麻云霞 李鋼鐵 馮斐 馬媛 潘羿壅 童春元



摘要[目的]明確云杉扁葉蜂(Acantholyda piceacola Xiao et Zhou)的生物學特性并研究其綜合防治措施。[方法]采取人工飼養觀察與野外調查觀測試驗相結合的方法,調查云杉扁葉蜂的發生、危害現狀、生活史及生活習性,研究云杉扁葉蜂各區域的發生程度以及扁葉峰數量分布與土層深度的關系,并進行了多種防治措施的對比試驗。[結果]云杉扁葉蜂1年或1年以上完成1代,不同樣地的有蟲株率差異顯著,蟲口密度差異也極顯著。在幼蟲4齡前進行防治,采用樹干注藥法和葉面噴霧法,對云杉針葉的保護效果較好;在卵期采用14%吡蟲啉·敵敵畏進行樹干注藥的防治效果較好,針葉損失率較小,為8.43%,今后可大面積推廣使用。[結論]試驗結果為園林植物主要害蟲榆紫葉甲的防治提供了參考。
關鍵詞云杉扁葉蜂;蟲口密度;防治效果
中圖分類號S763.43文獻標識碼A文章編號0517-6611(2017)17-0124-05
Abstract[Objective] The aim was to clear biological characteristics of Acantholyda piceacola Xiao et Zhou and research comprehensive prevention and treatment. [Method] We used captive observation and field investigation, combined the methods of observation test to investigate current situation, life history and life habits of Acantholyda piceacola, and further understand the spruce flat sawfly degree of each area and ye flat number distribution and the relationship between the soil depth, and a variety of measures for prevention and control of contrast test. [Result] Spruce flat sawfly for a year or more than one year to complete a generation, not in the same way with insect strain rate was more significant difference, the population density difference also reached significant level. Had better use the trunk in front of the larval age 4 to control drug infusion method and foliar spray method to spruce needle protection effect is good, in the egg stage with 14% imidacloprid · dichlorvos trunk injection drug control effect is best, acerola minimum loss rate was 8.43%, the use of massive popularization in the future. [Conclusion] The results provide reference for the control of Acantholyda piceacola.
Key wordsAcantholyda piceacola Xiao et Zhou;Population density;Control
基金項目林業公益性行業科研專項(201504412)。
作者簡介麻云霞(1991—),女,內蒙古察哈爾右翼后旗人,碩士研究生,研究方向:荒漠化防治。
*通訊作者,教授,博士,從事荒漠化防治研究。
收稿日期2017-04-07
