白蜡吉丁虫肿腿蜂对三种蛀干害虫的寄生效能研究

2014-12-03 05:55牛春林张福海陈刘生
环境昆虫学报 2014年6期
关键词:白蜡白杨天牛

牛春林,田 奥,张福海,陈刘生*

(1.克拉玛依市绿成农业开发有限责任公司(造林减排作业区),新疆克拉玛依 834300;2.石河子大学农学院,新疆石河子 832003)

克拉玛依市位于新疆准噶尔盆地西北缘,属于典型的温带大陆性干旱荒漠气候(克热曼等,2006;岳朝阳等,2010)。随着绿化步伐的加快,大面积人工林为主体的脆弱绿洲生态系统,由于立地条件较差、面积相对集中、结构较简单、树种相对单一等原因,对各类有害生物抵御能力差,容易受到病虫害大范围侵袭,蛀干类害虫白杨透翅蛾 Paranthrene tabaniformis、杨十斑吉丁虫Melanophila picta、纳曼干脊虎天牛 Xylotrechus namanganensis、脐腹小蠹Scolytus schevyrewi 等害虫给该区林业生产造成很大的损失(徐晓红等,2008),在森林保护上已经投入了大量的人力和财力。寄生性天敌在蛀干类害虫持续控制方面发挥着重要的作用,也一直是研究的热点(张仲信和田淑贞,1980;周祖基等,1997;武辉等,2008)。

白蜡吉丁肿腿蜂Sclerodermus pupariae 主要外寄生于天牛和吉丁的幼虫和蛹上,能够寄生多种蛀干害虫,而且雌雄性比高、寿命长,繁殖力、扩散力、寄主搜索和攻击能力均较强,是一种非常优良的蛀干害虫天敌(姚万军和杨忠岐,2008;王小艺等,2010)。白杨透翅蛾 Paranthrene tabaniformis、杨十斑吉丁虫Melanophila picta 和纳曼干脊虎天牛Xylotrechus namanganensis 均是北疆地区目前杨树种植区常见蛀干害虫,发生面积大,幼虫数量多,较容易获得。本研究利用目前三种常见的重要的蛀干害虫幼虫为寄主,在室内条件下开展白蜡吉丁肿腿蜂饲养试验,探寻利用该天敌肿腿蜂对其进行防治的可能。

1 材料与方法

1.1 供试肿腿蜂

白蜡吉丁肿腿蜂Sclerodermus pupariae Yang et Yao 由国家林业局森林保护学重点实验室繁殖。寄主选择:白杨透翅蛾Paranthrene tabaniformis、杨十斑吉丁Melanophila picta 和纳曼干脊虎天牛Xylotrechus namanganensis 的幼虫均采自克拉玛依市大农业开发区杨树林。由于蛀干害虫幼虫的龄期较难十分精确区分,试验中选用的均为老熟幼虫,劈开树干找出幼虫,剔除个体较小,活动力差,身体有损伤的幼虫,挑选活力较强的幼虫作为试验材料。前期试验中发现不同季节采集的杨十斑吉丁虫的幼虫为寄主繁殖肿腿蜂效果差异较大,7、8月份采集的幼虫繁蜂效果很好,秋季采集的幼虫几乎很难繁殖出子代蜂,本实验寄主幼虫均与7月中旬至8月中旬同一时间段采集。

1.2 试验方法

先将指形管(10 cm×8 cm)消毒,将健康的白杨透翅蛾、杨十斑吉丁虫和纳曼干脊虎天牛的幼虫,每管一头幼虫,然后接入3 头交配后的雌蜂,管口用脱脂棉塞紧,放进26℃,RH70%的人工气候箱中饲养。待雌蜂产卵后,将寄主幼虫从管内取出,在解剖镜下观察统计产卵量及在寄主体表的分布,再将幼虫放回管内每天定时观察卵发育情况。蜂虫比选用以前研究者们认为较为理想的比例3∶1(代平礼,2005;吴伟,2008),每种寄主各接蜂60 管。

