山西五鹿山国家级自然保护区油松小蠹虫防治存在的问题及其对策
2024-09-01符学军
摘 要 近年来,在山西五鹿山国家级自然保护区油松林中,油松小蠹虫的发生日益严重。为加强油松小蠹虫防治工作,保护并促进油松资源可持续开发利用,深入分析了油松小蠹虫防治工作存在的监测预警系统不完善、药剂防治存在局限性、天敌防治技术应用不足及林分结构管理不当等问题,并提出了建立智能监测预警体系、开发引进新型药剂并交替用药、强化天敌防治技术应用及加强林分结构管理等对策。
关键词 油松小蠹虫;综合防治;智能监测;山西五鹿山国家级自然保护区
中图分类号:S763.7 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.069
山西五鹿山国家级自然保护区(以下简称五鹿山保护区)内的油松林是我国最大的天然油松林,对促进当地社会经济发展和生态环境保护具有重要作用。然而,近年来五鹿山保护区油松小蠹虫发生日益严重,造成树木枯死率不断提高,油松资源锐减。因此,开展油松小蠹虫防治技术研究,建立高效、环保的综合防治体系,对实现五鹿山保护区油松资源可持续开发利用具有重要意义。
1 五鹿山保护区油松小蠹虫发生概况
五鹿山保护区内的油松林位于山西省五台山与吕梁山交汇地带,是我国最大的天然油松林,林木覆盖率在90%以上。该区域属温带大陆性气候,降水量较为充沛,日照和温差条件良好,因此油松生长速度快、木材品质优。根据最新的调查统计数据,五鹿山保护区内油松成林总蓄积量超过1 500万m3[1]。但近年来,随着气候变暖和人类活动加剧,五鹿山保护区油松小蠹虫发生频率不断增加,危害程度不断加重,严重影响了油松的健康生长。
油松小蠹虫主要以幼虫在油松树皮和树干内采食、钻蛀,可使油松出现溃疡、裂皮、死枝等症状。油松小蠹虫蔓延速度快,分布范围广,一旦中度以上发生,可在2~3年内造成油松大面积枯萎死亡。经笔者长期驻场调查,五鹿山保护区局部地区油松小h6vKyK7Xb3UvJUT8PNcoyP2pp10eZDLzCbtA9z0pu7Q=蠹虫的发生强度已接近中度,部分区域虫害发生率在50%以上。此外,由于气候变暖,五鹿山保护区内油松小蠹虫已由原来的1年发生1代变为现在的1年发生2代,发生高峰期也更早、更集中,给油松小蠹虫防治工作带来新的挑战。五鹿山保护区油松小蠹虫发生规律的长期系统监测结果表明,其虫口密度与气温、降水量密切相关。在气温高于20 ℃、月降水量大于200 mm的条件下,油松小蠹虫虫口密度上升速度最快[2]。
2 油松小蠹虫防治存在的问题
2.1 监测预警系统不完善
目前,五鹿山保护区油松小蠹虫监测预警系统建设仍较为薄弱,存在一定的局限性。1)五鹿山保护区主要基于人工定点观测的方法监测油松小蠹虫发生情况,依靠工作人员每月到采样点进行现场调查统计,包括树木受害情况、虫口密度、蛀食面积等指标。这种监测方法工作量大、精度低,数据实时性差。2)近年来,随着油松小蠹虫发生代数增加和发生次数增多,仅依靠人工监测已无法满足监测需要,很多林区由于交通不便等长期缺乏监测数据,无法为防治决策提供数据支持。例如,2022年5月,五鹿山保护区发生了20年一遇的油松小蠹虫灾害,由于缺乏精确而及时的监测预警,相关防治措施滞后,未能及时遏制虫害蔓延,导致大面积的成熟油松受害[3]。3)当前,五鹿山保护区油松小蠹虫监测数据的分析运用也相对较少,系统性不强,主要局限于简单的统计分析,很少与气象、地形等要素结合研究油松小蠹虫发生与环境条件的定量关系,难以为油松小蠹虫的防治提供指导。
2.2 药剂防治存在局限性
目前,五鹿山保护区油松小蠹虫防治手段以药剂防治为主,常用的杀虫剂有氟氯氰菊酯、氟虫腈等,各类高效、低毒、环境友好型杀虫剂和生防制剂鲜有应用,长期大面积重复使用少数几种杀虫剂使油松小蠹虫产生了不同程度的耐药性。据统计,五鹿山保护区部分油松林中发现了对氟氯氰菊酯和β-氟氯氰菊酯两大类杀虫剂具有抗性的油松小蠹虫个体,严重影响了药剂防治效果[4]。此外,2015年6月,笔者负责监管的上庄林场在多处油松林喷洒氟虫腈类杀虫剂防治油松小蠹虫,虫害防控率较高,而在2021年同期使用同品种、同剂量杀虫剂防治油松小蠹虫时,虫害防控率大幅降低,通过检测发现该林场内油松小蠹虫对氟虫腈类杀虫剂的耐药性明显增强。
