵化后的幼虫蛀入木构件并长期在其中蛀食。受害木构件表面多布密集、细小的圆形孔洞(孔径1~2 mm),虫道向内纵横延伸,受害木构件下方常出现成堆粉状蛀屑。

物理防治:2022年6月15日,在山门处悬挂黑光灯,利用花斑皮蠹成虫的趋光性进行诱集防治,其成虫上灯高峰期集中在21:30-23:30,  经10 d的诱集防治,共诱集到成虫464头(图3)。另外,自2022年6月16日开始,利用花斑皮蠹幼虫的趋化性,在观音阁暗阁、内挡墙及木雕佛像  等处,用糖醋液进行诱集防治,共诱集到幼虫  16头。

化学防治:2022年6月16日,对观音阁暗阁内的篱笆挡墙受蛀处喷洒质量浓度为500 mg/L的10%氯氰菊酯乳油,经处理后再无新的木屑排出。同日,用40%辛硫磷乳油对暗阁内椽尾部及中柱受蛀处的虫洞进行滴孔处理,施药1 d后,活动虫口数量从前一天的83只下降至45只;施药后第9天,所有洞口已无木屑排出(图4)。随后,用铁丝将洞内死虫勾出,防止其腐烂发霉;然后再次使用40%辛硫磷乳油对所有虫孔进行滴孔处理,确保根除所有害虫。此外,对观音阁壁画及观音阁三层清代木雕佛像的虫孔,用蘸有62.5   mg/L的10%氯氰菊酯乳油药棉填充虫洞,2 h后取出药棉及虫体,花斑皮蠹已全部被杀死。经上述综合防治后,各处放置的糖醋液未再诱集到花斑皮蠹幼虫。

2023年3月20日,对寺内花斑皮蠹的防治效果进行检查发现,暗阁内篱笆挡墙处已无木屑排出,但暗阁内椽尾部及中柱受蛀处仍有14个虫洞排出新木屑,随即用40%辛硫磷乳油进行滴孔处理,施药后经连续30 d观察,所有洞口再无木屑排出。观音阁壁画中有7个孔洞中发现花斑皮蠹活体幼虫,使用10%氯氰菊酯乳油进行药棉处理,将其全部杀死。观音阁三层清代木雕佛像左小腿前侧及右脚脚掌处的孔洞中仍有木屑排出,分别使用纯度为99%的硫酰氟气体(施药浓度为  41.67 g/m3)和56%磷化铝片剂(施药量为3.2 g/m3)对佛像整体进行48 h熏蒸处理,后经连续14 d观察,再无木屑排出。

2.2.3 黑颚条蜂A.melanognatha 黑颚条蜂于寺内的活动期为每年3月上旬至4月中、下旬,活动盛期为3月下旬至4月中旬,主要危害山门和观音阁等古建筑的木构件(图1),一些个体在观音阁壁画、泥塑及木构件缝隙处寻找合适部位凿洞筑巢和产卵;产卵后的成虫在室外显花植物上采集花粉和花蜜后携回巢中饲喂幼虫。在日常观察和人工捕捉防治时,常可发现很多黑颚条蜂的上颚间夹有木头或颜料层残块,其筑巢和频繁进出洞口行为,除了对木构件、泥塑和壁画直接造成危害外,也招引来次生性的营盗寄生生活的十二斑毛斑蜂在其巢穴内产卵和繁衍后代,进一步加重对文物的损坏。本次调查在观音阁壁画上只发现10个孔洞中有活体黑颚条蜂活动(具体部位如图5所示),巢口平均直径为2.50 cm,深度为5.90 cm,其中4个巢穴内部形成分支,表明黑颚条蜂在壁画上的危害较深且具较强挖掘能力。

物理防治:2022年4月6日开始在寺内各处及周围显花植物上悬挂黄、蓝色诱虫板进行诱杀防治,结果表明黑颚条蜂对黄板无趋性,蓝板诱集效果显著。为期15 d的诱集试验共诱集到黑颚条蜂291只,以雄性居多;诱集数量随时间推移而逐渐下降,4月22日后再未诱集到黑颚条蜂(图6)。

