农田林网中大斑啄木鸟对光肩星天牛控制作用的研究

论文摘要

以光肩星天牛为主的杨树天牛是我国北方地区杨树林中最重要的害虫之一。上个世纪九十年代以来,杨树天牛的大规模发生给天敌鸟类提供了丰富的食物资源,大斑啄木鸟的种群数量有了明显的增长,并在一定程度上抑制了杨树天牛的发生和危害。本文以内蒙古乌拉特前旗地区的农田防护林作为研究对象,对该地区大斑啄木鸟的基础生物学和营养生态学进行了调查和分析,研究了大斑啄木鸟对光肩星天牛的控制作用,同时对农田林网条件下大斑啄木鸟的巢位和栖息地进行了深入的分析,并在此基础上开展了人工招引大斑啄木鸟技术研究。主要研究结果如下:1.对农田林网条件下大斑啄木鸟的繁殖生物学和日间行为模式进行了深入的分析和研究,结果发现:大斑啄木鸟的繁殖期为4月上旬至6月中旬,日产卵一枚,窝卵数4-7枚,抱窝时长13d左右,孵化成功率约为51.52%,雏鸟第25天第一次飞离巢洞,育雏成功率为88.42%左右;觅食和啄食是大斑啄木鸟的主要活动行为,夏季具午间休息习性,日间行为节律明显,而冬季没有午休习性,日间行为节律不明显,不同性别大斑啄木鸟的日间行为差异不显著,但大斑啄木鸟在不同季节之间的日间行为差异极为显著,夏季活动时间明显长于冬季。2.首次对农田林网条件下大斑啄木鸟的营养生态学进行系统的研究,明确了大斑啄木鸟不同季节的取食量、大斑啄木鸟对光肩星天牛的啄食率和啄食成功率,以及对取食对象和取食部位的选择性等,并对利用大斑啄木鸟控制光肩星天牛提出了合理的人为干扰措施。大斑啄木鸟春季、夏季和冬季的日取食次数分别为49.75±8.73次/天,57.75±8.68次/天和37.62±6.07次/天,对光肩星天牛幼虫的取食次数分别为1.58±0.27头/天,1.26±0.19头/天和11.91±1.92头/天,冬季是大斑啄木鸟控制光肩星天牛的主要季节;不考虑季节等其它因素的影响,大斑啄木鸟对光肩星天牛的啄食率为30.72%±29.06%,啄食成功率为88.33%±25.00%,不同季节的啄食率和啄食成功率存在一定的差异,且在枝干上的啄食次数明显高于主干,对小幼虫的啄食成功率明显高于大幼虫,但在觅食过程中,对幼虫大小没有明显的选择性。另外,大斑啄木鸟在枯死部位上的取食时间明显多于活立部位。根据以上调查结果,可以人为减少林地内的枯死木数量和清除枯死部位,增加大斑啄木鸟在活立部位的取食时间,从而提高对光肩星天牛的控制效果。3.首次拟合出大斑啄木鸟对光肩星天牛的控制作用功能反应模型,明确了大斑啄木鸟对光肩星天牛的控制域值和控制效果。联合虫口密度和有虫株率可以很好地拟合出大斑啄木鸟对光肩星天牛的捕食作用功能反应模型,但不同季节的反应模型有所不同,冬季（夏季～冬季）和春季（冬季～春季）期间的捕食率与虫口密度和有虫株率呈反比关系,而夏季（春季～夏季）呈正比关系;以虫口密度计算,与对照样地相比,大斑啄木鸟对光肩星天牛的控制效果可以达到42.05%;对于不同光肩星天牛危害程度的样地,大斑啄木鸟的控制范围也不相同,轻度危害的林地1对大斑啄木鸟平均可以控制86.32±58.34公顷林地,中度危害的控制范围为53.51±12.99公顷,重度危害的控制范围为30.52±6.84公顷;在光肩星天牛的暴发期清除高虫口密度的被害木,可以有力地提高大斑啄木鸟对光肩星天牛的控制效果,实现对光肩星天牛的长期可持续控制目标。4.首次对农田林网条件下大斑啄木鸟的巢位和栖息地进行系统的分析和研究,结果发现:大斑啄木鸟一年内有两个筑巢高峰,即入冬之前和春季育雏期,一年内平均每对大斑啄木鸟的新筑巢数为5.40±1.97个,影响其巢位选择的主要因子是树龄、树高、心腐程度、隐蔽度和避雨情况等,鸟巢的洞口方向主要分布于北向、东北和东向;影响大斑啄木鸟栖息地选择的主要因子是枯立木比例、有无片林、林地内主要树木的树龄、树高、胸径和食物丰富度等,平均每对大斑啄木鸟的栖息地面积为72.53±38.01公顷,变化范围为27.02～150.45公顷。5.首次在农田林网条件下开展人工招引大斑啄木鸟研究,提出了人工招引大斑啄木鸟的技术要点。