火作为一个生态因子直接作用和影响森林生态系统(Keane et al., 1989)。火烧直接影响森林昆虫的寄主和生存条件(Brian et al., 2003)。火烧之后的林分极易受到森林害虫的再次侵袭，损失严重(赵魁义等，2005)。森林火灾后，烧伤林木，生长衰退，为大量发生病虫害造成有利环境。被火灾烧过的林木再次遭受病虫危害，造成大量树木死亡，形成枯立木，又容易再次发生火灾，从而形成火灾、虫害、火灾的恶性循环(胡海清，2000; 2005)。有关火烧与森林虫害的关系，国外很多学者做过研究，主要是通过林火对森林生态系统、林木、树脂流量、病害等几方面影响，来间接反映林火与虫害发生之间的关系。在国外关于火烧对森林虫害影响的研究主要集中在对甲虫类的影响上(Brian et al., 2003)。国内关于火对森林病虫害影响的研究相对比较少，20世纪80年代末到90年代初，胡海清(2005)进行了初步的尝试。火灾后，火和其他因素协同作用，使森林遭到病虫害的危害，能加速生态系统的破坏。邵景文等(1989)对大兴安岭塔河林业局的火烧迹地蛀干害虫种类、发生规律和危害程度进行了较详细的调查研究；刘篆芳等(1991)认为大兴安岭火烧迹地干部害虫感虫株率与火烧强度、透光度及林分中衰弱木、枯立木的数量呈正相关；张庆贺等(1990)对落叶松八齿小蠹(Ips subelongatus)在落叶松火烧木上的垂直分布进行了研究，并根据调查数据分析，建立了胸高处虫口密度与平均虫口密度的回归关系式；李坚等(1988)对塔河林区火烧原木虫害进行抽样调查，并根据这些虫害的种类及其生物学特征，进行了一系列的现场防治试验研究。刘志忠(1994)在小兴安岭南麓的汤原县进行了利用计划火烧防治森林病虫鼠害的试验，结果表明：计划火烧对控制叶部病害和在枯枝落叶层越冬的害虫效果良好，同时火烧破坏鼠类栖息环境，起到驱鼠作用。

本研究在黑龙江省的大兴安岭、黑河、伊春及牡丹江林区的森林火烧迹地进行森林害虫发生调查，分析了火烧对森林害虫的影响。

1 研究区概况

黑龙江省位于东经121°11′—135°05′、北纬43°25′—53°23′，面积45. 4万km², 人口3 300万。大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋季多大风，空气湿度低，干燥。全省地貌分为5个区域：西北部的大兴安岭、东北部的小兴安岭、东南部的东部山地、西部的松嫩平原区及东部的三江兴凯湖平原。地带性植被属寒温带针叶林和温带针阔混交林。森林主要分布在大小兴安岭、张广才岭、老爷岭和完达山3大林区。松嫩平原和三江平原是少林地区。天然林比重大、人工林少。黑龙江省是全国森林防火的重点省份，年均森林过火面积居全国之首，是火灾危害最严重的地区。

2 研究方法 2.1 样地选择

根据黑龙江省1987—2004年的森林火灾资料，结合实地踏查，分别在大兴安岭、黑河、伊春和牡丹江地区按不同火烧年限、不同林型选择过火林地(表 1)。在过火林地的附近选择与过火林分立地条件、林分结构等基本相同的未过火林分设置对照样地。

2.2 调查方法

采取线路踏查、样地调查、固定样地观测相结合的方法。

林分及火因子调查:林分因子调查包括林型、树种、林龄、胸径、树冠活枝百分比、郁闭度、坡度、坡向、坡位等。火因子调查包括火烧年限、过火面积、土壤燃烧程度、树干熏黑高度、林木受害程度及死亡率等。

森林虫害调查：在过火林地内按火烧程度、林型设置样地，样地大小为20 m×50 m。每种类型的样地平行设置5块，样地内每木统计有虫株率，另外随机抽取5株作为标准木，调查害虫种类、分布、虫口密度、天敌等。昆虫的种群数量常用单位空间昆虫的平均密度(头·m^-2或头·株^-1等)及相对密度(即在取样单位的总数中，出现该种昆虫的取样单位的百分比，如有虫株率等)来表示。

2.3 数据分析

在研究火烧与虫害发生的关系时考虑了很多因素，在对标准木的调查中记录了树干熏黑高度、胸径、火烧年限、树冠活枝比率4个因子。应用Spass统计分析软件对这4个相关影响因子与森林虫害发生情况做多元逻辑斯蒂(Logistic)回归分析，验证4个因子与森林虫害发生是否存在明显的相关性。同时选择相关的因子与森林虫害发生数量进行一元和多元线性回归分析，建立回归方程，并对方程的可靠性进行检验。

