四、调查黑松生长衰弱的因子
自2009年开始对景区、公园、街头绿地、居民庭院绿地中的10 000余株黑松调查，发现导致黑松生长势衰弱的因子主要有病虫害、土壤生态环境、林分密度。
（一）黑松常见病虫害种类
对前海一线黑松的病虫害进行普查，发现常见的黑松病虫害有11种，进一步研究它们的症状、发生规律。
1.黑松落针病
黑松落针病病原为松针散斑壳菌（Lophodermium pinastri），属于子囊菌亚门盘菌纲星裂盘菌目斑痣盘菌科散斑壳属。
【症状】此病侵染2年生针叶，初期产生黄色斑点或段斑，后病斑颜色加深呈红褐色，至晚秋全叶黄褐脱落。翌年春季在凋落的针叶上产生典型的特征症状，即先在落针上出现纤细的黑色横线，将针叶分割成若干小段，在两横线间产生椭圆形黑色子实体即分生孢子器，以后再形成带光泽漆黑或灰黑色米粒状小点，中央纵裂成一道窄缝，即为病菌成熟的子囊盘（图11～图12 黑松落针病症状）。
图11～图12 黑松落针病症状
【发生规律】病原菌以子囊盘和菌丝在感病落叶上越冬。3～4月林间湿度大，子囊孢子借雨水和气流传播。当孢子接触松针叶，萌生芽管从气孔侵入组织内吸取养分。病菌的潜育期较长，一般约50天。病害的发生发展与寄主生长状况和林间温湿度关系密切。在土地瘠薄，林地干旱，卫生状况差，林木生长衰弱，针叶的细胞膨压降低时最易感病。混交林比纯林感病轻。
2.黑松瘤锈病
黑松瘤锈病病原菌为松栎柱锈菌（Cronartium quercuum），属于担子菌亚门冬孢菌纲锈菌目栅锈菌科柱锈菌属。
【症状】病瘤发生在侧枝或主干上，大小不一，近圆形，直径5～60cm，多年生。每年2月，从病瘤裂皮层缝处溢出黄色蜜状性孢子。至4月在皮下产生黄色疱状锈孢子器，散出黄粉状锈孢子。至5月，锈孢子随风传播，侵染转主栎属树木，在栎叶背面，产生黄色小点状夏孢子堆，并重复侵染至7月，在夏孢子堆处产生毛发状褐色冬孢子柱，延续到9月，可使栎叶变黄枯状（图13 黑松瘤锈病症状）。
图13 黑松瘤锈病症状
【发病规律】栎叶上的冬孢子在秋季成熟后，产生担孢子，传到松针上，萌发自气孔侵入，以菌丝状态越冬，以后延伸入枝、干皮层中，经2～3年形成病瘤，并在春季产生性孢子和锈孢子，病瘤逐年增大。病害多在海拔较高的阴凉潮湿松林内发生较重，栎林以郁闭潮湿处发病较重。
3.日本松干蚧
日本松干蚧[Matsucoccusmatsumurae（Kuwana）]，属于同翅目蛛蚧科。
【形态特征】雌成虫体长约3mm，卵圆形，橙红或棕红色；体扁，体节不明显，头部较狭，腹部较宽，腹末有“∧”形凹陷；触角9节，念珠状，口器退化，单眼1对，胸足3对，胸气门2对，腹气门7对。雄成虫体长1.3～1.5mm，胸部特别发达，黑色；前翅发达，半透明，有明显的羽状纹，后翅退化成平衡棍；腹部第七、第九节背面各有1隆起，其上有管状腺10多根，分泌白色蜡丝，腹末有一个钩状的交尾器。卵椭圆形，初产时黄色，后变为暗黄色。初孵若虫体长约0.3mm，长椭圆形，橙黄色；触角6节，单眼1对，口器发达，喙圆锥状，口针极长，卷于腹内；胸足3对，腹末有长短尾毛各1对。预蛹与雌若虫相似，胸背隆起，形成翅芽。蛹体裸蛹，头、胸部淡褐色，眼紫褐色，跗肢灰白色，腹部9节，末端呈圆锥形。茧椭圆形，疏松，白色（图14～图17 日本松干蚧）。
图14 日本松干蚧雌虫
图15 日本松干蚧雌虫产卵
图16 日本松干蚧初孵雄成虫
图17 日本松干蚧茧
