树种对天牛的抗性

张中社　赵俊侠　周嘉熹

摘要：概括了陕、甘、宁、青、晋5省区150个树种林间天牛危害调查和混交林内树种的抗虫性测定、成虫选择行为、幼虫食性试验、树木抗虫机理探讨，初步筛选出树种抗天牛的理化及形态指标，得出各树种的抗性分级。

关键词：树种；天牛；抗性

中图分类号：S763.3文献标识码：A文章编号：0439-8114(2009)02-0345-03

我国三北防护林对生态环境，防风固沙，保证农业稳产丰收和人民生活安定起着重要作用。多年来陕、甘、宁、青、晋5省区的防护林常常遭受光肩星天牛(Anoplophora glabripennis Motsch)、黄斑星天牛(A.nobilis Ganglbaure)、云斑天牛[Batocerahorsfieldi(Hope)]、桑天牛[Apriona germeri(Hope)]为主的蛀干害虫的狷獗危害。“七五”和“八五”期间，我们对陕西省的咸阳、宝鸡、渭南3地市、37县(市、区)实行以抗天牛生态系统为主的治理策略，面积达9.6万hm²，直接经济效益达2.2亿元。十多年来，这些地区的天牛被控制在防治指标的允许水平以下。

1抗天牛树种的选择

1．1对抗虫试验圃中天牛对树种嗜好程度的分析

混交林由30个常见树种组成。向混交林释放外源天牛成虫，观测其对树种的选择性、栖息取食、交尾刻槽等11个项目。根据害虫的嗜好程度和寄主受害程度，经聚类分析，将参试树种划分为4类，第1类为最嗜好树种，第2类为嗜好树种，第3类为稍嗜好树种，第4类为不嗜好树种。其中天牛对元宝枫表现出明显的嗜好性，能进行活跃的生殖活动，试验结束时95％元宝枫的叶柄被食脱落，树体死亡，90％红枫叶柄被食而落。因此，分布广泛、容易繁殖的元宝枫可作为诱饵树种栽种。

1．2网室内对天牛的嗜好性试验

1．2．．1无选择(单树种)条件下天牛对各树种的嗜好程度分析试验树种88种，试验结果免疫树5种，高抗树种22种，抗性树种36种，嗜好树种23种，高感树种2种。

1．2．2有选择树种条件下天牛对各树种的嗜好程度分析试验树种92种，试验结果经聚类分析，最嗜好树种5种，同属漆树科，嗜好树种22种，抗性树种28种，高抗树种29种，免疫树种8种。

1．3两种星天牛幼虫对不同树种的食性

天牛幼虫虽然没有选择寄主的能力，但却会因成虫产卵于各寄主树种上而具有适应变化的能力。我们采用23种杨树和24种常见阔叶树种对天牛幼虫进行饲养观察。从结果可以看出，天牛幼虫均可因食料局限而被迫取食所提供的树种。这种食性适应能力有产生食性转化的潜在危险，故对免疫树种的确定要持非常慎重的态度。

1．3．1天牛对杨树的食性试验结果，天牛对参试的23种杨树均可取食，取食量大的树种为取食量小的树种的2.53倍。这一结果表明，即在杨树天牛种群数量很大时，嗜食树种因被严重危害而缺乏的情况下，成虫不得不选择其他树种刻槽产卵。

1．3．2天牛幼虫对杨树外树种的食性测定结果表现出与杨树不同的规律：①天牛取食枝皮部均小于取食木质部，②树种间取食量差异很大，取食量小的与取食量最大的平均相差12.2倍，③杨树外取食量最大的树种也小于杨树内取食量最小的树种。所以在杨树外树种中选择抗性种质，树种繁多，抗性可靠，潜力很大，是西北地区建立长效、持续无天牛虫灾防护林树种的选择宝库。

1．3．3光肩星天牛幼虫取食不同树种枝段生长发育特征的变化用各树种枝段饲养光肩天牛幼虫，连续观察、测量其头壳、体重、化蛹数、死亡数等项目。结果表明。感虫树种饲养的天牛幼虫头壳宽度的增长明显高于取食抗性树种的幼虫，取食箭杆杨、加杨102d后，天牛幼虫头壳宽度的增长率分别为31.78％和39.57％，取食国槐、臭椿分别为-0.01％、0％。天牛幼虫体重的变化差异更大(表1)。

