高 敏,達(dá)青恩,常江春,楊麗麗,呂冬云,3,羅志文,3*(. 佳木斯大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,黑龍江 佳木斯 54007;. 中山大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,廣東 中山 5075;3. 佳木斯大學(xué) 應(yīng)用昆蟲研究所,黑龍江 佳木斯 54007)
食葉害蟲榆紫葉甲生物學(xué)特性與生活史觀察
高 敏1,達(dá)青恩2,常江春1,楊麗麗1,呂冬云1,3,羅志文1,3*
(1. 佳木斯大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007;2. 中山大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,廣東 中山 510275;3. 佳木斯大學(xué) 應(yīng)用昆蟲研究所,黑龍江 佳木斯 154007)
榆紫葉甲是北方園林植物主要食葉害蟲,對園林景區(qū)、生態(tài)公益林等綠化植物造成嚴(yán)重危害,直接影響園林植物的生長,破壞園林景觀。作者通過2年多的采樣調(diào)查與人工飼養(yǎng)觀察,對近年來在佳木斯地區(qū)發(fā)生的榆紫葉甲不同齡期的細(xì)幼蟲及成蟲的生物學(xué)特性進(jìn)行觀察記錄,掌握榆紫葉甲發(fā)育階段的特性及生活習(xí)性,為后續(xù)榆紫葉甲的科學(xué)防控提供參考。
生物學(xué)特性;生活史觀察;食葉害蟲;榆紫葉甲
高敏, 達(dá)青恩, 常江春, 等. 食葉害蟲榆紫葉甲生物學(xué)特性與生活史觀察[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2015, 38(4):302-305.
榆紫葉甲(Ambrosiomd quadriimpressum)屬鞘翅目(Coleoptera)葉甲科(Chrysomelidae)昆蟲[1],別 名榆紫金花蟲,我國多分布在東北、內(nèi)蒙古、河北等地,國外分布在西伯利亞地區(qū)。榆紫葉甲成蟲及幼蟲都以榆科植物為食,寄主為榆科植物,如家榆、垂榆等園林綠化樹種,成蟲與幼蟲均危害寄主植物的葉片、芽苞,嚴(yán)重為害使得植株樹勢衰弱并易引起病害發(fā)生,為害時(shí)間可多達(dá) 6個(gè)月[2]。
1.1 材料與用品
數(shù)碼體視攝影顯微鏡、50 mL三角瓶、培養(yǎng)皿、放大鏡、鑷子、脫脂棉、自動溫度計(jì)、數(shù)碼相機(jī)等。
榆紫葉甲卵、幼蟲、成蟲均采自佳木斯大學(xué)校園及佳木斯市雙擁公園,經(jīng)佳木斯大學(xué)應(yīng)用昆蟲研究所羅志文副教授鑒定為榆紫葉甲。
1.2 試驗(yàn)方法
榆紫葉甲蟲源采自佳木斯大學(xué)一學(xué)區(qū) A院及D 院,少 量采自于雙擁公園,樣 本采集分不同時(shí)間進(jìn)行,在春季 4 月份調(diào)查采集到越冬成蟲,經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行交尾后開始飼養(yǎng)觀察。
飼養(yǎng)地點(diǎn)為佳木斯大學(xué)應(yīng)用昆蟲研究所及動物學(xué)碩士生實(shí)驗(yàn)室,分 別將 50對成蟲置于三角瓶內(nèi),采用新鮮的榆葉進(jìn)行飼喂,采用脫脂棉及蒸餾水進(jìn)行濕度處理,觀察并詳細(xì)標(biāo)記。適時(shí)記錄成蟲的產(chǎn)卵次數(shù)、枚數(shù)、孵化總卵數(shù)及孵化日期等數(shù)據(jù),幼蟲記錄生長的體長、頭殼寬、脫皮次數(shù)及發(fā)育時(shí)間等內(nèi)容。
