退耕还林是我国实施的林业六大工程之一, 是造福子孙后代的一项宏伟工程。在工程实施过程中, 由于鼢鼠的危害, 使林木的成活率和保存率低下, 各级林业部门和人民群众纷纷投入大量的人力和物力进行防治, 期望达到最理想的防治效果。由于对退耕还林区鼢鼠防治技术研究较少, 致使在防治过程中造成了不必要的浪费。因此, 进行退耕还林区鼢鼠防治经济阈值的研究显得十分重要。孙崇潞等(1986)、黄惠敏等(1999)和邢林(1990)等人对棕色田鼠(Microtus mandarinus)、黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)等地面害鼠的经济阈值进行了研究; 陶燕锋等(1990)、余晓华等(2002)对高原鼢鼠(Myospalax baileyi)、杨宏亮等(1992)对农田甘肃鼢鼠(M. cansus)防治经济阈值进行报道。在林区鼢鼠研究中, 刘少英等(1992)对人工林鼠害防治指标进行了研究; 韩崇选等(1995)、李金刚等(1995)分别对甘肃鼢鼠危害油松(Pinus tabulaeformis)动态经济阈值和延安林区甘肃鼢鼠的经济阈值进行了研究, 而退耕还林区鼢鼠的经济阈值研究未见报道。为此, 作者于2000—2004年在宁夏固原市原州区就退耕还林区经济林中甘肃鼢鼠的危害和防治中的经济阈值进行了研究, 为退耕还林区鼢鼠防治提供参考依据。

1 自然概况

固原市位于宁夏南部六盘山北麓, 105°58′—106°57′ E, 35°34′—36°38′ N。海拔1 700~2 100 m, 地形复杂, 地理多样, 梁峁交错, 沟壑纵横, 干旱缺水, 自然灾害频繁, 水土流失严重, 经济基础落后。原州区属黄土丘陵地带, 海拔1 500~1 800 m, 年均气温5~7.5 ℃, 年均降雨量350~500 mm, 土壤主要是黑垆土和黄绵土, 植被属森林草原、灌丛草原和干草原(固原县志办公室, 1993)。但由于人为的毁林开荒和过度放牧, 使天然植被遭到反复破坏, 草场严重退化。目前仅在云雾山、炭山等地尚有少量天然灌丛和草场。人工种植的树草种类有杨(Populus spp.)、柳(Salix spp.)、榆(Ulmus spp.)、山杏(Prunus ansu)、仁用杏(P. armeniaca)、山桃(P. davidiana)、柠条(Caragana microphylla)、沙柳(Salix psammophila)和苜蓿(Medicago sativa)等。本地区气候干旱, 自然灾害频繁, 水土流失严重, 农业生产力低而不稳, 群众生活十分贫困(李立新等, 2001)。现为国家生态环境建设重点县、黄河中下游地区退耕还林草试点县和天然林保护工程县。

固原林区是宁南山区鼠害严重危害的地区之一, 据杨学军等(2002)调查, 近年来对固原林区造成威胁的主要害鼠是鼢鼠和田鼠(Microtus spp.)。由于近年来重造轻防以及防治经费的严重不足, 鼢鼠对“两杏一果”及水保灌木林的危害越来越严重, 形成了“边栽边吃, 常补常缺”的严重局面。该鼠对幼林的危害最重, 轻则林木受损5%~10%, 重则70%~80%, 特别严重的地方高达100%。据调查, 原州区6 341 hm²“两杏”及水保灌木林受害最重, 平均鼠密度达7.5~25 hm^-2。

2 研究方法 2.1 鼢鼠数量与危害统计

在鼢鼠危害区, 应用弓箭采用捕尽法调查鼢鼠数量调查, 4年来共设标准地120个, 每标准地面积不小于2 hm², 在每个标准地内设样方3个, 每样方面积1/3 hm², 详细调查鼢鼠数量和经济林木危害死亡率(韩崇选, 2003), 并做记录。

