王建軍 曹傳旺 欒慶書 王琴 周志權(quán) 姜旭 王敬賢

( 東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040) ( 遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院)

松材線蟲(Bursaphelenchusxylophilus)是引起松樹萎蔫病的病原物，已經(jīng)對全球針葉樹造成嚴(yán)重危害。2016和2017年，松材線蟲病蔓延到了中國東北的大連沙河口區(qū)和丹東鳳城市[1]，開始侵染東北地區(qū)的紅松(Pinuskoraiensis)[2]、樟子松(P.sylvestrisvar.mongolica)[3]、油松(P.tabuliformis)[4]、華山松(P.armandii)[1]、長白落葉松(Larixolgensis)、日本落葉松(L.kaempferi)和華北落葉松(L.principis-rupprechtii)[5]等主要針葉樹種，導(dǎo)致大面積的松樹死亡[1]。由于個(gè)體很小，松材線蟲的自然傳播需要借助天?？颇炫俚拿浇槔ハx實(shí)現(xiàn)。全世界能夠傳播松材線蟲的媒介昆蟲已知有13種[6]，在我國主要是松墨天牛(Monochamusalternatus)和云杉花墨天牛(M.saltuarius)[7]。作者在調(diào)查受松材線蟲侵染死亡的紅松時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅松樹干木質(zhì)部優(yōu)勢種群為云杉花墨天牛，韌皮部優(yōu)勢種群為松六齒小蠹(Ipsacuminatus)。

松六齒小蠹隸屬于鞘翅目(Coleoptera)小蠹科(Scolytidae)齒小蠹屬(Ips)，是危害針葉樹的蛀干害蟲[8]。松六齒小蠹國內(nèi)分布于黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河北、湖南、四川、云南、陜西、新疆[9]、河南、山西[10]、甘肅[11]；國外分布于蒙古、朝鮮、日本、俄羅斯、烏克蘭[12]、意大利[13]等。該蟲寄主樹種為松屬、落葉松屬、云杉屬等5屬21種針葉樹，在歐洲主要危害歐洲赤松(Pinussylvestris)[14]，在國內(nèi)主要危害紅松、樟子松、落葉松、華山松、馬尾松(P.massoniana)等[9，15]。

以往認(rèn)為，松六齒小蠹為跟隨性小蠹種類，主要入侵危害衰弱的寄主樹木[15]，其危害性僅限于弱化樹木，造成的樹木死亡率很低[16]。樟子松、紅松、落葉松等堆積在林緣的小徑木和個(gè)別衰弱活立木首先遭受松六齒小蠹的危害，由伐倒木向衰弱木擴(kuò)散，再由衰弱木向健康木擴(kuò)散[9]。近年來，由于氣候變化的影響，松六齒小蠹的數(shù)量顯著增加，對健康樹木也造成較大危害[17]。松六齒小蠹在歐洲多地泛濫，導(dǎo)致意大利阿爾卑斯東南部[8]、芬蘭[18]大面積歐洲赤松死亡。松六齒小蠹在歐洲赤松林的蔓延特征表明，絕大部分樹木被越冬代成蟲侵染而死亡，而在某些年份，越冬代成蟲產(chǎn)生的第1代成蟲也能殺死部分樹木；春季死亡的樹木總是在新的位置，而夏季死亡的樹木總是在靠近春季死亡樹木的邊緣[19]。松六齒小蠹在取食過程中還有可能將致病菌傳給寄主[20]。

