重慶尾巨桉林云斑天牛危害程度及影響因素分析

龐 帥 陳本文 馮 磊 陳桂芳 馬興權 白耀宇

(1. 西南大學植物保護學院，重慶 北碚 400716；2. 重慶市林業(yè)科學研究院，重慶 沙坪壩 400036；3. 重慶市九龍坡區(qū)農林水利局林業(yè)站，重慶 九龍坡 400051)

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重慶尾巨桉林云斑天牛危害程度及影響因素分析

龐 帥1陳本文2馮 磊3陳桂芳2馬興權1白耀宇1

(1. 西南大學植物保護學院，重慶 北碚 400716；2. 重慶市林業(yè)科學研究院，重慶 沙坪壩 400036；3. 重慶市九龍坡區(qū)農林水利局林業(yè)站，重慶 九龍坡 400051)

云斑白條天牛是尾巨桉的重要蛀干害蟲，嚴重威脅重慶三峽庫區(qū)等生態(tài)經濟區(qū)的尾巨桉人工林建設。通過對重慶2個區(qū)30塊不同尾巨桉人工林地云斑天牛越冬期蟲情調查，分析了該蟲的發(fā)生和危害情況，在此基礎上利用因子分析方法研究該蟲在各地發(fā)生和危害程度產生差異的原因。結果表明：云斑白條天牛對重慶尾巨桉的危害在近2年呈爆發(fā)趨勢，各地發(fā)生和危害程度存在顯著差異，受害株率為0～57.6%，平均為19.6%，以輕度和重度危害為主，其中最高的為九龍坡金鳳鎮(zhèn)的57.6%，蟲口密度主要集中在20頭/株以下，樹干上以1～2 m為主。云斑天牛在各地危害與海拔和樹齡存在一定相關性，蟲口密度與受害樹桿胸徑呈顯著正相關，海拔與蟲口密度無相關性，海拔與受害株率呈顯著負相關。因子分析結果顯示，造成該蟲在各地發(fā)生和危害巨大差異現象最主要原因受林地是否靠近公路、人為擾動程度和蟲口密度的差異影響，即上述三者組成的第一公因子的總方差貢獻率達56%，影響程度大小依次為林地是否靠近公路 > 人為擾動程度 > 蟲口密度；對個別林地的危害情況還需結合其他影響因素進行綜合分析。

云斑白條天牛；受害株率；影響因素；危害；尾巨桉

近年來，為了加速重慶經濟發(fā)展，改善三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境需要，速生桉樹人工林的大力建設已成為一種趨勢。其中尾巨桉 (Eucalyptusurophylla×E.grandis) 等速生桉在重慶桉樹林栽植中面積逐漸增大，涉及渝西生態(tài)經濟區(qū)和三峽庫區(qū)生態(tài)區(qū)等20多個區(qū)縣[1-2]。隨著尾巨桉等桉樹大面積純林的營造，蛀干害蟲的危害在不斷加劇[3]，尤其是云斑天牛的入侵和擴散使正在大規(guī)模發(fā)展的速生桉產業(yè)面臨嚴峻挑戰(zhàn)[4-6]。

云斑天牛 (Batoceralineolata)，為鞘翅目 (Coleoptera) 天?？?(Cerambycidae)，又名云斑白條天?；虬讞l天牛，國內廣布，屬于我國重要林木蛀干害蟲，為害的樹種多，是用材林和經濟林的主要蛀干害蟲；主要以幼蟲在樹桿木質部鉆蛀坑道危害，致使樹木衰弱，易遭風折枯死，發(fā)生嚴重時會使成片林木枯死，影響到樹木的經濟、生態(tài)和社會效益[7-9]。研究指出，云斑天牛在長江流域主要以四季楊 (P.canadensis) 等楊樹危害為主[10]，也是桉樹等樹木上的主要蛀干害蟲[6,11-14]。由于該蟲鉆蛀危害，遷移擴散能力較弱，侵入不同地域后會適應當地的小氣候，并隨著寄主樹種的不同其危害特性也可能會有所變化[14]。因此在重慶丘陵山地調查和防控該蟲在各地桉樹上的危害就顯得非常必要。

