趙鵬飛,黃華艷,蔣學(xué)建,黃如華
(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西林業(yè)有害生物天敵繁育工程技術(shù)研究中心,廣西南寧 530002;2.南寧市武鳴區(qū)森林病蟲害防治站,廣西南寧 530100)
松褐天牛(Monochamus alternatus)是馬尾松(Pinus massoniana)等松樹的重要蛀干害蟲,其幼蟲蛀入樹干,切斷輸導(dǎo)組織,影響水分和養(yǎng)分的運(yùn)輸,造成樹勢(shì)衰弱,也是松材線蟲(Bursaphelenchus xy?lophilus)病病原的媒介昆蟲[1-5],嚴(yán)重影響松材線蟲病疫情防控,防治傳播媒介松褐天牛是控制松材線蟲病的關(guān)鍵。松褐天牛大部分時(shí)間以幼蟲形態(tài)生活在樹干中,十分隱蔽,化學(xué)防治效果差且會(huì)造成環(huán)境污染,生物防治是有效的防治措施。本團(tuán)隊(duì)在研究松褐天牛成蟲種群動(dòng)態(tài)時(shí),發(fā)現(xiàn)松褐天牛誘捕器誘捕到較多的眼紋斑叩甲(Cryptalaus larvatus),并觀察到眼紋斑叩甲幼蟲捕食松褐天牛幼蟲的行為。張翌楠等[6]研究表明,天牛霉紋斑叩甲(C.berus)為松褐天牛的重要天敵。眼紋斑叩甲也可能是松褐天牛的捕食性天敵,具有生物防治潛力,但迄今未見眼紋斑叩甲生物學(xué)特性的研究報(bào)道。該文研究眼紋斑叩甲在廣西的分布及生物學(xué)特性,以期為利用眼紋斑叩甲對(duì)松褐天牛進(jìn)行生物防治提供依據(jù)。
誘捕眼紋斑叩甲成蟲的材料有APF-I 誘劑(福建辰康農(nóng)林科技有限公司)、F2 誘劑(杭州費(fèi)洛蒙生物科技有限公司)和配套撞板式誘捕器。成蟲飼養(yǎng)容器為長(zhǎng)方形飼料盒(長(zhǎng)13 cm、寬10 cm、高12 cm),墊材為經(jīng)過(guò)蒸汽消毒的松樹皮(長(zhǎng)5 cm、寬5 cm);喂食蘋果和10%蜂蜜水補(bǔ)充成蟲營(yíng)養(yǎng),每?jī)商旄鼡Q1 次。幼蟲飼養(yǎng)容器為長(zhǎng)方形飼料盒(長(zhǎng)8 cm、寬6 cm、高5 cm),墊材同成蟲條件;喂食剪斷的3~4齡松褐天牛幼蟲。
1.2.1 成蟲調(diào)查
2017—2019年,在全區(qū)的松樹主產(chǎn)區(qū)設(shè)立7個(gè)眼紋斑叩甲調(diào)查點(diǎn)(表1)。每個(gè)調(diào)查點(diǎn)設(shè)6 個(gè)誘捕器,每5 天收集1 次,記錄收集到的眼紋斑叩甲成蟲數(shù)量。在桂林市疊彩區(qū)堯山景區(qū)內(nèi)掛設(shè)5 組誘捕器,每組2 個(gè),組間距30 m,分別使用APF-I 和F2 兩種誘劑,比較兩種誘劑的誘捕效果。
表1 調(diào)查點(diǎn)概況Tab.1 General situations of investigation sites
1.2.2 幼蟲調(diào)查
2018年4月上旬— 2019年10月下旬,在松林中設(shè)誘木,誘集眼紋斑叩甲成蟲在誘木中產(chǎn)卵。設(shè)10 個(gè)誘木點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)砍伐5 株胸徑6~10 cm 的馬尾松,截成每段1.5 m 的木段,“Λ”字形堆放在林間的空地上,30 天后,就地解剖,收集并記錄木段中松褐天牛和眼紋斑叩甲幼蟲的數(shù)量。