化学防治:2022年4月8日,采用质量浓度为500 mg/L的10%氯氰菊酯乳油、5%啶虫脒乳油、40%辛硫磷乳油进行药效预试验,结果表明10%氯氰菊酯乳油見效最快,防效最好,30 min后的校正死亡率可达100%(表3)。经对不同浓度梯度的10%氯氰菊酯乳油进行药效比较分析,结果表明质量浓度为62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油可在用药量最低的条件下保证死亡率在  2 h内达100%(表4、表5)。

随后用62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油药棉填充虫洞进行防治,2 h后取出药棉和虫体,结果表明,壁画及寺内各泥塑上危害的黑颚条蜂全部被杀死。对于不便采用液态药剂进行防治处理的木构件,使用磷化铝熏蒸防治,72 h后取出磷化铝片剂,用铁丝勾出虫体,结果表明,木构件内的黑颚条蜂全部死亡。

经2023年3月20日至4月20日观察,各泥塑上再无黑颚条蜂活动,但壁画上有1个孔洞(图5:6号洞)仍有黑颚条蜂活动,随即使用62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油药棉填充虫洞,将其杀死。

2.2.4 山斑大头泥蜂(P.triangulum) 该害虫成虫于6月中旬开始在寺内活动,一年多代,有世代重叠现象,成虫期约在10月上旬结束。成虫在寺内地面及山门处的砖缝间筑巢产卵,排出大量沙土,直接破坏建筑物的地基和地表土层。

化学防治:在对山门处的地表进行区域划分后,2022年6月17日晚,分别用10%氯氰菊酯乳油、5%啶虫脒乳油、40%辛硫磷乳油不同质量浓度(500 mg/L、250 mg/L、125 mg/L、62.5   mg/L)药剂,对处理区进行喷药处理,并设清水处理区及对照区,统计各处理区及对照区的山斑大头泥蜂活动情况。

施药后持续14 d的调查统计结果表明,上述3种药剂质量浓度为125 mg/L和62.5 mg/L时的稀释液防治效果不佳,施药后8 d内相继再次出现山斑大头泥蜂活动(图7)。将质量浓度提升至500 mg/L,3种药剂的防治效果均显著提升,施药后将山斑大头泥蜂彻底消灭。

2.2.5 黄胸木蜂(X.appendiculata) 黄胸木蜂4月下旬开始在寺内活动,主要危害山门和观音阁等古建筑的木构件(图1),造成部分木构件表面产生很多圆形蛀孔,巢穴内多有分支,孔洞相连,导致构件内部残损,影响承重功能。

化学防治:黄胸木蜂的防治方法与黑颚条蜂相同,2022年4月8日,使用质量浓度为62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油对木构件缝隙及蛀孔进行喷洒防治,并用磷化铝片剂对巢穴内部进行熏蒸,经防治后寺内再未见黄胸木蜂活动。经2023年3月20日至4月20日的观察,寺内各木构件上已无黄胸木蜂活动。

3 讨  论

昆虫对古建筑、壁画、塑像等文化遗产的危害是文物保护领域面临的重要课题,已越来越受到重视[13-14],其危害主要表现为蛀蚀活动等造成的文物残损、酥碱、表面起甲和破裂等;昆虫的排泄物附着于文物表层也会导致文物污损、开裂、脱落或霉变,并引发次生性病虫害[15-16]。有害生物综合治理(Integrated pest management,IPM)理念自1980年被欧美国家引入博物馆文物保护后[17-18],已被越来越多的文物保护单位采用。独乐寺历经千年并经多次维修,寺内的古建筑及塑像、壁画等文物因材质、构造和年代久远等原因,易招引害虫,且根治不易。因此,在制定害虫防治措施和开展实际防治时,应结合具体文物情况及景区日常管理和文物保护规定,针对不同害虫的发生规律,制定适宜方案进行综合治理。