【发生规律】一年发生2代，以1龄寄生若虫潜于树皮裂缝内越冬或越夏。成虫第一次集中出现在5月上旬至6月中旬，第二次集中出现在7月下旬至10月中旬。若虫显露期是4月中旬至6月上旬，8月下旬至10月上旬。主要寄生在3～4年生枝条的轮枝处、10年生以下主干阴暗面以及开裂的球果内，造成针叶枯黄、树皮翘裂、枝条弯曲下垂，进而整株枯死。
4.松白粉蚧
松白粉蚧[Crisicoccus pini（Kuwana）]，属于同翅目粉蚧科。
【形态特征】雌成虫体长约1.8mm，椭圆形，红褐色或紫红色，体表薄被白色蜡粉；触角8节，喙3节；刺孔群7对，均分布在腹部，肛环具孔和6根肛环刺毛；爪无小齿。雄成虫具单眼，复眼大而发达，深红色；触角丝状，10节；翅1对，膜质，翅脉二叉状；腹部末端生有两根几乎与体等长的白色蜡丝；足发达，善爬行。若虫体扁呈长圆形，淡黄色至橙黄色。卵长椭圆形，淡橙黄色（图18～图20 松白粉蚧）。
【发生规律】1年发生2代，以若虫在针叶基部和粘连在一起的松针间、树皮缝中越冬。越冬若虫于翌年4月中下旬开始出蛰，5月初始见第一代卵，产卵盛期在5月中下旬。若虫孵化后沿树干向上爬行，寻找当年生松针、松枝固定取食。7月底，大部分若虫转移至松针间、嫩的松梢处固定为害，分泌白蜡粉，诱发煤污病。成虫第二次产卵盛期在9月中旬至10月初，10月中旬若虫活动频繁，为害到11月上旬，此后开始越冬。此虫为害严重时，新梢不萌发，松针落光，树势衰弱，甚至死亡。
图18 松白粉蚧雌虫
图19 松白粉蚧卵
图20 松白粉蚧为害状
5.居松长足大蚜
居松长足大蚜[Cinara pinihabitans（Mordvilko）]，属于同翅目大蚜科。
【形态特征】无翅孤雌胎生蚜体褐色，被白蜡粉，腹部散生黑色颗粒状物，至少前几节背毛有毛基斑，中胸腹瘤存在，触角6节，第3节最长。有翅孤雌胎生蚜体黑褐色，刚毛黑色，腹末稍尖；翅透明，前缘黑褐色。卵黑色，长椭圆形。若蚜体淡棕褐色（图21 居松长足大蚜）。
图21 居松长足大蚜
【发生规律】一年发生数代，以卵在松针上越冬。翌年4月上旬卵开始孵化，4月下旬出现干母，每头干母繁殖30余头雌蚜，6月初出现有翅侨蚜进行扩散，10月末出现性蚜，交尾后产卵越冬。若虫4龄，历期约20天。
6.松牡蛎盾蚧
松牡蛎盾蚧[Mytilaspis pini（Maskell）]，属于同翅目盾蚧科。
【形态特征】雌成虫介壳长1.7～3.1mm，牡蛎形，棕褐、深褐至褐色，边缘和后端灰白色，前端狭，向后略宽，背面隆起，光滑而有光泽，后端部分有横纹；壳点2个，位于前端，橙黄色，椭圆形；腹壳白色，沿中线纵裂，在近后端处裂成“∧”形。雌成虫体长约0.9mm，纺锤形，黄白色，后半扩大，体中部突出；臀板后端平截，中叶小，与第二叶平齐，端圆，两侧各有明显凹切1个。雄成虫介壳长约0.9mm，形状、色泽、质地同雌介壳；壳点1个，位于前端，橙黄色（图22～图23 松牡蛎盾蚧）。
【发生规律】一年发生2代，以受精雌成虫在介壳内越冬。4月中下旬越冬雌虫开始产卵，每雌虫产卵11～23粒，5月中旬卵开始孵化，6月末孵化基本结束。初孵若虫在针叶上爬行1～2天后就在叶基幼嫩、背光部位固定，分泌白色蜡丝覆盖虫体，形成介壳。6月下旬第一代雄虫预蛹，8月开始孵出第二代若虫，8月中旬第二代雄虫开始化蛹，8月下旬出现成虫，雌雄交尾后雄虫开始化蛹，8月下旬出现成虫，雌雄交尾后雄虫死去，以雌虫越冬。
图22 松牡蛎盾蚧雌成虫
图23 松牡蛎盾蚧雌成虫介壳
7.赤松毛虫
赤松毛虫（Dendrolimus spectabilis Butler），属于鳞翅目枯叶蛾科。
