劉根宇 甄剛 賈甲 陳楠 劉斌 劉建國 盧蓬蓬 趙智慧 魏琮



摘 要 對天津薊州區獨樂寺古建筑群昆蟲多樣性進行系統調查,并對危害建筑、設施、重要文物和古樹的害蟲進行了綜合防治研究。結果表明,寺內發生的昆蟲共計12目37科66種,其中有害昆蟲5目10科17種。危害古建筑木質構件和泥塑雕像等文物的主要是花斑皮蠹(Trogoderma variabile),危害古建筑室外木構件的主要為黑顎條蜂(Anthophora melanognatha)和黃胸木蜂(Xylocopa appendiculata),黑顎條蜂及十二斑毛斑蜂(Melecta duodecimmaculata)也在壁畫和泥塑上筑巢危害;危害古樹的主要為白蠟脊虎天牛(Xylotrechus rufilius)等害蟲。另外,山斑大頭泥蜂(Philanthus triangulum)在山門等處掘土筑巢,造成的危害比較嚴重。在相關害蟲發生期、危害部位和習性調查基礎上,綜合采用色板、黑光燈、糖醋液誘殺和藥物噴灑、注桿、滴孔、藥棉填塞、熏蒸等方法,對各類害蟲進行了防治,取得良好效果。
關鍵詞 古建筑;壁畫;泥塑;昆蟲多樣性;害蟲綜合防治
天津薊州區的獨樂寺又名大佛寺,占地面積約1.6萬m2,始建應不晚于隋代,遼代統和二年(公元984年)重建,為中國僅存三大遼代寺院之一,歷史已逾千年[1]。獨樂寺的山門、觀音閣、韋馱亭、報恩寺、乾隆行宮等建筑,構成了規模蔚為壯觀的古代廟宇建筑群。
獨樂寺在歷史上曾有過多次大規模修繕,最早一次是在遼代[1]。近年來,寺內一些古建筑和珍貴泥塑、壁畫等文物受到害蟲危害,尤其是山門和觀音閣的部分木構件及相關文物被蛀蝕形成許多孔洞,影響文物安全及觀賞。觀音閣的十一面觀音像為中國現存最大的泥塑雕像[2],該塑像及兩側的脅侍塑像與山門處的天王塑像等也遭受不同程度蟲害。觀音閣內元代繪制、明代重描的壁畫為該寺重要文物[3],所繪十六羅漢及兩大明王經年已久,仍栩栩如生;但因自然風化及歷史上多次被用做校舍或駐軍等,壁畫一些部位多布釘孔或局部剝落,并出現害蟲掘洞筑巢現象,有些已深達由麻絲、稻草、細砂和泥土等混筑而成的粗泥層[3],影響文物的安全保護及觀賞、研究價值。
鑒于以上情況,本研究在前期對獨樂寺文物主要害蟲種類及發生期詳細調查基礎上, 2022年4-7月對該寺古建筑群再次開展了昆蟲多樣性系統調查和關鍵害蟲綜合防治,并于2023年 ?3-4月在文物害蟲的主要活動期,對防治效果進行檢查評估。相關結果為獨樂寺文物害蟲防治提供科學依據,更為華北地區其他古建筑區的害蟲風險評估、預防性保護提供參考資料。
1 材料與方法
1.1 研究區域
對獨樂寺內所有建筑設施及周邊環境進行昆蟲(害蟲)多樣性調查,并對寺內相關文物本體遭受蟲害情況進行全面調查,包括古建筑外圍木構件(檐椽、飛子等)、內部木構件、壁畫、觀音像、木雕佛像、天王像等,以及山門地表(地磚縫)、地基及寺內唐柏、茱萸、油松、刺槐等古樹名木,并在此基礎上對相關害蟲進行了綜合防治研究。
1.2 昆蟲樣本采集及多樣性調查
為準確掌握重要害蟲的發生情況,結合前期對古建筑與文物保存狀況及主要害蟲種類與發生期調查結果,于2022年4-7月及2023年3-4月,在泥塑、壁畫和古建筑等文物害蟲的主要發生期,采用掃網法進行昆蟲(害蟲)采集,同時利用昆蟲不同趨性對各類昆蟲(害蟲)進行誘集和種群數量統計分析。
在寺內不同地點懸掛大小為20 cm×24 cm黃色、藍色誘蟲板,進行昆蟲誘集調查及防治;誘蟲板每10 d更換1次,用離型紙隔開后取回,進行物種鑒定和種群數量統計。