在我國東北地區(qū)，盡管沒有直接的證據(jù)表明松六齒小蠹會(huì)導(dǎo)致寄主松樹的死亡，但是由于其數(shù)量較大，仍會(huì)對寄主樹種形成威脅；而且松六齒小蠹的寄主樹種與松材線蟲在東北地區(qū)能夠侵染的樹種高度重合，也可能在松材線蟲病的傳播或者松樹的死亡中起一定作用。為全面掌握傳播松材線蟲病的可能媒介昆蟲種類，探索導(dǎo)致紅松死亡的原因，利用誘捕器在紅松林間對鞘翅目昆蟲種類開展調(diào)查，并且對種群數(shù)量較大的松六齒小蠹揚(yáng)飛規(guī)律進(jìn)行監(jiān)測。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)樣地設(shè)在遼寧省新賓滿族自治縣上夾河鎮(zhèn)河西村大碾盤(41.85°～41.86°N,124.37°～124.38°E)，處在長白山系龍崗山脈延伸部分，平均海拔480 m，地勢較緩，坡度為12°～28°，土壤類型為棕壤。該地屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明、雨熱同季、寒冷期長、日照豐富，年平均氣溫5.7 ℃，極端最高氣溫為39.3 ℃，極端最低氣溫-30.2 ℃；年降水量為832.15 mm，集中于6—8月，占全年的64.4%，無霜期142 d。樣地內(nèi)為54年生紅松人工純林，面積15 hm2，平均樹高16.9 m，胸徑21.5 cm，郁閉度為0.63。試驗(yàn)地紅松林少量樹木曾受到松材線蟲病侵染死亡，試驗(yàn)開展時(shí)死亡的紅松已經(jīng)被伐除。

2 材料與方法

誘捕器：北京中捷四方生物科技股份有限公司生產(chǎn)的昆蟲信息素小蠹蟲誘捕器(型號(hào)：Y006)和昆蟲信息素天牛誘捕器(型號(hào)：Y009-1)，誘捕器由遮雨蓋、十字型擋板、漏斗、集蟲杯及誘芯組成。誘芯：松六齒小蠹聚集信息素(型號(hào)：L012，主要成分為2-甲基-3-丁烯-2-醇、馬鞭草烯醇、(S)-(+)-小蠢二烯醇)，落葉松八齒小蠹聚集信息素(型號(hào)：L013，主要成分為小蠹烯醇)，小蠹屬聚集信息素(型號(hào)：L003，主要成分為4-甲基-3-庚醇、(3S，4S)-4-Methylhexan-3-ol)，墨天牛屬聚集信息素(型號(hào)：L002，主要成分為蒎烯、左旋-β-蒎烯、(1S)-(+)-3-蒈烯)。果蠅管、自封袋、膠帶、鑷子、昆蟲針、記號(hào)筆、無水乙醇和體式解剖鏡(Leica EZ4HD)等。

2.1 不同種類聚集信息素誘捕昆蟲

2020年5月1日—10月20日，將4種昆蟲信息素誘捕器在紅松林間分散懸掛，相鄰兩誘捕器距離80 m以上，分別將松六齒小蠹聚集信息素、落葉松八齒小蠹聚集信息素、小蠹屬聚集信息素和墨天牛屬聚集信息素掛在誘捕器上，信息素距地面1.5 m，每種信息素掛4個(gè)誘捕器，以無信息素的1個(gè)誘捕器作為對照，每2～3 d收集一次誘捕到的昆蟲。信息素每60 d更換一次。

2.2 松六齒小蠹日揚(yáng)飛規(guī)律

將6個(gè)裝有松六齒小蠹聚集信息素的誘捕器在紅松林間懸掛，引誘劑距地面1.5 m，相鄰兩誘捕器距離80 m以上。在松六齒小蠹第1次揚(yáng)飛高峰期(6月27日—7月2日)每天7次(07:00、09:00、11:00、13:00、15:00、17:00、19:00)收集誘捕到的松六齒小蠹成蟲，同時(shí)收集2.1和2.3中無信息素的誘捕器中松六齒小蠹作為對照，記錄不同時(shí)間段誘捕成蟲的性別、數(shù)量和氣溫。

2.3 松六齒小蠹年揚(yáng)飛規(guī)律

在紅松林內(nèi)1.5 m高度懸掛6個(gè)誘捕器，其中5個(gè)放置松六齒小蠹聚集信息素，1個(gè)無信息素作為對照，誘捕器間距50 m。從5月上旬到10月底，每2～3 d收集誘捕到的松六齒小蠹成蟲。