【形态特征】成虫体长22～35mm，翅展46～87mm，体色有灰白色、灰褐色；前翅中横线与外横线白色，亚外缘斑列黑色，呈三角形；雌蛾亚外缘斑列内侧和雄蛾亚外缘斑列外侧有白斑，雌蛾前翅狭长，外缘较倾斜，横线条纹排列较稀。卵绿色，球形。老熟幼虫体长80～90mm,9龄，深黑褐色，密布灰白色长毒毛，额区中央有狭长深褐色斑；中后胸毒毛带明显，体侧贯穿1条纵带，每节前方由纵带向下有斜纹伸向腹面。蛹纺锤形，暗红褐色。茧灰白色，其上有毒毛，长椭圆形（图24～图27 赤松毛虫）。
【发生规律】一年发生1代，以3～5龄幼虫在翘皮下、落叶丛中或石块下越冬。翌年日平均气温约10℃时上树为害，取食2年生针叶。7月中旬幼虫老熟，在针叶间化蛹。成虫夜间羽化，趋光性强，交尾产卵块于针叶，每雌产卵300余粒。8月上、中旬幼虫陆续孵化，1～2龄幼虫群集为害，啃食叶缘，为害至10月中、下旬，3～5龄时即下树越冬。
图24 赤松毛虫雌虫
图25 赤松毛虫雄虫
图26 赤松毛虫幼虫
图27 赤松毛虫茧
8.松树皮象
松树皮象（Hylobius haroldi Faust），属于鞘翅目象虫科。
【形态特征】成虫体长6.3～9.5mm，体壁褐至黑褐色，略发光；前胸前狭而有刻点及金黄色圆点4个；鞘翅深棕色，上有近长方形虚线状排列的刻点和金黄色鳞片构成的花纹，形成横带3条或构成“X”形条纹。卵椭圆形，白色微黄，透明。幼虫老熟体长10～15mm，白色，无足，微弯；头部红褐色或黄褐色，两边近平行，后部圆形，上颚强大。蛹体白色，遍布对称排列的刺，腹端有大刺1对（图28～图29 松树皮象）。
图28 松树皮象幼虫
图29 松树皮象为害状
【发生规律】一年发生1代，以成虫越冬。越冬成虫在地表交尾，产卵于新伐根皮层上或泥土中，单雌产卵60～120粒，孵化后取食伐根皮层与木质部浅层，幼虫5龄，其发育进度与温、湿度和营养质量相关，9月末大部分幼虫老熟并作椭圆形蛹室越冬。主要以成虫为害，咬食树干的韧皮部，造成块状疤痕，并流出大量树脂。如疤痕很多，将树干围成一环时，梢头即枯死。
9.夏梢小卷蛾
夏梢小卷蛾[Rhyacionia duplana（Hübner）]，属于鳞翅目卷蛾科。
【形态特征】成虫翅展16～19mm，头部淡褐色，胸、腹部黑褐色；前翅灰褐色，近外缘锈褐色，中部有白色纵条斑，前缘有白色钩状纹；后翅淡灰色，缘毛长。卵扁椭圆形，初产时淡黄色，近孵化时红色。老熟幼虫体长约8mm，橙黄色。蛹体长约6mm，红褐色，腹末端有钩状臀棘8根（图30～图32 夏梢小卷蛾）。
【发生规律】一年发生1代，以蛹在枝基部等处的茧内越冬。翌年4月羽化为成虫飞出，交尾后产卵于新叶内侧基部，一般2～25粒排成1列，卵期约26天。5月开始孵出幼虫，新梢抽出后取食并蛀入木质部，造成新梢弯曲，上部枯萎。幼虫蛀入新梢为害期，常在蛀入孔附近吐丝粘连松脂等作成薄膜以掩护身体，6月中、下旬幼虫近老熟时爬至轮枝基部或树干基部取食树皮，7月上旬开始化蛹，10月中下旬以蛹越冬。
图30 夏梢小卷蛾幼虫
图31 夏梢小卷蛾蛹
图32 夏梢小卷蛾为害状
10.微红梢斑螟
微红梢斑螟（Dioryctria rubella Hampson），属于鞘翅目螟蛾科。
