CN101953282B - 抗云南松小蠹混交林模式快速筛选方法 - Google Patents

Abstract

抗云南松小蠹混交林模式快速筛选方法，涉及多种林木共生的组合方法。本发明用Y型嗅觉仪选择混交比例，云南松针与非寄主叶片的置换对应组置于Y型嗅觉仪的反应臂(n≤10)：

Description

抗云南松小蠹混交林模式快速筛选方法

技术领域

本发明属于林业保护，涉及多种林木共生的组合方法。

背景技术

云南松是云南和四川两地的主要树种，正面临松纵坑切梢小蠹的严重威胁，大片纯林死于蠹害，防治措施主要有清理蠹害木，农药防治，生物防治，小蠹聚集信息素引诱和营林措施。混交林是国内外普遍认可的生态控制重要技术之一，在森林生态系统稳定、森林土壤肥力改善、水土保持、退化生态系统修复，森林病虫害控制等方面，混交林比人工纯林有不可比拟的优势。但混交林模式研究绝大部分不是针对抗病虫害而设计的，而是以树种之间共同生长特性为基础调查和比较不同树种、不同混交模式在抗虫效能方面的作用。如王国兴等人开展了不同混交林型的马尾松林内各代幼虫发生量，受害面积和有虫株率的系统调查，研究了各种不同林型的松林对马尾松毛虫种群动态的影响。如曹兵利用3年生臭椿、新疆杨在室内建立混交林进行光肩星天牛成虫放飞试验。新疆杨与臭椿以行状3∶2和2∶3混交时林分的抗虫效果较好。吴斌等人研究了多树种配置抗杨树天牛灾害的综合评估，认为65％目标树种十25％非寄主树种+10％诱饵树对天牛抵抗能力最好。又如任卫红等人研究了油松和刺槐混交对松毛虫的控制作用，2002年赤松毛虫严重发生时调查，纯林内越冬虫口密度为42.6头/株，有虫株率为100％，而混交林分别为9.4头/株，56％。

由于没有专门针对抗病虫混交林的营建技术，国内多数研究是以调查现存混交林系统对虫害的控制作用，还没有早期预测混交林抗病虫能力的方法，无法回答新造林和病虫害严重危害林分改造任何设计目标树种与什么样的非目标树种配合抗虫效果，采取什么样的配置比例和混交方式满足病虫害控制要求等。

发明内容

本发明目的旨在为实验室基础分析提供混交林快速筛选工具，预测混交林模式，合理配置混交树种，控制目标病虫害，特别是以云南松小蠹为试虫，应用快速筛选工具选择非寄主林分、混交比例和混交方式。

本发明目的以如下方式实现：

用Y型嗅觉仪选择混交比例：

(1)将云南松针与非寄主叶片按照以下置换作为对应组置于Y型嗅觉仪的反应臂，其对照臂为单位云南松针或空白作为对照：

$\left(\begin{array}{ccccc}0& 1& 2& ...& n\\ n& n-1& n-2& ...& 0\end{array}\right)$

其中，第一行为云南松针集的n+1个元，第二行为非寄主叶片集的n+1个元，n≤10，第一行的元依照重量比的关系一一映照到第二行上，即σ(0)＝n，σ(1)＝n-1，σ(2)＝n-2，...，σ(n)＝0，各个元均为重量单位；

(2)向Y型嗅觉仪两臂通入等流量空气，选择羽化后强壮的云南松小蠹个体，从引虫孔单头引入，待云南松小蠹产生选择行为后记录，每一个对应组重复5次，直至n个对应组全部测试完毕。

本发明进一步用枝梢插框选择不同混交方式：

(1)该枝梢插框为1m×1m正方形、高30cm，四周中间位置开10cm×10cm小孔，每行、每列均为6个小孔，用500目纱布遮盖，下垫白纸；

(2)将云南松与非寄主枝梢呈带状或块状或行间或株间四种混交方式摆放在枝梢插框内，将50头云南松小蠹均匀置于四周，每种混交方式重复3次，另外，对照组以框内全部摆放云南松枝梢，周围均匀放置50头云南松小蠹。

