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河北省林业和草原局
Forestry and Grassland Bureau of Hebei Province
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木兰林场华北落叶松树干流脂内昆虫研究课题开展情况调查报告

作者: | 文章来源: | 发表时间:2021-04-19 | 点击率:9299
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   当前华北落叶松树干流脂内昆虫研究进展倍受领导关心、职工关注,为认真做好相关工作,圆满完成课题任务,结合实际,对课题开展情况进行调查研究。

    一、流脂内昆虫发生、发现和项目立项

2013年,木兰林场在以目标树为架构的人工林全林经营活动中,发现有些落叶松树干流脂异常。流脂处树干扁平,畸形,个别情况易风折。抚育设计挂号人员不经意间用砍刀刮开流脂处,发现树干流脂处木质部向树干内深陷形成凹坑,坑内有白色蛆状幼虫活动。因该虫为树干害虫,直接影响木材质量,降低木材等级,连续严重危害导致树木长势衰弱、风折、枯死,影响到林分的生态价值。问题严重性在全场干部职工中引起强烈反响。培育优质高效森林,防治检疫站担负着为森林健康保驾护航职责。2015-2016年防治检疫站专门组织技术人员对该虫进行观察研究,先后经国家森防总站、中国林业科学研究院、东北林业大学、中国农业大学、河北大学和河北农业大学有关专家、教授进行现场查看,根据《河北动物志》等[10、11]从形态特征上仅暂定为双翅目环裂亚目昆虫,未能确定该现象发生的原因以及昆虫准确的物种名称,需进一步观察、研究。鉴于国内尚无此方面相关报道,故于2017年7月上报河北省林业科学技术研究项目申请书,2019年6月,签订河北省林业和草原科学技术研究项目合同书。

二、专业角度认识该虫的危害性

2015年,研究人员解剖流脂孔,发现流脂孔内寄生有1-10条不等类似蝇类的乳白色幼虫(未鉴定),被寄生林木树干从原伤口处大量流脂,远超健康林木。被修枝的枝杈茬桩因时间久了干枯脱落,流脂孔源头深至木质部,有时创伤面积大,树皮无法在短期内愈合,失去韧皮部和形成层,造成木质部暴露在外,时间已久木质部逐渐腐朽。树干一侧部分失去韧皮部和形成层后停止生长,而相反方向生长,造成横断面扁平,或木质部腐朽危害树木干形,严重降低树干质量,影响林木健康生长,经济上木材利用率低,材质等级差。生态上被该幼虫寄生后,林木易被次期性的蛀干害虫危害,也极易风折,严重影响生态功能的发挥。因被害树多为林分中Ⅰ、Ⅱ级木,多为目标树培育中保留木和目标树,所以,做好以目标树为架构的人工林全林经营工作,必须急待加强对该虫发生、防治机理的研究。

三、开展发生状况与发展趋势专项调查

经询问调查,2013年前该昆虫早已存在,只是没有早发现而已。因对树干流脂现象惯性认为是树干受伤、冻害或昆虫剌吸、刺激所致,是一种树木本身的保护性反应,因而一直未引起注意未被发现。流脂内有幼虫寄生现象最初于2013年被发现并引起重视。2014年,木兰林场在四合永头道川、种苗场、燕格柏天桥桥梁设置样地、选择样株对该昆虫的发生情况进行监测调查,对其生物学特性进行了初步观察。2015年,组织技术人员结合林业有害生物普查,特意对四合永头道川、新丰挂林挂牌树、龙头山吉字、北沟色树沟、燕格柏天桥梁、孟滦碑梁沟、五道沟卡伦后沟、种苗场五间房及榆林南沟、大槽子沟等处均进行调查,初步统计全场发生面积5000亩以上。2017年在八英庄林场广发永、龙头山林场道坝子十三号小沟又发现该虫危害(其余克勒沟林场、桃山林场未观察),据不完全统计,该虫在全场发生面积达8000余亩,除克勒沟林场、桃山林场在下乡过程中未留心观察外,其余林场均在下乡工作期间发现该虫发生。通过样地调查,有虫株率2%-23%,单株树干1-3处。另通过调查,毗邻单位塞罕坝机械林场也有发生,发生范围遍及围场县行政区域。结合2013-2020年调查数据,轻度发生小班经过伐除有虫单株,虫口密度有所下降,危害程度降低。中、重度发生小班连年发生,有虫株率、虫口密度不断增加,危害状日益严重,且该虫有不断蔓延扩散态势。从林龄上,8-40年林龄均有发生。从海拔上,木兰林场范围内800-1300米均有发生。从坡向上,阴坡、阳坡、平地均有发生,无差异性表现。从林分郁闭度上,发生差异性不明显。基本特点归纳为落叶松受伤流脂----该虫侵入----少量轻度发生----大量集中发生----面积不断扩散。

四、生物学特性观察取得突破性进展

2015年在四合永头道川,种苗场五间房、大糟子沟,燕格柏天桥梁、大北沟西岔设立标准地,标准地内选择样株10-15株,用纱网包裹树干流脂处进行观察。夏、秋季野外取回流脂处木段实验室恒温恒湿箱培养。因虫体小,寿命短,成虫不活跃,取回的木段实验室内松脂凝固,野外和室内几种方法始终未能取得成虫,获取不了成虫,就意味着无法进行种类鉴定。2016年再次野外取回一定量蛹,实验室常规培养,包括送往河北大学培养过程,因松脂凝固,一直没能成功。2017年,技术人员不得已采取超常规方式,创新该虫羽化技术措施,在野外采集该虫蛹,通过特殊方法室内促成羽化。室内蛹羽化成功,标志着课题研究取得突破性进展,为种类鉴定创造了条件。此后,根据室内羽化出成虫形态特点,再对野外纱网包裹树干进行观察,发现围网内确实有该成虫出现,但成虫体型小、数量少、寿命短、不活跃,非专业人员很难发现,即使发现也不能判断为该虫成虫。2018年-2020年,防治检疫站技术人员结合防治检疫下乡工作,连续对该虫进行观察研究和重复验证,掌握了该虫生物、生态学特性。