2.2 经济阈值

应用0.005%的溴敌隆玉米颗粒青饵以插洞法、切洞法、切封洞法对林地鼢鼠进行防治试验。为了保证化学防治能够高效、迅速压低鼠口密度, 通过在多样方内进行化学防治试验, 分别调查防治效果, 剔除防效在95%以下的试验数据, 使该项研究能够在比较理想化的化学防治基础上进行, 同时确保每种投饵方法防治效果在95%以上的样方数量为6个。研究在95%防治效果下, 不同鼠口密度林地的投饵密度, 以及在不同鼠口密度下, 不同投饵方法的用工量, 分析在药剂防治工程中的投饵效益和成本, 同时对由鼢鼠危害引起的林木损失进行估算(韩崇选等, 1994)。

经济阈值的计算:参考李典谟(1986)、韩崇选(2004)、李金刚等(1995)和杨宏亮等(1992)关于经济阈值的研究, 假设鼢鼠密度x(hm^-2)在经济林木危害死亡率y(%)上的回归方程为

经济允许死亡率

则防治的经济阈值为

其中:T_E为经济阈值, C为防治费用(元·hm^-2), D为造林密度(株·hm^-2), P为各年限林木的价值, E为防治效果, F为校正系数。

3 结果分析 3.1 鼢鼠密度与危害程度

采用捕尽法对固原市原州区退耕还林区2年生山杏林内的鼢鼠种群数量和林木危害率进行了调查, 在120个标准地内捕获鼢鼠1 046只, 逐株调查林木达11.8万株。统计结果见表 1。

对表 1数据进行回归分析, 得出:y=-1.923 4+3.432 0x (r=0.934 8)。可见鼢鼠密度与山杏林木的危害率之间呈显著正相关。同时调查表明:不同定植年限的山杏苗木鼢鼠的危害率有很大差异(表 2)。在苗木定植当年, 由于以前是农耕地, 长期受人为活动的影响, 鼢鼠数量变化较大, 在退耕还林后, 鼢鼠的取食环境由原来的农耕地变成了林地, 而农耕地的植物种类及数量远远多于退耕当年的林地, 因此鼢鼠的取食区域发生了转移, 只有较少部分仍在原地(即退耕还林区)取食, 所以表现为在退耕还林区鼢鼠对当年定植林木的危害较轻。以后随着定植年限的增加, 退耕还林区人为活动明显少于退耕还林前, 鼢鼠的栖息环境相对稳定, 此时的退耕还林区, 杂草数量和种类在逐渐增加, 使鼢鼠逐渐适应了退耕还林区的环境条件, 因此对退耕还林区山杏苗木的危害率大幅度上升, 定植2~4年的山杏危害率为20.3%, 定植4~6年的危害率为25.8%。随着退耕还林的年限不同以及山杏林木的生长, 林地植被不断发生变化, 林内光照、土壤湿度、气温等因子也发生了和大变化, 这些均影响了退耕还林区鼢鼠的数量和分布, 反过来又使山杏林木的受害程度发生变化。

3.2 鼢鼠危害林木损失估算

由于退耕还林工程投入量大, 工程期限较长, 加之经济林木的损失计算办法与用材林有较大的差异。因此有必要进行深入研究。林木被鼢鼠危害的损失受定植年限、危害强度、危害时间、林木种类、鼠口密度等因素影响, 并需要长期定位观察, 所以精确计算损失量是十分困难的。在退耕还林工程中, 由鼢鼠危害引起的林木损失应包括以下几方面:种苗费、国家每年补贴的钱和粮食、林木自身的效益损失以及苗木栽植的用工费、经营管理的费用等。

按国家《退耕还林条例》和宁夏自治区的有关规定, 在退耕还林区国家投入为:种苗费为750元·hm^-2, 补贴款为300元·hm^-2a^-1, 补贴粮食1 500 kg·hm^-2a^-1 (按1.0元·kg^-1计)。经济林木价值计算, 依据韩崇选等(1995)的油松林价模型, 并考虑经济林木的特殊性, 以山杏为例(990株·hm^-2), 计算了1~6年生的林木价值。栽植及经营管理费用的计算, 按照每人每天栽1/3 hm²计, 每人每天工价20元, 经营管理费用按每株平均0.1元计算。由鼢鼠危害引起的山杏林木损失见表 3。

