刘跃进,喻锦秀,周 刚,戴立霞,杨忠岐,张翌楠
(1.湖南省森林病虫害防治检疫总站,湖南 长沙 410007; 2.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004; 3.湖南省兴林有害生物防治有限公司,湖南 长沙 410004; 4.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京 100091;5.北京农业职业学院, 北京 102442)
释放天敌昆虫对松褐天牛的防治效果研究
刘跃进1,喻锦秀2,3,周 刚2,3,戴立霞1,杨忠岐4,张翌楠5
(1.湖南省森林病虫害防治检疫总站,湖南 长沙 410007; 2.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004; 3.湖南省兴林有害生物防治有限公司,湖南 长沙 410004; 4.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京 100091;5.北京农业职业学院, 北京 102442)
在张家界国家森林公园、慈利县、韶山市、南岳区释放川硬皮肿腿蜂和花绒寄甲2种天敌昆虫,开展防治松褐天牛的试验。结果表明:2种天敌昆虫对松褐天牛有良好的控制作用,4个试验区的平均虫口减退率为92.65%,校正虫口减退率为91.41%;混合释放2种天敌昆虫的寄生率为92.42%,高于单独释放川硬皮肿腿蜂和花绒寄甲的寄生率62.00%和87.34%。
川硬皮肿腿蜂;花绒寄甲;松褐天牛;防治
松褐天牛(Monochamusalternatus)又名松墨天牛,是危害我国松树(Pinusspp.)的重要蛀干害虫,同时又是松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)最主要的媒介昆虫。目前,国内外控制松材线虫病的关键环节是控制其传播媒介松褐天牛。有效控制松褐天牛不仅能防止其对松树造成直接危害,更重要的是可以控制松材线虫病的发生和蔓延。目前,松褐天牛的防控措施主要有加强检疫、清理枯死木、饵木诱杀、化学防治以及生物防治等。这些措施均有一定的防治效果。因为松褐天牛具有危害隐蔽和各虫态发育不整齐等特点,化学农药等防治方法难以有效控制其虫口密度,因此,利用天敌昆虫开展生物防治成为人们十分关注的防治措施之一[1]。目前,我国用于较大面积防治松褐天牛的天敌昆虫主要有肿腿蜂和花绒寄甲(Dastarcushelophoroides)[2]。这些天敌在安徽、贵州、江西、湖南等省都有应用,并取得了一定的防治效果[3]。根据报导,用于防治松褐天牛的肿腿蜂主要有川硬皮肿腿蜂(SclerodermasichuanensisXiao)、管氏肿腿蜂(S.guaniXiao et Wu)[4]。2011年,杨忠岐等在安徽黄山发现了专性寄生于松褐天牛的松褐天牛肿腿蜂(Sclerodermasp.,未发表新种)。肿腿蜂搜索、攻击力强,发育周期短,能穿过充满木屑和虫粪的虫道寻找到寄主,是防治天牛及其它一些钻蛀性害虫的理想天敌。花绒寄甲属鞘翅目、 幽甲科,是防治松褐天牛的另一种天敌昆虫,具有对松褐天牛的寄生专一性强、穿过树皮及蛹道堵塞物的能力强、寄生率高等特点,是自然界松褐天牛最主要的寄生性天敌[5]。我们在湖南省以松林为主要生态景观的风景名胜区,自2009年起连续3年释放川硬皮肿腿蜂和花绒寄甲2种天敌昆虫,以减低松褐天牛的虫口密度,保护风景名胜区的松林不被松材线虫危害。
川硬皮肿腿蜂种虫来源于四川农业大学森林保护重点实验室。花绒寄甲种虫由中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所生物防治研究室提供。林间释放的天敌昆虫由本项目组在实验室人工繁育。松褐天牛诱木引诱剂由广东省林业科学院研制。
试验地选在湖南省张家界国家森林公园、慈利县、韶山市、南岳区。所选区域均为湖南省重要的风景名胜区。各试验区均以马尾松为主要建群树种,在试验前,每年均有大量松树因松褐天牛的危害而枯死。
根据往年枯死木的调查,在枯死木较多的林地和核心景区设置诱木。每年4—5月,在松褐天牛成虫羽化期,选择林间衰弱松木作为诱木,在诱木基部离地面30~50cm 处的3个侧面各斜砍2~3个刀槽;将松褐天牛诱木引诱剂原药与清水按1∶3的比例稀释后,用兽用注射器均匀注射到各刀槽里。
