閆家河,梁玉婷,王 鵬,周希政,張曉蕾,楊啟萌,張西秀,劉志勇,喬 瑋,劉萌萌
(1.商河縣林業(yè)保護和發(fā)展中心,山東 商河 251600;2.臨邑縣自然資源局,山東 臨邑 251500;3.臨朐縣林業(yè)發(fā)展中心,山東 臨朐 262600;4.平邑縣林業(yè)發(fā)展中心,山東 平邑 273300;5.東阿縣林業(yè)發(fā)展中心,山東 東阿 252200;6.商河縣孫集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務中心,山東 商河 251600;7.麗水學院生態(tài)學院,浙江 麗水 323000)
筆者在進行林業(yè)有害生物調查時,發(fā)現(xiàn)3月上中旬柳樹Salix spp.發(fā)芽展葉后,即出現(xiàn)新梢扭曲和卷葉蟲苞危害狀,幼蟲在內取食危害。為明確具體種類,2015—2021年經(jīng)多次網(wǎng)掃和飼養(yǎng)獲取幼蟲、成蟲后,經(jīng)江西師范大學魏美才教授和本文通信作者進行形態(tài)和DNA 分子鑒定,確認為膜翅目Hymenoptera 葉蜂科Tenthredinidae 突瓣葉蜂亞科Nematinae 鈍顏葉蜂屬Amauronematus Konow,1890 的柳蜷鈍顏葉蜂Amauronematus saliciphagus Wu,2009[1]。2017—2022年在商河縣開展各蟲態(tài)飼養(yǎng)和觀察研究基礎上,2021—2022年在德州市臨邑縣、臨沂市平邑縣、濰坊市臨朐縣、聊城市東阿縣等地進行了幼蟲發(fā)生與分布情況調查?,F(xiàn)將柳蜷鈍顏葉蜂的形態(tài)學特征和生物學特性報道如下。
野外應用捕蟲網(wǎng)、粘蟲膠、紗網(wǎng)及紗網(wǎng)袋(80 目)、鐵锨、塑料袋等采集觀察;用數(shù)碼照相機和手機拍攝生境圖片;室內采用體視顯微鏡OLYMPUS-SZX7-1063、CCD 成像系統(tǒng)(北京斯內克創(chuàng)新科技有限公司生產(chǎn))測量和拍攝圖片;用試管、培養(yǎng)皿、廣口瓶等飼養(yǎng)幼蟲;用95%乙醇保存成蟲和幼蟲。
2015—2022年的3—4月間,在商河縣林業(yè)有害生物天敵繁育中心附近、商河縣商中河和大沙河兩岸、各鎮(zhèn)街主要道路兩側的柳樹林帶林網(wǎng)、苗圃及國有商河林場柳林內,自柳樹芽子膨大、發(fā)芽、展葉初期開始,用捕蟲網(wǎng)采集樹冠間飛舞、在柳樹嫩芽、葉簇產(chǎn)卵、棲息的葉蜂成蟲,放入95 %乙醇保存,進行蟲種鑒定。同時,觀察林間葉蜂成蟲的活動規(guī)律。
在商河縣許商街道佟道口村柳樹苗圃、張坊鎮(zhèn)大姜家林帶、沙河鎮(zhèn)許家村等林地,自地面至20 cm 處采集土樣,每5 cm 分層取土放入塑料袋,取回后用紗網(wǎng)包住在湖水中沖洗,挑選出蟲繭,計算相應深度的蟲繭數(shù)量;將蟲繭保持一定溫濕度收集保存好,羽化出蜂后進行種類鑒定;將新羽化成蟲放入紗網(wǎng)袋、套在柳樹枝條上,觀察成蟲壽命、活動、交配、產(chǎn)卵等特性,定期解剖蟲葉;同時野外采集受害梢葉,觀察卵的孵化和幼蟲發(fā)育進度及習性。