2.4 松六齒小蠹成蟲的誘捕數(shù)量

7月18日至9月17日，在紅松林內(nèi)懸掛6組誘捕器，每組2個(gè)誘捕器在林間緊挨放置，1個(gè)距面1.5 m高度，1個(gè)距地面0.1 m高度，其中5組放置松六齒小蠹聚集信息素，1組無信息素作為對照，不同組誘捕器間距50 m。每2～3 d收集一次誘捕到的松六齒小蠹成蟲并記錄數(shù)量。

2.5 分類與鑒定

將收集的昆蟲按時(shí)間和誘捕器種類分別裝到果蠅管中帶回實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)、鑒定和分類。昆蟲鑒定使用分類參考工具書和相關(guān)文獻(xiàn)資料，小蠹種類的鑒定參考殷慧芬等[21]方法，部分種類的樣本還使用分子鑒定技術(shù)進(jìn)行復(fù)核，DNA提取參考廖力等[22]方法；擴(kuò)增COI引物為AC1J2183:CAACATTTATTTTGATTTTTTGG;TL2N3014:TCCAATGCACTAATCTGCCATATTA，PCR退火溫度為54.9 ℃[23]。獲得分子序列通過GenBank進(jìn)行比對和分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 紅松林間鞘翅目昆蟲種類和數(shù)量

4種引誘劑在紅松林間共誘捕到主要鞘翅目昆蟲18種，隸屬于6個(gè)科(表1)。其中小蠹科種類和數(shù)量均最多，有8種，共計(jì)15 464頭；郭公蟲科(Cleridae)3種，共計(jì)1 415頭；天?？?Cerambycidae)4種，共計(jì)697頭；象甲科(Curculionidae)1種，共計(jì)105頭；擬步甲科(Tenebrionidae)1種，共計(jì)148頭；閻甲科(Histeridae)1種，共計(jì)75頭。在誘捕的昆蟲中，數(shù)量較多的3個(gè)種分別為松六齒小蠹、普通郭公蟲(Clerusdealbatus)和云杉花墨天牛。其中松六齒小蠹數(shù)量最多，占所有種類總量的85.06%，占小蠹科總量的98.54%；普通郭公蟲數(shù)量也較大，占郭公蟲科總量的92.87%；云杉花墨天牛數(shù)量占天?？瓶偭康?3.17%。

表1 紅松林間誘捕鞘翅目昆蟲種類、數(shù)量及引誘劑類型

3.2 紅松林間6個(gè)科鞘翅目昆蟲數(shù)量變化動(dòng)態(tài)

5月4日首次收集昆蟲即發(fā)現(xiàn)小蠹科、郭公蟲科和擬步甲科昆蟲揚(yáng)飛，5月中旬起發(fā)現(xiàn)象甲科揚(yáng)飛，天?？坪烷惣卓频?月下旬開始揚(yáng)飛。5月4日到10月14日，6個(gè)科昆蟲隨日期的動(dòng)態(tài)變化見表2。

表2 2020年松材線蟲疫區(qū)6個(gè)科鞘翅目昆蟲數(shù)量動(dòng)態(tài)變化 頭

3.3 松六齒小蠹每日不同時(shí)段誘捕數(shù)及雌雄比

引誘劑在白天(07:00—19:00)對松六齒小蠹的誘捕量(27.80±7.32)頭顯著大于夜間(19:00—07:00)的誘捕量(4.40±1.74)頭(t=3.110,自由度=8,P<0.05)。在白天，松六齒小蠹的誘捕量隨時(shí)間變化呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢，07:00—09:00誘捕數(shù)量最低(1.60±0.68)頭，然后逐漸升高，13:00—15:00誘捕量最高(7.2±1.59)頭，之后數(shù)量開始下降，至17:00—19:00誘捕量為(2.80±1.46)頭。松六齒小蠹的雌雄比在白天也是先增加后減少，09:00—11:00雌雄比最高，達(dá)到3.25∶1.00，之后逐漸降低，至17:00—19:00雌雄數(shù)量比為1∶1，夜間雌雄比最低為0.80∶1.00(表3)。

