三盾茧蜂光谱行为研究

陈 友，罗长维

（重庆城市管理职业学院，重庆401331）

三盾茧蜂光谱行为研究

陈 友，罗长维

（重庆城市管理职业学院，重庆401331）

三盾茧蜂（Triaspissp）.是我国南方主要造林树种华山松的重大蛀干害虫——华山松木蠹象的优势寄生蜂。为了避免灯光诱杀华山松木蠹象时对三盾茧蜂的错杀，开展了三盾茧蜂的光谱行为研究。结果表明，在波长340～689 n m的9个单色光中，除了340 n m和381 n m的紫外光以外，三盾茧蜂对中心波长的其余7个单色光都具有趋向性，其中最敏感光谱依次为黄绿光（549 n m）、蓝色光（451 n m）和紫色光（415 n m），3种单色光下三盾茧蜂30 s的平均趋向位移依次为29.65、27.90和25.30 c m，趋向率分别是90%、90%、88%。对照华山松木蠹象的敏感光谱，在生产上灯光诱杀华山松木蠹象时，选用紫外光（340 n m）作为诱集光源可以避免三盾茧蜂受到伤害；开展种群数量监测时，可以选用两者都较为敏感的紫色光（415 n m）作为诱集光源。

华山松木蠹象；三盾茧蜂；单色光；趋光性；敏感光谱

三盾茧蜂（Triaspis sp.）寄生于华山松木蠹象（Pissodes punctatus）幼虫体内[1]，在寄主幼虫老熟时将其杀死，对华山松木蠹象种群具有很好的控制作用。王晓佳[2]在施甸县大亮山林场调查华山松木蠹象本地寄生天敌时发现，三盾茧蜂为华山松木蠹象的主要寄生蜂，占本地寄生蜂总数的92.91%；陈敏[3]在会泽县国营者海林场和寻甸县六哨乡国有林区调查华山松木蠹象的寄生天敌时也发现，这种三盾茧蜂是华山松木蠹象的本地优势寄生天敌。

华山松木蠹象是危害华山松（Pinusarmandi）的一种毁灭性蛀干害虫，为全国林业危险性有害生物[4]。目标害虫及其主要天敌的准确监测是制订科学防治方案的必要前提，由于华山松木蠹象危害隐蔽，寄生蜂个体小、活动能力强，对其个体及天敌的监测一直是森林有害生物综合防治工作的难点。目前，华山松木蠹象的种群动态依赖引诱剂实施监测，但在应用中存在以下两个问题，一是引诱剂只能针对交尾产卵期的成虫，而对刚羽化和补充营养期的成虫无效[5]；另一方面是引诱剂具有专一性，对寄生蜂等自然天敌不具诱集作用，单纯依靠华山松木蠹象种群动态的监测情况来制定防治方案，将不可避免对其自然天敌构成伤害。为寻找更加安全、生态的防治方法和监测手段，课题组开展了华山松木蠹象及其主要寄生蜂趋光特性研究。现将华山松木蠹象寄生蜂——三盾茧蜂的光谱行为报道如下。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

供试的三盾茧蜂采自云南省会泽县国营者海林场联合林区吴家小丫口（位于26°26′N，103°36′E，海拔高度2 649±100m）。2013年4月下旬，伐倒华山松木蠹象被害木，剥去树皮，将被寄生蜂寄生的蛹和老熟幼虫带回，置于智能人工气候箱（南京恒裕仪器设备制造有限公司RP-300A）中，模拟自然光热条件，等待其中的三盾茧蜂羽化。成虫用蜂蜜水饲养，选取羽化后饲喂2 d且健康活泼的三盾茧蜂成虫做趋向行为测试。