3.3 经济阈值的计算

经济阈值的计算涉及到防治效果、防治费用和挽回的经济损失等诸多方面; 而投饵密度、防治用工量以及防治成本、投饵效益是计算防治效果和防治费用必不可少的因素。

3.3.1 投饵密度

林地化学药剂防治鼢鼠的投饵密度与投饵方式、鼠口密度和防治效果有关。

通过对退耕还林区不同鼠口密度下95%防治效果的投饵密度进行比较(表 4), 结果看出不同投饵方式下, 投饵密度与林地鼠口密度呈正相关, 而对于不同的投饵方式来说, 投饵密度由小到大的顺序是:切封洞法 < 切洞法 < 插洞法。

3.3.2 投饵用工量

用工量取决于投饵方式和林地鼠口密度, 同时也取决于投饵的熟练程度和对洞道地面痕迹的识别水平。通过对一般投饵熟练程度者每天的投饵面积进行分析比较(表 5), 可以看出用工量与林地鼠口密度呈正相关, 切封洞投饵方式用工量最大, 插洞法用工量最小。

3.3.3 投饵效益及成本

在鼢鼠化学防治技术中投饵效率就是工作效率。在保证一定灭鼠效果和投饵到位率的前提下, 工作效率将取决于投饵效率, 叠叠沟林场采用插洞法防治林地鼢鼠308.4 hm², 共用工147个, 平均每人每天防治面积为2.09 hm², 随着灭鼠人员工作熟练程度的提高, 工作效率还有可能提高。防治成本由3部分组成:即药剂和培训费22.5元·hm^-2, 人工费6.0~7.5元·hm^-2, 饵料费0.75~1.5元·hm^-2, 合计29.25~31.5元·hm^-2。

3.3.4 经济允许损失率和防治阈值

通过对退耕还林区鼠害情况以及防治过程中产生的成本、防治效果和挽回的经济损失等因素分析, 分别计算出退耕还林区经济林木不同定植年限的经济允许损失率和防治阈值(表 6)。

由表 6看出:针对不同的校正系数, 不同定植年限的林木其经济允许损失率和防治阈值不同。根据我国植保部门确定的标准, 当防治收益大于防治投入的4倍时, 防治才具有经济意义。按此标准, 退耕还林区经济林木的防治经济阈值为:定植1年时为1.907只·hm^-2, 定植2~4年时为0.989~1.273只·hm^-2, 定植4~6年时为0.859~0.989只·hm^-2, 即退耕还林区内鼠口密度大于或等于此值时应及时采取防治措施, 否则会造成不同程度的危害和经济损失。

3.4 退耕还林区鼢鼠危害经济林木等级划分

根据几年来的调查和退耕还林区经济林木不同定植年限的经济允许损失以及防治阈值, 参考李金刚等(1995)、韩崇选等(1994)、韩崇选(2004)等对鼢鼠危害油松的分级标准研究, 结合《国家级森林病虫害中心测报点森林害鼠(鼠兔)监测、预报办法》, 对退耕还林区鼢鼠危害进行了等级划分, 结果见表 7。由表 7看出:退耕还林区鼢鼠对经济林木的危害可划分为3级, 即:轻度、中度和重度危害。在不同的定植年限, 鼢鼠密度和对林木的危害程度不同。在实际生产中, 可以根据林木的危害和鼢鼠密度, 确定退耕还林区鼢鼠危害的等级, 以便制定切实可行的防治策略。

4 讨论

退耕还林区甘肃鼢鼠防治阈值的研究是在鼠口密度、树种、经济价值、造林密度、防治技术、劳务费用等因素研究的基础上进行的, 这些因素都会随经济发展而变化, 所以它是一个动态的指标。

文中研究的退耕还林区甘肃鼢鼠防治阈值是在宁夏自治区固原市进行的, 它具有时间性与地区性, 其他地区可作参考。