前人防治古建筑、壁画、泥塑等文物害虫时,采用的物理方法主要为人工阻隔、灯光诱杀及人工捕杀,使用化学药剂防治时主要采用喷洒法,但具体药剂及浓度、药量等多无详细介绍[19-20]。本研究在独乐寺昆虫多样性和各类害虫系统调查基础上,针对不同害虫制定了相应的具体防治措施;但独乐寺的害虫具有发生位点多、有些受害部位防治困难、虫害发生期较集中等特点,要达到既不损伤古建筑和文物,又要取得良好的长期防治效果,今后需持续地将虫害治理纳入到文物日常保护工作中,遵循IPM原则,从生态保护角度出发,对相关有害生物进行长期监测,并加强预防性保护[21]。

预防性保护(Preventive conservation)理论自20世纪80年代开始被广泛讨论、研究,其后作为一个独立学科出现于北美国家的文物保护领域[17,22-23]。相较于古建筑、文物等遭受病虫害危害后的应急性治理和修复,预防性保护能防患于未然,并可避免或降低病虫害爆发时投入的人力物力成本。相关研究表明,除直接啃食、蛀蚀、产卵对古建筑和文物造成危害外,昆虫及小型动物的排泄物及尸体中含有磷和芒硝等物质,害虫蛀蚀形成空洞的木质结构中若沉积过多动物排泄物及尸体等杂物,易腐朽发糟,燃点降低,在高温干旱天气下易成为火灾隐患[24-25]。此外,昆虫在冬季喜欢聚集在电线、电缆及电器、容器等发热体内或周围,一些杂食性害虫还会啃食电线、电缆,极易造成设备短路而引起火灾[26]。

为了有效预防相关害虫的发生,今后应结合寺内环境的日常管理,定期对文物及周围环境采用超声波、低氧调杀、局部高效熏杀等进行清洁和养护[27-28],消除隐患,并定期检视、更换已受虫蛀的构件,且提前做好替换构件的防虫、防蛀处理;对寺内活动的沙燕、鸽子、蝙蝠等其他动物,可采用超高亮LED、超声波等进行驱除[29-30],并及时对动物尸体、粪便以及蛛网上残存的昆虫尸体进行清理,杜绝花斑皮蠹等害虫的复发。此外,在开展寺内环境设施修整(如观音阁挡墙改造、山门地砖修整)时,采用防虫填料或在其中加入杀虫药剂,可以预防花斑皮蠹、山斑大头泥蜂等害虫复发;在开展植被绿化改造工程时,可通过调整树木、花草的种类配置(减少招引黑颚条蜂等昆虫的显花植物,增添对昆虫有抗性或趋避效应的其他植物),降低相关害虫对观音阁、山门等重要建筑的危害。此外,日常采用空调、加湿器、干燥剂等进行通风、控湿、控温,也是保护古建筑及文物的有效措施[31]。

4 结  论

調查结果表明独乐寺的昆虫共计12目37科66种,其中大部分为环境昆虫,对古建筑及相关文物无明显危害,表明独乐寺及周围环境整体保护较好;有害昆虫共有5目10科17种,直接危害古建筑木构件、泥塑、壁画等文物及寺内古树的主要害虫为花斑皮蠹及天牛等钻蛀性害虫,以及黑颚条蜂、黄胸木蜂、山斑大头泥蜂等。这些害虫种类较少、数量整体比较有限,有些也仅在壁画、泥塑等文物的局部造成危害,目前不会对整个建筑物或相关文物造成严重威胁;但有些害虫的发生位点多,其中很多位点都是极具文物价值的地方。

