松墨天牛對云南松選擇特性及蛀干昆蟲在森林健康評價中的應用.pdf

1、森林健康診斷與評價是自20世紀90年代以來世界林業(yè)研究和發(fā)展中的一個新興熱點領域，前人大多從森林活力、森林的組織結構、抗逆能力和恢復力以及生態(tài)服務功能等方面開展過相關研究，但利用次期性蛀干昆蟲與亞健康和衰弱林木的對映關系，從蛀干昆蟲作為指示物種的角度來診斷和評價森林健康卻鮮見報道。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的指示生物；

2、進而在云南省范圍內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，進行云南松植株健康狀況的每木調查，然后由點到面逐級反向推導，得到各林分森林健康指數(shù)，并探索以群落結構和物種多樣性、蛀干昆蟲為害情況、土壤理化性質和氣候狀況等為主體指標的森林健康評價，旨在探索森林健康的蛀干昆蟲評價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)經營和未來的森林保護決策提供理論和試驗依據(jù)。主要研究結論如下：<

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，通過調節(jié)體內相關消化酶的分泌量和酶活性等方式，對寄主做出準確的取食選擇和產卵選擇。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（順序為：健康>衰弱>亞健康）；林間寄主選擇試

4、驗及實驗室嗅覺和視覺選擇試驗表明松墨天牛產卵偏好選擇亞健康和衰弱云南松（林間調查健康、亞健康、衰弱云南松植株的產卵株率分別為0.83％、32.88%、30.77%），且大多攻擊云南松樹干的中下部，這與樹皮的物理結構，特別是木栓層厚度密切相關。松墨天牛偏好選擇亞健康和衰弱狀態(tài)的寄主完成產卵，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。
　?。?）通過對云南省云南松不同分布區(qū)森林群落結構、健康狀況和物種多

5、樣性的調查得到：云南松原始林群落結構穩(wěn)定、合理，喬木層優(yōu)勢種群具有較強的自然更新能力和長遠的演替潛力，其群落內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，群落結構簡單，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。研究同時發(fā)現(xiàn)：在一定空間范圍內，地理分布和

6、大氣候狀況不同導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。
　?。?）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構和植物物種多樣性有關。同時表明原始林對于有限的蟲害攻擊具有較強的抗逆能力和可恢復性，是一個相對穩(wěn)定而平衡的生態(tài)系統(tǒng)，符合森林健康的標準。人工林相對而言是一個脆弱而敏感的生態(tài)系統(tǒng)，抗逆能力和恢復力較差，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。回歸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。
　?。?）云南省不同分布區(qū)云南松林健康狀況與土壤性質相關性的研究表明，土壤理化性質在很大程度上影響著云南松林的健康狀況，土壤的含水量、質地構成狀況等物理性質以及營養(yǎng)元素含量、陽離子交換量、pH值、有機質含量等化學性質，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相互關系的回歸方程。
　?。?）通過對云南省不同分布區(qū)云南松林森林健康與14項列入篩

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