2021—2022年3—5月間,在臨邑縣城邢侗公園、理合務鎮(zhèn)林寨村,平邑縣城區(qū)濱河東路兩側、浚河公園浚河兩岸,臨朐縣東城街道西株村、孔村,東阿縣新城街道洛神湖濕地公園、植物園等處的柳樹,對出現(xiàn)卷葉皺縮蟲苞危害狀的葉蜂幼蟲進行采集和觀察,確認種類及分布范圍等。
3—5月間在商河縣采集柳樹卷葉蟲苞中的不同齡期葉蜂幼蟲,在體視顯微鏡下用自動測量軟件測量幼蟲的體長和頭寬等值,查找和測量卷葉內的頭殼皮及數(shù)量;同時,各取30~50 頭初齡幼蟲,放入試管內單頭飼養(yǎng),每1~2 d 觀察1~2 次,更換新鮮葉片、擦凈試管,查看幼蟲蛻皮、取食等情況,測量幼蟲體長、頭寬,確定幼蟲齡數(shù)。
準備若干廣口瓶,瓶內放入相對濕潤、15~25 cm 深的沙壤土。將不同階段野外采集的卷葉蟲苞中的葉蜂近老熟幼蟲或試管中飼養(yǎng)的老熟幼蟲,各按頭寬值大小分別放入2 個廣口瓶內,幼蟲自然入土作繭。將廣口瓶放于常溫下的室內(不定期加水,保持瓶內土壤濕度),第2年2—3月用水沖洗出蟲繭,在體視顯微鏡下用自動測量軟件測量蟲繭的長、寬;羽化出成蟲或天敵后,測量成蟲的體連翅長、體長、頭寬及腹內卵等。將成蟲放入柳樹枝條紗網(wǎng)袋中供其產(chǎn)卵,同時在成蟲發(fā)生期野外采集柳樹梢葉,取卵測量。測量的同時,觀察記述各蟲態(tài)形態(tài)特征。
經(jīng)對柳樹上網(wǎng)掃的成蟲、柳樹卷葉蟲苞內幼蟲及飼養(yǎng)發(fā)育出的成蟲進行形態(tài)觀察和DNA 分子鑒定,確認為葉蜂科Tenthredinidae 鈍顏葉蜂屬Amauronematus Konow 的柳蜷鈍顏葉蜂A.saliciphagus Wu。
2.1.1 成蟲
雌成蟲體連翅長7.07(5.89~7.99)mm,體長6.11(5.25~7.29)mm,頭寬1.35(1.27~1.46)mm(圖1A,B)。雄成蟲體連翅長6.26(5.58~6.92)mm,體長5.54(4.74~6.43)mm,頭寬1.31(1.15~1.42)mm(圖1C,D)。
雌成蟲:體黑色,唇基、上唇、上顎基部、上眶大部、后眶連接部分、后足轉節(jié)、前足股節(jié)端部2/3 ~ 3/4、中足股節(jié)端部1/3 ~ 2/3、所有脛節(jié)和脛端距、第9 背板后部、第7 腹板中葉突和尾須全部淺褐色;前胸背板后緣,翅基片、淡漠區(qū)黃白色;前中足轉節(jié)黃褐色至黑褐色,各脛節(jié)端點暗色;跗節(jié)暗褐色至黑褐色;翅透明,前緣C 脈和翅痣淺褐色,其余翅脈大部褐色。
體具強光澤,前胸背板、中胸背板前葉和側葉具明顯刻點,腹部背板具明顯的細密刻紋。唇基前緣缺口淺;顎眼距約等長于單眼直徑;唇基上區(qū)微隆起,上部具一淺但明顯的長窩;額區(qū)微凹,前緣脊明顯隆起;單眼后區(qū)隆起,寬長比約等于3;單眼中溝寬淺,單眼后溝淺,彎曲但明顯;側溝短,點狀。觸角明顯短于前翅C脈,柄節(jié)長等于寬,第3 節(jié):第4 節(jié):第5節(jié)=10:12:11,觸角端部不明顯變細。中胸小盾片平坦且寬,小盾片附片約為小盾片1/3 長;淡膜區(qū)間距等長于淡膜區(qū)寬。后翅臀室柄1.7 ~ 1.8 倍于cu-a 脈長。后足脛節(jié)內端距明顯短于脛節(jié)端部寬,后足基跗節(jié)幾乎不長于其后3 跗分節(jié)之和;爪內齒大型,短于外齒。
