松墨天牛對云南松選擇特性及蛀干昆蟲在森林健康評價(jià)中的應(yīng)用.pdf

1、森林健康診斷與評價(jià)是自20世紀(jì)90年代以來世界林業(yè)研究和發(fā)展中的一個(gè)新興熱點(diǎn)領(lǐng)域，前人大多從森林活力、森林的組織結(jié)構(gòu)、抗逆能力和恢復(fù)力以及生態(tài)服務(wù)功能等方面開展過相關(guān)研究，但利用次期性蛀干昆蟲與亞健康和衰弱林木的對映關(guān)系，從蛀干昆蟲作為指示物種的角度來診斷和評價(jià)森林健康卻鮮見報(bào)道。本論文以云南省常見的蛀干昆蟲松墨天牛為例，從探索和驗(yàn)證蛀干昆蟲總是與林木的亞健康、衰弱狀態(tài)相伴的規(guī)律性入手，確證蛀干昆蟲能夠作為森林健康診斷和評價(jià)的指示生物；

2、進(jìn)而在云南省范圍內(nèi)云南松分布的核心區(qū)和各邊緣區(qū)分別選擇適合的原始林、次生林和人工林，立足于森林生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性，進(jìn)行云南松植株健康狀況的每木調(diào)查，然后由點(diǎn)到面逐級反向推導(dǎo)，得到各林分森林健康指數(shù)，并探索以群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性、蛀干昆蟲為害情況、土壤理化性質(zhì)和氣候狀況等為主體指標(biāo)的森林健康評價(jià)，旨在探索森林健康的蛀干昆蟲評價(jià)法的可行性和操作性，并為云南省云南松森林健康可持續(xù)經(jīng)營和未來的森林保護(hù)決策提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。主要研究結(jié)論如下：<

3、br>　?。?）松墨天牛成蟲對云南松的選擇、攻擊規(guī)律及信息傳遞機(jī)制的研究表明，嗅覺和視覺等感覺器官在松墨天牛成蟲的寄主選擇過程中發(fā)揮著極重要的作用。松墨天牛通過對寄主揮發(fā)物及同伴釋放的信息素的嗅覺判斷，通過對寄主的視覺識別，并在獲取的感官信息的處理和反饋中，通過調(diào)節(jié)體內(nèi)相關(guān)消化酶的分泌量和酶活性等方式，對寄主做出準(zhǔn)確的取食選擇和產(chǎn)卵選擇。消化酶活性測定表明松墨天牛的取食選擇偏好攻擊健康云南松（順序?yàn)椋航】?衰弱>亞健康）；林間寄主選擇試

4、驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室嗅覺和視覺選擇試驗(yàn)表明松墨天牛產(chǎn)卵偏好選擇亞健康和衰弱云南松（林間調(diào)查健康、亞健康、衰弱云南松植株的產(chǎn)卵株率分別為0.83％、32.88%、30.77%），且大多攻擊云南松樹干的中下部，這與樹皮的物理結(jié)構(gòu)，特別是木栓層厚度密切相關(guān)。松墨天牛偏好選擇亞健康和衰弱狀態(tài)的寄主完成產(chǎn)卵，屬于能夠敏感地識別寄主生理狀態(tài)，且與亞健康和衰弱林木相伴的“次期性”昆蟲。
　　（2）通過對云南省云南松不同分布區(qū)森林群落結(jié)構(gòu)、健康狀況和物種多

5、樣性的調(diào)查得到：云南松原始林群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、合理，喬木層優(yōu)勢種群具有較強(qiáng)的自然更新能力和長遠(yuǎn)的演替潛力，其群落內(nèi)的物種多樣性和群落間的生境多樣性也較為豐富，且總體健康狀況較好；原始林的上述特性均優(yōu)于云南松次生林，次生林又優(yōu)于云南松人工林。調(diào)查各地區(qū)的云南松次生林總體健康狀況為亞健康；云南松人工林樹種組成單一，群落結(jié)構(gòu)簡單，物種多樣性和生境多樣性最低，人為干擾過大，云南松總體健康狀況為亞健康或衰弱。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)：在一定空間范圍內(nèi)，地理分布和

6、大氣候狀況不同導(dǎo)致的適生性差異對森林健康的影響是有限的，各林分具體的森林健康狀況更多地取決于森林起源類型、人為干擾和林地小環(huán)境（林地小氣候、病蟲害等）影響的程度。
　　（3）云南省不同分布區(qū)云南松林中蛀干昆蟲為害情況與森林健康的相關(guān)性研究表明，森林健康狀況確與蛀干昆蟲為害情況間存在明顯的對映性，蛀干昆蟲物種豐富度順序總體符合原始林>次生林>人工林，原始林中蛀干昆蟲的物種多樣性最豐富；原始林中健康狀況越好的樣地蛀干昆蟲的種類和數(shù)量越

7、多，而次生林和人工林中健康狀況越好的樣地蛀干昆蟲的種類和數(shù)量越少，這與不同類型森林的群落結(jié)構(gòu)和植物物種多樣性有關(guān)。同時(shí)表明原始林對于有限的蟲害攻擊具有較強(qiáng)的抗逆能力和可恢復(fù)性，是一個(gè)相對穩(wěn)定而平衡的生態(tài)系統(tǒng)，符合森林健康的標(biāo)準(zhǔn)。人工林相對而言是一個(gè)脆弱而敏感的生態(tài)系統(tǒng)，抗逆能力和恢復(fù)力較差，屬于森林不健康的狀態(tài)。次生林的健康狀況、蟲害水平和抗逆能力則介于原始林與人工林之間?；貧w分析擬合了不同地區(qū)、不同森林類型云南松林森林健康指數(shù)與蛀干昆

8、蟲為害情況間的回歸方程4個(gè)。
　?。?）云南省不同分布區(qū)云南松林健康狀況與土壤性質(zhì)相關(guān)性的研究表明，土壤理化性質(zhì)在很大程度上影響著云南松林的健康狀況，土壤的含水量、質(zhì)地構(gòu)成狀況等物理性質(zhì)以及營養(yǎng)元素含量、陽離子交換量、pH值、有機(jī)質(zhì)含量等化學(xué)性質(zhì)，對森林健康狀況具有很大的決定作用?；貧w分析擬合了不同地區(qū)、不同森林類型云南松林健康狀況與土壤性質(zhì)相互關(guān)系的回歸方程。
　　（5）通過對云南省不同分布區(qū)云南松林森林健康與14項(xiàng)列入篩

9、選范圍的森林健康評價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)分析，可得：蛀干昆蟲為害情況、林分結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力、土壤性質(zhì)、立地環(huán)境和氣候狀況等方面的指標(biāo)均與森林健康狀況密切相關(guān)，應(yīng)選入森林健康綜合評價(jià)的指標(biāo)體系中，森林健康及其動態(tài)變化決定于各種復(fù)合因子的綜合影響。但同時(shí)，利用少數(shù)主要指標(biāo)（如林分蓄積量、年均降水量、天牛產(chǎn)卵痕數(shù)、土壤含水量等）進(jìn)行森林健康的快速診斷和評價(jià)也是切實(shí)可行的。云南松林森林健康指數(shù)高的林分具備以下特點(diǎn)：年均降水量較豐沛（1000mm左右）、熱量