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浙江松材线虫侵染后松林钻蛀性昆虫群落结构和功能

宋冀营  
【摘要】: 本论文以入侵生物松材线虫Bursaphelenchus xylophilus(Steiner Buhrer)Nickle与其传播媒介,尤其是松墨天Monochamus alternatus Hope为主要研究对象,选择浙江省富阳市和舟山市发生松材线虫病以及发病后自然更新的典型林地作为研究样地,从种群生态学、群落生态学和系统生态学理论出发,主要研究钻蛀性昆虫的群落结构及其在松林更新中的作用,探讨了松林生态系统在松材线虫入侵时所表现出的抵御能力和恢复机制。主要研究结果如下: 1.在浙江省富阳市和舟山市的松林中,松墨天牛为松材线虫的唯一传播媒介,松材线虫通过松墨天牛少量、多次的补充营养进入寄主体内。松材线虫不能通过松墨天牛雌雄交尾传播。 2.在染病的松树的侧根检测出了松材线虫,说明松材线虫有通过根系的接触传播的可能。据此结论设计并实施了试验,结果表明,松材线虫不能由土壤作为介质,在染病松树和健康松树的根系间传播。而且,松材线虫不能在林间由雨水作为介质传播。 3.钻蛀性昆虫之间的种间竞争抑制了主要传播媒介松墨天牛种群的增长,在一定程度上减缓了松材线虫病的传播蔓延速度。在冬季,马尾松角胫象Shirahoshizo patruelis(Voss)在衰弱木的干部对松墨天牛产生了一定的资源竞争,纵坑切梢小蠹Tomiaus piniperda Linnaeus对冠层的松墨天牛有一定的抑制作用,它们共同限制了松墨天牛的种群增长。而夏季,纵坑切梢小蠹、横坑切梢小蠹Tomicus minor(Hartig)、马尾松角胫象与松墨天牛一起生活在寄主的树干中。由于此时松墨天牛处于成虫期,树干内只有少量的幼虫、蛹,所以与其它钻蛀性昆虫产生的竞争也就比较小。此时,树干内的钻蛀性昆虫主要起到加速松树衰弱的作用。 4.莱氏猛叩甲Tetrigus lewisi Candeze为在我国新发现的一种捕食性天敌,与松材线虫的传播媒介松墨天牛共同生活在马尾松的衰弱木上。它们的生态位宽度相当,生态位的比例相似性和生态位重叠值较高,说明莱氏猛叩甲能够在一定程度上控制松墨天牛的种群增长。对莱氏猛叩甲的生物学特性和对松墨天牛控制力的初步研究的结果表明,在室内,莱氏猛叩甲的生活史较长,完成一代可能会超过一年。又由于其生长缓慢,捕食速度较快,食物的转化率很低,需捕食大量猎物才能完成其自身的生长发育;通过进一步研究莱氏猛叩甲对松墨天牛的捕食功能,认为Holling(1959)提出的圆盘方程能够模拟莱氏猛叩甲捕食不同密度下的松墨天牛的数量关系,据此公式计算莱氏猛叩甲的最大捕食量为16.9头。 5.将被松材线虫入侵的松树划分成6个感病阶段:健康木、衰弱木、枯立木、倒木、伐桩(完整)、伐桩(腐朽),并分别作为钻蛀性昆虫群落的栖境进行昆虫群落结构的研究。通过对不同功能团的昆虫的优势度进行分析,得出结论:在被松材线虫入侵的松林演替的过程中,主要是钻蛀性昆虫和分解性昆虫在起作用。钻蛀性昆虫加速了松树的死亡,分解性昆虫将死亡的树木分解,养分回归土壤,为其它植物(乔木)的生长提供了“新”的生态位。 6.将不同林型中的优势乔木上的钻蛀性昆虫进行了群落结构的研究。结果表明,钻蛀性昆虫丰富度、多样性和均匀度与林中乔木层植物的丰富度指数呈相反趋势,与林中马尾松立木的优势度大小呈正相关趋势。松墨天牛在针阔混交林中的危害远远轻于马尾松纯林。而且在阔叶树的优势度较高的林分中,松墨天牛几乎不为害。可见,混交林有抑制天牛发生的作用。松墨天牛对马尾松中龄林的危害重于幼龄林,树木生长势较强的马尾松纯林中松墨天牛的危害较轻;而树木生长势较差的林分中,松墨天牛发生较为严重。


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