所述的Y型嗅觉仪选择混交比例是将云南松针与非寄主叶片配成0g∶6g，1g∶5g，2g∶4g，3g∶3g，4g∶2g，5g∶1g，6g∶0g七种比例置于反应臂，对照臂置6g云南松针或空白作为对照，Y型嗅觉仪两臂的空气流量均为500ml/min，羽化后强壮的云南松小蠹以10头为一组，重复5次，每测一组，调换一次Y型管两侧臂的方向，测完一个比例后，用乙醇清洗Y型管和气味源瓶，100℃烘干30min消除残留气味，用黑布将Y型管和气味源瓶遮盖，直至测完全部比例。

所述的非寄主叶片为藏柏、樟树、滇青冈叶片。

所述的非寄主枝梢为藏柏、樟树、滇青冈枝梢。

所述的云南松与非寄主以株间混交营林能具有较好抗云南松小蠹效果，其次是行间混交营林。

所述藏柏、樟树、滇青冈非寄主在混交林中占30-50％较为适宜。

本发明具有的突出特点是：

将云南松针与非寄主叶片按照所述的置换方式产生对应组置于Y型嗅觉仪进行测试用料可以限制在n个重量单位g内(n≤10)，因而用料少；并由于第一行元对应第二行不同元，其一一到上映照的数量最少，因而测试所需对应组最少，能够节省时间、快速筛选混交林模式。

本发明进一步用枝梢插框选择不同混交方式，从而能够用简单易行的工具预测不同方式混交林抗病虫能力，选择新造林和改造受病虫害危害的林分，以及设计目标树种与非目标树种配合。

本发明直接用于云南松小蠹虫的预防与控制，在云南省多个林场形成的抗虫混交示范林，经过后期的示范与推广将能辐射到整个滇中地区。明显地将蠹害控制在危害水平以下，对保护云南松林和区域生物多样性，有重要作用。中国是全球森林病虫害高发地区，有大面积的人工纯林正在遭受病虫害的威胁，单一林分需要改造，本发明将改变盲目营造人工纯林和混交林的现状，对其他病虫害生态控制有积极意义。

滇青冈、藏柏和樟树均属常绿乔木，可高达20米，或引种栽培培育驯化，或生长海拔1100-3000米山地森林中，适于温带地区，在极寒冷和盐碱地也能很好生长，在云南省大部分地区均有分布，树形优美，材质优良，是重要的材用和特种经济树种，作为云南松的非寄主林分能够因地制宜地改变生态环境，促进林区经济发展。

附图说明

图1是“Y”型嗅觉仪，其中，1.适应臂 2.反应臂 3.气味源瓶 4.空气加湿器 5.玻璃转子流量计 6.活性炭空气过滤装置 7.空气压缩机。

图2是枝梢插框，插框为1m×1m正方形、高30cm，四周中间位置开10cm×10cm小孔，用500目纱布遮盖，下垫白纸。

图3是枝梢成带状混交方式示意图。

图4是枝梢成块状混交方式示意图。

图5是枝梢成株间混交方式示意图。

图6是枝梢成行间混交方式示意图。

以下结合附图做进一步说明。具体实施方式包括但不限制本发明保护范围。

具体实施方式

(一)用“Y”型嗅觉仪选择混交比例

云南松小蠹2010年4月采自云南省玉溪市北山林场云南松林，将受害的云南松树干锯成80cm长的小段，带回实验室，室温条件下置于500目纱网内，网内放置健康的云南松树干，两端蜡封保湿，进行饲养，待成虫羽化后备用。云南松、藏柏、樟树、滇青冈叶片(针叶)、枝梢。

如图1，“Y”型嗅觉仪的适应臂长20cm、内径4cm，测试臂长20cm、内径3cm，两臂之间夹角75°。测试臂依次连接装有气味源瓶、空气加湿器、玻璃转子流量计、活性炭空气过滤装置、空气压缩机，各部件之间用硅胶管连接。

将云南松针与藏柏、樟树、滇青冈叶片配成0g∶6g，1g∶5g，2g∶4g，3g∶3g，4g∶2g，5g∶1g，6g∶0g7种比例置于反应臂，对照臂置6g云南松针和空白作为对照。测试时，两臂的空气流量均为500ml/min。选择羽化后强壮的云南松小蠹个体，从引虫孔单头引入，以10头为一组，30min待云南松小蠹产生选择行为后观察2min，重复5次。每测一组，调换一次“Y”型管两侧臂的方向。测完一个比例后，用乙醇清洗“Y”型管和气味源瓶，100℃烘干30min消除残留气味，用黑布将“Y”型管和气味源瓶遮盖。结果如下：

