崔建新, 胡曉旺河南科技學院植物保護系,河南 新鄉(xiāng) 453003
懸鈴木是我國東部重要的城市綠化樹種,具有冠大蔭濃、生長迅速、耐修剪等優(yōu)點,在我國南北各地廣泛種植。近年來我國懸鈴木上出現(xiàn)一種外來入侵害蟲——懸鈴木方翅網(wǎng)蝽Corythuchaciliata(Say)。此蟲隸屬半翅目Hemiptera網(wǎng)蝽科Tingidae方翅網(wǎng)蝽屬,起源于北美中東部,20世紀60—90年代相繼傳入歐洲和亞洲(Heiss,1995),擴散能力較強,2006年在武漢大量發(fā)生(李傳仁等,2007; 王福蓮等,2008)。2007年,國家林業(yè)局將其劃入中度危險性林業(yè)有害生物。目前在我國湖南、湖北、上海、浙江、江蘇、山東、河南、重慶、貴州和北京等地均有危害,適合于我國東部25.1°-37.8°N和98.7°-122.8°E范圍的18個省份(李峰奇等,2017; 朱海燕等,2016),主要為害懸鈴木屬Platanus植物,包括一球懸鈴木P.occidentalis、二球懸鈴木P.acerifolia和三球懸鈴木P.orientalis(鞠瑞亭等,2010)。懸鈴木葉片受害后,開始僅葉脈萎縮變色,然后出現(xiàn)大量點狀失綠斑點,夏末秋初進一步惡化后葉片呈黃褐色至褐色,嚴重影響城市景觀,受害嚴重的懸鈴木樹木甚至死亡。夏秋季節(jié)大量繁殖的成蟲到處亂飛,對城市街區(qū)外出活動的人員造成嚴重襲擾。懸鈴木方翅網(wǎng)蝽通過傳播懸鈴木葉枯病菌Gnomoniaplatani(Kleb.)和甘薯長喙殼菌CeratocystisfimbriataEllis.et Halsted造成協(xié)同危害,使樹木提前落葉,向上生長中斷,樹勢衰弱乃至死亡(Battistietal.,1985; Halbert & Meeker,1998; Maceljski & Balarin,1972)。近年研究發(fā)現(xiàn),懸鈴木方翅網(wǎng)蝽可吸食人的血液,威脅人類健康(Arezkietal.,2015)。
懸鈴木方翅網(wǎng)蝽在河南鄭州每年發(fā)生4代(盧紹輝等,2014),江淮流域每年5代,發(fā)生期為4—10月,以成蟲在懸鈴木的樹皮下或周圍枯枝落葉中越冬,次年春天溫度達到均溫l5 ℃左右時,越冬成蟲出蟄(谷梅紅等,2016; 肖娛玉等,2010)。在河南新鄉(xiāng)懸鈴木方翅網(wǎng)蝽11月中旬以后全部隱藏于懸鈴木樹皮下方,進入越冬期。次年春季4月上旬,待到懸鈴木新枝萌發(fā)葉片展開后,懸鈴木方翅網(wǎng)蝽從蟄伏的樹皮下方爬上新生枝條,開始吸食寄主嫩葉為害。成蟲有一定耐寒性,過冷卻點為21.6 ℃(劉亞軍和李傳仁,2009)。溫度顯著影響懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的發(fā)育,通過室內(nèi)飼養(yǎng)發(fā)現(xiàn),該蟲在16 ℃恒溫下不能完成完整世代發(fā)育。世代發(fā)育起點溫度11.2 ℃,有效積溫370.6日度。26.0~30.0 ℃是最適宜生長的溫度范圍。30.0 ℃時最高存活率75.6%,19.0 ℃時存活率最低,為40.5%。溫度在36.0 ℃以上時不能完成發(fā)育(Juetal., 2011,2013)。Lietal. (2016)新近完成的懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的轉錄組工作,對相關低溫條件下該蟲的生理代謝和免疫研究有重要的指導意義。盡管懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的適生研究開展較多,但對其越冬場所及越冬習性研究尚不充分,懸鈴木樹皮皸裂或開裂程度對該害蟲越冬存活率的影響也尚無報道。