1.2 测试装置

自制趋光行为测试装置如图1所示，主要由光源、暗室、生物测定套管、滤光片、硅橡胶接口和遮光布等组成。

图1 三盾茧蜂趋光行为测试装置

采用功率为50W的PHILIPS卤钨灯（飞利浦中国投资有限公司）作为光源。用滑动变阻器（三水西南教学仪器厂）调节光照强度，用数字式照度计（金达通仪器仪表公司）测量光强度。暗室由一节长度为10 cm有机玻璃的内衬管（外径3.0 cm、内径2.5 cm）再加上一个由遮光布和矿泉水瓶制成的一个外套筒组成（图1中A），目的是让三盾茧蜂在趋光测试前进行暗适应。生物测定套管由黑色不透光PP-R外套管（外径4.0 cm、内径3.0 cm）和有机玻璃内衬管（外径3.0 cm、内径2.5 cm）组成。为便于测试时迅速连接，内外套管采用错位相连处理，两根外套管长度均为50 cm、两根内衬管一根长45 cm（图1中B部分），一根长55 cm（图1中-B部分），测试时从测试装置左侧推进内衬管，使两节内衬管紧密相连。光源通过滤光片（沈阳仪表科学研究院汇博光学技术有限公司）获得单色光，中心波长分别为340、381、415、451、504、549、601、649和689 nm，对应的半波带宽为11.0、7.2、8.4、8.3、7.2、8.5、8.0、8.7、8.9 nm，峰值透射率为 57.4%、45.0%、41.0%、48.7%、48.2%、50.8%、46.6%、54.1%、59.1%。打磨硅橡胶塞，使其能将钢管和生物测定套管无缝相连，并用打孔器在硅橡胶塞中心钻孔，孔内放置滤光片，保证光路通透，整个装置不漏光（图1中E）。

1.3 测定方法

测试时，将1头三盾茧蜂试虫放入暗室中适应30 Min，然后将整个暗室迅速连接在生物测定管之间，扣紧内外套管和暗室遮光套筒，使连接处不漏光，让木蠹象三盾茧蜂在内衬管内能自由爬行，通过两端均为黑暗和两端均为自然光的两个预试验，来确定三盾茧蜂趋光行为反应的有效距离和测试时间，然后开始正式测试。

1.3.1 两端均为自然光的爬行行为预试验 不用图1中的C、D、E部分，只用-B、A和B部分，生物测定套管两端直接向室内敞开，在室内自然光下（200 Lux）进行测试，目的是观察三盾茧蜂在自然光刺激下的爬行情况，共测试20头三盾茧蜂，观察记录其爬出套管的时间，用以确定单色光测试三盾茧蜂趋向行为的测试时间。

1.3.2 两端均为黑暗的爬行行为预试验 不用图1中的C、D、E部分，只用-B、A和B部分，生物测定套管两端开口处用黑色遮光布做成的塞子封堵，目的是观察三盾茧蜂在黑暗情况下的爬行情况，并根据其在黑暗情况下的爬行距离来确定计算趋向率的分界点，用以判断单色光刺激是否对三盾茧蜂的爬行行为有效。根据1.3.1的试验结果，测定30 s内三盾茧蜂在内衬管内的爬行距离，共测试20头三盾茧蜂。

1.3.3 木蠹象三盾茧蜂的光谱行为反应试验 采用完整的测试装置，一端（-B）的开口处用黑色遮光布做成的塞子封堵，另一端用滤光片置于硅橡胶接口中获得单色光，滤光片中心波长分别为340、381、415、451、504、549、601、649和689 nm，每个滤光片为一个处理，共9个处理；另设两个对照处理，一是黑暗对照处理，即在本该放置滤光片的位置用遮光布封堵起来，使生物测定管两头均为黑暗；另一个为全光对照处理，即在本该放置滤光片的位置，不放任何物体，让卤钨灯产生的全光直接通过硅橡胶塞的中心孔进入生物测定管。为消除不同滤光片对单色光光强度衰减的差异，通过调节滑动变阻器使刺激光强保持一致。每次测试1头三盾茧蜂，30 s后，迅速抽出内衬管，记录三盾茧蜂在生物测定管中的位移（朝向光源记录为正值，背向光源的记录为负值，在暗室内的记录为0）。每次测试完后用95%的酒精擦拭内衬管管壁，然后用吹风机吹干后再进行下一次试验，为了提高试验效率，共准备4套内衬管和10个暗室，轮换使用。为避免其学习行为对测试结果产生影响，测试过的三盾茧蜂不重复使用。每一个处理测试50头，分5组测试，每组测试10头，每组计算一个趋向率[趋向率（%）=有效趋光反应虫数×100/试虫数]。