表3 松六齒小蠹成蟲林間日揚(yáng)飛規(guī)律

3.4 松六齒小蠹不同時(shí)間誘捕數(shù)量

松六齒小蠹越冬代成蟲從5月初開始活動(dòng)，至10月14日結(jié)束，林間活動(dòng)時(shí)間超過6個(gè)月。松六齒小蠹在整個(gè)生活周期有2個(gè)明顯的揚(yáng)飛高峰，從5月初開始，誘捕量隨日期的變化逐漸增加，6月18—7月4日為第1次活動(dòng)高峰期，日最大誘捕量達(dá)到74.5頭(6月22日)，之后誘捕量逐漸下降，但仍有少量成蟲揚(yáng)飛；從8月30日開始進(jìn)入第2次活動(dòng)高峰期，且增長迅速，誘捕量更大，日最大誘捕量達(dá)到931.0頭(9月25日)，之后誘捕量再次降低，至10月14日，日誘捕量降為零，成蟲不再揚(yáng)飛(表4)。

表4 不同日期林間日誘捕松六齒小蠹數(shù)量

3.5 誘捕器懸掛高度對誘捕量的影響

懸掛高度為1.5 m的誘捕器對松六齒小蠹成蟲的誘捕總量、雌蟲量、雄蟲量都大于懸掛高度為0.1 m誘捕器的誘捕量(表5)，但相應(yīng)數(shù)據(jù)均無顯著差異(t1=1.811,自由度=160，P1>0.05；t2=1.843,自由度=160，P2>0.05;t3=1.496,自由度=160,P3>0.05)。

表5 不同高度誘捕松六齒小蠹數(shù)量

3.6 3種郭公蟲年揚(yáng)飛規(guī)律

在松六齒小蠹誘捕器和小蠹屬誘捕器內(nèi)都發(fā)現(xiàn)了郭公蟲科的3種昆蟲，分別為普通郭公蟲、紅胸郭公蟲(Thanasimussubstriatus)和切頭郭公蟲(Clerussp.)[24]。這幾種都是松六齒小蠹的天敵昆蟲，能夠以松六齒小蠹成蟲為食，與松六齒小蠹同時(shí)進(jìn)入到誘捕器內(nèi)的郭公蟲能夠?qū)⑶罢咭?、啃食而僅剩下頭部和鞘翅。其中普通郭公蟲5月初即開始揚(yáng)飛，5月29日單日誘捕量最高達(dá)102頭，之后開始降低，至6月下旬誘捕量趨于平穩(wěn)；紅胸郭公蟲和切頭郭公蟲的單日誘捕量都不高(圖1)。

圖1 不同日期林間單日誘捕3種郭公蟲數(shù)量

4 結(jié)論與討論

松六齒小蠹只能被松六齒小蠹引誘劑吸引，表明松六齒小蠹對此種引誘劑有較好趨向性和專一性。3種郭公蟲都能被松六齒小蠹引誘劑和小蠹屬引誘劑吸引，表明松六齒小蠹的天敵郭公蟲是通過小蠹蟲信息素進(jìn)行定位的。在有小蠹屬聚集信息素(L003)的誘捕器中也發(fā)現(xiàn)郭公蟲，說明3種郭公蟲也能被其他小蠹蟲吸引，它們可能還是其他小蠹屬昆蟲的天敵。墨天牛屬引誘劑對4種天牛都有誘捕作用，但是云杉花墨天牛的數(shù)量最多。目前市場上還沒有針對云杉花墨天牛的引誘劑，墨天牛屬引誘劑對云杉花墨天牛有較好的誘捕效果，可以作為林間誘引此種天牛的誘劑用于云杉花墨天牛成蟲的收集、監(jiān)測或者誘殺。在放置松六齒小蠹聚集信息素(L012)、落葉松八齒小蠹聚集信息素(L013)，小蠹屬聚集信息素(L003)的誘捕器中都發(fā)現(xiàn)稻水象甲(Lissorhoptrusoryzophilus)，可能是因?yàn)閷π◇枷x具有吸引效果的化學(xué)成分同時(shí)也能吸引稻水象甲。稻水象甲作為一種重要檢疫害蟲，1991年傳入遼寧，主要危害水稻并以玉米、甘蔗、小麥、大麥、牧草、禾本科雜草等為寄主，具有危害時(shí)間長，繁殖傳播速度快，抗藥性和抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)[25]，推測誘捕的稻水象甲可能來自試驗(yàn)林地旁邊的玉米田中。

