咖啡滅字脊虎天牛在普洱咖啡樹干上的分布規(guī)律及其種群動態(tài)研究

柴正群，陳國華，朱建青 ，楊發(fā)軍，丁麗芬，陳紅梅，張曉明，李召波，吳 俊，夏體淵

(1. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 熱帶作物學(xué)院，云南 普洱 665000；2. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，云南 昆明 650224；3. 普洱市氣象局，云南 普洱 665000；4. 昆明學(xué)院，云南 昆明 650214)

【研究意義】咖啡是一種易栽培，投資少、受益快和產(chǎn)量高的熱帶經(jīng)濟(jì)作物，與茶葉和可可被稱為世界三大飲料。咖啡的消費(fèi)量居三大飲料之冠。咖啡生產(chǎn)在中國熱區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)村發(fā)展和社會主義新農(nóng)村建設(shè)方面占有舉足輕重的地位，是農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要產(chǎn)業(yè)。咖啡是云南省熱區(qū)一個可持續(xù)發(fā)展的特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和重要的創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品。咖啡在生長過程中，常受到咖啡滅字脊虎天牛、咖啡旋皮天牛、咖啡綠蚧、咖啡銹病、咖啡煤污病等多種病蟲害的危害，其中咖啡滅字脊虎天牛是咖啡上的主要害蟲[1-3]。咖啡滅字脊虎天牛屬于鞘翅目(Coleoptara)，天牛科(Cerambycidae)天牛亞科(Cerambycinae)，又叫咖啡虎天牛，俗稱鉆心蟲、柴蟲等。分布于中國各咖啡種植區(qū)。該蟲以幼蟲鉆蛀入咖啡樹干木質(zhì)部危害，被害咖啡樹枝葉枯萎，受力或被風(fēng)吹極易從被害處折斷，造成整株咖啡樹死亡[4]。近年來，隨著咖啡種植面積的不斷擴(kuò)大、種植模式的改變和氣候的變化，咖啡滅字脊虎天牛的危害呈現(xiàn)加重的趨勢，在管理粗放、樹勢差的咖啡園，咖啡滅字脊虎天牛的危害率高達(dá)57 %。對于咖啡滅字脊虎天牛的防治，缺乏行之有效的防治方法，目前主要是以砍伐咖啡樹為防治對策，因此，給咖啡產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[5]。【前人研究進(jìn)展】有關(guān)咖啡滅字脊虎天牛在咖啡樹干上的分布規(guī)律，僅有況榮平等[6]、于新文等[7]報道了咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的空間分布特征。周迎春等[8]、周又生等[9]、劉金明等[10]初步報道了咖啡滅字脊虎天牛的卵在咖啡樹干的分布高度。有關(guān)咖啡滅字脊虎天牛的種群動態(tài)，Caresche[11]、Subramaniam[12]、鄺炳乾[13-14]、裴汝康等[15]的研究發(fā)現(xiàn)在不同的咖啡產(chǎn)區(qū)，咖啡滅字脊虎天牛1年中出現(xiàn)的峰值數(shù)和峰值出現(xiàn)的時間有所差異。有關(guān)普洱咖啡滅字脊虎天牛的種群動態(tài)，僅有舒梅等[16]作了初步的研究報道。【本研究切入點(diǎn)】文章對咖啡滅字脊虎天牛的卵和幼蟲在咖啡樹干上的分布規(guī)律及其幼蟲和成蟲的種群動態(tài)、成蟲的雌雄性比進(jìn)行系統(tǒng)研究，旨在揭示咖啡滅字脊虎天牛卵和幼蟲在咖啡樹干的分布規(guī)律，弄清咖啡滅字脊虎天牛的幼蟲、成蟲的種群動態(tài)及其成蟲的雌雄性比。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究可為普洱咖啡滅字脊虎天牛的防治提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

調(diào)查的咖啡園位于云南省普洱市思茅區(qū)南屏鎮(zhèn)南島河村。南島河村地處南屏鎮(zhèn)南邊，距南屏鎮(zhèn)政府所在地15 km，距離思茅區(qū)17 km。年平均氣溫19.4 ℃，年降水量1 624 mm，咖啡是該村的主要經(jīng)濟(jì)作物。