將三角瓶中榆紫葉甲卵連同底部的濾紙取出,以5 枚為 1 組分別置于相應(yīng)的培養(yǎng)皿中,底部襯圓濾紙,放于 25 ℃培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng),時(shí)間設(shè)置為 L∶D=15∶9,相對濕度為 75%左右,每日觀察記錄卵、幼蟲及成蟲的發(fā)育情況。幼蟲的培養(yǎng)是從狀態(tài)良好的初孵幼蟲中挑選出優(yōu)良個(gè)體用于生活史觀察試驗(yàn),不同幼蟲飼養(yǎng)在指定的培養(yǎng)皿內(nèi),定期觀察 2~3 次/日,記錄卵孵化、幼蟲蛻皮,至羽化為成蟲。
此外,試驗(yàn)還在野外寄主植物上設(shè)置了飼養(yǎng)籠做為榆紫葉甲的對照組,觀察自然狀態(tài)下的榆紫葉甲的生活史情況,并與室內(nèi)飼養(yǎng)進(jìn)行對比分析。
2.1 生物學(xué)特性
2.1.1 成蟲 成蟲體長 8.1~11.2 mm,長橢圓形,復(fù)眼、上顎黑色,觸角棕褐色,鉗狀上顎。鞘翅自小盾片處向后漸寬,背面弧形隆起。頭部、前胸背板、鞘翅表面遍布紫紅色及綠色相間金屬光澤,鞘翅顏色更明顯[3]。前胸背板側(cè)面扁凹,具刻斑,后翅淡黃色膜質(zhì)。腹部 5 節(jié),雌性第 5 節(jié)末端鈍圓,剛羽化成蟲與羽化后成蟲形態(tài)對比,如圖 1。
圖1 榆紫葉甲成蟲
2.1.2 卵 卵長 1.8~2.3 mm,寬 0.7~1.0 mm,橢圓形,卵的顏色與環(huán)境保護(hù)一致,具有強(qiáng)保護(hù)色,表現(xiàn)出淺灰色、棕黃色、棕褐色等多種顏色,初孵卵表面光潤具光澤,孵化前顏色變暗,光澤消失,如圖 2。
圖2 榆紫葉甲卵
圖3 榆紫葉甲一齡幼蟲
2.1.3 幼蟲 初孵幼蟲體長 2.5 mm,末端狹窄,取食后在一齡末期體長 4.0~4.6 mm。初孵幼蟲頭部、腹足黑色,其余部分呈黃色,具顆粒狀黑色毛瘤[4], 足旁具黑色斑及彎形斑,尾部尖,腹部末端具無色吸盤,如圖 3。
二齡幼蟲蛻皮后灰白色,胴體長 3.8~6.4 mm。頭淺褐色,頂部具4 枚黑斑,前胸背板具 2 個(gè)黑斑,大小與頭頂斑相近,背中線灰色,中線兩側(cè)各具一條淡黃色條帶。
圖4 榆紫葉甲二齡幼蟲
圖5 榆紫葉甲三齡幼蟲
三齡幼蟲、四齡幼蟲體長 10.2~12.2 mm,扁平,黃褐色,腹部末端向腹面彎曲,老齡幼蟲轉(zhuǎn)入地下,停止取食,即進(jìn)入預(yù)蛹期[5],如圖 5。
2.1.4 蛹 榆紫葉甲蛹長 9.5 mm,寬 5.4~6.6 mm,乳黃色,半透明,近橢圓形,雙翅緊緊裹著第三對足,尾部接觸時(shí)多輕微擺動,羽化前體色變深,背面呈灰黑色,如圖 6。
圖6 榆紫葉甲蛹
2.2 生活史
佳木斯地區(qū)榆紫葉甲 1年 1 代,以成蟲在淺土層或枯枝落葉中越冬,夏季部分幼蟲有越夏現(xiàn)象,各蟲態(tài)有世代交替的現(xiàn)象,其生活史見表 1。榆紫葉甲各發(fā)育歷期時(shí)間情況,見表 2,各發(fā)育歷期內(nèi)蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)對比圖,如圖 7。
表1 榆紫葉甲的生活史
表2 榆紫葉甲的發(fā)育歷期
圖7 榆紫葉甲發(fā)育歷期形態(tài)對比
圖8 榆紫葉甲成蟲交尾
2.3 生活習(xí)性
2.3.1 食性 榆紫葉甲取食榆科植物的幼芽、葉片,為寡食性。越冬成蟲 4月上旬開始取食,陸續(xù)出現(xiàn)交尾,7 h后開始產(chǎn)卵。成蟲取食幼嫩榆樹的芽苞和嫩葉,一齡幼蟲孵化后取食枝條尖端的嫩葉,二齡、三齡及四齡幼蟲則取食嫩葉或成熟葉片,隨著體重增大其食量加大。老熟幼蟲入土前不取食,進(jìn)入預(yù)蛹期,預(yù)蛹期及蛹期在土中不吃不動。剛羽化成蟲上樹后即大量取食,并以嫩葉為主。氣溫過高時(shí),成蟲的取食量減小,不活躍[6-7]。
2.3.2 交尾 越冬成蟲春季上樹活動,天氣較好時(shí)開始覓偶交尾,每個(gè)成蟲一生可交尾數(shù)次,每次交尾時(shí)長約 7 h,如圖 8。
2.3.3 產(chǎn)卵 每只榆紫葉甲一生可產(chǎn)卵 200~300 粒,成蟲出蟄上樹后開始產(chǎn)卵,5 月份產(chǎn)卵盛期。早春榆葉展開前,卵多產(chǎn)在枝梢底端,多呈兩行排列,卵豎立并與樹枝呈 60 度角。榆樹生長季節(jié),卵剛產(chǎn)于葉背或葉正面,每組產(chǎn)卵 7~36 粒,部分成蟲 7 月上旬仍可產(chǎn)卵。孵化盛期在每年的 6 月至 7 月間,幼蟲期 30~35 d。6月上旬幼蟲陸續(xù)入土化蛹,隨后即逐漸羽化為成蟲。8月開始為害嚴(yán)重,此時(shí)少量成蟲交尾,但當(dāng)年不產(chǎn)卵。10 月低氣溫下降后,成蟲即鉆入寄主植物下面淺土層內(nèi)越冬。