2树种抗天牛机理

2．1树种化学成分对天牛的抗性分析

2．1．1树木单宁含量与天牛取食的关系对87种西北地区常见造林绿化树种的主干树皮、嫩枝和树叶的单宁和水分含量进行了测定，并与两种星天牛在这些部位相应的刻槽、产卵、取食量进行了对比分析。结果表明，抗性树种具有较高单宁含量(＞0.1％)，而单宁含量较低的树种(＜0.1％)中有80％是抗性树种，余下20％树种单宁含量虽低(＜0.1％)，却为免疫树种，如吴茱萸、合欢、国槐、杜仲、黄连木、花椒、紫荆、银杏、女贞等，多是含有特殊成分的药用植物，具有其他抗性物质。因此，认为树木单宁含量可作为对两种星天牛的抗性指标。

2．1．2树木嫩枝中角质层、栓质层含量与天牛成虫取食量的关系对63个树种嫩枝中的淀粉、蛋白质、角质、栓质等含量的测定结果，经与天牛成虫选择取食相关性分析，嫩枝中角质层厚和栓质层厚的树种抗性强，而含量低者感虫，蛋白质和淀粉含量与天牛成虫选择取食无关。

2．2树种物理因素对天牛的抗性分析

2．2．1天牛行为与树种外部形态特征的关系树皮光滑或较光滑的树种严重影响天牛从树干基部爬上树冠取食补充营养，毛白杨和法桐尤为明显，天牛要在这些树种上刻槽、产卵则更加困难；而树皮粗糙能使天牛在树干上固着力强，能平稳的活动，刻槽、产卵才有可能。

2．2．2枝条特征对天牛飞翔及栖息、取食的影响如红花槐嫩枝上被有密而长的针状硬刺，使天牛在枝条上行动受阻。玉兰枝条上被有弯曲毛，石楠嫩枝上被有浓密的红长腺体毛，构树枝上有密集的长而弯曲毛，臭椿、香椿、泡桐、漆树、柿树、楸、苦楝等有单细胞分泌毛，都会影响天牛的栖息和取食行为。丁香树种的枝条柔软，不能承受天牛起飞时所需要的支撑力，也影响天牛的栖息和取食行为。

2．3解剖结构特征与天牛成虫选择取食的关系

2．3．1主要造林树种叶片解剖结构特征与天牛成虫选择取食的关系通过对53个树种叶片上、下表皮、栅栏组织、海绵组织及其异细胞的17个解剖性状特征观测，将解剖特征与取食量进行逐步回归分析，筛选出叶部解剖特征中与成虫取食有关的因子为海绵组织紧密程度，角质层厚度，上表皮排列紧密程度，栅栏组织层数。复相关系数和差异显著性检验均达到极显著水平。

2．3．2主要造林树种嫩枝解剖特征与天牛成虫选择取食的关系观察了53个树种嫩枝的特征量，筛选出关系密切的有嫩枝表皮紧密程度、皮层薄壁细胞量、皮层石细胞量、木栓层细胞层数4个特征量，再与成虫取食量作回归分析，复相关系数和F检验均达到极显著水平。

2．3．3树皮解剖特征与株均虫口密度的关系树皮是天牛成虫刻槽产卵的唯一场所，也是低龄幼虫栖息和取食的部位，它们对天牛的繁衍影响非常大。选择50个树种，观察了46个特征量，将这些变量与虫口密度进行逐步回归分析，筛选出影响虫口密度的6个主要因子是树皮粗糙度、石细胞分布于皮层、初生韧皮部有小方晶、是晶鞘纤维、周皮中的后含物、次生韧皮部纤维的排列方式，将这6个变量与虫口密度进行了检验，结果复相关系数和F检验均达到极显著水平。此外，机械组织／薄壁细胞的比值、韧皮部射线厚度也与虫口密度关系密切。

2．3．4树种发育期及环境条件引起的变化部分树种由于年龄、发育期生理代谢活动和环境条件的影响，常表现同一树种幼年期和成年期不同的抗性表现。如山核桃、法桐均有幼龄受害重的现象。1～69杨水肥条件良好，虫孔愈合快，可使封闭的小幼虫窒息，随着树龄增长树皮栓质化受害变轻。

3小结

在西北地区进行防护林内天牛的综合治理，应实行抗天牛生态系统为主的策略，以杨树A更替杨树B，以某树种纯林换杨树纯林的办法已带来十分有害的后果。同时，也要注意到树种和害虫之间的交叉关系，才能实现持续无天牛虫灾的目标。

(责任编辑万景辉)