2.3 天敌防治技术应用不足
在五鹿山保护区,油松小蠹虫的天敌主要是多种寄生蜂,尤其是专门寄生于油松小蠹虫蛹内的姬蜂科和小蜂科寄生蜂,它们在生态系统中发挥着控制油松小蠹虫种群密度的关键作用。然而,目前五鹿山保护区对油松小蠹虫天敌的利用率仍较低,简单的天敌释放工作也存在一些技术问题,导致防治效果不佳。例如,姬蜂科是油松小蠹虫重要的寄生蜂种类之一,但采购和运输过程中的死亡率较高,严重影响了其释放后对油松小蠹虫的寄生率[5]。此外,有研究表明,相较于未喷洒农药的油松林区,在频繁遭受高毒性农药喷洒的油松林中,小蜂科寄生蜂对油松小蠹虫的寄生效率出现显著下降的趋势[6]。当前,五鹿山保护区针对油松小蠹虫天敌物种的保护措施及恢复性增殖活动较少,在某些情况下甚至完全缺失,严重制约了天敌防治技术在油松小蠹虫防治工作中的有效应用与广泛
推广。
2.4 林分结构管理不当
五鹿山保护区油松林普遍存在林分结构管理不善的问题,主要表现在树种组成单一、林木密度不合理、未能实施及时有效的抚育措施等[7]。以五鹿山保护区内部分已进入30年生长周期的典型油松纯林为例,因长期疏于管理,这些油松纯林呈现树冠层严重拥挤,而林下植被发育极为稀疏的现象,形成了上层浓密树冠与底层裸露地被之间的断层结构。这种割裂状态极大地提升了林火发生的风险及病虫害尤其是油松小蠹虫滋生的可能性。此外,五鹿山保护区内部分油松林在早期遭受了过度间伐,内部树木间距差异巨大,导致林分的整体性和连贯性遭到破坏[8]。林分结构的失调进一步降低了油松林生态系统自身的稳定性及其对抗外界干扰的能力,尤其是在抵御油松小蠹虫这类主要病虫害侵袭方面的能力明显减弱。
3 对策
3.1 建立智能监测预警体系
为解决当前五鹿山保护区油松小蠹虫监测预警系统不完善的问题,建议采取智能化、信息化技术手段,建立油松小蠹虫智能监测预警体系。1)利用无人机和卫星遥感技术,搭建实时、动态的油松小蠹虫远程监测平台,通过采用多光谱成像等方法实现对整个保护区油松林区的高频次、高分辨率监测。一旦发现油松小蠹虫集中发生,立即基于影像数据智能判断油松小蠹虫发生级别和蔓延速度,向防治人员发出定位指令,科学合理地规划防治队伍的布局,提高防治效率。2)在重点油松林区内布设微型监测设备,形成高密度的地面监测网络,以树木为载体,使用声学、视觉和热敏感技术,实时无损监测树木的生长状况和油松小蠹虫发生动态,为油松小蠹虫防治决策提供依据。3)收集油松小蠹虫长期发生动态数据、气象因子、林木生长参数等,构建数据驱动的油松小蠹虫发生风险预测模型,结合卫星数据预测分析等,建立数据、模型、人工智能相结合的智能化分析与决策系统,提升油松小蠹虫监测预警的科学性与可靠性。
3.2 开发引进新型药剂并交替用药
为克服当前五鹿山保护区在油松小蠹虫防治中过度依赖传统杀虫剂导致的油松小蠹虫耐药性增强的问题,建议从开发、引进高效低毒新型杀虫剂和合理轮换药剂2方面着手。1)积极开发应用生物源杀虫剂。这类杀虫剂对油松小蠹虫幼虫和蛹具有良好的杀伤和抑制效果,且对人畜安全性高、对环境影响小。建议建立县级试验林,对这些生物源杀虫剂开展小面积试验应用,测试其防治效果及经济效益,为后期推广奠定基础。同时,可引进一些毒性较低且高效的新型杀虫剂进行登记应用,增加油松小蠹虫防治药剂的种类。2)建立科学合理的交替用药机制,避免长期使用同类药剂。技术人员应根据油松林过去3~5年的油松小蠹虫发生情况和用药历史,合理选择杀虫剂种类,同时结合油松小蠹虫发生周期特点,合理确定不同药剂的适用时期,实现轮换用药[9]。不同类型杀虫剂也可以混合使用,以提高防治效果。
3.3 强化天敌防治技术应用