目前對云斑天牛在重慶各地桉樹上的發(fā)生和危害情況缺乏比較全面的了解，尤其是近年來隨著重慶大面積尾巨桉的種植，有必要進一步開展該蟲對尾巨桉的危害情況調查。鑒于此，本研究選取重慶不同尾巨桉林地，調查該蟲在各地的危害程度差異及其相關影響因素，以期為有效防控該蟲在重慶桉樹上的危害提供一定借鑒意義。

1 研究地點概況

為了較為充分地了解云斑天牛在重慶桉樹上的危害情況，調查點代表了九龍坡區(qū) (106°15′～106°33′ E, 29°15′～29°34′ N) 和璧山區(qū) (106°02′～106°20′ E，29°17′～29°53′ N) 主要的桉樹栽植區(qū)。桉樹品種主要為尾巨桉。兩地均屬于亞熱帶季風濕潤氣候，雨量豐富，四季分明，夏熱冬暖。其中，九龍坡區(qū)地處川東平行峽谷區(qū)，年均氣溫18.3 ℃，年均降雨量在1 250 mm，年均日照1 233.7 h，無霜期336 d；璧山區(qū)地處川西峽谷地帶，丘陵山地約占該區(qū)總面積的50%，年均氣溫17.9 ℃，年均降雨量1 047 mm，年均日照1 296.3 h，無霜期337 d。

2 材料與方法

2.1 調查方法

根據九龍坡區(qū)和璧山區(qū)尾巨桉的主要栽植現狀以及前期踏查了解的該樹受云斑天牛危害的情況，選擇了30個調查地點 (標準地)。生態(tài)林主要是丘陵山地 (退耕還林地) 上的水土保持桉樹純林和水源涵養(yǎng)尾巨桉純林，每個標準地面積約0.2 hm2。景觀林主要是公路兩邊起綠化功能的桉樹純林，涉及城鎮(zhèn)公路景觀林、鄉(xiāng)村公路景觀林和高速公路景觀林，調查距離 (標準地) 一般為500～1 000 m。應用整片抽樣法進行調查。如果標準地受害株數在30株以上，選擇30株受害樹檢查云斑天牛的排糞孔和羽化孔數量；如果受害株數在30株以下，全部記錄受害樹上該蟲的排糞孔和羽化孔數量。一般在每個鎮(zhèn)抽樣1～2株桉樹，解剖后記錄其中的天牛蟲態(tài)和數量。排糞孔數代表該蟲的蟲口數，羽化孔數代表前一代該蟲的危害蟲口數。調查時間主要集中在2015年11月13日至12月31日該蟲危害的越冬季節(jié)；另外，在2016年4月2日補充調查1次。

按LY/T 2108—2013 《云斑天牛防治技術規(guī)程》[15]中的發(fā)生 (危害) 程度劃分標準進行云斑天牛的危害程度分級，受害 (有蟲) 株率 (%) 1～10為輕度危害，11～20為中度，21以上為重度。成災標準[15]是受害株率20%以上或樹木死亡株率10%以上。

分析各地云斑天牛發(fā)生和危害程度差異的影響因素時，標準地距離公路和房屋 (居民生活區(qū)) 100 m作為劃分是否靠近公路和房屋的依據；通過實地踏查和走訪調查，利用標準地周圍交通工具和人畜活動頻率作為評判人為擾動程度的依據，分為重度、中度、輕度3個級別，并通過賦值法進行影響因素的因子分析。

2.2 數據分析

云斑天牛在不同調查地點間危害株率的差異性t檢驗，在桉樹上的蟲口密度和受害株率與樹桿胸徑和海拔間的相關性分析以及影響其在各地爆發(fā)危害的因子分析，均利用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計分析與處理。