懸鈴木方翅網(wǎng)蝽近3年來在河南省新鄉(xiāng)市持續(xù)暴發(fā),嚴重影響城市園林綠化。為了解其越冬習性,為冬季休眠期開展科學防治,筆者開展了本項越冬后期調(diào)查。通常年份,河南新鄉(xiāng)早春2月下旬柳樹萌發(fā)新芽以后,陸續(xù)出現(xiàn)各類害蟲及天敵昆蟲。由于懸鈴木方翅網(wǎng)蝽寄主范圍較窄,主要為害懸鈴木屬植物,這種害蟲在早春出蟄較晚,因此,本文把懸鈴木方翅網(wǎng)蝽在2月下旬—4月上旬寄主懸鈴木新芽萌發(fā)前的這段時期定義為越冬后期。
調(diào)查地點在新鄉(xiāng)市南環(huán)路,調(diào)查時間為2017年春季3月中旬。二球懸鈴木行道樹樹齡8年,樹干直徑18.0~20.0 cm,樹干高度2.5~3.5 m,越冬白灰刷白防護高度1.1 m。調(diào)查樣點隨機選擇。
1.2.1 樹干陰陽側的選擇性 隨機選擇20棵寄主樹木,被調(diào)查寄主樹皮在陰陽面的分布較為一致,且面積大致相當。完全撥開樹皮外側翹起的栓皮層,檢查懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的數(shù)量,對陽面(南側)和陰面(北側)分別計數(shù)。當發(fā)現(xiàn)樹皮外側栓皮層致密連接在樹皮上且其間隙不足以潛入害蟲時,不再剝皮調(diào)查。
1.2.2 樹皮皸裂程度和樹干高度分段混合調(diào)查 隨機選擇18棵寄主樹木,開展樹皮皸裂程度和樹干高度分段混合調(diào)查,確定害蟲的越冬場所選擇習性。樹皮皸裂和樹皮開裂在本調(diào)查中不做區(qū)分。皸裂斑塊的大小在不同樹體間或同一樹干上差異較大,區(qū)分類型較為困難,在本調(diào)查中不再區(qū)分,僅以不同區(qū)段上皸裂樹皮或開裂樹皮占該區(qū)段的樹皮總面積的比率進行分級,皸裂程度5%~25%為1級(不同皸裂程度區(qū)段設置,均不包括區(qū)段下界,但包括區(qū)段上界;此處不包括5%,但包括25%,下同),25%~50%為2級,50%~75%為3級,75%~95%為4級,幾乎全部皸裂(95%)至全部皸裂的為5級。將樹干高度分為0.00~0.50 m、0.51~1.00 m、1.01~1.50 m、1.51~2.00 m 4個區(qū)段。2.00 m以上部分在前期調(diào)查中均為0,本次調(diào)查不做統(tǒng)計。調(diào)查時完全撥開樹皮外側翹起的栓皮層,檢查懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的數(shù)量,方法同1.2.1。
利用Matlab 7.0軟件進行統(tǒng)計分析。害蟲對寄主樹干陰陽側的選擇性調(diào)查結果采用單因素方差分析方法,害蟲對樹皮皸裂程度和樹干高度區(qū)段的越冬喜好性調(diào)查采用雙因素方差分析方法。
懸鈴木方翅網(wǎng)蝽在越冬末期更喜歡隱蔽在寄主樹干陰側。樹干陰面方翅網(wǎng)蝽蟲口密度平均11.35頭,陽面平均2.70頭。陰面最大蟲量21頭,陽面最大蟲量6頭。寄主樹干的朝向對越冬后期方翅網(wǎng)蝽的分布造成的差異達極顯著水平[(F=6.63)>(F0.01(1, 19)=1.0132),P=0.00]。
調(diào)查結果顯示,寄主樹干1.01~1.50 m區(qū)段蟲口數(shù)量最大,平均11.46頭。懸鈴木樹干0.00~0.50 m處蟲口密度最小,蟲口平均2.20頭。寄主樹干區(qū)段高度對懸鈴木方翅網(wǎng)蝽蟲口密度影響的差異達極其顯著水平[(F=26.91)>(F0.01(3, 56)=4.1519),P=0.00](表1)。
本研究皸裂程度特指皸裂或開裂的樹皮在統(tǒng)計樹干區(qū)段上占總樹皮面積的比率,不考慮皸裂斑塊的大小。對18株二球懸鈴木行道樹上上述4個區(qū)段的樹干皸裂程度進行分級,發(fā)現(xiàn)所有調(diào)查樹干區(qū)段的樹皮皸裂程度均在2級以上。不同皸裂程度的樹皮栓皮層外層下方的懸鈴木方翅網(wǎng)蝽蟲口密度調(diào)查結果見表2。調(diào)查結果表明,寄主懸鈴木樹皮栓化層表面在3級皸裂程度時,懸鈴木方翅網(wǎng)蝽蟲口密度最大,平均9.80頭。越冬期懸鈴木樹皮栓化層表面的不同皸裂程度對懸鈴木方翅網(wǎng)蝽蟲口密度的影響達極顯著水平[(F=31.02)>(F0.01(3, 56)=4.1519),P=0.00]。