3 结果与分析 3.1 不同地区火烧迹地森林虫害发生情况

大兴安岭、黑河、伊春、牡丹江等地区根据各地不同林型分别设立火烧样地及对照样地，调查的虫害发生种类和数量(表 2—5)。

从表 2可以看出，在大兴安岭林区，火烧后云杉小黑天牛、落叶松八齿小蠹、落叶松毛虫在兴安落叶松林，云杉小黑天牛在樟子松林发生严重；大灰长角天牛、松十二齿小蠹、松六齿小蠹在樟子松林，小灰长角天牛在落叶松林有比较严重的危害；而桦楔天牛、白桦黑小蠹、桦双尾吉丁仅发生在白桦林，且危害较轻。

从表 3可以看出，在黑河地区，火烧后云杉小黑天牛、落叶松八齿小蠹在落叶松林，落叶松八齿小蠹在樟子松林发生严重；云杉小黑天牛在樟子松林发生严重；大灰长角天牛、松十二齿小蠹、松六齿小蠹在樟子松林，小灰长角天牛在落叶松林有比较严重的危害；而云杉大黑天牛、松六齿小蠹、落叶松毛虫在落叶松林，桦楔天牛、白桦黑小蠹、黄褐天幕毛虫在白桦林，赤天牛、黄褐天幕毛虫在蒙古栎林，以及舞毒蛾在山杨林均有发生，但危害较轻。

从表 4可以看出，在伊春地区，火烧后云杉小黑天牛、落叶松八齿小蠹在落叶松林和针阔混交林发生严重；长角小灰天牛在落叶松林，云杉八齿小蠹在针阔混交林危害中等；云杉大黑天牛、松六齿小蠹、落叶松毛虫在落叶松林，云杉大黑天牛、长角小灰天牛、松六齿小蠹、白桦黑小蠹、舞毒蛾在针阔混交林均有发生，危害程度较轻。

从表 5可以看出，在牡丹江地区，火烧后落叶松八齿小蠹和落叶松毛虫在落叶松林内发生严重，云杉小黑天牛亦有较严重的危害；松六齿小蠹、舞毒蛾、黄褐天幕毛虫在针阔混交林内危害程度较轻。

3.2 不同火烧强度与虫害发生量的关系

对不同火烧强度进行了划分，烧死木率在30%以下为轻度火烧，30%~70%为中度火烧，70%以上为重度火烧。为了反映不同火烧强度对森林害虫发生程度的影响，我们以大兴安岭地区兴安落叶松林、樟子松林内主要蛀干害虫为例，对不同火烧强度后的火烧迹地内害虫发生情况进行了比较分析(表 6)。

不同火烧强度的过火林地内虫害调查结果显示:在严重、中度、轻度火烧的兴安落叶松林里，蛀干害虫主要侵染已经烧死的，但韧皮部还保持新鲜的林木，还有一些已经发芽的极度衰弱木和濒死木。而一些被火烧死烤干的枯立木没有干部害虫侵染。其中天牛多侵入胸径20 cm以上的大径木，小蠹虫多侵入胸径20 cm以下的中小径木。在未过火林地内并未发现蛀干虫害的发生。樟子松林在未过火时未发生蛀干害虫，经重度、中度火烧后蛀干害虫侵入的较多，侵入部位多在树体迎火面。原因是这一面烧伤较轻，炭化层薄，经风吹雨淋，炭化层剥落，便于害虫产卵。不同火烧强度对蛀干害虫的发生情况影响较大，在未过火林地，未发生虫害，随着火烧强度的增加，蛀干虫害的发生程度加大。不同火烧强度的林分虫害发生程度不同，我们选用感虫株率(%)作为反映发生程度的指标。随着火烧程度的加重，森林虫害的危害也加重，感虫株率和虫口密度也随之上升，二者与火烧强度表现出正相关关系(图 1)。这一关系在蛀干害虫的发生量上体现的比较明显。因为随着火烧程度的加重，林木的死亡率就越高，衰弱木和濒死木的比率也越高，而这些林木恰好为蛀干害虫提供了良好的寄主条件。对于针叶树种来说，兴安落叶松与樟子松小径木由于树皮较薄，抗火能力较差，在中度以上强度的大火下，易被烧死，此时树木的形成层受到严重破坏，甚至被烧焦，这种情况下一般无蛀干性害虫的侵入；而中老龄兴安落叶松抗火能力增强，过火后萌发出新叶时易被害虫侵入，这一点在其它研究中也有报道。以上研究内容在各地区间没有差异。

蛀干害虫主要大量侵害林分枯立木、衰弱木和濒死木，火烧强度的增强，影响了林内枯立木、衰弱木和濒死木的产生，为蛀干害虫提供了更多的侵入、栖居和繁殖场所，同时林内天敌数量的急剧减少及食物的增加，都为害虫的大发生提供了有利环境，这可能是不同火烧强度影响到害虫发生情况的差异的最主要原因。当然，过火林地内的害虫的发生情况也受火烧年限、距虫源远近及虫源数量等多种因素的影响，在样地设置的过程中，我们尽量选取平行样地进行研究，以消除其他因素的干扰。