在当年12月份伐倒诱木,锯成1.5m长的小段,用8目铁丝网网住,置于林间阴凉处。
1.4.1 川硬皮肿腿蜂的野外释放 5—6月,在松褐天牛刻槽产卵的时候释放。将试管中的川硬皮肿腿蜂轻轻磕到树干上,或是打开试管后将试管卡在树皮空隙处,待川硬皮肿腿蜂自行爬出。川硬皮肿腿蜂与刻槽按20∶1的比例在每1株诱木上释放。
1.4.2 花绒寄甲的野外释放 花绒寄甲的野外释放有成虫和卵2种形式。待松褐天牛刻槽周围出现木屑和天牛所排粪便的时候释放,一般6—8月均可释放。将花绒寄甲卵卡剪成小片,装入放虫盒(放虫盒由湖南省林业科学院森保所设计),每1盒200粒。将放虫盒用图钉固定在排粪口上方,紧贴树干。按排粪孔与花绒寄甲卵1∶80的比例在每1株诱木上释放。成虫可直接释放在诱木树干周围,每1株诱木释放50头花绒寄甲成虫。
天敌昆虫释放分3种类型:第1种是诱木上只释放川硬皮肿腿蜂,第2种是诱木上只释放花绒寄甲,第3种是2种天敌昆虫混合释放,其释放情况见表1。
1.5.1 川硬皮肿腿蜂的防治效果 由于川硬皮肿腿蜂30d左右便可繁殖1代,所以在放蜂后20~30d便可调查寄生情况。每1个试验县(市、区)随机挑选40株诱木,解剖检查,记录松褐天牛幼虫和蛹的总头数和被寄生的松褐天牛幼虫和蛹的头数,计算川硬皮肿腿蜂的寄生率。其计算公式如下:
表1 各试验点天敌昆虫释放情况Tab.1 Thereleasesituationsofnaturalenemyinsectsindifferenttestareas试验时间(年份)试验地点肿腿蜂(万头)花绒寄甲卵(万粒)花绒寄甲成虫(万头)诱木设置(株)防治面积(hm2)张家界森林公园60384 55267慈利县1001202.52004672010韶山市801203200300南岳区80602.580366小计320338125351400张家界森林公园80434.565300慈利县20013851007332011韶山市15078570433南岳区180601.580534小计610319163152000张家界森林公园8025550267慈利县400115510010662012韶山市14080555667南岳区160782 40600小计780298172502600合计17109554511006000
1.5.2 花绒寄甲的防治效果 花绒寄甲的寄生活动都在树干里完成,释放后翌年5—6月,在松褐天牛成虫羽化前后调查防治效果。每1个试验县(市、区)随机挑选40株诱木,解剖检查。因为部分松褐天牛已经羽化,调查时以松褐天牛侵入孔数为调查总虫数;解剖时被寄生的松褐天牛幼虫和蛹的头数记为被寄生虫数,依上式寄生花绒寄甲的寄生率。
1.5.3 2 种天敌混合释放的防治效果 松褐天牛整个生活期只有1个侵入孔和1个羽化孔,记录侵入孔为天敌释放前虫口数,羽化孔和解剖时发现的松褐天牛幼虫或蛹的合计为天敌释放后虫口数,依据下面公式计算虫口减退率[6-7]。由于在自然界松褐天牛也可能有其他原因导致死亡,为了尽可能准确地统计花绒寄甲的防治效果,每1块试验林地都设置了对照,以对照的数据计算校正虫口减退率。
川硬皮肿腿蜂和花绒寄甲分别释放的诱木的调查结果见表2。由表2可知,2011年和2012年川硬皮肿腿蜂的平均寄生率分别为53.19%和62%,2011年和2012年花绒寄甲的平均寄生率分别为76%和87.34%,花绒寄甲的寄生率高于川硬皮肿腿蜂。比较2011、2012年各试验点天敌昆虫的寄生率也可以看出花绒寄甲的野外寄生效果也比川硬皮肿腿蜂好。
表2 分别释放2种天敌昆虫的的寄生效果Tab.2 Theparasitismeffectoftwokindsofnaturalenemyinsectswhenreleasedseparately调查地点调查时间(年—月)川硬皮肿腿蜂花绒寄甲总虫数(头)被寄生头数(头)寄生率(%)总虫数(头)被寄生头数(头)寄生率(%)张家界森林公园2011—06—0726.5212.1446.2027.1015.3257.122012—06—076.225.1783.146.455.8190.41慈利县2011—06—0736.5419.2153.2435.1920.4658.022012—06—0717.213.176.4816.214.0387.74韶山市2011—06—0742.723.1554.3440.7429.1472.452012—06—0712.210.3585.3612.1210.6288.46南岳区2011—06—0765.4538.759.0167.1540.3160.372012—06—0711.89.0176.5412.3610.1482.74 注:总虫数为每1株诱木上松褐天牛活虫数、被寄生虫数之和的平均数。
