牟順泰,魏小虎,莫晶,毛浩龍,楊燕萍
(1.甘肅省小隴山林業實驗局林業有害生物防治檢疫站,甘肅 天水 741020;2.甘肅省小隴山林業實驗局林業科學研究所,甘肅 天水 741022)
鈍鞘中脈葉蜂MesoneuratruncatathecaWei,屬膜翅目葉蜂科中脈葉蜂屬[1-2],于2011年在秦嶺發現。該蟲在小隴山林區1 a發生1代,以老熟幼蟲結繭在樹冠下的枯枝落葉層下越夏越冬;幼蟲階段取食危害銳齒櫟Quercusalienavar.acuteserrata和遼東櫟Quercusliaotungensis葉片,在暴發期也危害山榆Ulmuspropinqua和鐵橡樹Quercusspinosa[3];暴發周期約8 a(2010—2020年連續觀察),在暴發期,蔓延迅速,幾乎可食完樹上的所有葉片,使櫟類闊葉混交林林分在夏季呈現整片或斑駁化光禿。如果不采取防治措施,其連年危害,會造成寄主樹勢嚴重衰弱、生長量降低甚至死亡,是目前小隴山林區危害銳齒櫟和遼東櫟的主要有害生物。為準確預測鈍鞘中脈葉蜂的發生期、發生量和危害程度,制定科學的防治措施,有效控制其危害,筆者2012—2019年對鈍鞘中脈葉蜂的預測技術進行了研究與應用。
1.1 研究區自然概況 研究區位于甘肅省小隴山林區張家莊林場和黨川林場(34°06′~ 34°26′N,106°04′~106°45′E),海拔 1 250~2 740 m,坡度一般在30°~45°之間,屬秦嶺西端南坡,地勢險峻。大陸性季風氣候,年均氣溫11.7℃,年均降雨量748 mm,7—9月降水量約占全年的70%。土壤以棕色森林土(棕壤)為主,土層厚度30~50 cm。森林覆蓋率91.4%,在海拔1 400~2 000 m主要分布櫟類闊葉混交林,主要組成樹種有銳齒櫟、遼東櫟、山楊Populusdavidiana等,下木有箭竹Sinarundinarianitida、馬氏忍冬Loniceramaackii、榛子Corylusheterophylla、美麗胡枝子Lespedezaformosa等,地被物以禾本科、莎草科植物為主。
1.2 蛹期發育調查 3月中旬在張家莊林場橋地溝采集鈍鞘中脈葉蜂繭1 400枚,按1 000枚和400枚分裝在2個縫制好的尼綸網袋里,在采集點(固定觀察點)選擇不易受牲畜、野生動物踐踏的地方,依照鈍鞘中脈葉蜂結繭的自然環境將其分開掩埋。1 000枚組,每2 d挖開1次,隨機抽取10枚剖檢,檢查是否有幼蟲化蛹;從第1頭幼蟲化蛹之日始,每日剖檢20枚,記錄抽樣數、死亡幼蟲數、化蛹數和指示植物物候,計算越冬幼蟲存活率和化蛹百分率,直至連續3 d抽樣中不再出現存活幼蟲;然后根據計算的化蛹百分率篩選指示植物。同時,取剖檢時發現的20頭蛹,分裝在20個養蟲盒內,觀察蛹發育歷期。待1 000枚組化蛹、羽化結束后,將另外400枚的繭取出,帶回室內統計越冬幼蟲化蛹羽化率。
1.3 成蟲羽化調查 在研究蛹的采繭區域挖取帶鈍鞘中脈葉蜂蟲繭的落葉層,分裝在5個木箱中,木箱的上口用尼綸網袋套住,放置在固定觀察點的背陰處;從箱內出現第1頭成蟲開始,每天1次記錄成蟲的羽化數、雌雄數,直至羽化結束;確定其發育進度,統計其性比、壽命,并剖檢雌成蟲,統計孕卵量。在發生區捕捉瀕死的雌成蟲剖檢遺腹卵,根據孕卵量、遺腹卵數據計算成蟲的產卵量。
1.4 卵期調查 2014年4月在固定觀察點的受害樹上掛牌標記易觀察的有卵葉20個,每天觀察1~2次,記錄卵的形態、色澤、種群數量隨發育時間變化的特征,統計卵歷期及卵孵化率。
1.5 幼蟲發育與取食危害調查 選擇卵期調查的自然小群為研究對象,從出現第1頭幼蟲開始,每天1~2次觀察記錄幼蟲的形態、色澤、種群數量及幼蟲危害狀隨發育時間變化的特征,直至幼蟲下樹結繭。統計各齡幼蟲的頭寬、體長、歷期、存活率、危害狀及幼蟲結繭率。
1.6 幼蟲食葉量調查 在觀察自然小群幼蟲進入2,3,4,5齡和5齡幼蟲下樹的當天,隨機抽取10株未受害的銳齒櫟樣樹,在每株樣樹的東南西北4個方位各隨機摘取1個生長正常葉片,用方格紙調查樣葉的單葉面積。
在鈍鞘中脈葉蜂卵期,隨機抽取10株易觀察的銳齒櫟受害樹,在每株樣樹的東南西北4個方位各選取1個有卵葉掛牌標記。在1齡幼蟲孵出的當天,保留1個目標幼蟲,摸除本葉上的剩余幼蟲和周圍樹葉上全部幼蟲,在目標幼蟲進入2,3,4,5齡及5齡幼蟲下樹的當天,用方格紙調查標記葉的剩余面積,統計各齡幼蟲的食葉量。
2.1 卵不同發育階段的形態 初產卵呈長梭形,黃白色,隨著發育時間的延長,卵形逐漸趨于橢圓形,卵殼薄而透明(表1)。
2.2 各齡幼蟲的形態和歷期 鈍鞘中脈葉蜂1~5齡幼蟲各10頭的頭寬和體長平均值見表2。1~3齡幼蟲淺綠色,4~5齡幼蟲黃綠色。

