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Study on Relationship between Forest Factors and Occurrence of Pinus armandii Blister Rust

华山松疱锈病发生与林分因子关系的研究



全 文 :收稿日期 : 2002209204
基金项目 : 国家林业局 2002 年度重点项目 (2002 - 08)
作者简介 : 杨松 (1977 —) ,男 ,重庆合川人 ,在读研究生.3 本文得到西南林学院周彤 教授的指导 ,特致谢意.
林业科学研究 2003 ,16 (2) :209~215
Forest Research
  文章编号 : 100121498 (2003) 0220209207
华山松疱锈病发生与林分因子关系的研究 3
杨 松1 , 谢开立1 , 陈留山2 , 孙天华3
(11 西南林学院保护生物学学院 , 云南 昆明 650224 ;
21 云南省巧家县林业局 , 云南 巧家 654600 ;
31 云南省东川林业局 , 云南 昆明 654100)
摘要 : 在云南巧家县和东川区二二二林场华山松疱锈病发病高峰期 ,通过典型抽样调查 ,经数据处理
后得出影响华山松疱锈病发生的主导林分因子 ,在巧家县为 :林木长势、林内卫生状况、样地内松树密
度、郁闭度 ;在东川二二二林场为 :林木长势、坡位、郁闭度。两地病害发生的主导林分因子有一定的
差异 ,为两地采用有针对性的林业技术防治措施、可持续控制病害提供了依据。
关键词 : 林分因子 ; 华山松疱锈病 ; 回归分析
中图分类号 :S79117  S7911241    文献标识码 :A
  华山松 ( Pinus armandii Franch1)是云南省以及长江中上游防护林体系主要造林树种之一 ,
近年来我国四川、陕西和云南大理、东川、会泽、巧家等地的华山松受华山松疱锈病 ( Cronartium
ribicola Fischer)危害严重。华山松疱锈病属五针松疱锈病 (世界三大林木病害之一) ,其溃疡斑
常环绕树干 1 周造成松树死亡 ,是华山松的一种毁灭性病害 ,属国内外检疫对象。由于该病潜
育期长 ,病情早期诊断难度较大 ,给防治和预测预报带来很大困难。目前虽然对华山松疱锈病
的病原学、发生发展规律、防治学已有研究报道[1~6 ] ,但是由于缺乏其发生与林分因子关系的
系统研究 ,使现阶段采取的营林技术防治 ,因缺少充分理论依据 ,而十分被动。鉴于此 ,笔者于
2002 年对该问题进行了较系统研究。
1  试验地概况
111  巧家县概况
巧家县位于滇东北 ,102°53′~103°27′E ,26°32′~27°25′N ,海拔最高点为 4 040 m ,最低点
为 517 m ,属典型的亚高山深切割地貌 ,立体景观明显 ;主要河流为金沙江 ;境内有亚热带、温
带、寒温带三种地带性气候 ,降水和气温差异十分显著。年均气温 711~21 ℃,最高温 4217
℃,最低温 - 8 ℃;年均降水量 534~489 mm ,日照平均时数为 1 88915 h。
112  东川二二二林场
东川二二二林场海拔 2 000~3 500 m ,地处乌蒙山脉 ,该地区北、东、西三面分别为金沙江、
小江和普渡河所切割 ,由北向西地势骤然升高 ,坡度一般为30°~40°。年均气温7 ℃,年均降
水量 1 13611 mm ,年均日照时数 1 89818 h ,为亚热带、温带气候的高海拔地区。
2  研究方法
211  林分调查因子的选择
山地起伏不平和不同林分因子不仅直接影响林分的光、热、水、气 ,同时也影响华山松疱锈
病的发生、流行 ,参考有关文献[6 ,7 ]并结合试验地实际情况 ,把林分因子归类如下 :
(1)林龄 (a) ; (2)样地内松树密度 (株·m - 2) (简称密度) ; (3) 坡度 (°) ; (4) 坡位 : 分为上坡、
中坡、下坡 ; (5)坡向 : 分为阳坡 (南向 ,简称阳) 、半阴半阳坡 (东、西向 ,简称半) 、阴坡 (北向 ,简
称阴) ; (6)地形 :根据经验分为平地 (简称平) 、凸地 (简称凸) 、凹地 (简称凹) 、沟壑 ; (7) 林内卫
生状况 (简称林下卫生) : 分为好、中、差 ; (8) 郁闭度 ; (9) 海拔 (m) ; (10) 林木长势 分为好、中、
差 ; (11)土壤综合肥力 (简称土壤肥力) :分为好、中、差 ; (12)样地位置 :分为林内、林缘。