利用昆蟲的趨光性,在主要害蟲發生期,每天19:30至次日5:30,架設黑光燈進行誘集,每2 h對誘集到的昆蟲進行1次收集,鱗翅目昆蟲用乙酸乙酯毒瓶殺死后裝入三角紙袋中保存,其他昆蟲放入95%乙醇中保存,待后續鑒定和種群數量統計。
將白砂糖、醋、白酒、90%敵百蟲、水按照6∶3∶1∶1∶10比例制成糖醋液[4],放置于山門、觀音閣及古樹下(唐柏、茱萸、油松、刺槐等),誘集并防治相關害蟲;糖醋液每3 d更換1次,誘集到的昆蟲存放于95%酒精中,待后續物種鑒定和種群數量統計。
此外,在文物及古建筑害蟲的主要發生期,對獨樂寺周圍環境及寺內山門、觀音閣一層、暗閣和三層及獨樂寺所屬區域(白塔寺、魯班廟、文廟)的有害昆蟲進行系統調查和標本采集,記錄危害的位置(部位)、害狀及損害程度。
1.3 物種的分類鑒定
對采集到的各類昆蟲,在解剖鏡及顯微鏡下根據形態特征進行鑒定;對根據形態特征難以準確鑒定到具體種類的標本,進一步采用DNA條形碼技術(DNA-barcoding)進行分子鑒定,標準引物為LCO1490 (5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′)和HCO2198 (5′-TAAAC TTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′)[5]。
1.4 關鍵害蟲防治
根據蛀干害蟲的危害特點和生物學習性,針對危害寺內古樹的蛀干類害蟲,使用質量濃度為500 mg/L的40%辛硫磷乳油噴灑樹體,并在樹干基部距地面30 cm處打5個小孔,分別注入5 mL的15%吡蟲啉乳油后,用濕黏土封口進行防治;同時采用黑光燈、誘蟲板及糖醋液誘集法進行綜合防治。
針對觀音閣暗閣內籬笆擋墻上的花斑皮蠹(Trogoderma variabile)及衣魚(Lepisma spp.)等害蟲,清理受害部位及周圍的木屑后,在受害部位噴灑質量濃度為500 mg/L的10%氯氰菊酯乳油,并放置糖醋液誘殺害蟲。對暗閣內的椽尾及中柱上花斑皮蠹等害蟲,在清掃木屑后,將40%辛硫磷乳油滴入蟲孔后塞上棉花進行防治,并每天定時用內窺鏡觀察、統計各蟲洞有無新木屑產生。觀音閣壁畫及三層清代木雕佛像上的花斑皮蠹及衣魚等害蟲,用蘸有62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油藥棉填充蟲洞和使用純度為99%的硫酰氟氣體熏蒸及56%磷化鋁片劑熏蒸進行防治。此外,分別采用黑光燈和糖醋液對花斑皮蠹成蟲、幼蟲進行誘集防治。
針對古建筑木構件上的黑顎條蜂(Anthophora melanognath)、黃胸木蜂(Xylocopa appendiculata)等害蟲,選擇10%氯氰菊酯乳油、5%啶蟲脒乳油和40%辛硫磷乳油,進行藥劑種類和濃度篩選預試驗。預試驗采用浸蟲法[6-8],每種處理選取15只黑顎條蜂,設3個重復和清水對照,觀察統計蟲口死亡率;篩選出效果最好的藥劑后,進一步進行濃度梯度稀釋,確定最佳施用濃度后進行防治。對于不適合使用液態藥劑處理的木構件,將磷化鋁片劑放入木構件縫隙之中,并用棉花封住,72 h后取出藥劑及死亡蟲體。對觀音閣壁畫及泥塑上的黑顎條蜂,采用藥棉法(10%氯氰菊酯乳油)進行防治;同時在其發生期,于寺內及周邊顯花植物上懸掛誘蟲色板進行防治。