表1 鈍鞘中脈葉蜂卵不同發育階段的形態Tab.1 Morphology of M.truncatatheca egg at different developmental stages

表2 鈍鞘中脈葉蜂幼蟲的形態和歷期Tab.2 Morphology and duration of M.truncatatheca larvae
2.3 各齡幼蟲危害狀 鈍鞘中脈葉蜂各齡幼蟲的危害狀有明顯的規律性,1齡與2齡幼蟲的危害狀都呈圓形,且夾在相鄰兩側脈間,面積大小不同;3齡幼蟲危害狀不規則,夾在相鄰兩側脈間;4齡幼蟲危害后無側脈,但主脈完整;5齡幼蟲危害狀呈片狀,無主側脈(表3,圖1)。

表3 鈍鞘中脈葉蜂幼蟲不同齡期的葉片被害狀特征Tab.3 Hazard characteristics of leaves damaged by M.truncatatheca larvae at different instars

圖1 鈍鞘中脈葉蜂1~5齡幼蟲危害狀Fig.1 Hazard characteristics of M.truncatatheca larvae from 1st instar to 5th instar
2.4 物候預測 篩選出分布廣、較常見、物候期特征比較明顯,可以用來預測鈍鞘中脈葉蜂發育時期的12種植物。鈍鞘中脈葉蜂發育時期與指示植物物候期的對照見表4。

表4 鈍鞘中脈葉蜂發育時期與指示植物物候期對照Tab.4 Comparison of development stage of M.truncatatheca and indicator plant phenophase
2.5 發生期預測(期距法)
2.5.1 預測方法 鈍鞘中脈葉蜂不同蟲態歷期分別為:蛹17 d,成蟲產卵前期2 d,卵15 d,幼蟲歷期21 d。同蟲態期距為:初見期至始盛期4 d,始盛期至高峰期3 d,高峰期至盛末期3 d。根據鈍鞘中脈葉蜂各蟲態歷期建立發生期預測表(表5)。成蟲產卵后,鈍鞘中脈葉蜂以多種蟲態共存于樹上、地上、枯枝落葉層下。根據總體數量變化節點,將發生期預測分為成蟲產卵前(基點日)和成蟲產卵后(基點日)2種情況進行推算。
2.5.1.1 基點日在成蟲產卵前的預測方法 第1步,在鈍鞘中脈葉蜂發生區抽樣挖取蟲繭,統計羽化數(羽化孔),化蛹數,確定基點日發育進度;第2步,根據鈍鞘中脈葉蜂發生期預測表推算目標蟲態的發生期。
2.5.1.2 基點日在成蟲產卵后的預測方法 第1步,在鈍鞘中脈葉蜂發生區抽樣調查出發育最快的小群(記為a小群),根據a小群的蟲態對照表1或表2或表3,確定a小群基點日發育時期并推算此蟲態的初見期;第2步,根據表5預測目標蟲態的初見期;第3步,利用同蟲態期距預測目標蟲態的始盛期、高峰期、盛末期。