2 种天敌昆虫混合释放的防治效果见表3。由表3可知,释放前4个试验点诱木上平均虫口密度为81.25头/株,2011、2012年平均虫口密度分别为24.93头/株、6.07头/株,经过2年的生物防治,各试验点的虫口密度大幅度降低,虫口减退率分别为69.63%、92.65%,校正虫口减退率分别为67.72%、91.41%;2011的平均寄生率为78.44%,2012年的平均寄生率为92.42%。2 种天敌昆虫混合释放的防治效果比2种天敌昆虫单独释放的防治效果好。
表3 混合释放2种天敌昆虫的防治效果Tab.3 Thecontroleffectoftwokindsofnaturalenemyinsectswhenmixedreleased调查地点调查诱木株数(株)2010年虫口密度(头/株)2011年2012年虫口密度(头/株)虫口减退率(%)校正减退率(%)寄生率(%)虫口密度(头/株)虫口减退率(%)校正减退率(%)寄生率(%)张家界森林公园4057.7115.1273.8071.1287.343.2594.3793.1495.15慈利县4098.4230.3269.1968.6474.737.1592.7492.0590.6韶山市4085.4623.1472.9271.0979.585.7493.2891.1893.43南岳区4083.431.1762.6360.0372.128.1590.2389.2590.51平均4081.2524.9369.6367.7278.446.0792.6591.4192.42 注:上表中虫口密度均指40株诱木上的平均虫口密度。
(1)防治效果主要通过松褐天牛的虫口减退率和天敌昆虫的寄生率2个指标来评价[8]。2010年虫口密度和2012年虫口密度相比,松褐天牛的虫口减退率为92.65%。考虑到可能还有其他因素导致松褐天牛虫口密度下降,我们设置了对照区,以校正虫口减退率来评价防治效果,2012年校正虫口减退率为91.41%。我们在张家界森林公园解剖木段时,发现多种叩甲捕食松褐天牛的幼虫;在韶山解剖木段时发现有白僵菌入侵天牛坑道的现象,说明自然界还存在多种天敌(包括天敌昆虫、真菌或病毒)控制松褐天牛,这些都待我们继续探索、研究和利用。
从寄生率来看,单独释放时花绒寄甲的寄生率高于川硬皮肿腿蜂,而混合释放2种天敌昆虫的寄生率高于单独释放的寄生率。花绒寄甲的寄生率高于川硬皮肿腿蜂的寄生率,原因可能是:① 川硬皮肿腿蜂主要寄生松褐天牛低龄幼虫,在树皮和边材寄生,可寄生的时间不足一个月;花绒寄甲可以寄生松褐天牛3龄以上幼虫和蛹,这就意味着松褐天牛从钻入坑道至羽化前都有可能被花绒寄甲寄生,寄生成功的几率大大提高。② 2 种天敌昆虫的活动方式影响了调查结果。川硬皮肿腿蜂发育周期较短,活动能力强,寄生成功后繁育出的子代各自散去[9],调查时可能已难见踪迹,影响了寄生率的调查;花绒寄甲在松褐天牛坑道里的活动时间较长[10],而且它完成发育过程后成虫羽化出来会在树干上留下特征明显的羽化孔,所以花绒寄甲的寄生率调查更加准确。
混合释放2种天敌昆虫比单独释放的防治效果好。这是因为川硬皮肿腿蜂寄生低龄幼虫,而花绒寄甲寄生3龄以上幼虫及蛹,混合释放2种天敌昆虫可以相互弥补不足,完整地控制松褐天牛为害期。在实际防治工作中,混合释放2种天敌昆虫的方法值得推广应用。
(2)天敌昆虫的防治效果与其释放技术密切相关,同一批次的天敌昆虫同一时间释放到不同的试验区,甚至是释放到同一试验区的不同小班,防治效果都会相差甚远,究其原因,释放区的小环境和人为因素是主要的影响因子。释放区林间植被丰富、家禽和人类活动较少的地方天敌昆虫种群繁育较好,在翌年解剖木段时发现更多的花绒寄甲和川硬皮肿腿蜂。另外一个关键因素就是人员的释放技术,主要应注意:① 释放时间。尽量避开大雨或暴雨天气释放天敌昆虫,防止雨水冲刷树干,浸湿卵卡;成虫选择傍晚时分释放,因为花绒寄甲成虫在傍晚时较活跃,如果在上午或下午释放,由于其不活动会遭受捕食性天敌的伤害而影响防治效果。② 挂放地点。释放卵卡的具体位置要在天牛的刻槽或排粪孔附近,最好固定于刻槽或排粪孔的上方,以防止排粪孔处流出的树液浸蚀和虫粪的冲撞。③ 运输和保存。包装好运达释放地点的天敌昆虫要尽快释放至林间,以免时间较长卵孵化出幼虫后爬行逃逸,川硬皮肿腿蜂在温度达到20℃时非常活跃,爬出包装的试管,自行逃逸;当天未释放完的天敌昆虫需存于冷藏箱中。