鋸鞘長,稍短于后足脛節(jié),鞘端長于鞘基,背面觀鋸鞘三角形,端部變尖,鋸鞘毛直;尾須細長,長約5 倍于基部寬。鋸腹片細長,19 鋸節(jié),基部鋸刃無亞基齒與刃間膜,節(jié)縫刺毛帶葉狀且短,鋸基附索鍾較窄短,背緣突起,基角圓鈍(圖1E,F(xiàn))。
雄成蟲:體色和構造類似雌蟲,但觸角幾乎不短于前翅C 脈和翅痣之和;下生殖板長大于寬,端緣中部突出;陽莖瓣背葉窄長,端部窄圓,不變尖,腹葉亞截形,不突出(圖1G,H)。
圖1 柳蜷鈍顏葉蜂成蟲形態(tài)
2.1.2 卵
腹內卵長香蕉形,乳白色,長0.77(0.68~0.90) mm,中間最寬處0.20(0.16~0.24) mm(圖2A);產(chǎn)于芽內的卵發(fā)育一段時間后,由初產(chǎn)的長香蕉形變?yōu)榛枯^寬鈍,端部略尖削的細長橢圓形或底寬端略尖的近紡綞形,卵長度略有增加,為0.85 (0.83~0.92) mm,寬度增加明顯,為0.36(0.24~0.45) mm;卵尖處半透明(圖2B,C)。
2.1.3 幼蟲
老熟幼蟲體長9.6~16.8 mm。初孵幼蟲淡白色或污白色(圖2D),取食后淡綠色或黃綠色。1~3 齡幼蟲頭殼黑色,3 對胸足淡黑色,腹足6 對;4~5 齡幼蟲頭殼淡褐色或黃褐色(圖2E),3 對胸足淡白色或淡褐色;復眼黑色,位于頭部前端兩側。胴部各節(jié)背面和側面有密集或稀疏的小黑點,節(jié)間膜淡白色,有時不明顯。幼蟲老熟時,先由黃綠色漸變至暗綠色,最后變?yōu)橥粱疑蚧壹t色(圖2F)。
圖2 柳蜷鈍顏葉蜂卵形態(tài)
2.1.4 預蛹
長7.12(5.99~9.33) mm,頭寬1.19(1.15~1.25) mm。體淡綠色至淡褐色,復眼黃褐色,下緣有1 個小黑斑;體背各節(jié)節(jié)間處褶皺狀;體向腹面略彎曲。3 對胸足發(fā)達,淡白色,跗節(jié)黑色(圖3A)。
2.1.5 蛹
裸蛹。長6.55(4.92~7.16) mm,頭寬1.34(1.27~1.42) mm。初蛹淡白色,漸至淡綠色或黃綠色,復眼黑色,觸角、下唇須及各附肢均乳白色,翅芽抵至中足脛節(jié)端部,觸角抵至中足基部;腹部第1~4 節(jié)腹面的中間部分常色暗(圖3A,B)。羽化前,蛹體由淡綠色轉淡褐色,漸變至黑色。
2.1.6 繭
長橢圓形,長7.33(5.43~8.40) mm,中間最寬處3.23(2.64~3.58) mm。繭的外表面相對光滑,滿布細密的小土粒(圖3C,D)。
圖3 柳蜷鈍顏葉蜂預蛹、蛹和繭
柳蜷鈍顏葉蜂在山東地區(qū)均危害廣泛分布的旱柳S.matsudana 及變種(含J 172 柳等雜交品種)、垂柳S.babylonica 等。在北京地區(qū),其寄主還包括金絲垂柳Salix×aureo-pendula、饅頭柳S.matsudana f.umbraculifera、漳河柳S.matsudana f.lobato-glandnlosa 等[2]。