212  调查方法
在云南巧家县、东川二二二林场 ,于华山
松疱锈病发生高峰期 (巧家县为 3 月底至 4 月
中旬 ,东川二二二林场为 4 月初至 4 月底) ,采
用典型抽样的方法 ,样地面积 20 m ×25 m ,在
样地内进行每木检尺 ,对病情指数 (分级标准
及计算公式见表 1) [2 ]和样地内的林分因子作
表 1  华山松疱锈病病情分级标准
病级 代表值 病情等级标准
0 0 无病
Ⅰ 1 侧枝发病 ,主干无病
Ⅱ 2 主干溃疡占树干周长 1/ 2 以下
Ⅲ 3 主干溃疡占树干周长 1/ 2 以上
Ⅳ 4 大部分枝条枯死或全株枯死
仔细调查。借助 SPSS统计分析软件处理数据[8] ,找出影响华山松疱锈病发生的主导林分因子。
病情指数 = ρ (各病级株数 ×该级代表值)(调查总株数 ×最高级代表值) ×100
3  结果与分析
样地调查按典型抽样的方法进行 ;数据处理根据多元线性回归的要求 ,因变量为华山松疱
锈病病情指数 ( Y) ,自变量为 :林龄 ( x1) ,样地内松树密度 ( x2) ,坡度 ( x3) ,坡向 ( x4) ,坡位 ( x5) ,
地形 ( x6) ,林内卫生状况 ( x7) ,郁闭度 ( x8) ,林木长势 ( x9) ,海拔 ( x10) ,土壤综合肥力 ( x11) ,样
地位置 ( x12) 。
311  巧家县调查结果与分析
2002 年 3 月 20 日至 4 月 2 日 ,在巧家县马树、铅厂、东坪、巧家营 4 个乡调查样地 48 块 ,调
查数据见表 2。
表 2  巧家县发病与林分因子调查( 2002203220 —04202)
序号 样地名 病情指数
林龄/
a
坡度/
(°) 坡向 坡位 地形
林下
卫生 郁闭度
林木
长势
土壤
肥力
样地
位置
海拔/
m
密度/
(株·m - 2)
1 下臭水 1 7121 12 16 半 中 凸 差 0170 中 中 林缘 2 800 0133
2 下臭水 2 2103 12 20 半 中 凸 好 0180 中 中 林缘 2 780 0166
3 上臭水 1 12139 12 13 半 下 凸 差 0170 差 差 林缘 2 820 0144
4 上臭水 2 10122 12 14 半 中 凸 差 0180 差 差 林缘 2 840 0159
5 上臭水 3 12155 12 5 阴 中 沟壑 差 0180 差 差 林缘 2 850 0146
6 上臭水 4 10163 12 15 半 下 凸 差 0170 差 差 林内 2 820 0152
012 林  业  科  学  研  究 第 16 卷
续表 2
序号 样地名
病情
指数
林龄/
a
坡度/
(°)
坡向 坡位 地形
林下
卫生
郁闭度
林木
长势
土壤
肥力
样地
位置
海拔/
m
密度/
(株·m - 2)
7 上臭水 5 16155 12 11 半 中 凸 差 0170 差 差 林缘 2 830 0142
8 上臭水 6 13172 12 16 阴 中 沟壑 差 0170 差 差 林内 2 820 0149
9 上臭水 7 12183 12 18 半 中 凸 差 0190 差 差 林内 2 840 0160
10 上臭水 8 11167 12 5 半 中 平 差 0180 差 差 林内 2 840 0151
11 格达地 1 12180 12 21 阴 下 沟壑 差 0180 差 差 林缘 2 800 0184
12 格达地 2 15114 12 3 阴 下 沟壑 差 0170 差 差 林缘 2 800 0178
13 格达地 3 2185 26 18 阴 下 沟壑 差 0190 中 中 林缘 2 780 0128
14 格达地 4 6173 12 22 半 中 凸 中 0190 差 差 林缘 2 800 1101
15 格达地 5 7122 12 23 阳 中 沟壑 差 0180 差 差 林内 2 800 0181
16 格达地 6 6121 12 25 半 中 沟壑 差 0190 差 差 林内 2 800 0190
17 煤炭丫口 3119 10 3 半 中 凸 中 0180 中 中 林缘 2 700 0144
18 煤炭丫口 5104 10 18 半 中 凹 差 0170 中 差 林内 2 700 0154
19 大白路 5151 26 22 半 中 凸 中 0170 中 中 林缘 2 780 0112
20 大白路 6154 26 23 半 中 凸 中 0170 中 中 林内 2 800 0113
