李 恂, 戴立霞, 何 慎
(1.郴州市林业科学研究所, 湖南 郴州 423000; 2.湖南省森林病虫害防治检疫总站, 湖南 长沙 410007)
郴州市松墨天牛生物学特性研究
李 恂1, 戴立霞2, 何 慎1
(1.郴州市林业科学研究所, 湖南 郴州 423000; 2.湖南省森林病虫害防治检疫总站, 湖南 长沙 410007)
选择郴州市北湖区25年生马尾松纯林为试验林,对松墨天牛生物学特性进行研究,结果表明:松墨天牛在郴州市1年发生1~2代,以1代为主,约占86%,2代所占比例很少,约为13%。
松墨天牛; 生物学特性; 马尾松
松墨天牛(MonochamusalternatusHope)又名松褐天牛、松天牛,属鞘翅目天牛科、墨天牛属,是一种松树蛀干害虫,在虫口密度较大的情况下可以导致松树死亡,特别是1982年毁灭性的林业有害生物松材线虫在南京中山陵被发现后,松墨天牛作为松材线虫的传播媒介昆虫,其潜在危害性更加引起人们重视。松墨天牛在我国分布范围广,南北区间跨度大,由于地理位置与气温的差异,各地松墨天牛在发生世代上也不尽相同,就是同一地区也会因为年份间气候条件的差异导致成虫羽化时间的不同。郴州市平均气温介于湖南与广东两省的平均气温之间,因此,我们选择在郴州市开展松墨天牛的生物学特性研究。
试验地设在郴州市西郊,试验林为25年生马尾松纯林。该地地理坐标为东经112°14′—114°14′,北纬24°54′—26°54′,年平均气温20.7℃,比湘中以北年平均气温高2~3℃,年降雨量1487mm,属中亚热带气候,无霜期295d,年日照1617h,海拔200m,属典型的湘南丘陵地貌。
2.1材料
松墨天牛成虫、幼虫、蛹以及马尾松木段、铁纱笼、天牛诱捕器等。
2.2研究方法
(1) 2003年11月,将马尾松纯林中有刻槽的病死松树锯成100cm长的木段,分别置于野外和院内2个铁纱笼中(长2m×宽2m×高2m),每笼置松木段40根,木段两端用脱脂棉粘附,并用宽透明胶带封住保湿,待定期观察。2004年3月下旬开始定期检查、解剖,测量幼虫体长、头宽等,观察化蛹时间,掌握虫态变化情况及成虫羽化出孔的初始日和终结日。
(2) 2004年4月中旬,在松林内悬挂天牛诱捕器;另在林中设置饵木堆(30~40堆/hm2),以引诱成虫前来产卵繁殖,通过定期观察诱捕到的天牛数量和诱木上的刻槽数,掌握野外虫情。
(3) 2004年5月上旬,把没有刻槽的新鲜松木段同时置于饲养天牛的2个铁纱笼中和野外松林内,每隔20d解剖松木段1次,调查刻槽有卵率及测量幼虫体长、头宽等,然后更换新鲜松木段,以此掌握虫态变化情况。
(4) 2004年6月,取野外松林中有大量新鲜刻槽的诱木20根置于实验室5个铁纱笼中(长50cm×宽50cm×高100cm),每隔3d检查1次,看是否有新鲜羽化孔,掌握松墨天牛是否存在第2代的情况。
(5) 在马尾松纯林、马尾松混交林、湿地松纯林、火炬松纯林以及同一林分的不同坡向不同位置各设有100株样株的标准地,进行有虫株率和虫口密度对比观察,以此掌握环境因子对松墨天牛虫口密度的影响。
(6)本试验于2005—2009年重复进行3次。
3.1生活史
松墨天牛属全变态昆虫,其生活周期有卵、幼虫、蛹和成虫。据调查,松墨天牛在郴州市1年发1~2代,以1代为主,约占86%;2代所占比例很少,约为13%。幼虫越冬后于4月中旬开始化蛹,5月上旬羽化出孔,至7月下旬羽化结束,羽化盛期在5月下旬,当年孵化的少数幼虫于7月中旬开始化蛹,7月下旬羽化出孔,至9月下旬羽化结束(见表1)。但2008年因冰灾影响,成虫在5月下旬才羽化出孔。一般年份成虫5月上旬开始产卵,卵期6~10d,幼虫期80~320d,根据戴鸦氏定律,按幼虫头的宽度将幼虫分为4个龄期(见表2),蛹期10~20d,成虫寿命较长,5月上旬至10月上旬在松林内都可诱捕到松墨天牛成虫。12月上旬主要以4龄幼虫在树干内越冬,也有少数以3龄幼虫,极少数以2龄幼虫越冬。
表1 松墨天牛全年生活史月份123456789101112旬上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下()()()()()()〛△△△△△△△△△〛++++++++++++++++〛0000000000〛()()()〛△△△△△△〛+++++++〛00000〛()()() 注:“()”表示越冬代幼虫;“”表示幼虫;“△”表示蛹;“+”表示成虫;“0”表示卵。