松六齒小蠹成蟲喜歡在白天活動(dòng)，且不同時(shí)段誘蟲量與溫度相關(guān)性顯著(R2=0.836，P<0.05)。松六齒小蠹白天的雌雄比大于夜間，說明雌蟲更喜歡在白天活動(dòng)，尤其在溫度逐漸升高的09:00—11:00，這可能是因?yàn)榇葡x喜歡在充足的光照和較高的溫度下補(bǔ)充營養(yǎng)及尋找產(chǎn)卵位置。松六齒小蠹成蟲在遼寧地區(qū)1 a發(fā)生1代，有2次揚(yáng)飛高峰期，以成蟲越冬。5月初至8月中旬，林間活動(dòng)的松六齒小蠹成蟲大多數(shù)是越冬代成蟲，它們從樹木韌皮部飛出，在林間取食補(bǔ)充營養(yǎng)，然后交配、產(chǎn)卵，日誘捕量不大且變化趨勢比較平緩；8月下旬至10月中旬，林間活動(dòng)的松六齒小蠹是當(dāng)年羽化的第一代成蟲，成蟲羽化后，到林間取食，補(bǔ)充營養(yǎng)準(zhǔn)備越冬，日誘捕量較大且變化趨勢較為陡峭。松六齒小蠹的日揚(yáng)飛規(guī)律與當(dāng)天的溫度和光照有關(guān)，而年揚(yáng)飛規(guī)律則與世代發(fā)育情況有關(guān)，這一結(jié)果與落葉松八齒小蠹在林間的揚(yáng)飛規(guī)律較為相似[26]。

誘捕器懸掛于1.5 m高度時(shí)，誘捕松六齒小蠹的總量、雌蟲數(shù)量和雄蟲數(shù)量上都大于懸掛0.1 m高度的誘捕量，但二者并無顯著差異。但考慮到操作方便以及避免受到人為或林間其他動(dòng)物的干擾，建議懸掛于1.5 m高度。普通郭公蟲在5月下旬至6月中旬?dāng)?shù)量較大，能夠?qū)Υ穗A段活動(dòng)的松六齒小蠹有一定的控制作用；紅胸郭公蟲和切頭郭公蟲數(shù)量相對較少，對控制松六齒小蠹只能起到輔助作用。收集松六齒小蠹時(shí)發(fā)現(xiàn)，3種郭公蟲不僅會(huì)在誘集瓶內(nèi)取食松六齒小蠹，郭公蟲科種間以及種內(nèi)也會(huì)相互殘殺。為了保護(hù)和利用天敵，可以將誘集到的郭公蟲再次釋放到紅松林內(nèi)，還可以研究郭公蟲的人工繁殖技術(shù)，大量繁殖3種郭公蟲在林間釋放以控制松六齒小蠹的種群數(shù)量。

致謝：感謝美國佛羅里達(dá)大學(xué)李猷博士后、拱北海關(guān)技術(shù)中心林偉高級(jí)農(nóng)藝師在小蠹蟲鑒定方面的幫助，感謝中國科學(xué)院動(dòng)物研究所楊干燕博士在郭公蟲鑒定方面的幫助。