楚雄腮扁叶蜂风险评估与管理研究

时间:2022-06-01 15:38:19

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楚雄腮扁叶蜂风险评估与管理研究

摘要:楚雄腮扁叶蜂危害云南松、华山松、云南油杉及雪松等松科植物,有从滇中向滇东北、滇东南扩散蔓延的趋势,对云南省的经济和生态环境产生了一定的影响。文章运用林业有害生物综合评判方法并经过定量分析计算出楚雄腮扁叶蜂的R值为1.56,属于中度危险有害生物,本研究可为防止楚雄腮扁叶蜂在云南进一步扩散蔓延和造成危害提供理论参考。

关键词:楚雄腮扁叶蜂;危害;扩散蔓延;有害生物

云南省现有林地2827万hm2,林木蓄积20.67亿m3,森林覆盖率达65%。其中云南松面积约480万hm2,占全省林地面积的17%,林木蓄积量2.9亿m3,占云南省林木蓄积的14%,这种得天独厚的森林资源为楚雄腮扁叶蜂的生长繁殖提供了较好的环境[1]。楚雄腮扁叶蜂的幼虫在刚孵出时就可以取食云南松的针叶、少量华山松、云南油松和雪松等松树林分,特别对土地贫瘠、避风处、林密度低、生长衰弱和阳坡等区域的林分危害比较严重,已经对林木生长和生态效益发挥造成了很严重的影响。认识楚雄腮扁叶蜂在云南的危害风险,提高对楚雄腮扁叶蜂的警惕性,对云南省森林资源的保护有很重要的意义。

1背景

楚雄腮扁叶蜂(Cephalciachuxiongica)隶属于昆虫纲Insecta膜翅目Hymenoptera广腰亚目Symphyta扁叶蜂科Pamphiliidae腮扁叶蜂属Cephalcia[2],其幼虫见图1、成虫见图2。楚雄腮扁叶蜂主要以幼虫取食云南松针进行危害。在云南为2年1代,世代重叠严重[1]。8月上旬卵开始孵化成幼虫并直接在松针上取食,幼虫接近3龄后吐丝将咬断的松针、粪便裹在一起在里面取食,在树上形成包裹树枝、树梢的虫包,很容易发现。至10月中下旬,松针被吃光后,枝、梢上的虫包明显发黄。10月下旬老熟幼虫开始停止取食,逐渐落地钻入松林根部土层中做土室进入休眠。土室直径在6~10mm,翌年全年不活动,在土室滞育22个月以上(少数滞育幼虫可达34个月甚至更久)。直到第3年6月中下旬,老熟幼虫开始蜕皮化蛹,蛹期15d左右。7月上中旬成虫开始羽化,7月中旬进入羽化高峰期,3~5d在林间交配产卵。卵一般连续产于松针上,每棵松针上产卵少则3粒,多则20余粒,卵期7~15d[3]。

2风险评估

2.1分布

国内分布于云南省大部分地区和四川、贵州、广西省(区)的部分地区。在云南省分布于楚雄市市郊、禄丰县、双柏县、南华县、武定县、姚安县、会泽县、安宁市、东川区、宣威市、富民县、砚山县、禄劝县、昆明市市郊、丘北县、广南县[4]。

