許淮江
(泉州森林公園管理處,福建 泉州 362000)
森林病蟲害是林業(yè)發(fā)展的大敵,造成的損失十分驚人,被喻為“不冒煙的森林火災”。馬尾松毛蟲是森林常見的周期性暴發(fā)的害蟲之一,在福建一年發(fā)生2~3代,閩南以3代為主,影響馬尾松毛蟲種群動態(tài)主要因素包括食料和天敵等生物因素以及溫度、濕度、降雨等氣候因素[1]。福建以馬尾松、濕地松為主體的松林面積約400~500萬hm2,占該省有林地面積的50%以上,不僅是最主要的用材林、防護林以及風景林,也是福建省林業(yè)和國民經濟可持續(xù)發(fā)展的重要保障,因此研究蟲害發(fā)生規(guī)律及其蟲害的早期防控有著重要意義。
本文通過探討云中山馬尾松毛蟲發(fā)生與氣候因子規(guī)律關系,為云中山馬尾松毛蟲蟲害預測和防治提供參考。
安溪云中山省級自然保護區(qū)位于泉州市安溪縣西北部,其地理位置為東經117°36′~117°44′,北緯25°16′~25°20′之間,總面積4059 hm2。區(qū)內層巒疊障,溝壑縱橫,地形較為復雜,海拔高一般在250~700 m之間,氣候屬中亞熱帶季風氣候,水熱資源豐富,季風明顯。其氣候特點:春夏多雨濕潤,盛夏高溫悶熱,秋高氣爽,秋季少雨嚴寒,年平均氣溫18.5 ℃,最熱月(7月)平均氣溫28.1 ℃,極端最高氣溫38.6 ℃,最冷月(1月)平均氣溫6.7 ℃,極端最低氣溫為-2.5 ℃。
本研究數據來源于安溪云中山保護區(qū)管理處、安溪縣林業(yè)局森防站歷年對馬尾松毛蟲發(fā)生的調查數據及當地氣象站氣候監(jiān)測數據。安溪云中山2003~2017年馬尾松毛蟲發(fā)生面積見圖1。
圖1 安溪云中山2003~2017年馬尾松毛蟲發(fā)生面積
本文利用DPS2010數據處理系統(tǒng)對云中山2003~2017年中1~12月份的氣象觀測數據(月均氣溫、月均相對濕度、月均降水量)與馬尾松毛蟲發(fā)生面積進行逐步回歸和線性回歸分析,分別找出其與馬尾松毛蟲發(fā)生面積相關關系,求出回歸方程。2014年進行馬尾松毛蟲蟲害人工防范手段,導致2015年在區(qū)內的發(fā)生面積顯著減少,因此2014年的發(fā)生總面積數據不予考慮。
3.1.1 月均溫度與馬尾松毛蟲發(fā)生面積的回歸分析
利用2003~2017年各月的月平均溫度(A1~A12)與馬尾松毛蟲年發(fā)生面積Y進行逐步回歸分析,分析得到方程:
Y=-12314.9864+1319.9564A5-681.7923A10
(1)
經檢驗:p=0.00010<0.05;FI5>F引;Fl10>F引說明該方程成立。該方程說明2003~2017年云中山5月和10月均溫度與馬尾松毛蟲的發(fā)生面積影響顯著,其中5月的平均氣溫與馬尾松毛蟲的發(fā)生面積呈正相關,即馬尾松毛蟲年發(fā)生面積隨著5月平均溫度的上升而增加;而發(fā)生面積與10月平均溫度呈負相關,即馬尾松毛蟲年發(fā)生面積隨著10月平均溫度的上升而減少。
3.1.2 月均濕度與馬尾松毛蟲發(fā)生面積的回歸分析
利用2003~2017年各月的月平均相對濕度(B1~B12) 與馬尾松毛蟲年發(fā)生面積Y進行回歸分析,分析得到方程:Y=34986.1854-387.6031B4