3.3 影响因子与森林虫害发生的关系

通过对黑河地区的火烧与森林虫害发生之间的关系进行多元逻辑斯蒂回归分析，找出树干熏黑高度、胸径、火烧年限、树冠活枝比率4个调查因子与森林虫害发生之间的关系。

表 7为单个影响因子与虫害发生数量的关系检验，系统默认的显著水平α值为0.05，表示当一个自变量的F统计量的相伴概率值＜0.05时，认为该变量对因变量的影响是显著的。在系统中还存在一个显著水平α值为0.10的剔除值，一个自变量的F统计量的相伴概率值>0. 10时，可以认为该变量对因变量影响不显著，应从回归方程剔除。在选定的4个影响因子中火烧年限和树冠活枝比率的相伴概率值均大于1，故在检验时被系统自动剔除。树干熏黑高度和胸径与虫害是否发生有一定的逻辑关系，但其二者的相伴概率值都大于0.10，说明显著性不高理应被剔除，但在林业研究方面一般认定剔除值的显著水平α值为0.20，因此可以认为树干熏黑高度与虫害的发生与否存在逻辑关系，并且在4个影响因子中是影响森林虫害发生与否的最为显著的因素。

3.4 树干熏黑高度与虫害发生数量的关系

对过火林地虫害的调查发现：最主要的虫害是天牛和小蠹类害虫，占所有虫害总数的95%以上。因此研究各类虫害与树干熏黑高度的关系，以上述2类害虫为主。黑河林区过火林地天牛和小蠹类虫害数及树干熏黑高度的相关系数分别为0.771和0.715，显著水平为0.000 8和0.001 24，二者线性回归方程为y=1.139 86x -1.672 35及y=3.588 229x-6.901 84，说明天牛和小蠹类虫害数及树干熏黑高度正相关，也证实了树干熏黑高度对天牛、小蠹类虫害的发生数量有着重要的影响。回归方程显示树干熏黑高度与小蠹类虫害的相关性更大。

3.5 不同林型虫害发生数量与树干熏黑高度的关系

对落叶松林、樟子松林、白桦林的虫害发生数量与树干熏黑高度之间进行相关性分析，结果如表 8所示。通过相关系数和显著性水平2项可以说明树干熏黑高度对不同林型中虫害的发生数量均有较强的影响，落叶松和樟子松林尤为显著。

4 结论与讨论 4.1 结论

火烧改变了森林害虫群落的种类组成。大兴安岭地区兴安落叶松与樟子松林内落叶松八齿小蠹和云杉小黑天牛的发生量最大，成为优势种；白桦林内的害虫种类较少，发生程度也较轻，主要为桦楔天牛、白桦黑小蠹和桦双尾吉丁。黑河地区害虫种类最多，针叶林内仍以落叶松八齿小蠹和云杉小黑天牛的发生量最大，为优势种，其他害虫为伴生种；阔叶林内害虫种类有所增加，但发生程度较轻。伊春地区兴安落叶松林内的害虫发生情况与大兴安岭地区落叶松林的情况相类似，针阔混交林内，受林分组成的影响，害虫发生种类较多，蛀干害虫的发生程度较重，食叶害虫的种类增多，但发生程度较轻。牡丹江地区的落叶松八齿小蠹和落叶松毛虫的发生程度为重度；云杉小黑天牛的发生程度为中度；松六齿小蠹的发生程度为轻度；舞毒蛾、黄褐天幕毛虫的发生程度较轻，但由于该地区近年来过火林地较少，发生种类也较少。

不同火烧强度影响火烧迹地蛀干害虫的发生，随着火烧强度的增强，林内枯立木、衰弱木和濒死木的数量也随之增多，为蛀干害虫提供了更多的侵入、栖居和繁殖场所，同时林内天敌数量的剧减及食源的增加，都为害虫的大发生提供了有利环境。

通过胸径、树冠活枝百分比、树干熏黑高度、火烧年限与森林虫害发生数量进行多元逻辑斯蒂回归分析，得出树干熏黑高度是影响虫害是否发生的一个比较显著因子。

天牛类及小蠹类害虫发生数量和树干熏黑高度的线性相关性显著。

树干熏黑高度对不同林型(兴安落叶松林、樟子松林、白桦林)中虫害的发生数量均有较强的影响，线性关系显著，兴安落叶松和樟子松林尤为显著。

树干熏黑高度对兴安落叶松林、樟子松林、白桦林不同林型中虫害的发生量均有较强的影响，线性关系显著，兴安落叶松林和樟子松林尤为显著。

4.2 讨论

本文对黑龙江省4个林区不同过火年代和不同火烧强度对森林虫害的影响进行了初步研究，研究的区域范围较大，主要是从整体上初步了解黑龙江省的森林火灾对虫害发生的影响情况。在国外，关于森林火灾与森林病虫害的研究比较多，而且比较深入，而我国在这一领域的研究相对较少，可以说还是处于起步阶段，研究得不够深入。因此，这一领域有待进一步研究。本研究课题组下一步准备分别对不同森林类型林火(包括森林火灾和计划烧除)过后森林病虫害发生规律和机制进行深入研究。