1.3 数据统计分析

应用Spss 11.5 软件对各项数据进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 白蜡吉丁肿腿蜂对三种替代寄主的寄生能力比较

从结果(表1)可以看出,杨十斑吉丁虫幼虫和纳曼干脊虎天牛幼虫的寄生率高于白杨透翅蛾幼虫,白蜡吉丁肿腿蜂在杨十斑吉丁虫和纳曼干脊虎天牛幼虫上的寄生率分别为87.12% 和82.41%;以白杨透翅蛾幼虫为寄主的寄生率为43.77%;三种替代寄主繁殖白蜡吉丁肿腿蜂平均产卵量差异显著(df=2,6,F=22.249,P=0.002),以杨十斑吉丁虫为寄主的产卵量平均达97.67 粒/管。

2.2 三种替代寄主繁殖白蜡吉丁肿腿蜂的效果

表2 结果表明,在同样的室内饲养条件下(蜂虫比=3∶1,温度26℃,相对湿度70%),白杨透翅蛾、杨十斑吉丁虫和纳曼干脊虎天牛为替代寄主繁殖白蜡吉丁肿腿蜂在繁殖时间上差异显著(df=2,6,F=22.249,P=0.002),在杨十斑吉丁虫和纳曼干脊虎天牛天牛幼虫上的发育时间要早10 天左右;出蜂量方面,白杨透翅蛾与纳曼干脊虎天牛和杨十斑吉丁虫有显著差异(df=2,6,F=10.697,P=0.011),杨十斑吉丁虫幼虫为寄主平均出蜂量达90.33 头子蜂,在实际繁蜂中,可以最为优良替代寄主重点考虑。三种替代寄主繁殖的白蜡吉丁肿腿蜂的子代中雌性比例都很高,白杨透翅蛾95.5%,杨十斑吉丁虫96.7%,纳曼干脊虎天牛94.6%,均能达到90%以上,三者之间没有明显差异(df=2,6,F=1.144,P=0.379)。常温下,子代蜂的寿命雌性个体均能超过30 天,雄性个体的寿命较短,一般在5-7 d 左右;在低温7℃,相对湿度70%人工气候箱中保存,几种天敌繁育的肿腿蜂后代雌性个体可达150 d左右。

表1 白蜡吉丁肿腿蜂对三种替代寄主的寄生能力比较Table 1 Parasitic effects of Sclerodermus pupariae on the three kinds of substitute hosts

表2 三种替代寄主繁殖白蜡吉丁肿腿蜂效果比较Table 2 Effects on Sclerodermus pupariae wasp production by the three kinds of substitute hosts

2.3 三种寄主繁殖的子代蜂个体大小及头壳宽度比较

体长和头壳宽度这两个指标是衡量虫体大小和健壮程度(姚万军和杨忠岐,2008),试验从三种替代寄主繁殖出的白蜡吉丁肿腿蜂子代中随机挑选自然死亡雌蜂各15 头分别测量其体长和头壳宽度,结果见(表3),说明利用白杨透翅蛾、杨十斑吉丁虫和纳曼干脊虎天牛的幼虫作为替代寄主繁育出的白蜡吉丁肿腿蜂成蜂体长(df=2,36,F=0.001,P=0.999,n=15)和头壳宽度(df=2,36,F=0.003,P=0.997,n=15)上均没有明显差异,健壮程度相似。

3 结论与讨论

3.1 肿腿蜂作为蛀干类害虫的重要天敌,在害虫生物防治中发挥了重要的作用;其中管氏肿腿蜂Scleroderma guani 和川硬皮肿腿蜂 Scleroderma sichuanensis 现在已在生产中已广泛应用,且已经能够工厂化繁殖(肖刚柔,1992;陈君和程惠君,2000;王小艺等,2010)。白蜡吉丁肿腿蜂的发现相对于管氏肿腿蜂和川硬皮肿腿蜂要晚,在生物学和繁殖特性上也有一定的研究基础,具有很强的寄主搜索和攻击能力、刺蛰麻痹寄主能力、繁殖能力和寿命长等优点(周娜等,2005)。三种替代寄主繁殖白蜡吉丁肿腿蜂,杨十斑吉丁虫和纳曼干脊虎天牛的幼虫为寄主的寄生率均高于80%,雌性率高于90%,可见该蜂对后代中雄性数量的控制能力较强,这一点与武辉等(2008)的研究结果一致。此试验研究重在白蜡吉丁肿腿蜂对三种替代寄主的寄生可能性进行探究,在一定程度上为利用本地替代寄主规模化繁殖白蜡吉丁肿腿蜂提供了理论支持,为这几种常见蛀干害虫生物防治奠定基础。