黑颚条蜂是近些年来独乐寺新发现的文物害虫,主要危害观音阁泥塑、壁画和建筑物木质构件,对山门和观音阁的木构件危害较重(图1)。调查期间发现观音阁元代壁画上有10个孔洞仍有活体黑颚条蜂活动(图5),表明该害蜂对壁画及泥塑具有潜在危害风险,应及时使用合适修复材料填补壁画上的孔洞和缺损,防止害蜂继续危害。黑颚条蜂的发生期与寺内的紫叶李、重瓣榆叶梅的花期同步,可根据物候提前预测该害虫的发生期,做好用蓝色诱虫板诱杀防治的准备。本研究发现,当蓝板悬挂2~3 d后粘有较多黑颚条蜂尸体时,新吸引来的黑颚条蜂多围绕蓝板飞行而不上板,此时需及时更换新板提高诱杀率。

黄胸木蜂是独乐寺新出现的害虫,马星霞等[9]在开展全国木结构古建筑木蜂危害风险研究时,还未在独乐寺发现该害虫。黄胸木蜂主要在古建筑室外部分的木构件(檐椽、飞子等)上打洞营巢并产卵,危害速度较快,已造成多处木构件表面蛀孔、蛀道相连,影响木构件承重和建筑物安全,这应与寺内古建筑木构件年代久远、局部开始腐朽有关,是古建筑的一个安全隐患,需加强监测和防治。

花斑皮蠹是重要的仓储害虫,食性杂、繁殖力强、栖息环境隐蔽[10-12]。该害虫主要危害独乐寺古建筑的木构件和暗阁挡墙,观音阁壁画和三层的清代木雕佛像上也有该害虫活动。2023年3月发现清代木雕佛像上仍有两个部位有木屑排出,表明药棉毒杀法不能将其彻底消灭,可另外通过硫酰氟、磷化铝等药剂在每年4月进行补充性熏蒸防治。观音阁暗阁内的篱笆挡墙部分墙骨已被花斑皮蠹完全蛀空,阁内残存的鸟类和蝙蝠尸体、粪便、墙壁蛛网及昆虫尸体中都存在大量花斑皮蠹幼虫。该挡墙为1990-1998年期间维修时更换,观音阁中的木构件、须弥坛等多为辽代文物,部分构件曾在20世纪90年代修补过,花斑皮蠹极有可能是由从篱笆挡墙上传播扩散而来。因此,今后在开展文物保护及修复工程时,应检视以往保护修复案例,及时总结经验教训,预防性做好修复材料的防虫(病)处理,并加强后续检查、监测和防治工作,避免不当修复措施造成的潜在危害。

致谢:感谢中国科学院动物研究所袁峰老师帮助鉴定部分膜翅目害虫,感谢天津市蓟州区文物保管所(文化遗产保护中心)在害虫调查和现场防治过程中提供的支持与帮助。

参考文献 Reference:

[1] 莫 娜,黄 纳.中国三大古建筑的考察与思考[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2014,16(3):240-244.

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Insect Biodiversity and Key Pest Management in Ancient Architectural Complex of Dule Temple in Tianjin

Abstract In this study,we conducted an investigation into the insect biodiversity within the Dule Temple,situated in the Jizhou District of Tianjin,and implemented integrated pest management strategies to effectively control pests associated with the temple.A total of 66 species from 37 families across 12 orders were observed within the temple.The warehouse beetle Trogoderma variabile was the major pest damaging the wooden components of ancient buildings and clay sculptures.Two bee species,Anthophora melanognatha and Xylocopa appendiculata,were the major pests which do harm to the wooden components outside the ancient buildings.The nesting behavior of A.melanognatha and Melecta duodecimmaculata individuals also leaded to damage on the frescoes and clay sculptures.Longhorn beetles were the primary pests responsible for causing damage to the old trees within the temple(e.g.,Xylotrechus rufilius).In addition,the beewolf Philanthus triangulum causes severe damages by digging soil to make nests in the Gate house and around areas.Based on the specific occurrence period,damage locations and habits of different pests,we used a comprehensive approach using different methods and equipment to eliminate the pests.The methods include using colorful sticky boards and ultraviolet lamps to attract  insect,as well as using a sugar-acetic acid-ethanol liquid.We also implemented pesticide spraying,injection and fumigation,etc.

Key words Ancient building; Frescoes; Clay sculpture; Insect diversity; Pest management

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