柳蜷鈍顏葉蜂在山東商河1年發(fā)生1 代,以預蛹在地面2~10 cm 的淺土層內越冬。翌年2月上中旬開始化蛹,3月上旬或中旬柳芽膨大或柳梢綻綠時成蟲開始羽化,高峰期多在3月中旬前后,3月底、4月初成蟲期結束。幼蟲最早于3月中旬初孵化、4月上旬老熟,大多于4月中旬老熟,4月底、5月上旬幼蟲全部老熟入土作繭,以預蛹越夏越冬。
2.4.1 成蟲
在商河,成蟲3月上旬或中旬自柳芽膨大或柳梢綻綠開始出現(xiàn)(圖1I),羽化時刻多為9:00 前,地面羽化孔直徑1.36~2.84 mm。初羽化的成蟲因低溫、雨露或展翅不好而多沿樹干上爬。葉芽吐綠、枝條葉滿、小葉簇葉片逐漸展開后,成蟲大量出現(xiàn),在枝冠上方飛舞,在新梢嫩芽和葉簇中爬行、產(chǎn)卵、停棲等。柳葉全部展開、花序開始衰敗后的3月下旬成蟲漸少、繼而結束。
2.4.2 卵
成蟲產(chǎn)卵時,主要尋找初綻放的嫩芽(圖1J)和已展葉嫩梢的芽尖,腹末下彎,用產(chǎn)卵器不斷點刺嫩芽或芽尖的基半部位置,由外向內扎透。如為嫩芽,將卵產(chǎn)于芽內部的小葉片之間縫隙處;如為嫩梢芽尖,一般穿過4~5 層甚至6 層,將卵產(chǎn)到葉芽最內層緊緊包裹著的芯芽邊緣處(圖4A)。此時的卵呈直立狀,長腎形,乳白色,晶瑩半透明,粘連在葉壁處(圖4B)。產(chǎn)卵處形成淡黑色的卵孔,外層的第1~2 個葉的卵孔為縱向淡黑色裂縫,第3~5/6 層芯葉的卵孔為縱向長橢圓形小孔(上下長0.17~0.22 mm,中間最寬處約0.05~0.1 mm)(圖4C)。芽上的卵孔,少的1~2 個,多的5~6 個,但并非有卵孔必產(chǎn)卵,有的新梢60%有卵孔的芽內無卵。1個芽的內部一般有1 個卵或1 頭幼蟲,也有2~3 個卵或小幼蟲的情況。成蟲孕卵量48~92 枚,遺腹卵2~18枚不等。卵的歷期,與產(chǎn)卵時間早晚和氣溫高低有關。前期產(chǎn)的卵,歷期約13~15 d;后期產(chǎn)的卵,歷期約8~10 d。
2.4.3 幼蟲
幼蟲孵化后,即在內啃食芽芯、芽葉,縱橫穿食,蟲糞與葉屑、頭殼皮及蟲蛻均混合于芽內(圖4D),受害芽葉則隨著生長發(fā)育扭曲變形、卷縮皺折,形成蟲苞(圖4E,F(xiàn)),嚴重影響梢葉生長,數(shù)量多時,20%~30%的梢葉受害(圖4G),后期蟲葉枯黃或脫落。
幼蟲危害方式,除在卷葉內蛀食外,大齡或末齡幼蟲還鉆出卷葉,直接在葉片上爬行、沿葉緣蠶食;這個時期網(wǎng)掃樹冠枝葉,可掃到較多近老熟的土灰色幼蟲或黃綠、深綠色大齡幼蟲(圖2E,F(xiàn))。郭樹云研究發(fā)現(xiàn),幼蟲有2 次上樹特性[2],即部分未老熟的大齡幼蟲或隨干枯卷葉、或隨風吹等掉落地面后,再沿樹干上爬、食葉危害。商河縣亦有此情形,但僅部分幼蟲有此特點。幼蟲老熟下樹前期,在干高0.5 mm 處涂抹寬約3 cm 的粘膠,即發(fā)現(xiàn)粘膠上半部有大量被粘住的土灰色老熟幼蟲(幼蟲沿樹干下爬),而粘膠下半部則有很多非老熟的綠色幼蟲,顯示這部分幼蟲系從地面沿樹干上爬、被膠粘?。▓D4H)。
圖4 柳蜷鈍顏葉蜂卵、幼蟲形態(tài)及危害狀
經(jīng)采集測量卷葉中幼蟲和單試管連續(xù)飼養(yǎng)的單頭幼蟲,確定幼蟲有5 齡。幼蟲體長及頭寬見表1。