2.2扩散蔓延的可能性

2.2.1危害特性楚雄腮扁叶蜂主要以幼虫形式危害云南松、华山松、云南油杉及雪松等松科植物,其幼虫数量多食量大,被害林树上挂满幼虫虫粪形成的丝网,针叶丧失光合作用,冬春季远望形似火烧,对林木生长发育造成极大的危害。受害严重的植株全株针叶被取食光,幼虫吐丝形成幕巢,后将松针从基部咬断,拖入幕巢内进行取食,导致松针完全丧失光合作用,受害林木树势越发衰弱,小蠹等次期性害虫及植物病原菌危害性增加。2.2.2传播渠道楚雄腮扁叶蜂成虫飞行能力强,易扩散,不易捕捉。特别是雄虫,可能因其个头小身体轻等原因,不但飞得高还可以连续飞行较长时间,可以飞到树冠以上,也可在林间穿梭或围绕着树木飞行以寻找配偶和交配场所,更重要的是该属的昆虫多存在孤雌生殖方式,使其蔓延扩散及爆发成灾的风险倍增。2.2.3寄主植物及其分布云南松及华山松最易遭受楚雄腮扁叶蜂的危害,雪松、滇油杉等其他针叶树种受到的危害较轻。云南有9属35种松科植物,云南松和华山松面积最大,且多为纯林,为楚雄腮扁叶蜂的大发生提供了较好的条件。云南松在云南地区分布最广,云南省云南松面积480万hm2左右,林木蓄积量2.9亿m3,是云南省的优良木材,占云南省木材生产总量的40%以上。2.2.4在云南的适生性、抗逆性和适应性分析从楚雄腮扁叶蜂的发生和扩散特点来看,楚雄腮扁叶蜂在云南危害范围有从滇中向滇东北、滇东南扩散蔓延的趋势。目前,重点分布于云南楚雄州、昆明市、曲靖市、文山州。楚雄腮扁叶蜂是从云南省中部向云南省的东北部、东南部、四川省的南部和贵州省的西南部扩散蔓延,下一步有可能继续沿着这些扩散路径向广西西部,以及贵州和四川等地扩散。楚雄腮扁叶蜂在云南适生区主要分布于南亚热带、中亚热带、北亚热带气候带,海拔为700~2000m,温度适中,适合云南松、华山松、云南油杉等针叶树种生长的地区,这些地区能满足楚雄腮扁叶蜂的生长和繁殖。

2.3对经济和环境方面的影响

2.3.1在云南省的危害情况楚雄腮扁叶蜂在云南呈现发生范围广、危害面积大、危害重、损失大、扩散蔓延速度快。1997年只在云南楚雄州发生,危害面积仅66.7hm2;2004年,云南省会泽县危害面积已达666.67hm2;2010年全省发生地扩大到4个,危害面积达2667hm2;2011年全省危害面积超过6667hm2。2015年曲靖市马龙县受害面积达1000hm2;2018年,红河州泸西县危害总面积已超过了333.33hm2,林分枝梢受害率20%~100%,平均受害株率46%,且受害面积还在逐年增长。2.3.2潜在的经济影响楚雄腮扁叶蜂的蔓延扩散及暴发成灾对云南省乃至周边地区的木材生产造成严重威胁。2.3.3环境方面的潜在影响楚雄腮扁叶蜂危害多发生在海拔高、土壤贫瘠、树种单一、水土流失严重、林木长势衰弱的云南松、华山松纯林内,严重破坏本已十分脆弱的森林生态环境,并严重影响长江防护林体系的建设,已成为严重制约云南省林业可持续发展及影响西南地区生态安全的重大生物灾害之一。2.4检疫和铲除的难度对其寄主植物在调运过程中楚雄腮扁叶蜂卵可采取严格检疫措施,检疫难度较低;老熟幼虫进入地下越冬滞育,需要人工翻挖,费时费力,铲除难度大;幼虫及成虫可通过物理、化学、生物防治,但爆发后防治难度也较大。2.5定量评估参照李娟等林业有害生物风险分析(PestRiskAnalysis,简称PRA)指标体系及赋分标准的探讨[5],结合云南省的实际情况,对楚雄腮扁叶蜂在云南的风险性进行评估和分析。风险分析评判指标的赋值标准见表1。根据表1的标准,各指标(P)和总指标值(R)计算如下:根据R值大小,可将风险程度划分为4级:2.50≤R<3.00为特别危险,2.00≤R<2.50为高度危险,1.50≤R<2.00为中度危险,0.00≤R<1.50为低度危险。按照PRA准则,采用综合评判方法并经过定量分析计算出楚雄腮扁叶蜂的R值为1.56,属于中度危险有害生物。