1.2 研究方法

1.2.1 咖啡滅字脊虎天牛在咖啡樹干上的分布情況 ①咖啡滅字脊虎天牛卵在咖啡樹干上的分布情況。在5-6月，選取咖啡滅字脊虎天牛危害重的咖啡園，選取100株咖啡樹，以10 cm為一個分段區(qū)間，觀察統(tǒng)計咖啡滅字脊虎天牛卵的數(shù)量。②咖啡滅字脊虎天牛幼蟲在咖啡樹干上的分布情況。在7-8月，選取咖啡滅字脊虎天牛危害重的咖啡園，選取100株咖啡樹，以10 cm為一個分段區(qū)間，觀察統(tǒng)計咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的數(shù)量。

1.2.2 咖啡滅字脊虎天牛的種群數(shù)量動態(tài) ①咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的種群數(shù)量動態(tài)。選取具有代表性的陽坡4年生的咖啡園3塊，于每月15日分別解剖50～100 株的咖啡樹干，統(tǒng)計咖啡樹干中的幼蟲數(shù)量。②咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量動態(tài)。選取具有代表性的陽坡4年生的咖啡園3塊，于每月15日統(tǒng)計羽化出的成蟲數(shù)量。

1.2.3 咖啡滅字脊虎天牛成蟲性比的統(tǒng)計 收集一定數(shù)量的咖啡滅字脊虎天牛的雌蟲和雄蟲，統(tǒng)計其性比。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel 2007整理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 咖啡滅字脊虎天牛在咖啡樹干上的分布情況

2.1.1 咖啡滅字脊虎天牛卵在咖啡樹上的分布情況 由圖1表明，咖啡滅字脊虎天牛的卵主要分布在離地80 cm以下的咖啡樹干上，占總卵量的93.76 %，其中以離地10～60 cm的咖啡樹干上的卵量最多，占總卵量的81.26 %。在離地0～40 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干上，咖啡滅字脊虎天牛卵量的分布隨咖啡樹干高度的增加而增加，在40～100 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干上，咖啡滅字脊虎天牛卵量的分布隨咖啡樹干高度的增加而減少，100 cm以上的咖啡樹干上，很少有卵分布。

圖1 咖啡滅字脊虎天牛卵在咖啡樹干上的分布情況Fig.1 Distribution of eggs of Xylotrechus quadripes Chevrolat on the coffee trunks

2.1.2 咖啡滅字脊虎天牛幼蟲在咖啡樹干上的分布情況 由圖2表明，咖啡滅字脊虎天牛的幼蟲主要分布在離地90 cm以下的咖啡樹干上，占總幼蟲量的94.89 %。其中以離地20～70 cm的咖啡樹干上的幼蟲量最多，占總幼蟲量的75.60 %。在離地0～50 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干上，幼蟲的分布隨咖啡樹干高度的增加而增加，在50～100 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干上，幼蟲的分布隨咖啡樹干高度的增加而減少，100 cm以上的咖啡樹干上，很少有幼蟲的分布。

圖2 咖啡滅字脊虎天牛幼蟲在咖啡樹干上的分布情況Fig.2 Distribution of larvae of Xylotrechus quadripes Chevrolat on the coffee trunks

2.2 咖啡滅字脊虎天牛的種群數(shù)量動態(tài)

2.2.1 咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的種群數(shù)量動態(tài) 由圖3表明，2015-2018年，年度內(nèi)咖啡滅字脊虎天牛幼蟲種群數(shù)量動態(tài)變化有一定的波動，但趨勢基本一致，1年均有2個明顯的峰值。第1個峰值均出現(xiàn)在7月，咖啡滅字脊虎天牛幼蟲種群數(shù)量比率值分別為19.44 %、18.52 %、18.36 %和19.91 %。第2個峰值均出現(xiàn)在10月，咖啡滅字脊虎天牛幼蟲種群數(shù)量比率值分別為9.03 %、8.64 %、9.34 %和9.80 %。第2個峰值的比率明顯低于第1個峰值。2015-2018年，年度內(nèi)咖啡滅字脊虎天牛幼蟲種群數(shù)量比率有所波動，這可能是由于不同年度內(nèi)，溫度、濕度、降雨量、天敵等原因?qū)е碌模唧w原因還有待開展進(jìn)一步的研究。

