史全顺,韩富忠,张庆贺,丁启含,史生慧
(1.黄南州森林病虫害防治检疫站,青海 黄南 811300;2.黄南州麦秀林场,青海 黄南 811300;3.Sterling International,Inc.,WA 99216,USA;4.青海省海东公路总段高速公路养护处,青海 海东 801600)
东方拟齿小蠹Pseudips orientalis(Wood&Yin)是青海省黄南州天然云杉Picea spp.林主要的蛀干害虫[1],仅分布在我国西藏、四川、云南和青海,目前尚无国外分布报道,在黄南州主要分布于泽库(麦秀林区)、同仁(西卜沙林区)及尖扎县(坎布拉林区)。该虫是近期修正的拟齿小蠹属的1种。最早由Wood&Yin根据采自我国西藏、四川云杉上的小蠹标本于1986命名为Ips orientalis[2]。美国Cognato博士根据对齿小蠹族45种小蠹进行的DNA、形态和行为特征的同系发生学分析,将包括Ips orientalis(Wood & Yin)[2-3]在内的 3 种小蠹从齿小蠹属中单列出来,重组一新属,并命名为拟齿小蠹属 Pseudips(Cognato.)[2-3]。
刘丽等首次对包括该虫在内多种小蠹在青海云杉Picea crassifolia天然林内的种群生态位进行了初步研究[4],韩富忠 等在“三江源”隆务河流域天然林区小蠹区系初步研究中对该虫的危害状、部位等曾作简要介绍[5]。最近,Zhang等在麦秀林区对东方拟齿小蠹聚集信息素进行了系统研究,并成功鉴定出该小蠹的聚集信息素组分:(-)-小蠹烯醇和(S) - 顺式 - 马鞭草烯醇[2,6]。除此之外,尚未见对该虫其它方面(包括生活史及生物学特性)的任何报导。为了准确掌握该虫在青海的活动规律,及时采取行之有效的防治措施,笔者从2007年—2010年对东方拟齿小蠹生物学特性进行了初步的观察研究。
选择麦秀林区斗河沿沟、九连沟、七连沟、浪乃亥等地东方拟齿小蠹危害多年,现仍维持一定受害程度的天然云杉纯林进行试验。试验林分位于缓坡地段,郁闭度在0.2~0.7之间,卫生状况一般。
1.1 木段饲养法 每年5月初采伐3~5棵新遭受东方拟齿小蠹危害的云杉树木,截成1 m长木段,用纱布袋包裹,封住袋口,置于与自然条件基本一致、容易观察的地方,每3 d观察1次,观察时剥开10 cm×10 cm的树皮观察东方拟齿小蠹各虫态的发育进度。5月4日至8月末在寄主林分内选择云杉风倒木观察天敌自然寄生状况,每隔3 d在同一株风倒木取10 cm×10 cm样方剥皮调查记录东方拟齿小蠹各虫态的寄生情况。另外选择新伐径级在18~30 cm的健康云杉,截成长1.5~2 m长的木段作为寄主木段进行天敌寄生情况调查对比,每3~4根放1堆,寄主木段两端用细泥涂抹,防止水份蒸发、干裂,调查方法同风倒木调查[7]。
1.2 虫害立木观察法 每年的5月初至9月中旬,选择新受害的云杉立木2株,每隔3~5 d观察1次。每次观察时剥开10 cm×10 cm树皮,分别记录成虫、卵、幼虫、蛹和新成虫的数量。
1.3 信息素诱捕法 每年4月底至8月底在九连沟的5林班,斗河沿沟的8林班,七连沟的10林班,龙藏沟的48、49林班,浪乃亥的73、74林班共设置70套小蠹信息素诱捕器(含六齿小蠹引诱剂,年用引诱剂2个/套诱捕器),每3~5 d收集记录东方小蠹成虫1次。
1.4 林分郁闭度与小蠹危害率关系调查 2007年—2010年,在麦秀林场青海云杉天然林内选择不同郁闭度林分,以小班为单位设置标准地,标准地面积30 m×40 m,样地内的树木一般不少于50株,郁闭度0.2的样地不少于20株。由于东方拟齿小蠹很少危害中幼林,所以标准地基本都设置在成过熟林分内。首先用红漆对样地内树木依次编号,然后采用机械抽样法进行样木调查(一般调查株数不少于20株)。纪录有虫株数,最后计算受害株率[受害株率(%)=(受害株数/调查总株数)×100]。
2.1 成虫形态特征[3]
雄虫:体长3.5~4.4 mm,圆柱形,长为宽的2.3倍,深红褐色至黑褐色(图1a,b)。额部与美国分布的拟齿小蠹P.concinnus(Mannerheim)类似,但颗粒较小,特别是口器附近。额中部无明显凹陷。触角锤状基部明显宽厚,节间毛缝向顶端弓曲。前胸背板宽长相近。鞘翅长为宽的1.3倍,为前胸背板宽的1.4倍。与齿小蠹相比,翅面颗点深、大,但数量较少。翅盘陡立,鞘翅尾端向后略有延伸,但不如齿小蠹明显。翅盘侧缘上半部圆钝。翅盘两侧各具3个独立齿,圆锥形(图1c)。
图1 东方拟齿小蠹成虫形态及坑道系统图
雌虫:与雄虫基本类似,但额面中部略有凹陷。翅盘两侧也各具3个齿,较雄虫略小。