懸鈴木樹干高度區(qū)段和皸裂程度的互作對懸鈴木方翅網(wǎng)蝽蟲口密度的影響達顯著水平[(F=2.46)>(F0.01(9,56)=2.0519),P=0.0195]。
表1 二球懸鈴木樹干不同高度區(qū)段上懸鈴木方翅網(wǎng)蝽蟲口數(shù)量比較Table 1 Comparison of population density of C. ciliata under the bark of the host tree P. acerifolia among four height sectors of the trunk
同列不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。
Different letters in a column represent differences atP<0.05.
表2 二球懸鈴木樹干不同皸裂程度對入侵害蟲懸鈴木方翅網(wǎng)蝽蟲口密度的影響Table 2 Comparison of population density of C. ciliata under the bark of the host tree P. acerifolia in four different degrees of rhagadia
同列不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。
Different letters in a column represent differences atP<0.05.
懸鈴木方翅網(wǎng)蝽適生于我國東部大部分省區(qū),由于懸鈴木行道樹一般進行刷白(白灰)保護,本次調(diào)查結果并不能完全反映其越冬習性。盡管如此,仍然發(fā)現(xiàn)此種害蟲在寄主懸鈴木2 m以上樹干高度部位樹皮下越冬種群密度極低。
研究發(fā)現(xiàn),樹干陽面的懸鈴木方翅網(wǎng)蝽在越冬后期種群水平明顯低于陰面,這是其主動適應越冬環(huán)境條件的表現(xiàn)。冬季樹干陽面比陰面接受更多的陽光輻射,升溫幅度較大,網(wǎng)蝽活動增加,甚至爬出越冬隱藏位置;但下午和晚間,溫度驟然下降,蟲體僵硬,無法運動。另外,北方的寒冷氣流吹過樹干后會迅速匯合,圓柱形的樹干幾乎不能減緩寒冷北風的風速,導致樹干陽側總體的保溫效果較差。隱藏于樹干陰側的越冬懸鈴木方翅網(wǎng)蝽受溫度因素的擾動小,越冬存活幾率較陽面大。
本次調(diào)查研究沒有涉及懸鈴木樹皮栓化外層皸裂斑塊的大小對懸鈴木方翅網(wǎng)蝽越冬成功率的影響,主要是不同樹體或同一樹體不同方位皸裂斑塊的大小不一,無規(guī)律。另外,即便在較大的樹皮皸裂斑塊下方,懸鈴木方翅網(wǎng)蝽一般潛伏在最深處密連樹體稍微靠外的位置,這是由于網(wǎng)蝽成蟲體表高度骨化,很難改變體形爬入更加致密的樹皮下縫中;大塊皸裂斑塊的在翹起的外側部位由于保溫性差,沒有發(fā)現(xiàn)越冬個體。后續(xù)研究中可以對樹體皸裂斑塊大小和形成規(guī)律以及對方翅網(wǎng)蝽選擇越冬位置的影響開展研究,以便更加深入的探討這一生物學現(xiàn)象和方翅網(wǎng)蝽選擇棲息場所的關系。在樹種選育方面,建議培育樹皮完全不皸裂或皸裂程度極低的品種,以減少越冬基數(shù)。防治措施上,可以采取秋末纏繞草繩誘集越冬,深冬去繩殺滅的措施。另外,樹干涂抹白灰的時機建議在11月下旬結合徹底樹皮刮除處理進行;涂抹白灰的高度可以調(diào)整至1.0~2.0 m高度,或至少在重度發(fā)生年份進行。同時,在樹干主干頂端進行徹底刮皮和涂白環(huán)處理,可以有效阻止來年害蟲上樹。
谷梅紅, 劉鵬輝, 閆立靜, 2016. 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的發(fā)生與防治試驗. 湖北林業(yè)科技, 45(4): 88-90.
