支華，耿合雷，徐芳玲

(1.黔東南州林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設計院，貴州凱里 556099；2.貴州大學林學院，貴州貴陽 550025)

櫻紅天牛Hemadius oenochrou Fairmaire隸屬于鞘翅目Coleoptera天?？?Cerambycidae[1]，最初由Fairmaire于1889年發(fā)現(xiàn)[2]。該蟲分布于我國南方大部分省區(qū)及國外的老撾[3]，我國臺灣稱之為霧社血斑天牛Aeolesthes oenochrous，因其體大型、美觀而受到捕捉壓力，將其列為保育類物種[4]，人工種植山櫻花Prunus campanulata供其棲息，擴大天牛種群并予以保護；部分臺灣學者研究了櫻紅天牛的種群結(jié)構(gòu)和雄蟲生殖策略[5]。在我國部分省區(qū)的自然保護區(qū)，如廣西貓兒山國家級自然保護區(qū)[6]、廣西大明山國家級自然保護區(qū)[7]、江西九連山國家級自然保護區(qū)[8]、貴州施秉云臺山[9]等地區(qū)的科學考察中也有該種的報道，但未見其發(fā)生成災，因此對該天牛的相關(guān)研究較少。支華等在貴陽地區(qū)發(fā)現(xiàn)櫻紅天牛是危害日本櫻花Cerasus yedoensis的新害蟲[10]，關(guān)于其幼蟲齡數(shù)和齡期的劃分在國內(nèi)尚未見報道，而幼蟲齡數(shù)和齡期的確定是研究害蟲生物學特性和發(fā)生規(guī)律的基礎(chǔ)，也是制定有效預測預報及防治技術(shù)的理論依據(jù)[11]。

昆蟲幼蟲齡數(shù)劃分的基本方法是對不同齡數(shù)幼蟲身體部分形態(tài)指標進行測量，然后對測量結(jié)果進行頻次分析，再根據(jù)戴氏定律(Dyar′s rule)推測幼蟲的齡數(shù)，運用Crosby生長法則和線性回歸的方法進行驗證，篩選出最佳分齡形態(tài)指標[12-13]。各齡期的櫻紅天牛幼蟲基本上都在櫻花樹的枝干內(nèi)蛀道危害，常造成櫻花樹干空洞、枝干枯死，甚至整株樹死亡。由于其生活史較長，生活方式十分隱蔽，生活習性較難觀察，故筆者通過野外剖樹及室內(nèi)飼養(yǎng)獲得櫻紅天牛幼蟲，測量其體長、前胸背板寬、頭長和頭寬，再結(jié)合戴氏定律及數(shù)理統(tǒng)計方法來確定櫻紅天牛幼蟲齡數(shù)，為掌握櫻紅天牛幼蟲的生物學特性和發(fā)生規(guī)律提供基礎(chǔ)依據(jù)，也可為制定預測預報方法和防治措施提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試幼蟲采集及飼養(yǎng)

1.1.1 采集地概況

貴陽市森林公園櫻花園占地面積1.33 hm2，于1989年引進種植日本櫻花，現(xiàn)有櫻花樹1 051株，樹齡10～30 a，平均樹高約為4.5 m，平均胸徑約為25 cm。

1.1.2 初齡幼蟲獲取

2016年5月上旬，在櫻花園的日本櫻花樹上捕捉櫻紅天牛成蟲52頭，其中自然配對成蟲3對，帶回實驗室內(nèi)飼養(yǎng)于50 cm×50 cm×50 cm的養(yǎng)蟲籠中，用枝剪截取櫻花樹新鮮枝條供其補充營養(yǎng)。3 d后，成蟲開始產(chǎn)卵，共收集卵300多枚，將卵置于培養(yǎng)皿中在室溫下培養(yǎng)，孵化后收集大量1齡幼蟲。

1.1.3 末齡幼蟲獲取

在5—10月，每月通過解剖櫻花園的日本櫻花樹獲取櫻紅天牛幼蟲，將采集的幼蟲帶回室內(nèi)飼養(yǎng)，用新鮮櫻花樹木屑供其補充營養(yǎng)，每周更換1次木屑，記錄化蛹時間，最后根據(jù)幼蟲化蛹情況，判斷末齡幼蟲。