沙地云杉(Picea mongolica)林是陸地上非常罕見的森林生態系統類型,只分布在內蒙古東部。白音敖包自然保護區的原始沙地云杉林是現存的保存較好的大面積成片云杉林,為保護區主要保護對象。但是近年來由于氣候的變化和人類多因素的破壞以及蟲害、火災的發生,沙地云杉林資源正在逐步退減,已達到絕滅的邊緣[1],保護沙地云杉林成為人類目前面臨的十分重要的社會課題,同時也具有十分重要的科研價值和社會經濟價值。
云杉扁葉蜂(Aeantholyda piceacola Xiao et Zhou)屬膜翅目扁葉蜂科阿扁葉蜂屬,是我國發現的新種[2]。與云杉扁葉蜂相似并同時為害的還有賀蘭扁葉蜂(Cephalcia alashanica Guss.)和白音扁葉蜂(Acantholyda peiyingaopaoa Hsiao)[3]。目前,關于扁葉蜂的研究報道很多,國內外關于扁葉蜂的研究主要集中在生物學特性、生態學特性和綜合治理方法方面[4-10]。生物學特性研究主要是關于生活史和生活習性包括化蛹、羽化、成蟲出土、幼蟲下樹入土時間幼蟲各齡齡期、幼蟲取食危害成蟲活動、交配行為、產卵行為等方面[11-12];生態學研究主要集中在林分的坡向、冠向、土壤結構、地表物多少、林分狀況等種群動態及預測預報方面[13];綜合治理方面研究出一些控制方法,如改善營林措施、生物防治、物理防治、化學防治等[14-15],有效掌握害蟲的發生規律以及與林分之間的相互作用機制,才能實現有害生物的有效防控并制定合理有效的防治方案[16]。筆者采取人工飼養觀察與野外調查觀測試驗相結合的方法,調查了云杉扁葉蜂發生、危害現狀及生活史、生活習性,進一步了解了云杉扁葉蜂各區域的發生程度及扁葉峰數量分布與土層深度的關系,并進行了多種措施的防治對比試驗,以期為云杉扁葉蜂的防控提供理論依據。
1研究地概況與方法
1.1研究地概況
白音敖包沙地云杉自然保護區建于1979年,2001年升級為國家級自然保護區。保護區位于內蒙古自治區赤峰市克什克騰旗西北部(117°05′~117°20′ E,43°29′18″~43°36′42″ N),保護總面積為13 862 hm2。白音敖包沙地云杉林自然保護區位于克旗經棚鎮西北部,渾善達克沙地南緣,距經棚鎮75 km,總經營面積15 477 hm2,其中有林地4 408 hm2。據不完全統計,年平均降水量400 mm,年蒸發量1 500 mm,無霜期78 d,整個保護區的土壤是不規則的、連續的、呈東西走向的壟狀沙帶,白音敖包云杉林是我國“三北”防護林體系東部地區天然生長的森林植物群落,屬亞寒帶大陸性氣候,森林植被主要為沙地云杉[17]。
1.2方法
1.2.1生物學特性研究。
1.2.1.1卵。從野外采取帶卵植株,記錄卵的發育和孵化情況。
1.2.1.2幼蟲。幼蟲放入養蟲籠飼養。每 5 d對幼蟲進行1次觀察,研究其取食、轉枝等生活習性。同時在08∶00、10∶00、12∶00、15∶00、17∶00、19∶00對幼蟲取食量進行研究,在林間各調查記錄1次幼蟲下地的數量,共觀察記錄200頭幼蟲,連續記錄60 d。在云杉扁葉蜂越冬期間,在白音敖包沙地云杉 受害樹木四周,將樣方設置為1 m×1 m,將土壤垂直分層設置為每5 cm一層,共5層,以100 cm×100 cm×5 cm的土層為1個樣本單元,均勻設置50個樣方,然后逐層調查每層的數量。
食葉量的計算方法[18]:
幼蟲的食葉量=養蟲枝上失掉的針葉數×針葉長度-未食完針葉長度-落下的針葉長度
每頭幼蟲的平均食量=幼蟲的食葉量/幼蟲頭數
松針損失量=有蟲枝上失掉的針葉數(針)×松針長度
1.2.1.3蛹。將帶蛹的土塊分成大小相似的5塊,分別放在長方形的泡沫塑料盒中,用紗布封口,觀察其羽化情況。
1.2.1.4成蟲。把采集到的成蟲混養在大燒杯中,喂食水和蜂蜜,觀察其交配時間。對實驗室羽化的成蟲記錄下羽化時間后,單頭放在燒杯內飼養,每天補充水分和蜂蜜,觀察其生活特性。
1.2.2形態特征觀察。
將采集到的成蟲、幼蟲樣本浸泡于75%乙醇中,在解剖鏡下對其生理結構及相關特性進行解剖及觀測。
1.2.3蟲口密度調查。
白音敖包沙地云杉自然保護區選取8個面積為20 m×20 m的標準樣地,對其樣地內進行蟲口密度調查,在樣地內進行每木調查,利用云杉扁葉蜂幼蟲在葉片基部吐絲結網做巢的特性[19],采用剪枝和目測相結合的方法記錄每木蟲口數量,同時記錄有蟲株率和平均蟲口密度。
1.2.4防治方法研究。
1.2.4.1樹干注藥防治。藥劑為14%吡蟲啉·敵敵畏,同時設空白對照,共10個處理,每處理3次重復,隨機區組排列,每處理10株。采用自流式樹干注藥技術施藥[20]。