    五、攻坚克难、多方联系,完成种类鉴定

为完成种类鉴定,2015-2017年,结合林业有害生物普查,邀请国家森防总站、中国林业科学研究院、东北林业大学、中国农业大学、河北大学和河北农业大学有关专家、教授进行现场查看,初步认为该虫为双翅目昆虫、食蚜蝇属昆虫,具体种不详。2018年9月,中国林业科学研究院林业新技术研究所 研究员张星耀、中国科学院动物研究所教授孙江华、北京林业大学副校长骆有庆一行10人专家组到林场种苗场查字营林区五间房虫害发生现场调查研究,认定该虫为食蚜蝇属昆虫,种类和待鉴定。2017年3月,林场将生活史标本送达河北大学生命科学院任国栋教授进行种类鉴定,专家鉴定标本后推荐陕西理工大学生工学院霍科科教授给予种类鉴定。2017年5月,木兰林场将生活史标本送达陕西理工大学生工学院霍科科教授,2020年7月霍科科教授鉴定该虫为新种。并联系木兰林场对标本补充详细的采集信息,7月中旬,经鉴定,该虫为新种 Cheilosia hebeiensis sp. nov.。被命名河北黑蚜蝇,检查标本:2♂♀10,河北。《中国黑蚜蝇属(双翅目,蚜蝇科)一新种及其生活史研究初报》文中记述采自中国河北的黑蚜蝇属一新种:河北黑蚜蝇,新种Cheilosia hebeiensis sp. nov.。新种隶属于promixa种团,据Vujić etal (2013)检索表,新种近似C. rufimana Becker, 1894。它们之间区别主要为小盾片后缘主要为浅色鬃,雄性上叶形态不同。新种模式标本保存于陕西理工大学。正模:♂,2019-Ⅴ-6,河北木兰林场种苗场(N 41°43' 2.6"   E118°2' 1.4",海拔:1078m),蔡胜国;副模:1♂♀10,同正模。至此,揭开流脂内昆虫神秘面纱,为我国林业昆虫数据库补充一个新物种,木兰林场干部职工对该虫也有了全新的认识。

六、积极开展发生因素调查分析和防治试验研究

2017年7月,在种苗场查字五间房设置创伤试验标准地,面积1000m2,隔行隔株用镰刀按照抚育间伐作业挂号方式进行树干刮皮4-6cm×10-12cm,露出韧皮部,人为创伤形成流脂。2018年6月、7月、8月在该虫危害、大量流脂期对每块标准地单株进行虫情调查。观察流脂是否引发该虫发生。

2017年9月在龙头山吉字、种苗场查字,八英庄砬沿沟林分中按不同修枝时间、不同修枝留茬长度各设置试验标准地计4处,每处各设秋季(10月底前、落叶松落叶,高生长停止后) 、冬季(11月底前)、春季(3月底前,落叶松树液流动前)标准地各1组,每组设4个处理,分别为对照、修枝留茬0cm、1cm、2cm标准地各1块,标准地顺山带状,面积根据地形300-800m2、隔离带5-10m。分别于2018年6月、7月、8月,2019年6月、7月、8月在该虫危害期、大量流脂期对每块标准地单株进行虫情调查。了解不同修枝情况与该虫发生关联性。

2018年9月在种苗场查字天桥梁设立创伤标准地,设立秋季(10月底前) 、冬季11月底前)、春季3月底前)创伤标准地各1组,每组4个处理,分别为对照、轻度(伤至树干新皮)、中度(整个韧皮部)、重度(伤至木质部),每处理作业面积300-800m2,隔行隔珠创伤。于2019年6月、7月、8月在该虫危害、大量流脂期对每块标准地单株进行虫情调查。调查不同季节树干创伤与该虫发生的关系。

通过试验调查,完成《不同修枝及树干创伤与河北黑蚜蝇发生关系的试验研究》。

2019年4月在查字五间房开展10%甲维•吡虫啉可溶性液剂防治试验研究,因该虫幼虫在村干形成层树脂内取食活动,很难接触到干基注射或流脂孔注入的药剂,防治效果较差,干基注射幼虫死亡率10%左右,流脂孔注药幼虫死亡率25%左右,证明药剂防治技术暂不成熟。

2020年4月,根据该虫生物学特性,开展了新型防治试验研究。经连续调查,证明新方法科学高效、安全、简便、易行、无公害,控制该虫危害,促进树木健康效果明显,可作为综合防治措施之一。目前,对该虫营林措施预防、无公害除治、资源管理保护综合防治技术措施日臻成熟。为《河北黑蚜蝇发生特点及防治方法初探》提供理论数据和实践验证。

七、总结经验,形成共识,促进森林健康

1997年油松叶小卷蛾新虫种突发,到2014年松针卷叶蛾爆发,2016年林业鼠害高发,再到近年河北黑蚜蝇新发,木兰林场林草有害生物防治检疫站在场党委的正确领导下,面对突如其来的自然灾害,始终能够围绕全场林业工作中心,站在防灾减灾最前沿,不畏困难,挺身而出,迎接挑战,形成共识,凝聚力量,做森林健康忠诚卫士,打赢巩固造绿化林成果,保护森林资源和生态安全攻坚站,为保护森林一片绿色,建设木兰美丽家园积极贡献智慧和力量。(蔡胜国)