對山門及周圍地面筑巢危害的山斑大頭泥蜂(Philanthus triangulum),將每20塊地磚劃為一個處理區,并設空白對照區及清水處理區。處理區分別用10%氯氰菊酯乳油、5%啶蟲脒乳油、40%辛硫磷乳油3種藥劑,分別稀釋至質量濃度為500 mg/L、250 mg/L、125 mg/L、62.5 mg/L,噴灑巢穴,并每天定時統計地面排土巢穴數,確定防治的最佳藥劑及濃度后進行全面噴灑防治。
2 結果與分析
2.1 昆蟲多樣性統計
2.1.1 誘捕法調查結果 采用色板法共采集到8目24科34種昆蟲,其中包括中華蜜蜂、蚜繭蜂、草蛉等少量益蟲;黑顎條蜂對藍色誘蟲板有強趨性。采用黑光燈共誘集到5目14科22種昆蟲,其中鞘翅目昆蟲最多,鱗翅目次之;寺內昆蟲的活動時間多集中于19:30至次日1:30左右,但鞘翅目昆蟲主要活動時間為 ?19:30至23:30;其中,花斑皮蠹活動盛期為21:30至23:30,家茸天牛(Trichoferus campestris)及中華裸角天牛(Megopis sinica)的主要活動時間為20:30至23:30。采用糖醋液共誘集到5目14科16種昆蟲,糖醋液對家茸天牛、花斑皮蠹(幼蟲)、山斑大頭泥蜂及金龜科等害蟲具有很好的誘集效果。
通過以上采集方法共采集到10目35科57種昆蟲(表1),其中大部分種類為環境昆蟲,不對古建筑、文物造成危害,或危害較輕。
2.1.2 主要害蟲定點調查結果 經系統定點調查,共發現對古建筑泥塑、壁畫等文物及寺內古樹名木造成直接危害的害蟲5目10科17種,這些害蟲在獨樂寺的具體發生位置、危害部位等詳見表2。此外,在白塔寺的觀音殿、地藏殿、大雄寶殿等處也發現螞蟻、跳蟲、衣魚、雪松長足大蚜及家茸天牛等昆蟲活動,造成殿前中柱基部腐朽、漆皮脫落加重,并對油松等古樹造成一定程度的危害。[FL)]
在這17種害蟲中,危害最為嚴重的是鞘翅目的天牛、花斑皮蠹和膜翅目的黑顎條蜂、黃胸木蜂、山斑大頭泥蜂等害蟲。天牛主要危害寺內古木,其中唐柏主干多處出現扁圓形的成蟲羽化孔,油松、刺槐、茱萸等樹木主干均出現天牛幼蟲鉆蛀取食危害造成的孔道。花斑皮蠹主要危害古建筑木構件、暗閣內擋墻、觀音閣壁畫和清代木雕佛像;暗閣內擋墻檀條受蛀率達90%,整面擋墻蟲洞共計348個,已嚴重損壞;暗閣內約有15%的椽末端遭受蟲蛀(蟲洞共計68個),中柱中有24%遭受蟲蛀(蟲洞共計35個);觀音閣三樓清代木雕佛像局部受損較重,腿部遍布蟲洞,表面顏料層已大面積脫落,導致內部填充物暴露;觀音閣一層從遼代保存至今的須彌壇上一些部位雕刻的花紋被蛀后出現糟朽、開裂、斷樣。山斑大頭泥蜂主要在寺內地磚縫隙處和地基進行筑巢危害,巢穴深達40~55 cm,每只山斑大頭泥蜂每天排土體積約50 mL,山門處地磚縫隙間滿布該害蜂掘土營巢排出的土堆。
對古建筑室外部分的木構件危害最為嚴重的是黑顎條蜂和黃胸木蜂這兩種鉆蛀性害蟲。黑顎條蜂種群數量大,主要危害古建筑的木構件、觀音閣壁畫及十一面觀音像,其筑巢、產卵行為導致木構件、壁畫和泥塑上出現現有孔洞擴大及表層顏料或顏料層剝落現象。黃胸木蜂則多直接在山門及觀音閣等建筑物的檐椽、飛子等構件上打洞產卵,該害蟲的蛀入孔近圓形,孔徑多在10 mm以上。這兩種害蜂目前在山門和觀音閣檐椽、飛子、牌匾等處的具體危害部位及密度如圖1所示。[FL)]
2.2 主要害蟲的危害習性及防治措施