3 結果與分析

3.1 云斑天牛在桉樹上發(fā)生與危害的基本情況分析

由表1可知，云斑天牛在重慶主要以幼蟲和成蟲越冬；不同調查點云斑天牛的受害株率為0～57.6%，平均為19.6%，其中最高為九龍坡金鳳鎮(zhèn)的57.6%，璧山健龍鎮(zhèn)白果村、九龍坡含谷鎮(zhèn)及銅罐驛鎮(zhèn)銅罐驛村3個調查點均無危害，有蟲株率為0；發(fā)生程度以輕度和重度為主；根據受害株率分析，重度發(fā)生均達到了成災標準。另外，通過調查發(fā)現，桉樹上的天牛羽化孔很少，說明這2個區(qū)縣桉樹上的云斑天牛主要是2014—2015年傳播到當地并侵入危害的。

表1 云斑天牛調查地點 (標準地) 基本情況統(tǒng)計

通過分析所有調查點云斑天牛的危害數據，發(fā)現30個調查點天牛受害株率存在顯著性差異，平均值為16.7，標準誤為3.4，N=30，變異系數為4.9，P=0.00。在受害樹中，蟲口密度主要集中在20頭/株以下；天牛對樹木的選擇以生長較粗的樹木為主；排糞孔主要集中在1～2 m間 (表2和圖1)。

表2 受害株率與蟲口密度、樹桿胸徑和排糞孔高度的關系

圖1 云斑天牛蟲口密度與樹桿胸徑 (左) 和受害株率與海拔 (右) 的散點圖

Fig.1 The scatter plot of the population density ofB.lincolataand tree diameter at breast height (left),and plant damage rate and altitude (right)

進一步分析云斑天牛蟲口密度和受害株率與樹桿胸徑和海拔間的相關性時 (圖1和表3)，發(fā)現該蟲的蟲口密度與受害樹桿胸徑呈顯著正相關，海拔與蟲口密度無相關性，海拔與受害株率呈顯著負相關。

表3 云斑天牛蟲口密度和受害樹桿胸徑，海拔和蟲口密度、受害株率的相關性分析

3.2 影響不同桉樹林地云斑天牛發(fā)生和危害因素的因子分析

綜合上述調查結果，結合不同調查地點環(huán)境條件和人為擾動情況等后，選取了6個主要環(huán)境因素作為分析上述調查點桉樹天牛危害差異的變量，分別是各地總的蟲口密度 (x1/蟲口密度)、標準地是否靠近公路 (x2/靠近公路)、標準地是否靠近房屋 (x3/靠近房屋)、標準地周圍人類活動頻率 (x4/人為擾動程度評價)、標準地周圍其他寄主植物 (x5/其他寄主植物) 和標準地林緣蟲口密度 (x6/林緣蟲口密度)。對原有變量進行了相關分析，6個變量間的相關系數矩陣見表4。

表4 不同調查地點影響桉樹云斑天牛危害的初始變量相關矩陣

由表4上半部初始變量相關系數矩陣來看，多個影響因素間的相關系數較大，且其下半部對應的概率部分，除了帶 “*” 標注的以外，絕大多數值均小于0.05，說明影響因素間的相關性具有顯著性，表明對這些變量進行因子分析的必要性。KMO和Bartlett 的球形檢驗中，KMO取樣足夠度為0.76，可判定利用這些因素進行因子分析效果尚可；Bartlett的檢驗概率小于0.01，認為各影響因子間存在顯著相關性，可進行因子分析。因子分析時因子變量的方差貢獻率 (初始特征值) 是衡量因子重要程度的指標，而從表5提取的3個公因子可解釋的總方差為82%，表明選取3個成分 (公因子) 分析是恰當的。其中，第1個公因子最為重要，其特征值描述了原有變量總方差6個中的56.39%。