表1云南松针与非寄主叶片以不同比例混交时对试虫的诱引率(对照臂：6g云南松针)

(表中数据是平均植±标准误，同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著，不同大写字母表示在0.01水平上差异显著，下同)

实验结果如下：

表2云南松针与非寄主叶片以不同比例混交时对试虫的诱引率(对照臂：6g云南松针)

由表1、2可知，反应臂中随着云南松针所占比例逐渐增加，叶片混合物对云南松小蠹的诱引率也呈上升趋势。当云南松作为目的树种在混交林中所占比例越低时，抗虫效果越好，但已失去目的树种的意义。考虑到混交林中目的树种应占主要地位，造林的难易程度和抗虫效果，混交树种的比例为30-50％时较为适宜。

云南松小蠹对不同混交比例的云南松针与非寄主叶片的嗅觉反应，计算诱引率的平均植和标准误，进行单因素方差分析，并用LSD多重比较分析不同混交比例之间的差异。生测反应的驱避率、诱引率及反应率公式(丁红建等，1996；严善春等，2003)如下：诱引率＝(处理臂内总虫数/测试总虫数)×100％。所有数据均采用SPSS 13.0软件进行统计分析。

(二)用枝梢插框选择不同混交方式

将云南松与藏柏、樟树、滇青冈枝梢均匀摆放在枝梢插框内成带状、块状、行间、株间4种混交方式。每行、每列均为6个枝梢，将50头云南松小蠹均匀置于四周。以框内全部摆放云南松枝梢，周围均匀放置50头、100头云南松小蠹作为对照，每组重复3次。

(1)云南松与非寄主以不同方式混交，云南松纯林四围均匀放置50头试虫作对照

表3云南松与藏柏以不同方式混交时云南松梢着虫数

表4云南松与樟树以不同方式混交时云南松梢着虫数

表5云南松与滇青冈以不同方式混交时云南松梢着虫数

10min、40min、120min时分别对云南松梢的着虫数进行统计，株间混交时，云南松梢的着虫数最少；其次为行间混交、带状混交、块状混交。说明株间混交抗虫效果最好，行间混交次之，块状混交最差。

(2)云南松与非寄主以不同方式混交，云南松纯林四围均匀放置100头试虫作对照

表6云南松与藏柏以不同方式混交时云南松梢、平均每梢着虫数

表7云南松与樟树以不同方式混交时云南松梢、平均每梢着虫数

表8云南松与滇青冈以不同方式混交时云南松梢、平均每梢着虫数

10min、40min、120min时分别对云南松梢的着虫数进行统计，株间混交时，云南松梢的着虫数最少，平均每梢着虫数最低；其次分别为行间混交、带状混交、块状混交。说明株间混交抗虫效果最好，行间混交次之，带状混交、块状混交较差。

云南松小蠹对不同混交方式的云南松与非寄主枝梢的嗅觉反应，计算不同时间云南松枝梢小蠹头数的平均植和标准误，进行单因素方差分析，并用LSD多重比较分析不同混交方式之间的差异。所有数据均采用SPSS 13.0软件进行统计分析。

(三)依据本发明快速筛选方式对应的林场实验调查

实验在云南省石林县林场、弥渡县东山林场等云南切梢小蠹严重发生的林分中进行。林分为干旱向阳坡地，海拔1800～2100m，土壤为山地红壤，分别为云南松与藏柏、樟树、滇青冈以及麻栎、旱冬瓜树种的混交林。

在上述5类混交林中，分别选取块状混交、行间混交和株间混交3种混交方式，设定20×30m的标准样地，重复3次，以云南松纯林作为对照，样地间隔100m以上。在设定的样地中，按对角线随机抽取20～30a生、胸径10～15cm的云南松15株，成虫转干定居繁殖后，于1～2月，在树干集中分布区(4～4.5m)调查记录云南切梢小蠹侵入孔数。成虫蛀食枝梢髓心后，于10～11月，调查记录云南松受害枝梢数量及植株受害数量。