圖3 咖啡滅字脊虎天牛幼蟲種群動態(tài)Fig.3 Population dynamics of larvae of Xylotrechus quadripes Chevrolat

2.2.2 咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量動態(tài)

圖4表明，2015-2018年，年度內(nèi)咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群數(shù)量動態(tài)變化有一定的波動，但趨勢基本一致，1年均有2個明顯的峰值，第1個峰值出現(xiàn)在5月，咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群數(shù)量比率值分別為16.68 %、17.54 %、17.83 %和17.78 %。第2峰值出現(xiàn)在10月，咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群數(shù)量比率值分別為11.11 %、9.45 %、9.42 %和10.07 %。第2個峰值的比率明顯低于第1個峰值。總體來看，1-5月，咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群數(shù)量呈增加趨勢，5月達(dá)到高峰期，6-7月數(shù)量有所減少，8月有所增加，10月達(dá)到高峰，11-12月，數(shù)量又有所降低。2015-2018年，年度內(nèi)咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群數(shù)量比率有所波動，這可能是由于不同年度內(nèi)，溫度、濕度、降雨量、天敵等原因?qū)е碌模唧w原因還有待開展進(jìn)一步的研究。

圖4 咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群動態(tài)Fig.4 Population dynamics of adults of Xylotrechus quadripes Chevrolat

2.3 咖啡滅字脊虎天牛成蟲的雌雄性比

由表1表明，2015-2018年，均共觀察咖啡滅字脊虎天牛成蟲600頭，其中2015年，雌、雄性個體數(shù)量分別為280和320頭，雌、雄性比為1.0∶1.1。2016年，雌、雄性個體數(shù)量分別為270和330頭，雌、雄性比為1.0∶1.2。2017年，雌、雄性個體數(shù)量分別為272和328頭，雌、雄性比為1.0∶1.2。2018年，雌、雄性個體數(shù)量分別為265和335頭，雌、雄性比為1.0∶1.3。研究結(jié)果表明，咖啡滅字脊虎天牛的雌蟲數(shù)量略低于雄蟲，其種群數(shù)量以雄性為優(yōu)勢。

表1 咖啡滅字脊虎天牛成蟲雌雄性比

3 討 論

3.1 咖啡滅字脊虎天牛在咖啡樹干的分布情況

研究結(jié)果表明，咖啡滅字脊虎天牛的卵主要分布在離地面80 cm以下的咖啡樹干上，占總卵量的93.76 %，其中以離地10～60 cm的咖啡樹干上的卵量最多，占總卵量的81.26 %。在離地面0～40 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干上，咖啡滅字脊虎天牛卵量的分布隨咖啡樹干高度的增加而增加；在40～100 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干上，咖啡滅字脊虎天牛卵量的分布隨咖啡樹干高度的增加而減少；100 cm以上的咖啡樹干上，很少有卵分布。本研究結(jié)果與周又生等[9]報道的咖啡滅字脊虎天牛卵產(chǎn)于離地10～30 cm或50～80 cm咖啡樹干處和周迎春[8]、劉金明等[10]報道的咖啡滅字脊虎天牛的卵產(chǎn)于離地30～50 cm咖啡樹干處類似。與高尚坤等[17]對松褐天牛在馬尾松樹干上的分布規(guī)律類似。咖啡滅字脊虎天牛的幼蟲主要分布在離地90 cm以下的咖啡樹干上，占總幼蟲量的94.89 %，其中以離地20～70 cm的咖啡樹干上的幼蟲量最多，占總幼蟲量的75.60 %。在離地0～50 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干上，幼蟲的分布隨咖啡樹干高度的增加而增加；在50～100 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干上，咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的分布隨咖啡樹干高度的增加而減少；100 cm以上的咖啡樹干上，很少有幼蟲的分布。研究結(jié)果說明，咖啡滅字脊虎天牛幼蟲在咖啡樹干上的分布規(guī)律與卵的分布規(guī)律類似，但分布高度范圍略高于卵，該研究結(jié)果與曹川鍵[18]等對檸條綠虎天牛、胡春祥等[19]對青楊脊虎天牛在樹干上的分布規(guī)律的研究結(jié)果類似。因此，根據(jù)研究結(jié)果，可在咖啡滅字脊虎天牛的卵期和幼蟲的初孵化期，對咖啡樹干1 m以下，尤其是10～60 cm范圍內(nèi)的咖啡樹干進(jìn)行重點(diǎn)防治。