2.2.1 天牛科昆蟲 每年6月中、下旬為白蠟脊虎天牛(X.rufilius)、中華裸角天牛(M.sinica)、星天牛(A.chinensis)、家茸天牛(T.campestris)等蛀干害蟲的活動盛期,主要以幼蟲、成蟲蛀食樹木纖維。新孵化的幼蟲在樹干表面取食形成蛀入孔(孔徑1~2 mm),并鉆入樹干進行為害;老熟幼蟲在羽化為成蟲時造成圓形或橢圓形羽化孔(孔徑大于5 mm),成蟲取食樹皮補充營養,并在咬出的刻槽中產卵,對古樹長勢造成影響。
物理防治:家茸天牛成蟲對糖醋液有趨性,可用糖醋液誘集;家茸天牛和中華裸角天牛成蟲趨光性較強,可用黑光燈誘集;白蠟脊虎天牛成蟲趨色性強,可利用黃板誘集。2022年6月15日開始,分別采用糖醋液、黑光燈、誘蟲色板對上述天牛進行物理誘集防治,誘集到的蟲口數量變化如圖2所示。在誘集防治期間,因6月22日夜間出現雷陣雨、溫度驟降,誘集到的蟲口數量明顯 ?減少。
化學防治:2022年6月17日,對寺內古樹樹身及周圍地面噴灑質量濃度為500 mg/L的40%辛硫磷乳油,并使用15%吡蟲啉乳油進行注干處理。用藥后3 d內,在樹體周圍地面共收集到死亡的星天牛17只、中華裸角天牛24只、白蠟脊虎天牛36只;第4天起,古樹下未再出現天牛尸體。用藥后第8天起,采用糖醋液、黑光燈、誘蟲色板進行的誘集防治未再誘到活體天牛成蟲(圖2)。
2.2.2 花斑皮蠹(T. variabile) 該害蟲幼蟲3月下旬、成蟲6月下旬在寺內出現,可活動至9月下旬。其幼蟲和成蟲均蛀食木構件,也取食其他昆蟲和鳥類、蝙蝠的尸體及排泄物,成蟲在木構件縫隙產卵,孵化后的幼蟲蛀入木構件并長期在其中蛀食。受害木構件表面多布密集、細小的圓形孔洞(孔徑1~2 mm),蟲道向內縱橫延伸,受害木構件下方常出現成堆粉狀蛀屑。
物理防治:2022年6月15日,在山門處懸掛黑光燈,利用花斑皮蠹成蟲的趨光性進行誘集防治,其成蟲上燈高峰期集中在21:30-23:30, ?經10 d的誘集防治,共誘集到成蟲464頭(圖3)。另外,自2022年6月16日開始,利用花斑皮蠹幼蟲的趨化性,在觀音閣暗閣、內擋墻及木雕佛像 ?等處,用糖醋液進行誘集防治,共誘集到幼蟲 ?16頭。
化學防治:2022年6月16日,對觀音閣暗閣內的籬笆擋墻受蛀處噴灑質量濃度為500 mg/L的10%氯氰菊酯乳油,經處理后再無新的木屑排出。同日,用40%辛硫磷乳油對暗閣內椽尾部及中柱受蛀處的蟲洞進行滴孔處理,施藥1 d后,活動蟲口數量從前一天的83只下降至45只;施藥后第9天,所有洞口已無木屑排出(圖4)。隨后,用鐵絲將洞內死蟲勾出,防止其腐爛發霉;然后再次使用40%辛硫磷乳油對所有蟲孔進行滴孔處理,確保根除所有害蟲。此外,對觀音閣壁畫及觀音閣三層清代木雕佛像的蟲孔,用蘸有62.5? ?mg/L的10%氯氰菊酯乳油藥棉填充蟲洞,2 h后取出藥棉及蟲體,花斑皮蠹已全部被殺死。經上述綜合防治后,各處放置的糖醋液未再誘集到花斑皮蠹幼蟲。
2023年3月20日,對寺內花斑皮蠹的防治效果進行檢查發現,暗閣內籬笆擋墻處已無木屑排出,但暗閣內椽尾部及中柱受蛀處仍有14個蟲洞排出新木屑,隨即用40%辛硫磷乳油進行滴孔處理,施藥后經連續30 d觀察,所有洞口再無木屑排出。觀音閣壁畫中有7個孔洞中發現花斑皮蠹活體幼蟲,使用10%氯氰菊酯乳油進行藥棉處理,將其全部殺死。觀音閣三層清代木雕佛像左小腿前側及右腳腳掌處的孔洞中仍有木屑排出,分別使用純度為99%的硫酰氟氣體(施藥濃度為 ?41.67 g/m3)和56%磷化鋁片劑(施藥量為3.2 g/m3)對佛像整體進行48 h熏蒸處理,后經連續14 d觀察,再無木屑排出。