21 大白路 3108 26 5 半 中 凸 中 0170 中 中 林内 2 770 0113
22 大白路 3130 26 12 半 中 凹 中 0180 中 中 林缘 2 820 0118
23 大白路 3152 26 12 半 中 凸 中 0170 中 中 林缘 2 800 0113
24 大白路 2113 26 20 半 中 凹 中 0180 中 中 林缘 2 810 0119
25 关村 0132 13 8 阳 中 沟壑 中 0170 中 中 林缘 2 730 1124
26 关村 0144 13 0 半 中 平 中 0180 中 中 林缘 2 800 1180
27 关村 0175 13 0 半 中 平 中 0170 中 中 林内 2 800 1100
28 关村 0150 13 0 半 中 平 中 0160 中 中 林缘 2 830 0180
29 张家老菁 4106 30 15 阴 中 沟壑 中 0180 中 中 林内 2 740 0139
30 张家老菁 3141 30 32 阴 下 沟壑 中 0170 中 中 林内 2 740 0135
31 张家老菁 3153 30 20 半 中 沟壑 中 0170 中 中 林内 2 740 0134
32 张家老菁 0100 30 12 半 中 凹 中 0170 中 中 林内 2 750 0135
33 张家老菁 2191 22 25 阳 中 沟壑 中 0170 中 中 林内 2 740 0138
34 张家老菁 1162 22 18 半 中 沟壑 中 0170 中 中 林内 2 730 0137
35 张家老菁 4156 30 28 阴 下 沟壑 中 0160 中 中 林缘 2 730 0134
36 张家老菁 0155 30 23 半 下 凹 中 0180 中 中 林缘 2 740 0136
37 张家老菁 1179 30 28 阴 中 沟壑 中 0180 中 中 林内 2 740 0132
38 张家老菁 2186 30 10 半 中 沟壑 中 0170 中 中 林缘 2 740 0128
39 张家梁子 0167 10 17 半 中 凸 中 0160 中 中 林内 2 020 1120
40 张家梁子 0165 10 18 半 中 凸 中 0170 中 中 林内 2 020 1124
41 张家梁子 0176 10 17 阳 中 凹 中 0170 中 中 林内 2 020 1132
42 张家梁子 0169 10 20 阳 中 凸 中 0160 中 中 林内 2 030 1116
43 张家梁子 0171 10 22 半 中 凸 中 0170 中 中 林内 2 050 1168
44 张家梁子 0142 10 17 半 中 凸 中 0170 中 中 林内 2 060 1190
45 张家梁子 0183 10 18 半 中 凸 中 0170 中 中 林内 2 060 1120
46 张家梁子 1125 10 12 半 中 凸 中 0180 中 中 林内 2 070 1144
47 张家梁子 2125 10 22 半 中 沟壑 中 0180 中 中 林内 2 070 1160
48 张家梁子 1111 10 20 半 中 凹 中 0180 中 中 林内 2 000 1144
112第 2 期 杨松等 :华山松疱锈病发生与林分因子关系的研究 3
  为使定性因子参加计算 , 各定性因子按
其与病情指数的关系分别给予权重值 (表 3) ,
各定性因子权重值按各指标病情指数的平均
值的比值赋值。坡度按不同范围也给予权重
值 ,海拔、林龄、郁闭度、样地内松树密度以实
际值参加计算。
将变量输入计算机 ,运用 SPSS 统计软件 ,
采用 Stepwise2regression (逐步回归分析) [8 ]得以
下模型 :
表 3  调查因子权重值
因子 指标
权重



权重



权重



权重

坡向 阳 1 半 2 阴 4
坡位 中 1 下 2
地形 凹 1 平 2 凸 3 沟壑 3
林下卫生 好 1 中 1 差 5
林木长势 中 1 差 5
土壤肥力 中 1 差 5
样地位置 林内 1 林缘 2
坡度 16°以上 1 0~15° 2
Y (病情指数) = 61672 + 11778x9 - 21091 x2 + 01678 x7 - 71598 x8
其中林木长势 x9 ,样地内松树密度 x2 ,林内卫生状况 x7 ,郁闭度 x8 为主导因子 ,各因子相