表5 因子分析提取的公因子可解釋的總方差

表6是采用方差最大化正交旋轉后的因子載荷矩陣。旋轉后的成分矩陣反應了各影響因子載荷絕對值與所提取的3個成分間的相關關系。從表中可看到第1成分更能代表x2(靠近公路)、x4(人為擾動程度評價) 和x1(蟲口密度) 這3個因子的影響并與它們正相關。第2成分代表x5(周圍其他寄主植物) 和x6(林緣蟲口密度) 這2個因子的影響并與它們正相關。第3成分代表x3(靠近房屋) 因子的影響并與其正相關。因此，把第1成分可以解釋為影響各地天牛危害程度差異的最直接因素，把第2成分解釋為天牛在各地發(fā)生危害差異的關鍵因素，把第3成分解釋為加劇天牛在各地發(fā)生危害的重要原因。由于總方差的56%的貢獻率來自第1成分，所以可以認為影響各個調查點桉樹林云斑天牛爆發(fā)危害的最主要特征因素按程度大小依次是：林地是否靠近公路 > 人為擾動程度 ﹥ 蟲口密度。

表6 方差極大法對因子載荷矩陣旋轉后的結果a

提取方法：主成分，旋轉法具有Kaiser標準化的正交旋轉法；a為旋轉在6次迭代后收斂。

4 結論與討論

本研究表明，云斑天牛是重慶桉樹上的重要蛀干害蟲，在2015年重慶尾巨桉上的危害呈現爆發(fā)的趨勢，近半調查點上的尾巨桉樹林為重度危害，應該引起足夠的重視，并盡快采取有效的防控措施以防該蟲的進一步擴散和加劇危害。尤其在該蟲目前無有效措施控制其危害時[16]，積極改進其寄主植物檢疫的方法、減少人為傳播途徑和不斷加強綠色生態(tài)防控措施就顯得非常迫切[6,17-19]。

通過調查，云斑天牛在重慶桉樹上主要以老齡幼蟲和成蟲越冬；危害部位主要集中在1～2 m間，喜選擇較粗的樹桿產卵和侵入。這些研究結果為進一步調查該蟲在重慶丘陵山地的發(fā)生和危害提供了基礎參考依據。本研究主要通過排糞孔來調查該蟲的蟲口密度，結合實際解剖情況分析后認為這種方法是科學的。這進一步驗證了一些研究通過間接指標如排糞孔和羽化孔等來調查該蟲種群數量的可靠性[14,18]。由于重慶特殊的氣候條件和丘陵山地，根據有害株率和蟲口密度分析，云斑天牛的發(fā)生與危害以靠近公路的景觀林和生態(tài)林受害最重，其次是村莊四旁綠化林，距離公路和居民區(qū)較遠的林分受害最輕；林緣受害高于林內；山腳受害高于山頂。這些發(fā)生特點與平原地區(qū)該蟲在桉樹上的發(fā)生有一定的差異[6]。盡管云斑天牛的蟲口密度與受害樹桿胸徑的相關性以及海拔與受害株率的相關性均具有統(tǒng)計學意義 (P< 0.05)，但它們的相關系數較小，說明在實踐中的參考意義不大。究其原因，可能與標準地桉樹栽植的時間多數接近 (5～10 a)，樹齡相近使得樹干胸徑變化小有關。研究也指出該蟲對楊樹的危害以5～15年生的為主[20]。

因子分析的結果表明影響各個調查點桉樹林云斑天牛發(fā)生和危害差異的最主要特征因素是林地是否靠近公路、人為擾動程度以及蟲口密度；其次是林地周圍的植被 (林木種類及其組成) 和林緣蟲口密度；而林地靠近人的居住場所能加劇該蟲的擴散和危害。其中林地是否靠近公路是最為關鍵的影響因素，這也與該蟲主要通過人為交通工具傳播擴散特征相吻合。標準地距離公路和房屋 (居民生活區(qū)) 的劃分距離為100 m，依據是該蟲一次性平均擴散距離為63 m[21]。通過實地考察和調查走訪，設定了標準地周圍公路交通工具和人畜活動的頻率作為評判人為擾動程度(重度、中度、輕度)的主要依據，其與公路因素一起構成了天牛擴散傳播的最根本原因；在實踐中可通過制定科學的植物檢疫方法降低該因素對天牛擴散危害的影響。總之，上述因子分析結果比較客觀地反應了各地云斑天牛發(fā)生程度差異的原因。盡管如此，結合各地桉樹天牛實際發(fā)生情況，必須將上述幾個因素結合起來分析才能對該地天牛的危害情況得出科學的結論，尤其是標準地周圍的寄主植物是影響該蟲傳播和危害的關鍵因素[17,22]。例如九龍坡含谷建新村為景觀公路工程林，靠近公路，四周處于城鎮(zhèn)改造環(huán)境，人為擾動程度比較大，按理說桉樹天牛的危害應該較大，但實際無危害，這可能與該片公路林周圍沒有其它寄主植物有關，使得該片桉樹林處于孤島狀，阻隔了該蟲的傳入；也可能是因為人為傳播的隨機性導致的。此外，在具體分析該蟲傳播和危害時還應充分考慮重慶氣候條件和丘陵山地特征等因素[23]。本研究利用統(tǒng)計學方法給出了可供參考的結果，以利于實踐中采取有效的綜合治理手段防治該蟲的擴散危害。