2.3.4 滯育 7 月末,氣溫達(dá)到 30℃以上時(shí)榆紫葉甲開始滯育越夏,部分成蟲無越夏現(xiàn)象。越夏的成蟲多潛伏于樹干或枝葉蔭隱蔽處,成蟲較多時(shí)常聚集成堆,有時(shí)也會蟄伏于其它灌木和草叢中越夏。
2.3.5 越冬 10 月上旬開始,隨著氣溫下降,榆紫葉甲成蟲相繼下樹入土越冬,入土深度可達(dá) 10 cm以上,通常分布在樹冠下方投影處,距樹主干為 60 cm直徑范圍內(nèi)。
2.4 不同光照條件對蛹發(fā)育的影響
在溫度和濕度相同的條件下,將幾組老熟幼蟲在培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),對比在黑暗和正常光照環(huán)境下蛹的變化,觀察記錄其化蛹時(shí)間、羽化時(shí)間和形態(tài)變化等。結(jié)果發(fā)現(xiàn),正常光照下培養(yǎng)的幼蟲相對黑暗條件下的幼蟲化蛹期長 2~3 d,羽化期相對延遲 4~5 d,且伴隨有部分個(gè)體出現(xiàn)畸形現(xiàn)象,表現(xiàn)為翅羽化不完全。
2.5 不同葉片對成蟲交尾和產(chǎn)卵的影響
對比新、老葉片飼養(yǎng)榆紫葉甲發(fā)現(xiàn),長期飼喂老葉成蟲不交尾。交尾后的雌蟲以幼嫩葉片飼喂時(shí),榆紫葉甲 1~2 d 內(nèi)即可產(chǎn)卵,而對比飼喂老葉或成熟葉片,則出現(xiàn)成蟲產(chǎn)卵下降或不產(chǎn)卵,若培養(yǎng)時(shí)間以嫩葉取代榆樹老葉飼喂成蟲,則正常產(chǎn)卵。上述試驗(yàn)可以初步得出,幼嫩葉片對榆紫葉甲的產(chǎn)卵具有促進(jìn)作用,而老葉可抑制交尾和產(chǎn)卵,其原因可能是自然界生物在進(jìn)化過程中,形成自我保護(hù)作用,如榆紫葉甲為專食性昆蟲,榆樹在老葉中產(chǎn)生一種具有抑制其害蟲繁殖活動的物質(zhì),以達(dá)到自我保護(hù)的目的。
2.6 不同飼養(yǎng)密度對成蟲生長發(fā)育的影響
通過將多只成蟲共同飼養(yǎng)在同一個(gè)三角瓶中,用棉塞封好瓶口,減少食物及水,觀察成蟲間的變化。前 3 d內(nèi)無任何異常,4 d后成蟲相互間發(fā)生自殘現(xiàn)象,成蟲相互撕咬,發(fā)生斷足等現(xiàn)象。
此外,成蟲具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,在周圍濃度為 30%的生石灰的環(huán)境中,多數(shù)榆紫葉甲可正?;迹⒂鸹l(fā)育為成蟲,可見榆紫葉甲對石硫合劑等農(nóng)藥表現(xiàn)不敏感。
榆紫葉甲的幼蟲與成蟲均危害植株的葉片、芽苞,為寡食性,危害會使植株的樹勢衰弱并極易誘發(fā)其他病害,對榆紫葉甲的傳統(tǒng)化學(xué)防治方法,通常會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。如何選用高效、低毒、低殘留的環(huán)境友好型生物農(nóng)藥和生物制劑,來替代傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行榆紫葉甲,這將是我國農(nóng)藥發(fā)展需要解決的主要問題,如何采用篩選植物源殺蟲劑,也就是從植物中提取出殺菌、抑菌、殺蟲活性物質(zhì),這將是進(jìn)行無公害新型生物制劑的重點(diǎn)研究內(nèi)容。
[1] 李孟樓. 森林昆蟲學(xué)通論[M]. 北京: 中國林業(yè)出版社,2002:206-207.
[2] 張強(qiáng), 張德軍, 崔殿軍. 黑龍江省西部地區(qū)榆紫葉甲發(fā)生與防治[J]. 防護(hù)林科技,2009(1):115-116.