1.1.4 其它齡幼蟲獲取

其它齡幼蟲均由1齡幼蟲飼養(yǎng)獲得，將鋸拉櫻花樹木產(chǎn)生的木屑平鋪在培養(yǎng)皿中，放入1齡幼蟲，每隔10 d更換1次新鮮的櫻花樹木屑，每48 h灑少量水保持木屑濕潤。

1.2 形態(tài)指標測量

選取幼蟲頭長(頭殼的縱向長度)、頭寬(頭殼的橫向長度)、體長(口器到腹部末端的長度)和前胸背板寬(前胸背板骨化部分的后緣寬)4項身體結(jié)構(gòu)作為形態(tài)指標，并使用電子游標卡尺對獲取的櫻紅天牛幼蟲進行測量(精度為0.02 mm)。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析

根據(jù)戴氏定律(Dyar′s rule)劃分天牛幼蟲齡數(shù)，即昆蟲幼蟲的兩個相鄰齡期某一部位的長寬度，如頭殼寬度、體長等存在幾何級數(shù)量關(guān)系，據(jù)此可以推斷幼蟲的齡數(shù)[14-16]。使用PASW Statistics 18統(tǒng)計軟件對櫻紅天牛幼蟲形態(tài)指標數(shù)據(jù)進行頻數(shù)分析，繪制并觀察頻次分布圖，每個頻次集中區(qū)域代表一個齡期。根據(jù) Crosby生長法則[17]進行驗證，Crosby生長法則是用于齡數(shù)劃分驗證的經(jīng)驗公式，Crosby指數(shù)大于10%表明分齡形態(tài)指標不合理[16-18]。

Brooks指數(shù)=Xn/Xn-1(Xn和Xn-1分別表示 n齡和n-1齡幼蟲各個測量指標的平均值)

Crosby指數(shù)=(Gn-Gn-1)/Gn-1(Gn和Gn-1分別表示第n和n-1個Brooks指數(shù))

最后使用PASW Statistics 18軟件對所確定的幼蟲齡數(shù)和形態(tài)指標數(shù)據(jù)進行回歸分析，計算回歸方程和相關(guān)系數(shù)(R)，從而得到理想的櫻紅天牛幼蟲分齡指標。

2 結(jié)果與分析

2.1 櫻紅天牛幼蟲齡數(shù)劃分

通過PASW Statistics 18軟件對測量79頭幼蟲得到的4項形態(tài)指標進行頻次分布統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，4項形態(tài)指標的測量值均出現(xiàn)5個相對集中的區(qū)域。 體長出現(xiàn) 4.47，8.46，14.71，22.99，33.72 mm共5個集中區(qū)；前胸背板寬出現(xiàn)0.99，1.96，3.07，5.00，7.26 mm共 5個集中區(qū)；頭長出現(xiàn) 0.32，0.75，1.17，1.83，2.49 mm 共 5 個集中區(qū)；頭寬出現(xiàn)0.71，1.50，1.99，2.71，3.38 mm 共 5 個集中區(qū)(圖1)。根據(jù)戴氏定律(Dyar′s rule)，初步判斷櫻紅天牛幼蟲可分為5齡。

圖1 櫻紅天牛形態(tài)指標頻次分布Fig.1 Frequency distribution of morphological indicator of Hemadius oenochrous

2.2 櫻紅天牛幼蟲齡數(shù)劃分合理性分析

根據(jù)幼蟲分齡指標平均值計算Brooks指數(shù)和Crosby指數(shù)，4項形態(tài)指標的Crosby指數(shù)均小于10%(表1)，回歸曲線均達到了極顯著水平，表明將櫻紅天牛幼蟲分為5齡是合理的，體長、前胸背板寬、頭長、頭寬4項指標的平均值在不同齡數(shù)之間差異顯著(表2)，均可作為櫻紅天牛幼蟲的分齡指標。