經檢驗:p= 0.019<0.05;Fl4>F引說明該方程成立。該方程說明2003~2017年云中山4月的平均濕度與馬尾松毛蟲的發(fā)生面積影響顯著,且呈負相關,即馬尾松毛蟲年發(fā)生面積隨著4月平均相對濕度的上升而減少;而發(fā)生面積與10月平均濕度呈正相關,即馬尾松毛蟲年發(fā)生面積隨著10月平均濕度的下降而減少。
3.1.3 月降水量與馬尾松毛蟲發(fā)生面積的回歸分析
利用2003~2017年1~12月的月平均降水量(C1~C12) 與馬尾松毛蟲年發(fā)生面積Y進行回歸分析,分析得到方程:
Y=1556.8213+14.5644C9
(2)
經檢驗:p=0.1987>0.05,說明該方程可信度不高。該方程說明月降雨量與馬尾松毛蟲的發(fā)生量沒有顯著的關系,即馬尾松毛蟲年發(fā)生面積與月平均降水量無明顯關系。
利用線性回歸分析對月均溫度和月均相對濕度與馬尾松毛蟲發(fā)生面積的關系進行了分析,結果見表1。
3.2.1 月均溫度與馬尾松毛蟲發(fā)生面積的線性回歸分析
表1 月均溫度與馬尾松毛蟲發(fā)生面積的相關系數
注:R為相關系數,F(xiàn)為卡方分布,P為顯著性
由表1可以看出7月的平均溫度對馬尾松毛蟲發(fā)生面積的影響最為顯著,呈正相關,即馬尾松毛蟲年發(fā)生面積隨著6月平均溫度的上升而增加。12月的平均氣溫影響次之,也呈正相關,即馬尾松毛蟲年發(fā)生面積隨著12月平均溫度的上升而增加。經檢驗,能證明7,12月的平均溫度與馬尾松毛蟲面積具有顯著性(表2)。
3.2.2 月均濕度與馬尾松毛蟲發(fā)生面積的線性回歸分析
表2 月均相對濕度與馬尾松毛蟲發(fā)生面積的相關系數
注:R為相關系數,F(xiàn)為卡方分布,P為顯著性
由表2可以看出,12月的平均濕度對馬尾松毛蟲的影響最顯著,經檢驗p=0.6102>0.05,所以不能證明12月均濕度對馬尾松毛蟲發(fā)生面積的影響顯著;9月均濕度次之,經檢驗p=0.6981>0.05,同樣不能證明。
(1) 馬尾松毛蟲其生長發(fā)育的最適溫度為28 ℃;且相對濕度大時,有利于卵的孵化和初孵幼蟲的生長發(fā)育[2~4]。云中山5月平均溫度在20~22 ℃之間,且逐漸上升,為馬尾松毛蟲第一代幼蟲期提供生長發(fā)育的最適溫區(qū),利于其生長發(fā)育和繁殖。此時馬尾松的生長為馬尾松毛蟲提供了豐富的食料,提供有利條件。云中山7月溫度逐漸升高,再次為馬尾松毛蟲生長發(fā)育提供最適溫區(qū),此時云中山同時出現(xiàn)馬尾松毛蟲第一代幼蟲、蛹和成蟲以及第二代的卵,世代重疊,種群數量增加。云中山12月為馬尾松毛蟲的越冬期,月均氣溫較低,不利于低幼蟲越冬,云中山多以2-3齡幼蟲為主。越冬期溫度越高,則有利于低幼蟲越冬,將增加馬尾松毛蟲存活率,導致來年增殖基數大,直接影響第二年的馬尾松毛蟲發(fā)生面積。
(2) 氣候變化引起天敵因子、寄主植物和環(huán)境條件等變化,間接影響馬尾松毛蟲生長發(fā)育及生存。低齡幼蟲期遇暴雨時,大量幼蟲將被雨水沖刷落地導致死亡[2~4]。云中山每年4月開展白僵菌防治,云中山4月相對濕度較高,有利于白僵菌生長,從而抑制馬尾松毛蟲侵染和流行,導致馬尾松毛蟲的種群數量降低,種群密度降低。
(3) 馬尾松毛蟲的幼蟲或蛹若長期在相對濕度低于75%的條件下,卵孵化率低[2~4]。云中山10月月均降雨量最少,相對濕度下降,且抑制了馬尾松的生長,造成食料減少,因此馬尾松毛蟲種群數量下降。
(4) 降雨量與馬尾松毛蟲發(fā)生面積不存在顯著的相關關系。