【形态特征】成虫体长10～16mm，翅展约24mm，全体灰褐色；前胸两侧及肩片有赤褐色鳞片；前翅灰褐色，有3条灰白色波状横带，中室端有明显的肾形大斑1个；后翅灰白色，无斑纹。卵椭圆形，有光泽，黄白色，将孵化时变为樱红色。幼虫老熟体长约25mm，淡褐色，头及前胸背板褐色，中、后胸及腹部各节有4对褐色毛片，背面的2对较小，呈梯形排列，侧面的2对较大。蛹黄褐色，腹末有波状钝齿，其上生有钩状臀棘3对（图33～图35 微红梢斑螟）。
【发生规律】一年发生2代，以幼虫在被害梢内越冬。翌年4月初越冬幼虫开始活动，5月中下旬开始化蛹，6月上旬羽化成虫。成虫羽化时，穿破堵塞在蛹室上端的薄网而出，蛹壳仍留在蛹室内，不外露。成虫有趋光性，雌蛾产卵量平均50粒左右。卵散产在叶鞘基部、枯黄针叶基部、球果、树皮伤口处，卵期5～8天。初龄幼虫在嫩梢表面和韧皮部之间取食，3龄以后蛀入木质部髓心，有转移为害的习性。8月上旬第一代成虫羽化，9月第二代幼虫孵化为害。
图33 微红梢斑螟幼虫
图34 微红梢斑螟成虫
图35 微红梢斑螟蛀孔
11.松果梢斑螟
松果梢斑螟（Dioryctria pryeri Ragonot），属于鞘翅目螟蛾科。
【形态特征】成虫体长10～13mm，翅展26～30mm，体灰色或灰白色；前翅赤褐色，近翅基有1条灰色短横线，内、外横线灰色，波状，中室端部有一块不明显的新月形小白斑；后翅灰褐色。卵椭圆形，初为乳白色，后变为赤褐色。老熟幼虫体长15～22mm，体漆黑色，具明亮光泽，头、前胸背板及臀板黄褐色。蛹赤褐色，尾端有6根臀刺，成弧形排列（图36～图37 松果梢斑螟）。
图36 松果梢斑螟幼虫
图37 松果梢斑螟蛹
【发生规律】一年发生1代，以初龄幼虫在受害球果内或当年生嫩梢内拉网越冬。翌年4月越冬幼虫继续取食为害，4月下旬开始转移食害雄花序，而后进入嫩梢和2年生球果为害。被害球果的基部有大而圆的蛀孔，并常附有以丝粘连松脂的覆盖物，球果内虫道呈“S”形。5月开始化蛹。6月中旬出现成虫。成虫取食花蜜补充营养、交配，单产卵于嫩梢叶鞘的基部、针叶凹面、球果鳞片、树皮或皮缝里，单雌产卵22～201粒。7月上旬卵孵化，初孵幼虫蛀入球果或当年生嫩梢，但取食甚微，于11月上旬开始越冬。
（二）土壤的生态环境
土壤为立根之本，土壤生态环境恶劣，黑松生长衰弱，只有创造良好的土壤生态环境，让黑松根系发挥正常的功能，树势才能恢复强健。
1.土壤容重
游客的逐年增加（图38 青岛海滨风景区年游客量图），大量踩踏导致公共绿地土壤容重加大（1.6 g/cm3），土壤透气差，土壤板结，排水不良，黑松的生态环境受到破坏，黑松毛细吸收根明显减少，土壤中的外生菌根和益生菌大量死亡，黑松生长势逐年减弱。
图38 青岛海滨风景区年游客量图
2.土壤养分
青岛市区坐落于花岗岩地质之上，前海一线土层薄，表土腐殖质几乎没有，土壤肥力低，土壤黏重，养护管理中忽视对树木生存土壤的改良。
表土就是自然土壤表面富有腐殖质的优质土壤，这是由植被的枯枝落叶和土壤微生物经历长期的相互作用而形成的，是宝贵的土壤资源。研究证明，一般情况下落叶自然分解也需要2～4年，且大自然留下的优质土壤是不可再生的资源。东北农业大学资源与环境学院副院长周连仁曾说：北大荒的黑土400年才形成1cm；如果任其流失，黑土区将变成第二个黄土高原。近些年城市园林多从美观、卫生、病虫害防治、安全等诸多方面考虑，往往将公共绿地产生的落叶、修剪枝或叶、断枯枝等园林绿化废弃物及时清理清运至垃圾场，本应由园林绿化废弃物供给土壤的各种营养元素没了来源，导致绿地土壤贫瘠、板结、土壤中有益的微生物生长繁殖越来越差。