1.2.3 成蟲飼養(yǎng)
將1.2.1 中收集的眼紋斑叩甲成蟲帶回室內(nèi)備用。將500 對(duì)成蟲編號(hào)后放入成蟲飼養(yǎng)盒中,每天觀察成蟲的活動(dòng)、交配和產(chǎn)卵等習(xí)性;每天取出松樹皮,檢查產(chǎn)卵情況,并將卵塊取出,記錄卵塊中卵的數(shù)量,直至成蟲死亡。每7 天取出5 只雌蟲,解剖卵巢,體視鏡下測(cè)量基部10 個(gè)卵的長(zhǎng)徑,至卵巢發(fā)育成熟并產(chǎn)卵。
1.2.4 幼蟲飼養(yǎng)
用米蛾卵飼養(yǎng)初孵眼紋斑叩甲幼蟲,待幼蟲發(fā)育至2齡,開始喂食松褐天牛幼蟲,并進(jìn)行眼紋斑叩甲幼蟲捕食量研究。每次提供1頭松褐天牛幼蟲供眼紋斑叩甲幼蟲捕食, 當(dāng)松褐天牛幼蟲被取食完后,再放入1頭幼蟲,觀察眼紋斑叩甲幼蟲對(duì)松褐天牛幼蟲的捕食能力和捕食量,每?jī)商煊^察1 次并統(tǒng)計(jì),直至幼蟲化蛹。
1.2.5 溫濕度對(duì)卵和幼蟲的影響
按1.2.3 的方法飼養(yǎng)成蟲,收集眼紋斑叩甲卵。將卵分別置于室溫下和人工氣候箱(溫度25 ℃、濕度75%)內(nèi)(各5 組),以及溫度為15、20、25、30 和35 ℃的恒溫恒濕養(yǎng)蟲箱和相對(duì)濕度為30%、45%、60%、75%和90%的生態(tài)培養(yǎng)箱內(nèi),每天檢查卵的孵化情況。每處理重復(fù)5次,計(jì)算卵孵化率和幼蟲存活率。
采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,采用Duncan 法進(jìn)行顯著性分析,計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤;采用Excel軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),眼紋斑叩甲的分布范圍廣,在全州縣、武鳴區(qū)、岑溪市、蒼梧縣、融安縣、龍州縣和疊彩區(qū)等地均有分布。50 株誘木中,均有松褐天牛在樹干內(nèi)鉆蛀,其中23株有眼紋斑叩甲幼蟲在松褐天牛蛀道生活的現(xiàn)象,占比46%。在23 株存在眼紋斑叩甲幼蟲的誘木上,共發(fā)現(xiàn)58 頭眼紋斑叩甲幼蟲,蟲口密度最低為1.01 頭/株,最高為5.37 頭/株,平均為(2.52±1.24)頭/株。
桂北(全州縣、疊彩區(qū))和桂中(融安縣)地區(qū)首次捕獲時(shí)間為4月下旬,桂南地區(qū)(武鳴區(qū)、龍州縣)為2月上旬,桂東地區(qū)(蒼梧縣、興業(yè)縣)為4月上旬。桂北地區(qū)5月上旬—6月下旬捕獲成蟲數(shù)量較多,桂中、桂東和桂南地區(qū)4月中旬—6月下旬捕獲數(shù)量較多。桂北和桂東地區(qū)末次捕獲時(shí)間為9月下旬,桂中地區(qū)為9月上旬,桂南地區(qū)為12月中旬。不同地區(qū)眼紋斑叩甲成蟲種群數(shù)量變化有所不同,桂北、桂中和桂東地區(qū)眼紋斑叩甲成蟲活動(dòng)期比桂南地區(qū)短。