李峰奇, 楊世勇, 付寧寧, 渠成, 劉佳, 王然, 許奕華, 羅晨, 2017. 二球懸鈴木葉片揮發(fā)物與懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的相互作用研究. 應用昆蟲學報, 54(2): 207-213.
李傳仁, 夏文勝, 王福蓮, 2007. 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽在中國的首次發(fā)現(xiàn). 動物分類學報, 32(4): 944-946.
劉亞軍, 李傳仁, 2009. 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽越冬種群的過冷卻點測定. 昆蟲知識 (6): 898-900.
盧紹輝, 李金銘, 崔淑丹, 張璞, 2014. 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽在鄭州地區(qū)的生活史及發(fā)生情況. 河南林業(yè)科學, 33(2): 1-4.
鞠瑞亭, 肖娛玉, 薛貴收, 王鳳, 李躍忠, 杜予州, 2010. 懸鈴木方翅網(wǎng)蝽寄主范圍的測定. 昆蟲知識, 47(3): 558-562.
王福蓮, 李傳仁, 劉萬學, 萬方浩, 2008. 新入侵物種懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的生物學特性與防治技術研究進展. 林業(yè)科學, 44(6): 137-142.
肖娛玉, 王鳳, 鞠瑞亭, 李躍忠, 杜予州, 2010. 上海地區(qū)懸鈴木方翅網(wǎng)蝽的生活史及發(fā)生情況. 昆蟲知識, 47(2): 404-408.
朱海燕, 魏和平, 羅卿權, 王鳳, 高磊, 2016. 新入侵害蟲懸鈴木方翅網(wǎng)蝽在我國的適生性分析. 安徽農(nóng)業(yè)科學, 44(11): 176-178.
AREZKI I, VALRIE A, OLIVIER C, REMY D, 2015. Dermatosis caused by blood-suckingCorythuchaciliata.JAMADermatology, 151(8): 909-910.
BATTISTI R, FORTI A, ZANGHERI S, 1985. Research on biology of sycamore lace bugCorythuchaciliata(Say) (Rhynchota, Tingidae) in the Veneto region.FrustulaEntomologica, 7: 125-141.
HALBERT S E, MEEKER J R, 1998. The sycamore lace bug,Corythuchaciliata(Say) (Hemiptera: Tingidae).EntomologyCircular(Gainesville), 387: 1-2.
HEISS E, 1995. Die amerikanische PlatanennetzanzeCorythuchaciliata, eine Adventivart im Vormarsch auf Europa (Heteroptera, Tingidae).CatalogedesO?LandesmuseumsNF, 84: 143-148.
LI F Q, WANG R, QU C, FU N N, LUO C, XU Y H, 2016. Sequencing and characterization of the invasive sycamore lace bugCorythuchaciliata(Hemiptera: Tingidae) transcriptome.PLoSONE, 11(8): e01160609.
JU R T, GAO L, ZHOU X H, LI B, 2013. Tolerance to high temperature extremes in an invasive lace bug,Corythuchaciliata(Hemiptera: Tingidae), in subtropical China.PLoSONE, 8(1): e54372.
JU R T, WANG F, LI B, 2011. Effects of temperature on the development and population growth of the sycamore lace bug,Corythuchaciliata.JournalofInsectScience, 11(16): 1-10.
MACELJSKI M, BALARIN I, 1972. Preliminary note on the appearance of a new species of insect pest in Yugoslavia, the bugCorythuchaciliata(Say) (Tingidae, Heteroptera).ActaEntomologicaYugoslavica, 8: 105-106.