表5 鈍鞘中脈葉蜂發生期預測Tab.5 Occurrence forecast on M.truncatatheca
2.5.2 應用實踐 2016年4月21日在黨川林場龍王溝抽樣調查20株受害銳齒櫟,發現當日卵、成蟲、蛹、老熟幼蟲共存,早期卵呈長橢圓形,卵殼薄,有光澤,但無黑點;查“表1鈍鞘中脈葉蜂卵不同發育階段的形態”,這些卵應為第Ⅲ階段(第8~12天),推算出產卵初見期在4月9—13日;對照“表5鈍鞘中脈葉蜂發生期預測表”中的“md+25”預測3齡幼蟲初見期應出現在5月4—8日;根據同蟲態期距“初見期至始盛期4 d,始盛期至高峰期3 d”推算出當年此發生區鈍鞘中脈葉蜂3齡幼蟲高峰期應出現在5月11—15日。當年3齡幼蟲實際高峰期是5月13日,預測較為準確。
2.6 發生量預測
2.6.1 建立預測式 在秦嶺西端小隴山林區以銳齒櫟為主要優勢樹種的櫟類林分中,鈍鞘中脈葉蜂越冬幼蟲(繭內)化蛹羽化率為43%,雌雄比1.4∶1,每頭雌成蟲產卵量為19粒,卵孵化率為81.3%,1齡幼蟲存活率為74.3%,2齡幼蟲存活率為70.9%,3齡幼蟲存活率為66.7%,4齡幼蟲存活率為96.2%,5齡幼蟲結繭率為100%。利用有效蟲口基數法建立小隴山林區鈍鞘中脈葉蜂發生量預測式。
短期預測式P卵=5.07P0繭,P3齡幼蟲=1.43P0繭。式中,P為繁殖量;P0為上一代蟲口基數。
中期預測式P繭=1.39P0繭。式中,P為繁殖量;P0為上一代蟲口基數。
2.6.2 應用實踐 2016年3月,在小隴山張家林場興隆場、大溝、菜籽嶺鈍鞘中脈葉蜂發生區分別抽樣10株銳齒櫟,3塊樣地的樹冠下繭密度分別為26,19,13 個/m2。根據P繭=1.39P0繭計算出,下一年3地的繭密度約為36,27,18個/m2。2017年3月在原地用同樣的方法調查,3地繭密度分別為40,25,14個/m2,與預測基本吻合。
2.7 成災預測 在鈍鞘中脈葉蜂1~5齡幼蟲的最后1天,測得生長正常的40個銳齒櫟樣葉平均單葉面積依次為 5.1,14.0,32.6,47.0,80.6 cm2。1~5齡幼蟲每頭的平均食葉量依次為0.036,0.167,4.075,6.671,13.450 cm2。國家林業局關于印發《主要林業有害生物成災標準》的通知[7]中,非檢疫性有害生物葉部害蟲的成災標準為失葉率60%以上,以此推算出鈍鞘中脈葉蜂1~5齡幼蟲的蟲口密度依次達到 85.0,50.3,4.8,4.2,3.6 頭/葉時為成災。
2012年在鈍鞘中脈葉蜂幼蟲期,天氣偏暖。在標記觀察的自然小群中,最早孵出的2頭幼蟲1~5齡各齡歷期分別為 6,3,2,4,4 d,然后蛻皮進入 6齡,6齡歷期7 d,幼蟲期共26 d。其余幼蟲均5齡,歷期平均20 d,與其余年份觀察的幼蟲歷期21 d相近。各年歷期基本相同,用歷期預測發生期是比較準確的。
在鈍鞘中脈葉蜂暴發期,寄生蜂種群數量增長非常快,如果在鈍鞘中脈葉蜂卵孵化期看到樹冠上寄生蜂密集,發生量預測時就要考慮下一年鈍鞘中脈葉蜂化蛹、羽化率突降、甚至趨近于零的可能性。
用幼蟲危害狀進行幼蟲期監測與預測,可以解決林區寄主植物樹體高大、近距離觀察統計難的問題,是一種簡單易行的方法。