兩種誘劑在誘捕眼紋斑叩甲成蟲時(shí)均出現(xiàn)了3個(gè)峰值(圖1)。5月上旬,APF-I和F2出現(xiàn)了第一個(gè)峰值;6月上旬和7月上旬,出現(xiàn)了第二和第三個(gè)峰值;8月中下旬出現(xiàn)小峰值后,誘捕數(shù)量明顯減少;8月下旬后,誘捕數(shù)量略有波動(dòng)直至為0??傮w來(lái)看,APF-1和F2誘劑的誘捕效果均較好。
圖1 兩種誘劑對(duì)眼紋斑叩甲成蟲的誘捕效果Fig.1 Trapping effects of two kinds of lure on C.larvatus adults
卵呈乳白色,橢圓形,寬(0.54 ± 0.03)mm,長(zhǎng)(0.78±0.03)mm(圖2a)。初孵幼蟲呈扁平狀,體長(zhǎng)(4.54 ± 0.24)mm,體寬(0.77 ± 0.08)mm,頭殼寬(0.79±0.07)mm,3對(duì)胸足發(fā)達(dá);口器為咀嚼式,前口式,上顎特別發(fā)達(dá),末節(jié)的端部?jī)蓚?cè)特化形成兩個(gè)顯著突起,每個(gè)突起的前端分成兩個(gè)小叉,突起的表面有數(shù)個(gè)小瘤突(圖2b)。剛蛻皮的幼蟲為純白色(圖2c);進(jìn)食后,體長(zhǎng)增加明顯,節(jié)間膜展開,老熟幼蟲近圓柱形,體壁堅(jiān)韌,黑褐色,體背面黑白相間(圖2d~e)。蛹為裸蛹,黃色,末節(jié)端部的兩個(gè)分叉明顯(圖2f~g)。成蟲體長(zhǎng)(31.28±1.87)mm,體寬(8.21±0.35)mm,近長(zhǎng)方形;灰褐色前胸背板中域,在中線兩側(cè)有兩個(gè)黑色眼點(diǎn),鞘翅中部外側(cè)有兩個(gè)近于長(zhǎng)方形的黑褐色斑塊,近端部有兩條不明顯的深灰褐色橫帶,其間可見8條模糊的刻點(diǎn)線(圖2h~i)。
圖2 眼紋斑叩甲的形態(tài)特性Fig.2 Morphological characteristics of C.larvatus
2.5.1 卵和幼蟲的生物學(xué)特性
眼紋斑叩甲幼蟲十分活躍,能在松褐天牛的蛀道間轉(zhuǎn)移捕食,捕食完1頭松褐天牛幼蟲后,爬出該木塊,并迅速鉆入另一有松褐天牛幼蟲的木塊中繼續(xù)捕食。眼紋斑叩甲幼蟲捕食松褐天牛幼蟲的數(shù)量最少為1頭,最多為22頭,平均為(9.20±5.65)頭。
室溫條件下,卵的孵化率最高為37.04%,最低為8.57%,平均為(19.15±9.59)%;在溫度25 ℃和濕度75% 的人工氣候箱中,卵的孵化率最高為95.00%,最低為18.18%,平均為(52.29 ± 31.03)%(表2)。眼紋斑叩甲卵的孵化率與溫濕度條件關(guān)系較大。進(jìn)一步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),25 ℃條件下,卵的孵化率和幼蟲存活率均極顯著高于其他溫度(P<0.01)(圖3a);相對(duì)濕度75%條件下,卵的孵化率和幼蟲存活率均極顯著高于其他濕度(P<0.01)(圖3b)。
圖3 溫濕度對(duì)眼紋斑叩甲卵和幼蟲的影響Fig.3 Effects of temperature and humidity on eggs and larvae of C.larvatus
表2 室溫和氣候箱條件對(duì)卵孵化的影響Tab.2 Effects of normal temperature and climate chamber conditions on egg hatching
2.5.2 成蟲的生物學(xué)特性