[3] 孟繁君, 張大明, 宋麗文, 等. 榆紫葉甲生物學(xué)特性及其防治技術(shù)[J]. 林業(yè)科技,2009,34(3):33-34.
[4] 劉欽玲. 佳木斯市榆紫葉甲生物學(xué)特性及其防治對策[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(3):79-80.
[5] 王海濤, 張麗麗. 佳木斯市榆紫葉甲的發(fā)生與防治[J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),2011(3):7-8.
[6] 安瑞軍, 李秀輝, 張冬梅. 榆紫葉甲生物學(xué)特性的研究[J]. 林業(yè)科技,2005,30(5):18-20.
[7] 劉宇, 李文龍, 劉淑靜, 等. 榆紫葉甲的生物學(xué)特性及防治技術(shù)[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(4):167-168.
Biological Characteristics and Life History Observation of Defoliator of Ambrostomd quadriimopressum
GAO-Ming1, DA Qing-en2, CHANG Jiang-chun1, YANG Li-li1,LYU Dong-yun1,3, LUO Zhi-wen1,3*
(1.College of Life Sciences,Jiamusi University,Jiamusi 154007, China;2. College of Life Sciences, Zhongshan University, Zhongshan 510275, China; 3.Institute of Applied Insects,Jiamusi University,Jiamusi 154007, China)
Ambrostomd quadriimopressum is the main garden plant pest in the north, which causes serious damages to the garden areas, ecological forests and other green plants, directly affecting the landscape plant growth and destroying the landscapes. Through two years of sampling and observation, the biological characteristics of Ambrostomd quadriimopressum Larvae and adults in Jiamusi in recent years were observed and recorded, and the characteristics of Ambrostomd quadriimopressum at their development stages and their life habits were mastered, which provided reference for the scientific control of Ambrostomd quadriimopressum.
biological characteristics; life history observation; leaf insect pest;Ambrostomd quadriimopressum
S763.38
A
2095-3704(2015)04-0302-04
2015-10-24
佳木斯大學(xué)校長創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金研發(fā)項(xiàng)目(xzyf2014-14)
高敏,主要從事動植物檢疫方面的研究,E-mail:jmsdxgm@163.com;*通信作者:羅志文,碩士生導(dǎo)師,副教授,E-mail:jiamusiluozhiwen@126.com。