2.2.3 黑顎條蜂A.melanognatha 黑顎條蜂于寺內的活動期為每年3月上旬至4月中、下旬,活動盛期為3月下旬至4月中旬,主要危害山門和觀音閣等古建筑的木構件(圖1),一些個體在觀音閣壁畫、泥塑及木構件縫隙處尋找合適部位鑿洞筑巢和產卵;產卵后的成蟲在室外顯花植物上采集花粉和花蜜后攜回巢中飼喂幼蟲。在日常觀察和人工捕捉防治時,常可發現很多黑顎條蜂的上顎間夾有木頭或顏料層殘塊,其筑巢和頻繁進出洞口行為,除了對木構件、泥塑和壁畫直接造成危害外,也招引來次生性的營盜寄生生活的十二斑毛斑蜂在其巢穴內產卵和繁衍后代,進一步加重對文物的損壞。本次調查在觀音閣壁畫上只發現10個孔洞中有活體黑顎條蜂活動(具體部位如圖5所示),巢口平均直徑為2.50 cm,深度為5.90 cm,其中4個巢穴內部形成分支,表明黑顎條蜂在壁畫上的危害較深且具較強挖掘能力。
物理防治:2022年4月6日開始在寺內各處及周圍顯花植物上懸掛黃、藍色誘蟲板進行誘殺防治,結果表明黑顎條蜂對黃板無趨性,藍板誘集效果顯著。為期15 d的誘集試驗共誘集到黑顎條蜂291只,以雄性居多;誘集數量隨時間推移而逐漸下降,4月22日后再未誘集到黑顎條蜂(圖6)。
化學防治:2022年4月8日,采用質量濃度為500 mg/L的10%氯氰菊酯乳油、5%啶蟲脒乳油、40%辛硫磷乳油進行藥效預試驗,結果表明10%氯氰菊酯乳油見效最快,防效最好,30 min后的校正死亡率可達100%(表3)。經對不同濃度梯度的10%氯氰菊酯乳油進行藥效比較分析,結果表明質量濃度為62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油可在用藥量最低的條件下保證死亡率在 ?2 h內達100%(表4、表5)。
隨后用62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油藥棉填充蟲洞進行防治,2 h后取出藥棉和蟲體,結果表明,壁畫及寺內各泥塑上危害的黑顎條蜂全部被殺死。對于不便采用液態藥劑進行防治處理的木構件,使用磷化鋁熏蒸防治,72 h后取出磷化鋁片劑,用鐵絲勾出蟲體,結果表明,木構件內的黑顎條蜂全部死亡。
經2023年3月20日至4月20日觀察,各泥塑上再無黑顎條蜂活動,但壁畫上有1個孔洞(圖5:6號洞)仍有黑顎條蜂活動,隨即使用62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油藥棉填充蟲洞,將其殺死。
2.2.4 山斑大頭泥蜂(P.triangulum) 該害蟲成蟲于6月中旬開始在寺內活動,一年多代,有世代重疊現象,成蟲期約在10月上旬結束。成蟲在寺內地面及山門處的磚縫間筑巢產卵,排出大量沙土,直接破壞建筑物的地基和地表土層。
化學防治:在對山門處的地表進行區域劃分后,2022年6月17日晚,分別用10%氯氰菊酯乳油、5%啶蟲脒乳油、40%辛硫磷乳油不同質量濃度(500 mg/L、250 mg/L、125 mg/L、62.5? ?mg/L)藥劑,對處理區進行噴藥處理,并設清水處理區及對照區,統計各處理區及對照區的山斑大頭泥蜂活動情況。
施藥后持續14 d的調查統計結果表明,上述3種藥劑質量濃度為125 mg/L和62.5 mg/L時的稀釋液防治效果不佳,施藥后8 d內相繼再次出現山斑大頭泥蜂活動(圖7)。將質量濃度提升至500 mg/L,3種藥劑的防治效果均顯著提升,施藥后將山斑大頭泥蜂徹底消滅。