川硬皮肿腿蜂和花绒寄甲2种天敌昆虫在防治松褐天牛方面已经取得较好的防治效果,天敌昆虫的人工繁育技术和野外释放技术也日趋成熟[11],为进一步推广应用打下了基础,但是天敌昆虫的野外寄生过程和发育过程还待进一步研究。
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(文字编校:唐效蓉,龚玉子)
EvaluationofbiologicalcontrolofMonochamusalternatusbyreleasingSclerodermasichuanensisandDastarcushelophoroides
LIU Yuejin1, YU Jinxiu2,3, ZHOU Gang2,3, DAI Lixia1, YANG Zhongqi4, ZHANG Yinan5
(1.Hunan General Station of Forest Pest Management and Quarantine, Changsha 410007,China; 2.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China; 3. Hunan Xinglin Pest Control Co., Ltd. Changsha 410004,China; 4.Research Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, CAF, Beijing 100091, China; 5.Beijing Vocational College of Agriculture, Beijing 102442,China)
Two kinds of natural enemy insects-SclerodermasichuanensisandDastarcushelophoroideswere released to controlMonochamusalternatusin Zhangjiajie National Forest Park, Cili County, Shaoshan City and Nanyue Region. The results showed that, releasing both natural enemy insects was able to effectively controlMonochamusalternatus. The mean reducing rate ofMonochamusalternatusper tree was 92.65%, and the mean correction reducing rate ofMonochamusalternatusper tree was 91.41% in four test areas. While mixed released, the parasitic rate was 92.42 %, higher than the parasitic rate when released separately, which were 62.00% and 87.34%, respectively.
Sclerodermasichuanensis;Dastarcushelophoroides;Monochamusalternatus;control
2012 — 08 — 10
2012 — 10 — 16
中央财政林业科技跨区域重点推广示范项目([2009]TK 060);长沙市科技局项目重点项目(K1104274 — 21);长沙市科技局项目(K1009144 — 31)。
S 763.38
A
1003 — 5710(2012)05 — 0020 — 04
10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2012. 05. 005