关系数分别为 : r ( x9) = 01876 , r ( x7) = 01828 , r ( x2) = - 01327 , r ( x8) = 01188 , R = 01934 > R0101
= 01254 , 线性回归显著。各因子对病情指数影响程度大小依次为 :林木长势、林下卫生、样地
内松树密度、郁闭度。
312  东川二二二林场调查结果与分析
2002 年 4 月 10 日至 15 日 ,在东川二二二林场调查样地 43 块 ,调查数据见表 4。
表 4  东川二二二林场发病与林分因子调查( 2002204210 —15)
序号 样地名 病情指数
林龄/
a
坡度/
(°) 坡向 坡位 地形
林下
卫生 郁闭度
林木
长势
土壤
肥力
样地
位置
海拔/
m
密度/
(株·m - 2)
1 过磅站 6100 17 20 半 上 凸 中 017 中 中 林缘 3 160 0177
2 文家坟 0171 18 25 阳 中 沟壑 中 017 好 中 林内 3 030 0162
3 文家坟 1163 18 27 半 中 凹 中 018 中 中 林内 3 000 0173
4 文家坟 1173 17 16 阳 上 凹 中 018 中 中 林缘 3 010 0161
5 大牛场 1131 18 25 半 中 凹 中 016 好 中 林内 2 850 0157
6 大牛场 0 145 18 30 半 中 凸 中 016 好 中 林内 2 920 0145
7 石道班 0 100 18 25 半 中 凹 差 016 好 中 林内 2 820 0141
8 石道班 0116 18 25 半 中 凹 差 017 好 好 林内 3 030 0131
9 韭菜冲 4121 17 20 半 上 凸 中 016 中 中 林内 3 100 0174
10 韭菜冲 5148 17 20 阴 上 凹 中 017 中 中 林内 3 100 0168
11 韭菜冲 3146 16 20 半 上 凸 差 017 中 中 林内 2 990 0174
12 韭菜冲 1169 16 20 半 上 凸 中 018 好 好 林内 2 990 0165
13 韭菜冲 2124 16 25 半 上 凹 中 017 好 好 林内 2 990 0162
14 过磅站 6150 17 25 半 上 凸 中 017 中 中 林内 3 100 0170
15 过磅站 4175 17 25 阴 上 凸 差 016 中 中 林内 3 070 0182
16 马吃水 10100 17 20 阴 中 凸 差 016 中 中 林缘 3 040 0156
17 马吃水 7125 18 25 半 中 凹 中 017 好 中 林内 3 050 0150
18 218 5175 18 30 半 上 凸 中 018 好 好 林内 3 050 0170
19 218 5175 17 30 半 上 凸 中 018 中 中 林内 3 040 0162
20 218 10125 18 30 半 上 凸 中 018 中 好 林内 3 050 0180
21 218 3150 16 20 阳 上 凸 中 017 中 好 林内 3 070 0180
22 牛尖包 9125 17 25 阳 中 凸 中 018 好 好 林内 3 030 0179
23 牛尖包 2150 18 25 半 中 凸 中 016 好 好 林内 3 010 0151
212 林  业  科  学  研  究 第 16 卷
续表 4
序号 样地名 病情指数
林龄/
a
坡度/
(°) 坡向 坡位 地形
林下
卫生 郁闭度
林木
长势
土壤
肥力
样地
位置
海拔/
m
密度/
(株·m - 2)
24 牛尖包 3100 17 25 半 中 凹 中 016 好 好 林内 2 980 0148
25 牛尖包 10175 18 30 阴 中 凸 中 016 好 好 林内 2 920 0135
26 六房凹 2107 18 25 半 中 凸 差 017 中 中 林内 2 990 0136
27 六房凹 0161 18 25 半 中 凹 差 017 好 中 林内 2 990 0157
28 滑石板 0187 16 30 半 上 凸 中 017 中 中 林缘 3 000 0174
29 滑石板 0126 18 30 半 中 凹 中 017 中 中 林缘 2 900 0176
30 滑石板 0126 18 30 半 中 凹 中 018 中 中 林内 2 900 0158