表1 柳蜷鈍顏葉蜂各齡幼蟲量度值(mm)
2021年4—5月存放于實驗室內廣口瓶土壤中的偏小型頭寬值1.05~1.17 mm 的老熟幼蟲,2022年3月觀察瓶內羽化的24 頭成蟲,其中雄蜂22 頭、雌蜂2 頭;頭寬值1.17~1.27 mm 的偏大型老熟幼蟲廣口瓶內羽化的39 頭成蟲,其中雌蜂35 頭、雄蜂4 頭。這一結果表明,根據(jù)幼蟲頭寬值確定雌雄性的方法基本可行,僅1.17~1.18 mm 左右的少部分老熟幼蟲,雌雄界限不十分明晰,有的為雌蟲,有的為雄蟲。上述飼養(yǎng)出的63 頭成蟲,雌性比約為0.59。
幼蟲從孵化至老熟約20~25 d。一般年份4月20日前后大量老熟,4月底或5月上旬基本下樹完畢。個別年份早春升溫早的4月上旬開始老熟,如2021年4月5日前后即開始老熟,4月中旬大量老熟,4月底前基本下樹結束。
幼蟲老熟后的下樹方式,有的沿樹干下爬至地面入土作繭(個別在干基的傷口處、樹皮縫隙處作繭)(圖4I),也有相當部分直接從卷葉中咬孔鉆出或自葉片上隨風掉落地面。落地后,幼蟲尋找干基或樹冠下方的地面縫隙處、凹洼處或草根處鉆入土中(圖4J)。幼蟲入土作繭的深度,2~5 cm 的約占93%,5~10 cm 的約7%。
2.5.1 天敵
柳蜷鈍顏葉蜂幼蟲隱蔽危害,天敵較少。但有一種寄生性天敵——黃唇扁脊姬蜂Erromenus punctulatus Hol.,1857[3],在柳樹受害卷葉中葉蜂幼蟲3~5 齡時,姬蜂成蟲大量羽化,在柳樹枝葉上方飛舞、爬行,尋找蟲葉,產(chǎn)卵寄生,第2年4月上中旬自葉蜂繭內羽化出成蟲。
2.5.2 土壤濕度
2017—2019年,柳蜷鈍顏葉蜂在山東商河發(fā)生量很高,危害嚴重。2021—2022年葉蜂成蟲量很少,發(fā)生較輕。分析認為,2017—2019年降雨量適中,土壤濕度適宜,越冬繭正常羽化,成蟲發(fā)生量與往年相當、危害較重。而2020—2021年連續(xù)2年降水量大,尤其2021年商河縣降水量創(chuàng)歷史最高記錄,首次超1000 mm。土壤濕度大,可能不利于繭的存活,故降水量大、土壤濕度大的年份,下年度葉蜂危害較輕;反之,干旱年份,下年度一般發(fā)生較重。
明確山東地區(qū)柳樹發(fā)芽展葉期卷葉危害、形成蟲苞的為柳蜷鈍顏葉蜂。1年發(fā)生1 代,以預蛹在土中作繭越夏越冬。成蟲用產(chǎn)卵器穿透并產(chǎn)卵于嫩芽內小葉片之間的縫隙處、或者嫩梢芽尖最內層的芯芽邊緣處;成蟲雌性比約0.59。卵歷期8~15 d。幼蟲發(fā)育歷期20~25 d,前期在卷綴的梢葉或蟲苞內蛀食危害,后期有的鉆出卷葉蟲苞在枝葉上蠶食葉片;1~3 齡幼蟲頭殼黑色,4~5 齡幼蟲頭殼淡褐色至褐色,老熟時體由淡綠色變?yōu)榛壹t或土灰色;幼蟲有5 齡,頭寬值分別為0.35、0.50、0.68、0.94、1.12(雄)/1.22(雌) mm。
柳蜷鈍顏葉蜂已知在山東(包括濟南、德州、聊城、臨沂、濰坊、濱州、東營等市地)、甘肅(天水)[1]、北京(大興區(qū))[2]廣泛分布。鑒于該蟲蟲口密度高,加之柳樹在國內分布極廣,推測該葉蜂在天津、河北、河南等地亦有分布,甚至廣布于我國華北、華東、西北等柳樹適生地區(qū)。