1.2.4.2葉面噴霧防治。采用4.5%高效氯氰菊酯乳油1 500倍稀釋液,設空白對照,每處理3次重復,隨機區組排列,小區面積為0.1 hm2。用機載噴霧器用藥劑噴灑于葉面。
1.2.4.3煙霧防治。采用4.5%高效氯氰菊酯乳油,小區面積為0.1 hm2,每處理3次重復。
2結果與分析
2.1云杉扁葉蜂的形態特征
2.1.1
成蟲。雌蟲長15~16 mm,翅展21~24 mm。雌蜂個體較雄蜂大,大雄蜂頭部側線上無黃白色斑紋,其他特征雌雄相同[21]。雄蟲體長10~12 mm,腹部背板紅黃色。
2.1.2卵。長橢圓形,中部彎曲,長2.0~3.5 mm,中徑0.5~1.0 mm。
2.1.3
幼蟲。頭褐黑色,具光澤。觸角7節,褐黃色。胸部背板黑色,月同部灰綠色,2齡時顯縱線,背線1條,初為鮮綠色,尾端為深綠色,腹線3條,由褐色逐漸成為深褐色,老熟時消失。尾節兩側各有3節尾須,其基節呈綠色,后2節為褐黃色,背面有個倒“八”字形綠色突起,突起外側黑色,刻點大而密,內側綠色;月同后緣生有稀疏褐色毛。休眠期幼蟲橄欖色,背線較體色深,無腹線。體長12~16 mm。
2.1.4
蛹。離蛹,初蛹鮮綠色,漸變為褐黃色;雄蛹總長12~13 mm,雌蛹體總長13~17 mm。
2.2生物學特性
2.2.1生活史。
云杉扁葉蜂1年1代,或需1年以上完成1代,以幼蟲及前蛹越冬,5月上旬越冬前蛹開始化蛹,越冬幼蟲仍處于滯育狀態,5月下旬為化蛹盛期,6月上中旬開始羽化成蟲,6月下旬為羽化盛期,一直到7月上中旬。6月上中旬開始產卵,下旬為盛期。于6月下旬開始孵化,7月上旬為孵化盛期,老熟幼蟲于7月下旬開始墜落入土越冬,8月上旬為盛期,8月底全部入土(表1)。
2.2.2生活習性。
2.2.2.1
幼蟲。5~6齡,初孵幼蟲爬行至新舊枝交接處或在孵化處針葉間,先吐絲網住附近5~6枚針葉,5齡幼蟲食葉量21~42枚。5齡后出現分化、有33%的幼蟲取食一段時間后入土變為預蛹,67%的幼蟲再脫1次皮進入6齡,取食一段時間后,才下樹入土變為預蛹。6齡幼蟲取食量變幅較大,少的8枚,多的達50枚,平均28.57枚。老熟幼蟲下樹前不再取食,排盡體內蟲糞直接墜落下地爬行尋找適宜場所。
2.2.2.2
蛹。彎曲身體靜臥于土室中。土室橢圓形,橫徑0.7~09 sm,長徑1.1~1.3 cm。內壁光滑。滯育預蛹抗寒能力很強,在其滯育期經過兩個冬季,林地土壤20 cm范圍內結凍,有的土室中結冰,但凍不死預蛹。至第3年,大部分地內的活預蛹均化蛹羽化出土,在陰濕的溝谷中和陰坡密林苔鮮層下有2%~3%的預蛹不能化蛹,滯育至第4或第5年才化蛹羽化。
2.2.2.3
成蟲。蟲喜溫暖環境,剛羽化的成蟲會停留在地面、草叢或較低的樹枝上展翅。成蟲羽化率較高,為86.20%(表2)。羽化后的成蟲補充少量水和營養物質便可交尾,野外交尾時間長約 30 min,交尾多在上午進行。雌蟲在松枝基部產卵,產卵前雌蟲會在針葉上刺一道裂縫以固定卵,每個枝條上可有 2~3 頭雌蟲同時產卵。
2.3云杉扁葉蜂在不同地區的發生特點
在對各個地方進行蟲情調查,對云杉扁葉蜂集中分布、林分結構類型、發生時期與特點、環境因素影響等特點等進行綜合調查,將所發生的不同樣地劃分為安全區、偶發區和常發區 3 種不同類型,并統計得出云杉扁葉蜂發生區類型劃分(表 3)。大部分的幼蟲在土壤的分層分布上,在深度為 5~15 cm以內,所占比例為總量的 89.78%。在0~5 cm深處所占的比例為2009%,而在5~10 cm深處所占的比例為39.98%,10~15 cm區間占總量的21.14%,15~20 cm區間只占總量的 789%(表4)。
選取4個標準樣地,有蟲株率、蟲口密度調查結果見表5。方差分析表明,各樣地的有蟲株率差異極顯著(F2,6= 14390,P= 0.008)。多重比較顯示,大陰背的有蟲株率與三分隊林分內的有蟲株率存在較大差異,而雙山子河口林分的有蟲株率與鬼子營無明顯差異。對不同樣地蟲口密度進行對比分析,各樣地型的蟲口密度存在較大差異(F2,6= 11309,P=0.007)。多重比較顯示,在蟲口密度指標上,三分隊與鬼子營、大陰背、雙山子河口的差異較為明顯,而鬼子營林分內的蟲口密度與大陰背無較大差別,但鬼子營的蟲口密度要比大陰背稍高。
2.4林分狀況調查結果