31 滑石板 0153 18 25 半 中 凹 中 017 中 中 林内 2 880 0157
32 零公里 1181 18 27 半 上 凹 中 018 中 中 林内 2 890 0150
33 零公里 0162 18 25 阳 上 凸 中 017 中 中 林内 2 880 0149
34 板山沟 9116 18 30 半 中 凹 中 018 中 中 林内 3 030 0132
35 板山沟 5183 18 30 半 中 凸 中 018 中 中 林内 3 120 0148
36 板山沟 4178 18 30 半 中 凸 中 018 中 中 林内 3 100 0181
37 板山沟 51102 18 35 半 下 沟壑 差 019 差 中 林缘 2 900 0169
38 板山沟 2176 18 35 半 下 沟壑 中 018 中 中 林内 2 930 0169
39 板山沟 4100 18 35 半 中 凹 中 018 中 中 林内 3 000 0185
40 板山沟 6159 18 35 半 上 凹 中 018 中 中 林内 3 000 0149
41 板山沟 8139 18 20 半 上 凹 中 019 差 中 林缘 3 020 0162
42 板山沟 3100 18 30 阴 上 凹 好 017 好 中 林内 3 030 0137
43 板山沟 12166 16 25 阴 中 凹 中 017 差 中 林内 3 010 0161
  为使定性因子参加计算 ,各定性因子按其
与病情指数的关系分别给予权重值 (表 5) ,各
定性因子权重值按各指标病情指数的平均值
的比值赋值。坡度按不同范围也给予权重值 ,
海拔、林龄、郁闭度、样地内松树密度以实际值
参加计算。
经数据处理 (同巧家县数据处理方法) 得
以下模型 :
Y (病情指数 ) = - 91022 + 21115 x5 +
71832 x9 + 21154 x8 表 5  调查因子权重值因子 指标 权重值 指标 权重值 指标 权重值坡向 阳 1 半 2 阴 3坡位 上 2 中 1 下 8地形 凹 1 凸 2 沟壑 6林下卫生 好 1 中 2 差 3林木长势 好 1 中 2 差 8土壤肥力 好 1 中 2 差 2样地位置 林内 1 林缘 3坡度 16°~25° 1 26°以上 2
  其中坡位 x5 ,林木长势 x9 ,郁闭度 x8 为主导因子 ,各因子偏相关系数分别为 : r ( x5) =
01586 , r ( x9) = 01660 , r ( x8) = 01362 , 复相关系数 R = 01759 > R0101 = 01254 ,线性回归显著。各
因子对病情指数影响程度从大到小依次是 :林木长势、坡位、郁闭度。
313  关键因子分析
31311  影响华山松疱锈病发生的主导林分因子 在巧家县主导因子为林木长势 x9、样地内松
树密度 x2、林内卫生状况 x7、郁闭度 x8 ;它们的相关显著程度顺序由大到小为 :林木长势 →林
下卫生 →样地内松树密度 →郁闭度 ;在东川二二二林场的主导林分因子为 :坡位 x5、林木长势
x9、郁闭度 x8 ,它们的相关显著程度顺序由大到小 :林木长势 →坡位 →郁闭度。
312第 2 期 杨松等 :华山松疱锈病发生与林分因子关系的研究 3
31312  影响两地相同的主导林分因子  林木长势和郁闭度。在相同林龄、相似的环境条件
下 ,长势好的林分抗病力和受害后恢复的能力强 ,所以发病较轻 ,反之发病较重 ;郁闭度的大小
对林间小气候有显著影响 ,郁闭度适中的林分 ,光照、温度、湿度等不利于病原菌的生长和传
播 ,反之发病则较重[5 ] 。
31313  两地不同的主导因子 在巧家为样地内松树密度和林内卫生状况 ,东川二二二林场为
坡位。巧家由于树龄差异较大 ,抚育管理不一 ,一些林分松树密度或林内卫生状况差异较大 ,
对郁闭度和林木长势都有影响 ,进而直接影响病害的发生 ;东川二二二林场 ,由于树龄相近 ,管
理力度相似 ,林内卫生状况和松树密度相差不大 ,因而对病害影响较小 ,另外东川二二二林场
由于坡度大 ,水土流失严重 ,上坡土壤肥力差 ,华山松长势较差 ,病害发生严重 ;而下坡由于温
湿度适宜 ,适合转主寄主生长 ,故发病较严重。
4  小结
研究结果表明 ,影响巧家县和东川二二二林场病害的主导林分因子有一定差异 ,这就为两
地采用有针对性的林业技术防治措施、对现有华山松疱锈病发生基地的改造、持续控制病害以
及今后营造抗病林分提供依据和治理技术措施。