表2 松墨天牛各龄期幼虫头长,头宽和体长(mm)龄期头长头宽体长10.5~1.60.4~1.45.0~16.521.6~2.81.4~2.316.5~18.632.6~4.52.2~3.324.5~31.244.2~5.83.4~4.832.0~40.0
3.2生活习性
(1) 成虫活动。在蛹室中羽化后的成虫约经7d左右通过羽化孔从树体内脱出,但以傍晚至午夜最多。成虫在晴天的昼夜均能飞翔活动,且具有弱趋光性,但阴雨天气很少活动,不飞翔,躲藏在松树皮夹缝中或树干、树枝的背风面以及蔸部隐蔽处。据调查,松墨天牛最喜食马尾松,它多在树冠部啃食树干和1~2年生嫩枝的树皮,然后也会向多年生枝条移动和取食,其补充营养选择顺序为:马尾松>雪松>火炬松>湿地松>杉木。
(2) 产卵行为。成虫雌雄比约为1∶1。雌雄成虫一般在补充营养后进行交尾,交尾多在夜间进行,雌雄虫均可反复多次交尾,交尾后5~6d开始产卵。一般1次产1粒,也见有2粒的情况。产卵刻槽分布在树干中上部或粗枝部,下部极少;卵多产在衰弱木或新伐倒木上。据调查统计,饵木上刻槽有卵率为18%~88%。
(3) 幼虫危害。幼虫是主要危害虫态,危害林分中,一年四季可见幼虫。初孵化的幼虫在树干内皮层的韧皮部取食,2龄幼虫渐向边材取食,咬成弯曲、浅平的不规则蛀道;发育到3、4龄幼虫时,开始钻凿呈扁圆形的侵入孔进入木质部。幼虫在蛀食时会发出嚓嚓的响声,并排出大量粗纤维状的蛀屑。若树干内虫口密度相当大时,就会破坏输导组织,导致松树养分输送中断而引起松树死亡。蛀食为害的时间为3— 11月,12月上旬主要以4龄幼虫在树干内越冬,也有少数以3龄幼虫越冬。
(4) 化蛹。幼虫化蛹后全身白色,约7d后复眼变为褐色,附肢颜色逐渐加深,在鞘翅变为黑色后1~2d即羽化。蛹为离蛹,蛹期长短随温度而变化,温度高蛹期时间短,温度低蛹期时间长。
松墨天牛的主要传播途径: ① 在自然条件下,松墨天牛在取食和产卵过程中借助自身的飞翔能力向分布区以外地区扩散; ② 带有松墨天牛的松木借助运输工具作载体,实现地区间的远距离扩散。这种扩散方式不受自然屏障限制,可呈跳跃式跨区传播,避开生态环境的差异[1]。
5.1寄主
不同树种对松墨天牛表现出不同的抗性,通过对相同时期不同林分的标准样地虫口密度调查,马尾松有虫株率20%,湿地松有虫株率16%,火炬松有虫株率8%,这说明马尾松抗虫性最弱,虫口密度最大,为害也最严重;湿地松次之,火炬松抗虫性最强,虫口密度最小,为害也最轻。
5.2林分类型
对马尾松纯林和混交林标准样地调查发现,马尾松混交林平均有虫株率7.5%,而马尾松纯林平均有虫株率16.8%,可见马尾松纯林比混交林为害重。
5.3林龄差异
树龄的差异与为害程度也有关联,据样地调查,10年以下中、幼龄马尾松被害率6.3%,而20年以上马尾松成熟林被害率18.6%,这说明马尾松成熟林比中、幼龄为害重。
5.4寄主的生理状态
松墨天牛成虫大多在衰弱木和枯萎木上产卵,据调查,在同一片有松墨天牛为害的松林内,衰弱木、枯萎木上虫口密度远远大于健康木;而成虫取食却选择健康松树,但健康松树上的刻槽大多为空槽,因此保持松树健康可以有效地控制松墨天牛虫口密度。
5.5林内枯枝、枯木数量
松墨天牛的发生与林内枯死松木、枯枝多少密切相关,松林内枯死木、枯枝越多,松墨天牛的虫口密度就越大(表3)。由于2008年1月的冰灾,造成大量松树枯死、断枝,松林内枯死木、枯枝增加,为松墨天牛产卵繁殖提供了场地,导致2009年该虫种群数量大增,危害加重,造成大量松树死亡。
表3 松林中诱捕器所诱捕到天牛数量情况年份诱捕器数量(个)诱捕到天牛数量(头)枯死木、枯枝情况20043189多20053120少20063105少2007372少200846很多2009(4—8月)4126很多 注:2008年受冰灾影响。
5.6立地条件
对同一林分不同坡向的马尾松林受天牛危害的情况调查表明,阳坡比阴坡严重。被害率阳坡比阴坡约高0.8倍(见表4)。