表3 三种替代寄主繁殖白蜡吉丁肿腿蜂的体长与头壳宽度(Mean±SD)Table 3 Body length and Head width of Sclerodermus pupariae offspring reared by the three kinds of substitute hosts

3.2 本试验所选三种寄主幼虫防治白蜡吉丁肿腿蜂的寄生率,出蜂数量上有一定的差异,这与寄主幼虫个体差异较大有关系。杨十斑吉丁虫幼虫放入指形管中,仍然可以自由活动,活动力较强,但由于虫体相对较小,且不会直接伤害肿腿蜂,仅管试验前未对替代寄主幼虫采取任何预先处理,杨十斑吉丁虫幼虫的被寄生数量最多。白杨透翅蛾幼虫虫体较大,体表被毛,能有效的阻止肿腿蜂的攻击,幼虫在受到肿腿蜂蛰刺时会剧烈翻动,而且,白杨透翅蛾幼虫会吐丝结网,将肿腿蜂缠住,甚至会咬肿腿蜂,容易造成肿腿蜂的死亡,严重影响寄生的效果,武辉(2008)在测定白蜡吉丁肿腿蜂的寄主范围和对寄主大小选择性观察到寄主若具备活动敏捷、能快速吐丝、体形过大、体表多毛、较硬和体内含水量高之中的任何一种情形,都会对肿腿蜂的寄生造成很大困难,甚至可能会造成蜂的死亡。研究利用替代寄主繁殖其他种类肿腿蜂前通常会进行寄主的前期处理,低温或者药物麻醉,减少寄主的活动力,但是对寄主的不同处理方法也会对寄主造成不同程度的伤害,对后期繁殖造成影响(田慎鹏,2003;陈倩等,2006)。

另外,替代寄主幼虫出现失水变干,造成肿腿蜂不能完成正常生长,如何采取合理有效地对寄主进行处理,取得良好的繁蜂效果,仍需进一步研究;前期试验中发现不同季节采集的杨十斑吉丁虫的幼虫为寄主繁殖肿腿蜂效果差异较大,7、8月份采集的幼虫繁蜂效果很好,秋季采集的幼虫几乎很难繁殖出子代蜂,可能是不同季节杨十斑吉丁虫幼虫体内营养成分有变化造成,今后将进一步对该现象进行探究。

3.3 常温下,繁殖出的子代蜂的雌性个体寿命长,雄性个体的寿命较短,观察结果与前期学者的研究结果相符(周祖基等,1997;张仲信和田淑贞,1980),在低温7℃,相对湿度70%人工气候箱中保存,三种天敌繁育的肿腿蜂后代雌性个体可达150 天左右。该特性为大批量利用三种新疆本土寄主繁殖白蜡吉丁肿腿蜂的贮藏提供了基础。

3.4 本试验只是在室内条件下利用三种新疆杨树常见蛀干害虫的幼虫为替代寄主繁殖白蜡吉丁肿腿蜂,重点从繁蜂的可能性,繁蜂数量方面进行了研究;关于这三种替代寄主繁蜂质量,子代蜂的生物学特性,寄生能力,对寄主搜寻能力,野外生存能力等特性未做更深入的研究,今后的重点将对这问题进行探讨。同时天敌的运用肯定是要受到各种自然条件的考验,室内条件与林间实际发育进度必然会有一些差异。实际大规模繁殖该天敌的各项技术指标和林间放蜂标准需要深入研究。

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