眼紋斑叩甲成蟲不捕食昆蟲,只取食樹體分泌的汁液、花蜜和露水,在室內(nèi)飼養(yǎng)條件下喜食蘋果和蜂蜜水。成蟲雌雄尾部相連,頭部反向。成蟲羽化后,需在蛀道中越冬至次年3月,天氣回暖后出蛀道取食,卵巢也開始發(fā)育,卵巢中的卵需經(jīng)過(guò)30 天以上的發(fā)育才能成熟(圖4)。
圖4 卵巢中卵的發(fā)育過(guò)程Fig.4 Development of eggs in ovary
成蟲將卵產(chǎn)在松樹皮下,產(chǎn)卵時(shí)間集中在5月下旬— 6月上旬,卵成塊狀。每個(gè)雌成蟲產(chǎn)5~10個(gè)卵塊,每個(gè)卵塊中卵的數(shù)量為2~52 個(gè),總產(chǎn)卵數(shù)為10~520 個(gè),卵的孵化期為30 天左右。每天6:00~20:00 可見成蟲活動(dòng),活動(dòng)的高峰期為9:00~18:00,表明眼紋斑叩甲為晝行性昆蟲(圖5)。
圖5 成蟲的日活動(dòng)節(jié)律Fig.5 Daily activity rhythm of adults
該叩甲2~3年發(fā)生1 代(圖6)。成蟲歷期250天左右;越冬160 天(9月下旬— 次年4月中旬);4月下旬出蛀道活動(dòng)并補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng),至7月上旬產(chǎn)卵結(jié)束后死亡,約90 天。卵期20~52 天;幼蟲期360~720天;蛹期33~48天。
圖6 眼紋斑叩甲的發(fā)育歷期Fig.6 Developmental period of C.larvatus
本研究發(fā)現(xiàn),桂北地區(qū)眼紋斑叩甲成蟲羽化初期為4月下旬,桂南地區(qū)羽化初期為2月上旬;桂北地區(qū)羽化高峰期為5月上旬— 6月下旬,桂南地區(qū)羽化高峰期為4月中旬—6月下旬。眼紋斑叩甲成蟲種群動(dòng)態(tài)與廣西松褐天牛成蟲種群動(dòng)態(tài)較相似,桂北地區(qū)松褐天牛成蟲羽化高峰期為5月中旬—6月下旬,桂南地區(qū)松褐天牛成蟲羽化高峰期為4月中旬—7月下旬[7]。
眼紋斑叩甲是一種廣譜性天敵,野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)其可捕食橫坑切梢小蠹(Tomicus minor)、馬尾松角脛象(Shirahoshizo patruelis)和松瘤象(Sipalus gigas)等,主要以幼蟲捕食,對(duì)松褐天牛幼蟲的捕食量大,說(shuō)明該叩甲確實(shí)是松褐天牛的捕食性天敵之一。眼紋斑叩甲可同時(shí)作用于松褐天牛幼蟲期和化蛹期,平均每株樹的叩甲蟲口量為8~13 頭,在室內(nèi)其幼蟲可捕食多頭松褐天牛幼蟲,眼紋斑叩甲為影響松褐天牛種群數(shù)量的重要因子[8]。該叩甲幼蟲的發(fā)育階段歷期較長(zhǎng),對(duì)松褐天牛老熟幼蟲的捕食能力十分強(qiáng)大,并能在松褐天牛的蛀道間轉(zhuǎn)移捕食;該叩甲的成蟲期較長(zhǎng),產(chǎn)卵量大。因此, 眼紋斑叩甲在松褐天牛的生物防治上是一種很有潛力的捕食性天敵,有必要對(duì)其進(jìn)行繁殖與利用技術(shù)的研究。
致謝:感謝廣西壯族自治區(qū)林業(yè)有害生物防治檢疫站、桂林市林業(yè)綜合發(fā)展中心、全州縣森防站、融安縣森防站、蒼梧縣森防站、興業(yè)縣森防站、南寧市武鳴區(qū)森防站和龍州縣森防站提供幫助,特致謝忱!