3风险管理

3.1采取的控制措施

(1)对楚雄腮扁叶蜂在云南省的风险性的综合评估表明,楚雄腮扁叶蜂是云南省华山松、云南松的重要害虫。楚雄腮扁叶蜂在云南适生范围广,对环境适应性强,繁殖能力强,地下幼虫很难清除,成虫具有迁飞能力。应加强对楚雄腮扁叶蜂生物学、防治方法等方面的研究。特别是加强孤雌生殖研究、地下幼虫防治方法研究、虫卵防治方法研究和飞行与扩散迁移的研究等。(2)加强楚雄腮扁叶蜂早期监测和防治,加强发生区疫情除治。2020年云南省6个县区采用无人机喷洒化学药剂方式对云南松开展了楚雄腮扁叶蜂的无人机防治工作,平均虫口死亡率达到90%以上,全面遏制了楚雄腮扁叶蜂对受灾地区林木的持续性危害。然而防治工作是在幼虫爆发已经造成危害之后。应加强楚雄腮扁叶蜂不同变态下的监测和预报工作,尽早发现,尽早防治。结合楚雄腮扁叶蜂防治信息宣传,使人们做好早期监测工作。形成楚雄腮扁叶蜂全虫期监测、防治一体化综合治理技术(IPM)体系,以期实现发生区疫情除治。(3)加强周边地区监测和防止扩散迁移。楚雄腮扁叶蜂具有飞行能力,容易迁移扩散到受灾的周边地区。可加强周边地区对楚雄腮扁叶蜂成虫的监测,防止扩散迁移到周边地区。(4)对楚雄腮扁叶蜂的寄主植物进行调运过程中可采取严格检疫措施,检查其是否携带楚雄腮扁叶蜂卵、幼虫及成虫,对调运中发现有疫情的寄主植物进行及时处理,以阻止该虫通过人为途径进行蔓延扩散。营林措施:对林地进行适量翻挖,破坏楚雄腮扁叶蜂幼虫越冬场所,杀死越冬幼虫。营造混交林,改造纯林,根据楚雄腮扁叶蜂危害地区的情况,种植速生阔叶树种,适当提升森林密闭度。要丰富森林生物多样性,提高森林生态系统自我调节能力及抗性,丰富天敌资源,保护天敌及生物多样性,以控制腮扁叶蜂。针对楚雄腮扁叶蜂的物理防治手段主要包括人工修剪带卵枝条及虫巢、人工翻挖越冬蛹。化学防治手段是应对楚雄腮扁叶蜂大爆发的一个重要手段。目前,楚雄腮扁叶蜂杀虫剂主要为有机氯农药、有机磷农药、拟除虫菊酯及昆虫生长调节剂等[6]。当危害情况严重及面积较大时,可使用飞机或无人机喷洒农药进行防治。对于楚雄腮扁叶蜂的潜在生物防治包括捕食性、寄生性天敌、病原微生物及信息素4个方面。

3.2天敌分布情况及制约能力

目前,楚雄腮扁叶蜂捕食性天敌及寄生性天敌的报道较少,但通过资料发现,金针虫可捕食土壤中滞育的幼虫,姬蜂科可寄生于幼虫体内[7]。淡色丛赤壳菌和粉红粘帚霉对楚雄腮扁叶蜂致病能力最强[8-9]。雄蜂对产出的性信息素具有明显的趋向作用。

参考文献:

[1]徐进,史敏锐,汪分,等.楚雄腮扁叶蜂研究进展[J].生物灾害科学,2020,43(4):323-330.

[2]萧刚柔.中国扁叶蜂(膜翅目:扁叶蜂科)[M].北京:中国林业出版社,2002.

[3]王晓霞,王方,万艳,等.毕节市楚雄腮扁叶蜂的生物学研究及其在贵州的风险评估初报[J].贵州林业科技,2017,45(1):11-14.

[4]冯璐,刘建宏,李永和,等.基于Maxent模型的楚雄腮扁叶蜂潜在分布区预测[J].西部林业科学,2013,42(2):49-55.

[5]李娟,赵宇翔,陈小平,等.林业有害生物风险分析指标体系及赋分标准的探讨[J].中国森林病虫,2013,32(3):10-15.

[6]马苹,李永和,谢开立,等.生物农药林得保防治楚雄腮扁叶蜂药效试验[J].中国森林病虫,2011,30(2):40-41.

[7]夏举飞,陈玉惠,李永和,等.楚雄腮扁叶蜂虫生真菌的分离鉴定及其致病性[J].中国森林病虫,2015,34(3):9-13.

[8]芦俊佳,夏举飞,庄飞,等.楚雄腮扁叶蜂虫生真菌粉红粘帚霉的鉴定及其生物学特性[J].植物保护学报,2018,45(3):622-631.

[9]芦俊佳,徐荣,李永和.粉红粘帚霉SWFUYHL02-03侵染楚雄腮扁叶蜂幼虫的扫描电镜及透射电镜观察[J].北京林业大学学报,2018,40(12):68-75.

作者:常菊美 徐全元 鲁莹 李永和 王雷光 樊敏 张邯瑞 单位:西南林业大学大数据与智能工程学院 西南林业大学森林生态大数据国家林业和草原局重点实验室 云南省高原特色农业产业研究院