表4 同一林分不同坡向马尾松被害率调查表时间地点马尾松被害率(%)比值阳坡阴坡2004—06—05郴州市林科所50100.802005—06—10郴州市林科所20.94.60.782006—06—02北湖区华塘镇31.15.60.822007—06—08苏仙区廖家湾乡17.13.60.792008—06—16北湖区华塘镇16.83.20.812009—06—03苏仙区白露塘51.410.80.79
5.7气象条件
松墨天牛的幼虫需要12.5℃以上开始发育,当温度降低到18℃以下时,成虫便停止了取食和扩散活动。成虫在雨天不飞行,躲藏在松树皮夹缝中或树干、树枝的背风面以及蔸部隐蔽处。因此,雨天诱捕器诱捕不到天牛成虫。
温度对松墨天牛幼虫、蛹、成虫的发育有较大的影响,导致松墨天牛在发生时间和发生世代上存在很大差异。在我国的江苏、安徽和山东等省该虫1年发生1代[2-4],在广东省该虫1年发生2至3代[5],而在湖南湘中以北地区为1年发生1代[6]。而郴州市地处湘南,平均气温介于湖南与广东两省平均气温之间,有该虫1年发生1~2代的。2008年初的冰冻灾害,郴州市2— 3月份天气一直处于低温状态,导致幼虫发育推迟,化蛹时期滞后,从而使成虫羽化出孔时间推迟到5月下旬。当年,我们在松林内观察不到第2代松墨天牛。根据影响松墨天牛危害的因子分析,适地适树,保持松林健康;营造混交林,改善现有林分结构;及时(11月至翌年4月)清除林内枯死木和枯枝,杀死大量幼虫,并减少成虫产卵繁殖场所;加强检疫力度,切断传播途径等措施可有效防治松墨天牛发生危害。
[1] 赵宇翔,董燕,徐正会.云南省松墨天牛生物学特性和地理分布研究[J].中国森林病虫,2004(5):13-16.
[2] 严敖金.松墨天牛生物学特性的研究[M]//扬宝君,朱克恭,周元生.中国松材线虫病的流行与治理,北京:中国林业出版社,1995:89-103.
[3] 吕伟海,濮厚平,韩兵.松墨天牛生物学特性研究[J].安徽农业大学学报,2000,27(3):243-246.
[4] 贺长洋,孙友庆,宋绍义.松墨天牛生物学特性的观察[J].山东林业科技,1998,115(2):32-33.
[5] 宋世涵,崔锡明,张连芹.松墨天牛生物学的初步研究[J].林业科技通讯,1991(6):9-13.
[6]唐朝晖,曹敏慧,王明旭,等.南岳山麓松墨天牛生活史研究[J].湖南林业科技,2007,34(5):34-35.
(责任编辑:唐效蓉)
(英文编译:张 珉)
StudyonthebiologicalcharacteristicsofMonochamusalternatusinChenzhouCity
LI Xun1, DAI Lixia2,HE Shen1
(1. Forestry Institute of Chenzhou City, Chenzhou 423000, China; 2. General Station of Forest Pest Management and Quarantine of Hunan Province, Changsha 410007, China)
Choose 25-year-old pure stand ofPinusmassonianain Beihu Region of Chenzhou City as experimental site, the biological characteristics ofMonochamusalternatuswere studied. The results showed thatMonochamusalternatushad 1~2 generations a year in Chenzhou City. The first generation was in the majority, accounted for about 86%. And the second generation accounted for about 13%.
Monochamusalternatus; biological characteristics;Pinusmassoniana
2009 — 11 — 20
2010 — 01 — 06
S 763.38
A
1003 — 5710(2010)01 — 0024 — 03