結合室內和林間觀察,調查結果表明幼蟲1~3齡幼蟲食葉量較小,雖在逐漸增加,但增加較為緩慢,進入4齡后食量開始暴增,造成食物缺乏,于是進行轉枝,幼蟲取食完老的枝葉后,也會對新生的枝葉進行取食。4齡后食量是一生食量的90%,雌蟲一生取食針葉1 078.2 cm,雄蟲為621.3 cm。造成針葉損失量是取食量的1.65倍。各齡幼蟲取食量見表6,云杉扁葉蜂對云杉林的造成的影響隨著幼蟲齡期的增加也在逐漸增加。4齡以后的取食量最大,損失量已增至1齡幼蟲的10倍左右,占總損失葉量(1 960 cm)的94.06%。因此,為達到最好的防治效果,應在幼蟲4齡以前進行蟲害防治。
2.5云杉扁葉蜂的防治方法
在幼蟲各齡期采用葉面噴霧法和樹干注藥法對云杉扁葉蜂的發生有較好的防治效果,針葉損失率分別是14.01%和17.45%(表7)。與其他防治方法相比,在云杉扁葉蜂卵期使用樹干注藥法,能起到最好的防治效果,針葉損失率最低,為8.43%。主要是由于樹干注藥后其藥效能保持較長時間[22],可提前在云杉上進行樹干注藥,當云杉扁葉蜂取食云杉枝葉時,即產生中毒死亡的效果,便可對云杉扁葉蜂的發生提前進行防控。
3討論
通過開展室內、野外系統研究,對該蟲又有新的發現和更詳盡的了解,認為還有以下幾點需要補充記錄和討論:昆蟲滯育前后體內會發生連鎖反應,有些昆蟲在行為方面和表皮也會發生變化。云杉扁葉蜂入土前后發生的變化也十分明顯,這些現象目前鮮見文獻報道。例如,云杉扁葉蜂蟲態不整齊,化性不確定。在較早的文獻中,扁葉蜂 1 年完成1 代。但通過整合近些年來發生情況報道,實地考察,結合室內觀察,有可能需要1年以上才能完成1代,據文獻查證,云杉扁葉蜂的化性可能與入土時的土溫有關系。老熟幼蟲入土時若土溫高于 11 ℃,則正常進行,因此1年 1 代;若入土時土溫低于 11 ℃,則變為前預蛹,到第2年才變成預蛹、蛹,再羽化成為成蟲,因此需1年以上時間。推測云杉扁葉蜂在不同地方發生的代數有可能會因為環境的不同而有所差異。大面積化學防治的最佳時期是在幼蟲開始孵化時,根據白音敖包自然保護區試驗,采用在云杉扁葉蜂卵期注藥,其針葉損失率僅為8.43%,而蟲口密度較高的小面積危害,癥狀現顯時,往往已是老齡幼蟲,可以使用該研究篩選的藥劑濃度防治,壓低蟲口,控制蟲源。云杉扁葉蜂存在范圍較廣、擴散速度較快的特點,在地形比較復雜的地區,應結合多種方法進行防治,在地形較為平坦的混交林內應采用墾復防治,在林內進行煙霧防治,在云杉林四周進行噴霧防治,該方法簡便易操作且效果較好,能夠對煙霧防治的效果進行補充和加強。唯一的缺陷是由于噴射器械的限制性,對林木的高度有一定的要求,樹干注藥法因為藥劑在林木內能保持較長時間的藥效,所以可在云杉扁葉蜂發生前提前注藥,進行防控。在卵期注藥則比在幼蟲期注藥效果更明顯。樹干注藥法成本較高,所以一般適用于珍稀瀕危的林木及保護區觀賞景點的林木防治,噴霧法適合在沒有復雜地形的區域使用,而在沒有固定水源的山地地區可采用大面積的煙霧防治方法。
4結論
云杉扁葉蜂1年1代,或需1年以上完成1代,以幼蟲及前蛹越冬,5月上旬越冬前蛹開始化蛹,越冬幼蟲仍處于滯育狀態,5月下旬為化蛹盛期,6月上中旬開始羽化成蟲,6月下旬為羽化盛期,一直到7月上中旬。6月上中旬開始產卵,下旬為盛期。于6月下旬開始孵化,7月上旬為孵化盛期,老熟幼蟲于7月下旬開始墜落入土越冬,8月上旬為盛期,8月底全部入土。
大陰背的有蟲株率與三分隊林分內的有蟲株率存在較大差異,而雙山子河口林分的有蟲株率與鬼子營無較明顯差異。對不同樣地蟲口密度進行對比分析,各樣地型的蟲口密度存在較大差異性(F2,6= 11.309,P=0.007)。多重比較顯示,在蟲口密度這一指標上,三分隊的與鬼子營、大陰背、雙山子河口的差異較明顯,而鬼子營林分內的蟲口密度與大陰背無較大差別,但鬼子營的蟲口密度要比大陰背的稍高。
保護區樓房后、敖包山南側、敖包山東側和鬼子營為安全區,檢查站后、自然之旅后和三分隊為偶發區,小圍欄和大陰背雙山子河口為常發區。在0~5 cm深處所占的比為2009%,而在5~10 cm深處所占的比例為39.98%,10~15 cm深處占總量的21.14%,15~20 cm深處只占總量的 789%。
進行防治最好的時期為幼蟲4齡以前,在幼蟲發生期采用葉面噴霧法和樹干注藥法對云杉針葉的保護效果較好,其針葉損失率分別為14.01%和17.45%,與其他處理組相比,采用在云杉扁葉蜂卵期注藥,在云杉針葉林內的防治效果較好,其針葉損失率為8.43%。
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