根据华山松疱锈病发生与林分条件关系的调查研究结果 ,作者提出如下防治方法 :
(1)加强对现有林分的经营管理 ,提高林木长势 ,增加林木抗病能力 ;同时开展适时修枝、
间伐等抚育管理 ,改善林内环境和林内卫生。
(2)营造华山松林时应采用“适地适树 ,合理密度 ,合理混交”的原则 ,营造抗病林分 ,发挥
自然控制作用。
(3)培育抗病品种[9 ] 。在感病严重的林分挑选健康华山松 ,进行种子繁育或无性繁殖 (嫁
接) ,经过接种试验 ,筛选并培育出抗病品种。
(4)针对华山松疱锈病潜育期长的特点 ,对发生华山松疱锈病周围的未发病林分加强系统
监测 ,做到早发现早治理。
(5)适时开展化学防治 ,在锈孢子器始见期 ,可用松焦油、2 %粉锈宁等化学药剂涂干 ,能有
效控制华山松疱锈病[5 ] 。
参考文献 :
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[3 ]  杨斌 ,周彤 1 云南省华山松疱锈病研究[D] . 云南省植物病理重点实验室论文集 ,1998. 2 :295~305
[4 ]  杨佐忠 ,金德强. 华山松疱锈病菌及其转主的初步研究[J ] . 森林病虫通讯 ,1991 (3) :13~14
[5 ]  杨佐忠 ,金德强 ,粟安全 ,等. 华山松疱锈病综合防治技术研究[J ] . 森林病虫通讯 ,1997 (1) :24~26
[6 ]  景耀 ,张星耀 ,路雅彬. 华山松疱锈病的调查研究初报[J ] . 陕西林业科技 ,1986 (1) :30~35
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412 林  业  科  学  研  究 第 16 卷
Study on Relationship between Forest Factors and Occurrence of
Pinus armandii Blister Rust
 YANG Song1 , XIE Kai2li1 , CHEN Liou2shan2 , SUN Tian2hua3
(1. Conservation Biology Faculty , Southwest Forestry College , Kunming  650224 , Yunnan , China ;
2. Forestry Bureau of Qiaojia County ,Yunnam Province ,Qiaojia  654600 ,Yunnan ,China ;
31Forestry Bureau of Dongchuan ,Yunnan Province ,Dongchuan  654100 ,Yunnan ,China)
Abstract : Through typical sampling technique , the relationship between forest factors and occurrence of Pinus
armandii blister rust was studied in 2222Forest Farm and Qiaojia County. It was found that the key forest factors
in these two places are different . In 2222Forest Farm , the key forest factors are the tending status of trees , slope
position and sanitation conditions under trees , but that in Qiaojia County are the tending status of trees , the
density of trees , sanitation conditions under trees and canopy density. The results provide some references for
forest management and sustainable control of Pinus armandii blister rust .
Key words : forest factors ; Pinus armandii blister rust ; regression analysis
512第 2 期 杨松等 :华山松疱锈病发生与林分因子关系的研究 3