表1 櫻紅天牛形態(tài)指標測量值的統(tǒng)計分析Tab.1 Statistical analysis of the measured values of morphological indicator of Hemadius oenochrous

表2 櫻紅天牛幼蟲各分齡指標與齡數(shù)之間的關(guān)系擬合結(jié)果Tab.2 Regression analysis of the number of larval instars and measured variables of Hemadius oenochrou larvae

續(xù)表1Tab.1(Continued)

3 結(jié)論與討論

判斷幼蟲齡期的方法有種群眾數(shù)齡期法[19]和戴氏定律，種群眾數(shù)齡期法估測出來的幼蟲齡期較實際齡期不符合，存在差異[18]。最常用的是戴氏定律，在天牛幼蟲齡期的劃分中用的最為廣泛，其中柳建定等根據(jù)戴氏定律，利用SPSS10.0對松褐天牛Monochamus alternatus幼蟲頭殼寬度、前胸背板長度及體長測量數(shù)據(jù)進行頻數(shù)分布分析，并繪制頻數(shù)分布圖，確定松褐天牛幼蟲齡期為5齡[20]；張海濱等運用頻次分布、均差分析和回歸分析的方法對星天牛Anoplophora chinensis幼蟲上唇基寬、額寬、凸形寬、上顎長、上顎寬、觸角窩直徑、前胸氣門長、前胸氣門寬、下唇須末節(jié)長等9個形態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，將星天牛幼蟲齡期劃分為5齡[21]；黎保清等通過測定桑天牛Apriona germari幼蟲頭殼寬度、前胸背板寬度、上顎長度、上顎厚度、上唇基寬度、下顎須長度等12項器官部位數(shù)據(jù)，運用戴氏定律、Crosby指數(shù)、相關(guān)系數(shù)分析后得到該幼蟲齡數(shù)為6齡[22]。

用于判斷幼蟲齡期的形態(tài)指標較多，不同的研究者所測量的形態(tài)指標有所不同，最常用的形態(tài)指標為幼蟲的頭殼寬度，這是因為頭殼骨化程度高且形態(tài)穩(wěn)定，但缺點是不便于在野外觀察[23-24]。幼蟲生長發(fā)育過程中，體長為連續(xù)性增長，頭殼、口器、尾叉等為間斷式增長，每次蛻皮后都有顯著增長[25]，體長、前胸背板寬由于幼蟲蟲體收縮、環(huán)境溫度、饑餓、驚嚇等因素容易導致測量結(jié)果存在誤差，但對于在野外快速判斷幼蟲蟲齡有直觀效果[16]。LE Bao-thanh等對桑天牛各齡幼蟲研究表明，最末排糞孔長徑和短徑、糞粒寬度和長度、蟲糞中木屑長度和寬度、纖維素含量、蛋白質(zhì)含量在齡數(shù)間存在著線性關(guān)系，糞粒寬度可作為林間快速識別蟲齡指標[26]。

本研究中，通過測定櫻紅天牛幼蟲的體長、前胸背板寬、頭長、頭寬，根據(jù)戴氏定律初步判斷櫻紅天牛幼蟲有5齡；4項指標的 Crosby指數(shù)均小于10%，回歸分析表明幼蟲分為5齡是合理的；體長、前胸背板寬、頭長、頭寬均可作為櫻紅天牛幼蟲分齡指標。體長、前胸背板寬兩項指標因幼蟲蟲體收縮導致測量存在誤差，但其對在野外快速判斷幼蟲蟲齡具有明顯直觀的效果，幼蟲頭部骨化程度高，頭長、頭寬測量誤差小，用于判斷蟲齡較科學，但對測量精度要求較高。

由于天牛幼蟲在蛀道內(nèi)生活，獲取各齡幼蟲存在一定困難，尤其1齡幼蟲野外存活率低。采用野外捕捉櫻紅天牛成蟲，帶回室內(nèi)交配產(chǎn)卵，卵孵化后可獲得數(shù)量較多的1齡幼蟲；每年5—10月野外解剖櫻花樹獲取櫻紅天牛幼蟲，室內(nèi)飼養(yǎng)結(jié)合野外解剖采集解決了這一難題。