2.2 生活史 东方拟齿小蠹在青海省黄南州1 a发生1代,以成虫在林内枯枝落叶层或土壤下越冬。越冬成虫于4月底至5月初出土扬飞,寻找寄主入侵。5月中下旬为扬飞高峰(图2)。5月上中旬开始产卵,经15~20 d孵化,5月下旬至6月上旬幼虫出现。经20~30 d,于6月下旬开始化蛹,蛹期20~30 d左右。新羽化成虫于7月初开始出现,并在原寄主内补充营养约20~30 d,然后咬筑羽化孔飞出,侵入新寄主继续补充营养。新羽化成虫扬飞高峰期出现在7月下旬至8月初,但数量明显少于越冬后扬飞成虫(图2)。9月中旬成虫开始入土越冬。
图2 东方拟齿小蠹年扬飞曲线图
2.3 生活习性 东方拟齿小蠹常与光臀八齿小蠹Ips nitidus Eggers.和香格里拉齿小蠹 I.shangrila Cognato and Sun.交错乃至同株危害,主要危害青海云杉的风倒木、风折木、火烧木及其它原因造成的衰弱木,但在大发生时也可直接危害健康活立木,致使林木大量死亡[5-7]。光臀八齿小蠹和东方拟齿小蠹虫体较大,主要危害云杉树干中下部[8],香格里拉齿小蠹虫体较小,主要危害树干中上部[5,7]。
在青海省黄南地区,4月底至5月初气温达6℃以上时,东方拟齿小蠹越冬成虫开始出土扬飞,寻找适宜寄主树木。每天10:00—18:00活动,日扬飞盛期出现在13:00—16:00(图3)。♂虫首先入侵筑交配室,同时分泌释放聚集信息素(小蠹烯醇和顺式-马鞭草烯醇)招引2~3头♀虫进行交配[6]。随后♀虫咬筑母坑道及卵室。母坑道左右曲折延伸,虫道形如太极八卦图案,长约4~5 cm,一般每个母坑道内有3~7个卵室,1个卵室产3~5粒卵(与齿小蠹每卵室仅产1粒卵截然不同)(图1d,e),幼虫自卵室向垂直于母坑道两边咬筑子坑道,子坑道互不相交。老熟幼虫在子坑道末端筑椭圆形蛹室化蛹,蛹室长4~7 mm,宽3~4 mm。
图3 东方拟齿小蠹日扬飞曲线图
在对立地条件的选择上,土壤肥沃、植被丰富等立地条件较好的林分受害较轻;土壤贫瘠、易受洪涝灾害的河滩、沟等地方危害较重。阳坡和半阴坡危害重于阴坡。人为活动频繁、偷砍滥伐的地方受害较重,人少、偷砍滥伐少的林分基本不受害。郁闭度0.6以上的云杉林分几乎不危害,郁闭度越小受害越严重,反之越轻(表1)。
表1 青海云杉林分郁闭度与东方拟齿小蠹危害率的关系
东方拟齿小蠹是黄南州乃至青海省范围内近年来发现的新记录种,常年在寄主主干上营隐蔽危害,种群监测和防治极为困难。饵木堆、风倒木、衰弱木及六齿小蠹引诱剂对东方拟齿小蠹具有较好的引诱效果,在生产上具有可操作性强的优点,可用于林间东方拟齿小蠹诱集及监测[9]。
有关东方拟齿小蠹的空间分布格局、种群消长规律以及与光臀八齿小蠹等小蠹及云杉矮槲寄生的时空关系尚需要进行深入研究。另外,需要进一步加强对天敌(如郭公虫、啄木鸟等)资源调查和信息素、饵木、生物防治等防治技术措施的研究工作。
志谢:沈阳农业大学夏博博士在本文撰写过程中给予了极大的帮助,在此表示诚挚的谢意。
[1] 潘宏阳,尤德康,柴守权,等.我国天然次生林小蠹虫发生形势与防控对策[J].中国森林病虫,2008,27(1):41 -43.
[2] 张庆贺,马建海,赵丰钰,等.青海云杉(拟)齿小蠹聚集信息素研究进展[J].林业科学,2012,48(6):119.
[3] Wood S L,Yin H F.Relict occurrence of three‘American’Scolytidae(Coleoptera)in Asia[J].Great Basin Naturalist Memoirs,1986,46(3):461 -464.
[4] Cognato A I.Phylogenetic analysis reveals new genus of Ipini bark beetle(Scolytidae)[J].Annals of the Entomological Society of A-merica,2000,93(3):362 -366.
[5] 韩富忠,丁启含,冶均森,等.“三江源”隆务河流域天然林区小蠹区系初步研究[J].中国森林病虫,2010,29(2):28 -30.
[6] Zhang Q H,Ma J H,Zhao F Y,et al.Aggregation pheromone of the Oriental spruce engraver,Pseudips orientalis(Wood & Yin),from China[J].Agricultural and Forest Entomology,2011,(16):67 -75.
[7] 刘丽,阎伟,骆有庆,等.青海云杉天然林内小蠹种群空间生态位的研究[J].北京林业大学学报,2007,29(5):165 -169.
[8] 薛永贵.光臀八齿小蠹生物学特性及防治初报[J].安徽农学通报,2008,14(13):162,78.
[9] 赵涛,周楠,李丽莎,等.云南松饵木、活立木林间引诱松小蠹的试验[J].云南林业科技,2001,2(95):54 -57.