为解决五鹿山保护区油松小蠹虫天敌防治技术应用不足的问题,技术人员应采取以下措施强化天敌防治技术应用。1)开展油松小蠹虫天敌资源调查与评价,利用脱氧核糖核酸(DeoxyriboNucleic Acid,DNA)条形码技术等分子生物学手段鉴别天敌物种,并评估各天敌对油松小蠹虫的控制效率,筛选出适宜人工饲养和释放的关键高效天敌。2)建立天敌昆虫人工大规模饲养基地,采用国内外先进技术,大量扩繁天敌昆虫,解决天敌昆虫数量短缺问题。3)可从天敌分布区采集种源,通过人工驯化建立细胞系,并优化其采收、储存和运输条件,保证其活力和释放质量。同时,根据油松小蠹虫发生区域和强度,科学规划天敌的释放位置和频次,在天敌放飞区域建立长期监测样地,跟踪监测油松小蠹虫虫口密度和天敌寄生率动态,实时评估天敌防治效果,优化关键技术环节。4)保护和恢复油松林生境,维持天敌多样性[10]。技术人员可在油松林内种植一些重要寄主植物,为天敌提供替代食物来源。在农药防治过程中,技术人员要优先选择低毒农药,避免对天敌造成危害,同时可为天敌营造庇护所,增加其种群数量。通过协同实施系统的天敌资源调查、人工培育、区域释放和生境管理等技术措施,五鹿山保护区将充分发挥天敌资源在油松小蠹虫可持续防控中的重要作用,为维护油松林健康提供有力支撑。
3.4 加强林分结构管理
为提高五鹿山保护区油松林自身抵御油松小蠹虫的能力,建议从调整林分结构入手,采取营造混交林、控制林木密度、修建防护林带等措施,加强林分管理,增强林分活力,降低油松小蠹虫发生概率。1)在油松林采伐和更新过程中,可采用带状或块状混交模式,适当在部分油松纯林中种植栓皮栎、白栎等树种,构建混交林。2)对于部分林木密度过大的成熟油松林,可实施间伐措施,每公顷保留2 000~5 000株。对于部分枝条枯死严重的老龄林分,可采取皆伐措施,完全更换树种,重建健康生态林。在油松林间伐、更新过程中,技术人员需要严格控制采伐强度,不能过度破坏林分完整性。3)在油松小蠹虫发生区与正常区交界带,可营造栓皮栎等阔叶树防护林带,形成一定的物理隔离屏障,遏制油松小蠹虫向正常区蔓延。
4 结语
针对五鹿山保护区油松小蠹虫防治存在的问题,笔者从智能监测、药剂管理、生防利用、林分调控等方面提出了系统性的技术策略与建议。这些创新举措旨在构建高效、精准、环保的油松小蠹虫防治技术体系,从而科学保护五鹿山保护区内的油松资源,实现林业生态效益的可持续增长。未来,五鹿山保护区可围绕如何把理论策略转化为实际行动展开,着力解决好监测设备布设、数据采集、模型搭建、信息共享等关键问题,为油松小蠹虫防治提供强有力的技术支撑,确保各项措施能够落到实处。
参考文献:
[1] 孙凤萍.山西五鹿山保护区自然保护区白皮松森林群落结构研究[J].山西林业科技,2021,50(2):
42-44.
[2] 赵海军,刘致远,杜小鹏,等.五鹿山保护区国家自然保护区珍稀濒危保护植物资源调查与分析[J].内蒙古林业调查设计,2018,41(3):49-52.
[3] 蔡秋芳,刘禹.山西五鹿山保护区油松树轮宽度年表的建立及过去百余年5~6月平均气温变化[J].第四纪研究,2013,33(3):511-517.
[4] 佚名.砥砺前行争创美丽五鹿山保护区:山西五鹿山保护区国家级自然保护区管理局2022年度工作纪实[J].山西林业,2023(2):61-62.
[5] 李博,闫湉溦,石瑛,等.五鹿山保护区国家级自然保护区地衣植物多样性研究[J].中国野生植物资源,2020,39(4):61-63.
[6] 刘致远.山西五鹿山国家级自然保护区灌丛群落类型调查[J].山西林业,2023(1):32-33.
[7] 刘致远.山西五鹿山国家级自然保护区兽类多样性研究[J].山西林业科技,2023,52(2):1-4.
[8] 白玲霞.山西五鹿山国家级自然保护区野生动植物资源保护对策:以野生褐马鸡和白皮松为例[J].特种经济动植物,2023,26(8):176-178.
[9] 梁丽珺.山西省油松小蠹科害虫防治技术[J].山西林业,2018(3):46-48.
[10] 杨丽元.沈阳东陵地区主要油松小蠹的识别与防治概述[J].现代园艺,2020,43(15):102-105.
(责任编辑:刘宁宁)