2.2.5 黃胸木蜂(X.appendiculata) 黃胸木蜂4月下旬開始在寺內活動,主要危害山門和觀音閣等古建筑的木構件(圖1),造成部分木構件表面產生很多圓形蛀孔,巢穴內多有分支,孔洞相連,導致構件內部殘損,影響承重功能。
化學防治:黃胸木蜂的防治方法與黑顎條蜂相同,2022年4月8日,使用質量濃度為62.5 mg/L的10%氯氰菊酯乳油對木構件縫隙及蛀孔進行噴灑防治,并用磷化鋁片劑對巢穴內部進行熏蒸,經防治后寺內再未見黃胸木蜂活動。經2023年3月20日至4月20日的觀察,寺內各木構件上已無黃胸木蜂活動。
3 討? 論
昆蟲對古建筑、壁畫、塑像等文化遺產的危害是文物保護領域面臨的重要課題,已越來越受到重視[13-14],其危害主要表現為蛀蝕活動等造成的文物殘損、酥堿、表面起甲和破裂等;昆蟲的排泄物附著于文物表層也會導致文物污損、開裂、脫落或霉變,并引發次生性病蟲害[15-16]。有害生物綜合治理(Integrated pest management,IPM)理念自1980年被歐美國家引入博物館文物保護后[17-18],已被越來越多的文物保護單位采用。獨樂寺歷經千年并經多次維修,寺內的古建筑及塑像、壁畫等文物因材質、構造和年代久遠等原因,易招引害蟲,且根治不易。因此,在制定害蟲防治措施和開展實際防治時,應結合具體文物情況及景區日常管理和文物保護規定,針對不同害蟲的發生規律,制定適宜方案進行綜合治理。
前人防治古建筑、壁畫、泥塑等文物害蟲時,采用的物理方法主要為人工阻隔、燈光誘殺及人工捕殺,使用化學藥劑防治時主要采用噴灑法,但具體藥劑及濃度、藥量等多無詳細介紹[19-20]。本研究在獨樂寺昆蟲多樣性和各類害蟲系統調查基礎上,針對不同害蟲制定了相應的具體防治措施;但獨樂寺的害蟲具有發生位點多、有些受害部位防治困難、蟲害發生期較集中等特點,要達到既不損傷古建筑和文物,又要取得良好的長期防治效果,今后需持續地將蟲害治理納入到文物日常保護工作中,遵循IPM原則,從生態保護角度出發,對相關有害生物進行長期監測,并加強預防性保護[21]。
預防性保護(Preventive conservation)理論自20世紀80年代開始被廣泛討論、研究,其后作為一個獨立學科出現于北美國家的文物保護領域[17,22-23]。相較于古建筑、文物等遭受病蟲害危害后的應急性治理和修復,預防性保護能防患于未然,并可避免或降低病蟲害爆發時投入的人力物力成本。相關研究表明,除直接啃食、蛀蝕、產卵對古建筑和文物造成危害外,昆蟲及小型動物的排泄物及尸體中含有磷和芒硝等物質,害蟲蛀蝕形成空洞的木質結構中若沉積過多動物排泄物及尸體等雜物,易腐朽發糟,燃點降低,在高溫干旱天氣下易成為火災隱患[24-25]。此外,昆蟲在冬季喜歡聚集在電線、電纜及電器、容器等發熱體內或周圍,一些雜食性害蟲還會啃食電線、電纜,極易造成設備短路而引起火災[26]。
為了有效預防相關害蟲的發生,今后應結合寺內環境的日常管理,定期對文物及周圍環境采用超聲波、低氧調殺、局部高效熏殺等進行清潔和養護[27-28],消除隱患,并定期檢視、更換已受蟲蛀的構件,且提前做好替換構件的防蟲、防蛀處理;對寺內活動的沙燕、鴿子、蝙蝠等其他動物,可采用超高亮LED、超聲波等進行驅除[29-30],并及時對動物尸體、糞便以及蛛網上殘存的昆蟲尸體進行清理,杜絕花斑皮蠹等害蟲的復發。此外,在開展寺內環境設施修整(如觀音閣擋墻改造、山門地磚修整)時,采用防蟲填料或在其中加入殺蟲藥劑,可以預防花斑皮蠹、山斑大頭泥蜂等害蟲復發;在開展植被綠化改造工程時,可通過調整樹木、花草的種類配置(減少招引黑顎條蜂等昆蟲的顯花植物,增添對昆蟲有抗性或趨避效應的其他植物),降低相關害蟲對觀音閣、山門等重要建筑的危害。此外,日常采用空調、加濕器、干燥劑等進行通風、控濕、控溫,也是保護古建筑及文物的有效措施[31]。