3.2 咖啡滅字脊虎天牛的種群動態(tài)

通過連續(xù)4年的調(diào)查結(jié)果表明，咖啡滅字脊虎天牛存在世代重疊，1年四季均有幼蟲和成蟲出現(xiàn)。咖啡滅字脊虎天牛幼蟲1年均有2個明顯的峰值，第1個峰值出現(xiàn)在7月，第2個峰值出現(xiàn)在10月，第2個峰值的比率明顯低于第1個峰值。成蟲1年也有2個明顯的峰值，第1個峰值出現(xiàn)在5月，第2峰值出現(xiàn)在10月，第2個峰值的比率也明顯低于第1個峰值。有關(guān)咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量動態(tài)，在不同的咖啡產(chǎn)區(qū)，咖啡滅字脊虎天牛成蟲出現(xiàn)峰值的時間有所不同。在越南，成蟲峰值出現(xiàn)的時間為5-7月，在11-12月和翌年2-3月也會出現(xiàn)一個較小的峰值[11]。在印度的Mysore地區(qū)，咖啡滅字脊虎天牛成蟲峰值出現(xiàn)的時間為10-11月和次年4-5月[12]。而在Pulney地區(qū)，咖啡滅字脊虎天牛成蟲峰值出現(xiàn)則在4-6和10-12月；在Shevaroy地區(qū)則為5、10月和次年1月[20]。在廣西百色、龍州等地，咖啡滅字脊虎天牛成蟲1年有3個明顯峰值，分別是3-5，7-8和10-11月[13-14]。本研究的研究結(jié)果與裴汝康等[15]報道的咖啡滅字脊虎天牛成蟲在景洪和臨滄的發(fā)生峰值也有2個相類似。本研究中幼蟲第2個峰值出現(xiàn)的時間比舒梅等[16]報道的時間略晚，這可能與當(dāng)年的降雨量、溫、濕度等有關(guān)。研究結(jié)果對咖啡滅字脊虎天牛幼蟲和成蟲的生態(tài)治理有一定的指導(dǎo)意義，可根據(jù)咖啡滅字脊虎天牛幼蟲和成蟲種群動態(tài)規(guī)律，開展其生態(tài)治理工作。

3.3 咖啡滅字脊虎天牛成蟲的雌雄性比

研究結(jié)果表明，2015-2018年，咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群個體雌雄性比分別為1.0∶1.1、1.0∶1.2、1.0∶1.2、1.0∶1.3，反映了咖啡園中咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群數(shù)量以雄性為優(yōu)勢。雌雄性比是昆蟲的一個生物學(xué)特征，是決定昆蟲種群盛衰的一個因子，昆蟲的雌雄性比由昆蟲遺傳因子控制，但受外界溫度、濕度、光周期等的影響[21]。在不同年度間，咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群個體雌雄性比有一定的差異，這可能是由于環(huán)境溫度、光照等的影響，具體原因還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

咖啡滅字脊虎天牛的卵主要分布在離地10～60 cm的咖啡樹干，幼蟲主要分布在離地20～70 cm的咖啡樹干，咖啡滅字脊虎天牛的幼蟲和成蟲1年均有2個明顯的峰值，咖啡滅字脊虎天牛的雌蟲數(shù)量略低于雄蟲，其種群數(shù)量以雄性為優(yōu)勢。研究結(jié)果對咖啡滅字脊虎天牛的生態(tài)治理具有一定的指導(dǎo)意義。