近年来在云南省昆明市东川区、洱源县、会泽县等地的华山松中、幼林内, 华山松疱锈病(Cronartium ribicola Fischer)发生面积较大, 据在东川区二百二林场抽样调查, 发病率约为18%, 严重林区高达70%, 病死株率达5%, 传播蔓延之势日趋突出。华山松球蚜(Pineus armandicola Zhang)是华山松中、幼林的重要害虫, 主要危害华山松嫩梢和当年生针叶, 且分泌大量的蜜露, 引起煤污病, 影响华山松光合作用, 从而削弱树势, 降低林木生长量, 严重时导致林木枯萎死亡。据调查, 在东川区二百二林场, 8年生华山松受害率高达90%, 而且这里已成为该虫扩散的虫源地。

华山松疱锈病和华山松球蚜的危害已引起我国广大林业工作者的密切关注, (李镇宇等, 1981; 郑润兰等, 1994; 杨斌等, 1998; 杨佐忠等, 1991; 杨佐忠等, 1997; 任玮等, 1992)。但既无人对华山松疱锈病和华山松球蚜单一防治指标进行研究, 也没人对它们间的复合防治指标进行研究, 而这方面的研究又是华山松疱锈病和华山松球蚜综合治理技术研究的基础和关键。为此, 笔者1998~1999年就二百二林场两种病虫害对华山松复合危害情况进行了深入的调查分析, 揭示了这两种病虫害发生情况与华山松生长量之间的关系, 建立了生长量损失率的数学模型, 并进一步确定了复合防治指标的动态模型, 试图为指导生产防治提供科学的理论依据。

1 研究方法 1.1 华山松疱锈病、华山松球蚜危害分级标准

华山松疱锈病与红松疱锈病均属五针松疱锈病, 由同一病原-茶生柱锈菌(Cronartium ribicola)引起, 属国内检疫对象。华山松疱锈病的分级标准, 依据分级级数必须适中的原则, 并参照红松疱锈病分级标准, 将华山松疱锈病分为5级, 见表 1。华山松球蚜危害分级标准是根据球蚜的危害特点和在生产中便于操作而制定的, 见表 2。

1.2 试验设计

试验设计在昆明市东川区二百二林场的华山松人工中幼林内。以华山松疱锈病和华山松球蚜为标靶, 结合自然病原、虫源, 辅以人工控病、控虫手段, 设计华山松疱锈病和华山松球蚜不同危害级组合同时共存的华山松复合危害生态系统。所设10块样地地力、树龄和环境条件基本一致。试验以华山松疱锈病和华山松球蚜不同危害级组合按正交设计中交互作用二元表模式(北京大学数学力学系概率统计组, 1979), 在样地内共设25个处理, 每个处理3个小区(3次重复), 每小区设标准株5株。共设置25个处理, 75个小区, 375株标准株。设计模式见表 3。

1.3 调查方法

于华山松开始生长前(2月份)和华山松停止生长后(12月份)对标准株进行调查, 实测树高和胸径。

1.4 数据处理

(1) 单株活立木材积:V=0.000059973839 D^1.8334312H^1.0295315式中:D为胸径, H为树高。

(2) 年长生量计算:单株年生长量=停止生长后的实测值-开始生长前的实测值

1.5 数据转换

以无病虫害的植株作为对照, 计算各组合危害植株的胸径、树高、材积生长损失率:

2 结果与分析 2.1 华山松受害损失率与华山松疱锈病和华山松球蚜复合危害级的回归方程

将各处理生长量平均值及生长量损失率列表如表 4。

以华山松疱锈病危害级别代表值(X₁)和华山松球蚜危害级代表值(X₂)为自变量, 与之对应胸径、树高、材积年生长损失率(Y)分别作为因变量, 输入计算机进行多元回归分析, 得多元回归直线方程为:

2.2 线性模型的检验

以模拟后的理论值与实测值进行适合性检验, 统计量F值分别为:

胸径:F=167.9846, 树高:F=60.30781, 材积:F=758.8304

查表F_0.01 (2, 21) =5.78, 可见F值均远大于F_∝值, 达极显著水平。方差分析结果表明, 回归方程高度显著, 它们能很好地反映变量间的变化规律。

2.3 经济损害水平

经济损害水平是综合防治管理中技术经济方面的核心概念。针对种群密度为EIL的一场病虫害, 防治收益(S)正好等于所需的防治费用(C) (曾士迈, 1994), 即

(1)

根据研究(王道君等, 1998), (1)式中S为

(2)

式中:D为对照单位面积材积, J为木材价格, Y为在t时间内因病虫害造成的材积损失百分率, E为防治效果(指防治后减少木材损失百分率)。

由(1)、(2)式得:

(3)

将材积损失模型:Y=10.574+8.11324X₁+7.01964X₂代入(3)式得:

上式即为经济损害水平下华山松疱锈病和华山松球蚜复合危害级代表值动态模型。

2.4 复合防治指标的确定(陈杰林, 1988; 赵志模等, 1984; 王瑞琪等, 1998)

防治指标又叫经济阈值(ET), 是由经济损害水平派生而来的。指“应决定采取防治手段以防止有害生物上升到经济损害水平时的种群密度” (Stern, 1973)。据此, 可以理解为当需要进行防治以控制病虫害不超过经济允许损失水平的病情、虫情。由于华山松疱锈病是流行性病害, 潜伏期较长, 防治难度大; 目前防治华山松球蚜多选用高效低毒杀虫剂, 常可收到立竿见影的效果。所以此时的经济损害水平值即为防治指标(曾士迈, 1994), 即华山松疱锈病和华山松球蚜复合防治指标的动态模型如下式:

式中:C为防治费用, D为对照单位面积材积, J为木材价格, E为防治效果(指防治后减少木材损失百分率)。

特殊地, 当X₂=0时, X₁ (华山松疱锈病)的防治指标模型为:

同理, 当X₁=0时, X₂ (华山松球蚜)的防治指标模型为:

3 讨论

在华山松森林有害生物生态系统中, 华山松疱锈病和华山松球蚜往往同时发生, 它们间有着极强的相互作用, 从而影响着华山松的受害程度。如果我们应用单一对象的防治指标, 常会顾此失彼, 出现材积损失率超出经济允许水平的危险。为此, 本文在考虑到它们间的互作关系的基础上, 确定了它们的复合防治指标, 能真实地反映华山松生态系统的实际情况。

病虫害综合防治管理的核心或者说是首要调控杠杆就是防治指标。本文所建复合防治指标模型应用于生产, 在防止滥用农药, 节省人力、物力、资金, 减少环境污染等方面都具有重要意义, 对有效控制二百二林场“长防生态林”的病虫害打下了坚实的技术基础, 具有重要的经济效益和生态效益。

华山松疱锈病和华山松球蚜危害级的划分上, 以便于在实际生产中操作、又能较好地反映实际受害情况为宜。

华山松疱锈病和华山松球蚜复合防治指标是一个经济学上的动态指标, 是随着社会经济的发展而变化的, 模型中任何一个值的变化, 都会引起复合防治指标的变化。因此, 华山松疱锈病和华山松球蚜复合防治指标必须根据当地当时具体情况而制定。