经测定，大部分的绿地土壤都不符合《园林种植土质量要求》（DB 3702/T 088—2006），表土腐殖层几乎没有，必须加以更换或改良才能满足植物的健康生长要求（图39～图44 土壤测定）。详见表1。
图39 土样与基质
图40 土壤测定
图41 pH值电极测定
图42 用于测定的比色皿
图43 比色皿放入土壤测定仪
图44 读取数据
表1 黑松土壤改良前测定结果
要解决这个供需矛盾，只能通过利用园林绿化废弃物（即通过沤制、调配、熟化等过程）生产的人工土壤来满足，即落叶归根。目前，园林养护单位的园林绿化废弃物被垃圾场提出各种理由进行拒绝，一些养护单位打出 “生产各类落叶，量大质优，自提免费，欢迎惠顾” 广告，还有些单位想尽办法将被垃圾场拒收的园林绿化废弃物送走或自行处理。园林绿化废弃物难处理的问题越来越严重，故利用园林绿化废弃物的人造土壤势在必行，人工土壤的生产将是一个有巨大前景的产业（图45～图56 人工土壤：修剪树枝再加工和落叶发酵）。
图45 干树叶粉碎机
图46 干树叶粉碎效果
图47 新鲜枝叶粉碎装袋 （江灏 摄）
图48 新鲜枝叶粉碎效果 （江灏 摄）
图49 粉碎后堆放发酵
图50 落叶浇水保持湿度
图51 撒施有机羊粪
图52 撒施发酵菌剂
图53 落叶分层堆放开始发酵
图54 发酵过程中翻抛
图55 发酵结束
图56 发酵完的叶片布满有益菌种
3.土壤微生物
一方面，土壤中的微生物产生抗氧化物质，清除腐败，抑制病原菌，形成适于植物生长的良好环境；另一方面，产生大量易为植物吸收的有益物质，促进健康生长。土壤生态环境恶劣，土壤微生物生长、繁殖困难，轻者会引起植物养分的缺乏，生长势衰弱，重者会引起植物的中毒、死亡。
其中菌根是土壤菌根真菌与高等植物营养根系形成的一种共生组织。乔木类植物的菌根类型主要是外生菌根，其特点是真菌菌丝在植物根部形成菌丝套，菌丝体深入植物根部皮层细胞间形成哈蒂氏网。一方面，真菌通过庞大的根外菌丝，从土壤中吸取氮素、磷素和矿物质，供给植物，从而加强了植物根吸取矿物质养料的能力；另一方面，真菌又可以从植物根中吸取碳水化合物和其他有机物或根系的分泌物，故菌根具有“生物肥料”的美称。植物大都具有菌根，尤其松树对菌根的依赖性较强，但在自然条件下生长时间较长、土壤生态环境恶劣时菌根容易死亡，影响松树对养分的吸收，树势衰弱。
4.土壤水分
地势低洼或生长季节频繁地浇水（前些年青岛常绿草坪被大量推广，种植在常绿草坪中的黑松），黑松根系长时间处在土壤水分过饱和状态下，与不耐水涝的生长习性相悖，导致黑松根系长期透气性差，生长不良，进而导致黑松植株生长衰弱。
5.水土流失
种植在陡峭坡地的黑松，水土流失严重，土壤中的养分蓄积不足导致黑松生长衰弱，黑松枝枯病发病率达90%以上，较下坡重（图57～图58 青岛山陡坡黑松长势）。
图57 青岛山陡坡黑松长势
图58 青岛山陡坡衰落的黑松
（三）林分密度
栽植过密，种群间植株竞争大，导致光照、通风透气性、土壤中的养分都不能满足黑松健康生长，也是导致黑松生长衰弱的因子。2012年青岛八大峡广场大量高密度栽植树木，林分密度加大，导致2013年黑松枝枯病的暴发，165株黑松和赤松全部染病，发病率达100%，导致新栽的胸径15～18cm的黑松死亡37株，死亡率高达22%。一株胸径15cm黑松市场单价4 000元左右，加上种植、养护，一株胸径15cm黑松综合单价为5 024元，37株全部按胸径15cm计算，直接经济损失不少于18.59万元（图59～图60 八大峡黑松栽植过密致病）。
图59～图60 八大峡黑松栽植过密致病