4 結? 論
調查結果表明獨樂寺的昆蟲共計12目37科66種,其中大部分為環境昆蟲,對古建筑及相關文物無明顯危害,表明獨樂寺及周圍環境整體保護較好;有害昆蟲共有5目10科17種,直接危害古建筑木構件、泥塑、壁畫等文物及寺內古樹的主要害蟲為花斑皮蠹及天牛等鉆蛀性害蟲,以及黑顎條蜂、黃胸木蜂、山斑大頭泥蜂等。這些害蟲種類較少、數量整體比較有限,有些也僅在壁畫、泥塑等文物的局部造成危害,目前不會對整個建筑物或相關文物造成嚴重威脅;但有些害蟲的發生位點多,其中很多位點都是極具文物價值的地方。
黑顎條蜂是近些年來獨樂寺新發現的文物害蟲,主要危害觀音閣泥塑、壁畫和建筑物木質構件,對山門和觀音閣的木構件危害較重(圖1)。調查期間發現觀音閣元代壁畫上有10個孔洞仍有活體黑顎條蜂活動(圖5),表明該害蜂對壁畫及泥塑具有潛在危害風險,應及時使用合適修復材料填補壁畫上的孔洞和缺損,防止害蜂繼續危害。黑顎條蜂的發生期與寺內的紫葉李、重瓣榆葉梅的花期同步,可根據物候提前預測該害蟲的發生期,做好用藍色誘蟲板誘殺防治的準備。本研究發現,當藍板懸掛2~3 d后粘有較多黑顎條蜂尸體時,新吸引來的黑顎條蜂多圍繞藍板飛行而不上板,此時需及時更換新板提高誘殺率。
黃胸木蜂是獨樂寺新出現的害蟲,馬星霞等[9]在開展全國木結構古建筑木蜂危害風險研究時,還未在獨樂寺發現該害蟲。黃胸木蜂主要在古建筑室外部分的木構件(檐椽、飛子等)上打洞營巢并產卵,危害速度較快,已造成多處木構件表面蛀孔、蛀道相連,影響木構件承重和建筑物安全,這應與寺內古建筑木構件年代久遠、局部開始腐朽有關,是古建筑的一個安全隱患,需加強監測和防治。
花斑皮蠹是重要的倉儲害蟲,食性雜、繁殖力強、棲息環境隱蔽[10-12]。該害蟲主要危害獨樂寺古建筑的木構件和暗閣擋墻,觀音閣壁畫和三層的清代木雕佛像上也有該害蟲活動。2023年3月發現清代木雕佛像上仍有兩個部位有木屑排出,表明藥棉毒殺法不能將其徹底消滅,可另外通過硫酰氟、磷化鋁等藥劑在每年4月進行補充性熏蒸防治。觀音閣暗閣內的籬笆擋墻部分墻骨已被花斑皮蠹完全蛀空,閣內殘存的鳥類和蝙蝠尸體、糞便、墻壁蛛網及昆蟲尸體中都存在大量花斑皮蠹幼蟲。該擋墻為1990-1998年期間維修時更換,觀音閣中的木構件、須彌壇等多為遼代文物,部分構件曾在20世紀90年代修補過,花斑皮蠹極有可能是由從籬笆擋墻上傳播擴散而來。因此,今后在開展文物保護及修復工程時,應檢視以往保護修復案例,及時總結經驗教訓,預防性做好修復材料的防蟲(病)處理,并加強后續檢查、監測和防治工作,避免不當修復措施造成的潛在危害。
致謝:感謝中國科學院動物研究所袁峰老師幫助鑒定部分膜翅目害蟲,感謝天津市薊州區文物保管所(文化遺產保護中心)在害蟲調查和現場防治過程中提供的支持與幫助。
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Insect Biodiversity and Key Pest Management in Ancient Architectural Complex of Dule Temple in Tianjin
Abstract In this study,we conducted an investigation into the insect biodiversity within the Dule Temple,situated in the Jizhou District of Tianjin,and implemented integrated pest management strategies to effectively control pests associated with the temple.A total of 66 species from 37 families across 12 orders were observed within the temple.The warehouse beetle Trogoderma variabile was the major pest damaging the wooden components of ancient buildings and clay sculptures.Two bee species,Anthophora melanognatha and Xylocopa appendiculata,were the major pests which do harm to the wooden components outside the ancient buildings.The nesting behavior of A.melanognatha and Melecta duodecimmaculata individuals also leaded to damage on the frescoes and clay sculptures.Longhorn beetles were the primary pests responsible for causing damage to the old trees within the temple(e.g.,Xylotrechus rufilius).In addition,the beewolf Philanthus triangulum causes severe damages by digging soil to make nests in the Gate house and around areas.Based on the specific occurrence period,damage locations and habits of different pests,we used a comprehensive approach using different methods and equipment to eliminate the pests.The methods include using colorful sticky boards and ultraviolet lamps to attract? insect,as well as using a sugar-acetic acid-ethanol liquid.We also implemented pesticide spraying,injection and fumigation,etc.
Key words Ancient building; Frescoes; Clay sculpture; Insect diversity; Pest management