致謝：西南大學2013級和2014級園林專業(yè)以及2013級林學專業(yè)部分同學參與調查，在此一并致以衷心感謝！

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(責任編輯 張 坤)

The Difference of Damage Degree ofBatoceralineolatain DifferentEucalyptusurophylla×E.grandisPlantations in Chongqing and Its Influencing Factors Research Using Factor Analysis

Pang Shuai1, Chen Benwen2, Feng Lei3, Chen Guifang2, Ma Xingquan1, Bai Yaoyu1

(1. College of Plant Protection, Southwest University, Beibei Chongqing 400716, China;2. Chongqing Academy of Forestry, Shapingba Chongqing 400036, China;3. Water Conservancy Bureau of Agriculture and Forestry in Jiulongpo District, Jiulongpo Chongqing 400051, China)

Batoceralineolata, an important stem-borer on eucalyptus, affects seriously the development of fast-growing eucalyptus plantations in the Three-Gorges-Reservoir-Area of Chongqing. In this paper, field investigations were conducted during overwintering period at 30 plantations ofEucalyptusurophylla×E.grandisin 2 districts of Chongqing, China, to assess the situations of occurrence and damage of the stem-borer. Furthermore, based on these findings, factor analysis was applied to the analysis of influencing factors of difference in the damage degree caused by the stem-borer among these eucalyptus forestlands. The results showed that the damage ofB.lineolatato the eucalyptus had increasing trend of the outbreak in the last two years, and significant differences in damage degree among these eucalyptus forestlands, and damage rates was 0-57.6% with an average of 19.6, which belongs to light or serious damage degree in most forestlands. The highest damage rate was 57.6% in Jinfeng town of Jiulongpo district. The insect density was mainly below 20 insects/plant and the trunk was mainly 1-2 m. The damage ofB.lineolatahas a certain correlations with the altitude and tree-ages, and the insect density was significantly positive correlated with diameter of damaged trunks, and altitude has no correlation with insect density and was significantly negative correlated with damged rate of the trunks. The factor analysis showed that the first factor accounted for 56% of the total variance, which means highway, artificial disturbance degree and insect density were the characteristic elements in influencing the pest occurrence in different forestlands. The sequence of influencing factors was highway > artificial disturbance degree > insect density. Moreover, for a special case in damaged forest, it is necessary to consider other influencing factors to give out a reasonable explanation in the damage degree of the pest in eucalyptus forestlands.

Batoceralineolata, damage rates, influencing factor, damage,Eucalyptusurophylla×E.grandis

10. 11929/j. issn. 2095-1914. 2016. 06. 020

2016-04-07

重慶市科委基本科研業(yè)務費專項 (BB1102) 資助。

白耀宇 (1970—)，教授，博士，碩士生導師。研究方向：昆蟲生態(tài)學。Email: yybai711@163.com。

S763.38

A

2095-1914(2016)06-0124-07

第1作者：龐帥 (1990—)，男，碩士。研究方向：昆蟲生態(tài)學。Email: pangshuaineau@163.com。