人工挂巢招引大斑啄木鸟应该在有大斑啄木鸟活动痕迹、枯立木少且林带整齐的林地内进行;挂巢时间在3月上旬之前,每年挂巢一次,每对大斑啄木鸟挂6～8个木段;巢木直径≥20cm,具有心腐和突起;挂巢高度3.5m左右,巢位间距可以设为100m左右,挂巢方向为北向、东北或者东向;木段应挂置在林带的中央,可以采用一字形或平行状排列。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1.引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 杨树天牛发生现状
• 1.1.2 杨树天牛的防治现状
• 1.2 杨树天牛的生物防治与大斑啄木鸟研究进展
• 1.2.1 杨树天牛生物防治研究进展
• 1.2.1.1 利用天敌昆虫防治杨树天牛
• 1.2.1.2 利用病原微生物防治杨树天牛
• 1.2.1.3 利用寄生线虫防治杨树天牛
• 1.2.1.4 利用食虫鸟类防治杨树天牛
• 1.2.2 大斑啄木鸟研究进展
• 1.2.2.1 形态描述、分类地位及分布状况
• 1.2.2.2 基础生物学
• 1.2.2.3 繁殖生物学
• 1.2.2.4 营养生态学
• 1.2.2.5 巢位与栖息地研究
• 1.2.2.6 利用大斑啄木鸟控制蛀干害虫研究
• 1.3 研究目的和意义
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究意义
• 1.4 研究思路
• 1.5 研究特色与创新之处
• 1.5.1 研究特色
• 1.5.2 创新之处
• 2 研究区域自然概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 气候特征
• 2.3 土壤特性
• 2.4 植被类型
• 2.5 光肩星天牛的发生情况和大斑啄木鸟的分布状况
• 3 大斑啄木鸟基础生物学研究
• 3.1 大斑啄木鸟繁殖生物学调查
• 3.1.1 研究方法
• 3.1.1.1 样地设置
• 3.1.1.2 调查方法
• 3.1.2 结果与分析
• 3.1.2.1 营巢和交配
• 3.1.2.2 产卵和孵化
• 3.1.2.3 育雏
• 3.1.3 讨论
• 3.1.3.1 营巢和交配
• 3.1.3.2 产卵和孵化
• 3.1.3.3 育雏
• 3.2 大斑啄木鸟日间行为模式研究
• 3.2.1 研究方法
• 3.2.1.1 样地设置与调查方法
• 3.2.1.2 数据处理
• 3.2.2 结果分析
• 3.2.2.1 大斑啄木鸟日间行为模式
• 3.2.2.2 不同性别大斑啄木鸟的日间行为差异
• 3.2.2.3 不同季节大斑啄木鸟的日间行为差异
• 3.2.3 讨论
• 3.2.3.1 大斑啄木鸟日间行为模式
• 3.2.3.2 不同性别大斑啄木鸟之间的行为差异
• 3.2.3.3 大斑啄木鸟不同季节之间的行为差异
• 3.3 大斑啄木鸟和其它几种非啄木鸟类的生态位与竞争
• 3.3.1 研究方法
• 3.3.1.1 样地设置
• 3.3.1.2 调查方法
• 3.3.1.3 分析方法
• 3.3.2 结果与分析
• 3.3.2.1 活动空间生态位及竞争
• 3.3.2.2 取食空间生态位及竞争
• 3.3.3 讨论
• 3.3.3.1 活动空间生态位及竞争
• 3.3.3.2 取食空间生态位及竞争
• 4 大斑啄木鸟营养生态学研究
• 4.1 食物资源、食性组成和取食量研究
• 4.1.1 研究方法
• 4.1.1.1 伐木解剖调查
• 4.1.1.2 跟踪观察
• 4.1.2 结果与分析
• 4.1.2.1 大斑啄木鸟的食物资源
• 4.1.2.2 前山地区和套区蛀干害虫的种类和虫口密度分析
• 4.1.2.3 大斑啄木鸟的食性组成和取食量
• 4.1.3 讨论
• 4.1.3.1 大斑啄木鸟的食物资源和食性组成
• 4.1.3.2 大斑啄木鸟的食性转移
• 4.1.3.3 大斑啄木鸟的取食量