用SPSS13.0软件对数据进行分析。受害梢率、侵入孔数以“平均值±标准差”表示，不同混交方式间的差异采用Duncan氏新复极差法进行多重比较。不同混交方式林分的抗虫性结果：

由表1～5可看出，相同混交方式，不同混交树种林分云南松遭受云南切梢小蠹危害有较大差异。在3种混交方式中，云南松与滇青冈、藏柏、滇青冈混交林抗虫性最好，与其他混交林相比，差异显著。云南松与麻栎、旱冬瓜混交林抗虫性相对较差，块状混交方式下，它们的受害株率均达到100％(表4-5)，云南松与滇青冈混交林和云南松与麻栎混交林相比，云南松的受害梢率下降14.15％，侵入孔数下降42个/株，受害株率下降13.33％。如行间混交方式下，云南松的受害梢率下降7.24％，侵入孔数下降22个/株，受害株率下降20％。

表1云南松、藏柏混交林中云南松受害情况

表2云南松、樟树混交林云南松受害情况

表3云南松、滇青冈混交林云南松受害情况

表4云南松、麻栎混交林云南松受害情况

表5云南松、旱冬瓜混交林云南松受害情况

结论：

当云南松与藏柏、樟树、滇青冈等非寄主以株间混交时，抗虫效果最好，其次是行间混交。藏柏、樟树、滇青冈等非寄主在混交林中占30-50％较为适宜。

Claims (3)

1.抗云南松小蠹混交林模式快速筛选方法，其特征是用Y型嗅觉仪选择混交比例：

(1)将云南松针与非寄主叶片按照以下置换作为对应组置于Y型嗅觉仪的反应臂，其对照臂为n单位云南松针或空白作为对照：

其中，第一行为云南松针集的n+1个元，第二行为非寄主叶片集的n+1个元，n≤10，第一行的元依照重量比的关系一一映照到第二行上，即σ（0）=n，σ（1）=n-1，σ（2）=n-2，…，σ（n）=0，各个元均为重量单位；

(2)向Y型嗅觉仪两臂通入等流量空气，选择羽化后强壮的云南松小蠹个体，从引虫孔单头引入，待云南松小蠹产生选择行为后记录，每一个对应组重复5次，直至n个对应组全部测试完毕；

(3)根据步骤(2)记录的云南松小蠹对不同混交比例的云南松针与非寄主叶片的嗅觉反应数据，计算诱引率的平均值和标准误，进行单因素方差分析，并用LSD多重比较分析不同混交比例之间的差异；

进一步用枝梢插框选择不同混交方式：

（1）该枝梢插框为1m×1m正方形、高30cm，四周中间位置开10cm×10cm小孔，每行、每列均为6个小孔，用500目纱布遮盖，下垫白纸；

（2）将云南松与非寄主枝梢呈带状或块状或行间或株间四种混交方式摆放在枝梢插框内，将50头云南松小蠹均匀置于四周，每种混交方式重复3次，另外，对照组以框内全部摆放云南松枝梢，周围均匀放置50头云南松小蠹;

（3）根据步骤(2)记录的云南松小蠹对云南松与非寄主枝梢的不同混交方式下云南松梢着虫数，计算不同时间云南松枝梢小蠹头数的平均值和标准误，进行单因素方差分析，并用LSD多重比较分析不同混交方式之间的差异。

2.根据权利要求1所述的快速筛选方法，其特征是将云南松针与非寄主叶片配成0g:6g，1g:5g，2g:4g，3g:3g，4g:2g，5g:1g，6g:0g七种比例置于反应臂，对照臂置6g云南松针或空白作为对照，Y型嗅觉仪两臂的空气流量均为500ml/min，羽化后强壮的云南松小蠹以10头为一组，30min待云南松小蠹产生选择行为后观察2 min，重复5次，每测一组，调换一次Y型管两侧臂的方向，测完一个比例后，用乙醇清洗Y型管和气味源瓶，100 ℃烘干30min消除残留气味，用黑布将Y型管和气味源瓶遮盖,直至测完全部比例。

3.根据权利要求1或2所述的快速筛选方法，其特征是非寄主叶片为藏柏、樟树、滇青冈的叶片，非寄主枝梢为藏柏、樟树、滇青冈的枝梢。

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