• 4.2 对光肩星天牛的啄食率和啄食成功率研究
• 4.2.1 研究方法
• 4.2.1.1 啄食率与啄食成功率的概念
• 4.2.1.2 调查方法
• 4.2.1.3 数据处理
• 4.2.2 结果与分析
• 4.2.2.1 大斑啄木鸟对光肩星天牛幼虫的啄食率
• 4.2.2.2 大斑啄木鸟对光肩星天牛幼虫的啄食成功率
• 4.2.3 讨论
• 4.2.3.1 大斑啄木鸟对光肩星天牛幼虫的啄食率
• 4.2.3.2 大斑啄木鸟对光肩星天牛幼虫的啄食成功率
• 4.3 大斑啄木鸟取食空间研究
• 4.3.1 调查方法
• 4.3.2 结果与分析
• 4.3.2.1 大斑啄木鸟对不同空间的取食选择
• 4.3.2.2 大斑啄木鸟对枯死部位和活立部位的取食选择性
• 4.3.3 讨论
• 4.3.3.1 大斑啄木鸟对不同空间的取食选择性
• 4.3.3.2 大斑啄木鸟对枯死部位和活立部位的取食选择性
• 5 大斑啄木鸟对光肩星天牛的控制作用研究
• 5.1 大斑啄木鸟对光肩星天牛控制情况的历史资料分析
• 5.1.1 研究方法
• 5.1.2 结果与分析
• 5.1.3 讨论
• 5.2 大斑啄木鸟对光肩星天牛的捕食作用研究
• 5.2.1 研究方法
• 5.2.1.1 标记捕食作用研究
• 5.2.1.2 捕食作用功能反应模型研究
• 5.2.2 结果与分析
• 5.2.2.1 标记捕食作用
• 5.2.2.2 捕食作用功能反应模型
• 5.2.3 讨论
• 5.2.3.1 标记捕食作用
• 5.2.3.2 捕食作用功能反应模型
• 5.3 大斑啄木鸟对光肩星天牛的控制效果研究
• 5.3.1 研究方法
• 5.3.1.1 控制效果研究
• 5.3.1.2 控制范围研究
• 5.3.2 结果与分析
• 5.3.2.1 控制效果
• 5.3.2.2 控制范围
• 5.3.3 讨论
• 5.3.3.1 控制效果
• 5.3.3.2 控制范围
• 5.3.3.3 防治措施建议
• 6 大斑啄木鸟巢位与栖息地研究
• 6.1 大斑啄木鸟巢位研究
• 6.1.1 研究方法
• 6.1.2 结果与分析
• 6.1.2.1 影响大斑啄木鸟巢位选择的主要因子
• 6.1.2.2 巢位高度、巢树种类和巢向分布特征
• 6.1.2.3 巢位分布类型研究
• 6.1.2.4 筑巢时间和筑巢数量
• 6.1.3 讨论
• 6.1.3.1 影响大斑啄木鸟巢位选择的主要因子
• 6.1.3.2 巢位高度、巢树种类和巢向分布特征
• 6.1.3.3 巢位分布模型
• 6.1.3.4 筑巢时间和筑巢数量
• 6.2 大斑啄木鸟栖息地研究
• 6.2.1 研究方法
• 6.2.2 结果与分析
• 6.2.3 讨论
• 7 人工挂巢招引大斑啄木鸟技术研究
• 7.1 预备试验
• 7.1.1 研究方法
• 7.1.2 结果与分析
• 7.1.2.1 大斑啄木鸟对林带的选择性
• 7.1.2.2 挂巢时间分析
• 7.1.2.3 木段特性对利用率的影响
• 7.1.2.4 挂巢位置分析
• 7.1.3 结论
• 7.2 人工挂巢技术研究
• 7.2.1 研究方法
• 7.2.1.1 挂巢数量研究
• 7.2.1.2 挂巢高度研究
• 7.2.1.3 木段排列方式研究
• 7.2.2 结果与分析
• 7.2.2.1 挂巢数量研究
• 7.2.2.2 挂巢高度研究
• 7.2.2.3 木段排列方式研究
• 7.2.2.4 挂巢间距研究
• 7.2.3.讨论
• 7.2.3.1 挂巢时间
• 7.2.3.2 挂巢数量
• 7.2.3.3 挂巢高度
• 7.2.3.4 木段排列方式和挂巢间距
• 7.2.3.5 挂巢方向和巢木选择
• 7.2.3.6 人工挂巢的林地选择
• 8 总结与展望
• 8.1 总结
• 8.2 展望
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介
• 在读期间获得成果及论著目录
• 致谢
• 附图