1.4 统计分析

测试数据用SPSS 11.5软件进行统计分析。三盾茧蜂在不同单色光处理下趋向率差异采用ANOVA方差分析法分析。在方差分析前，对每组数据进行方差齐性、正态分布检验，以确定该组数据可以满足方差分析的需求。在确定各处理差异显著后，再对不同处理间趋向率进行两两比较分析（LSD），以确定不同处理之间的差异是否显著。

2 结果与分析

2.1 预试验结果

2.1.1 测试时间 试验结果显示，在两端都是自然光的情况下，20头三盾茧蜂爬出管口平均用时48 s，爬行速度最快的三盾茧蜂用时36 s，爬行最慢的三盾茧蜂用时62 s，因而将正式试验的测试时间定为30 s。

2.1.2 有效趋向位移 试验结果显示，在两端都是黑暗的情况下，20头三盾茧蜂30 s内在套管中平均位移为2.63 cm，其中最远位移为11 cm，最近的没有爬出暗室，因此把爬出暗室的距离是否达到或超过11 cm作为计算三盾茧蜂具有趋光反应的分界点，即爬行距离为11 cm及以上的，则认为单色光对其刺激有效。

2.2 趋向位移

试验结果显示，三盾茧蜂在黑暗对照处理下的趋向位移为5.75±0.94 cm，在全光对照处理下的趋向位移为31.25±3.72 cm。9个单色光的趋向位移均大于黑暗对照组的位移，小于全光对照组的趋向位移，趋光行为由强到弱依次为中心波长549 nm（29.65±3.16 cm）＞451 nm（27.90±2.83 cm）＞415 nm（25.30±2.96 cm）＞601 nm（24.40±3.47 cm）＞504 nm（19.40±2.22 cm）＞649 nm（16.80±2.84 cm）＞689 nm（12.85±1.45 cm）＞381 nm（9.55±3.13 cm）＞340 nm（8.40±3.15 cm），其中340 nm和381 nm紫外光下的平均趋向位移低于有效趋向位移11.0 cm。

2.3 趋向率

如图2所示，三盾茧蜂对9个单色光的趋向率均大于两端黑暗对照组的趋向率（18%±2.5%）。在9个单色光中，三盾茧蜂趋向率从大到小排列依次为中心波长549 nm（90%±3.5%）＞451 nm（90%±1.9%）＞415 nm（88%±2.5%）＞601 nm（78%±2.5%）＞504 nm（50% ±3.5%）＞649 nm（48%±3.5%）＞689 nm（30%±3.3%）＞381 nm（26%±5.0%）＞340 nm（24%±3.3%），其中三盾茧蜂趋光行为表现最强烈的分别是549 nm的黄绿光、451 nm蓝色光和415 nm紫色光，这3个波长的趋向率都略高于全光对照组的趋向率（86%±3.5%）。趋光行为表现最弱的两种单色光是中心波长340 nm和381 nm的紫外光。

三盾茧蜂的趋向率在9个单色光、黑暗对照与全光对照之间差异显著（ANOVA,F10,44=81.525,P＜0.05）。在全黑暗对照的趋向率与全光照对照的趋向率之间差异显著（LSD，P＜0.05）。除两种紫外光外，其余7个单色光的趋向率均显著高全黑暗对照（LSD，P＜0.05），两个紫外光的趋向率则与全黑暗对照的没有显著差异（LSD，P＞0.05）。三盾茧蜂趋向率最高的3个单色光（549 nm黄绿光、451 nm蓝色光和415 nm紫色光）之间无显著差异（LSD，P＞0.05），它们的趋向率与全光对照的趋向率也没有显著差异（LSD，P＞0.05），但显著高于其他6个单色光的趋向率（LSD，P＜0.05）。

图2 三盾茧蜂对九个单色光与的趋向率

3 结论与讨论

全光照处理下，三盾茧蜂平均趋向率为86%，30 s的平均趋向位移为31.25 cm；而在黑暗处理下，趋向率仅为18%，趋向位移为5.74 cm，两个对照处理之间差异极显著，说明三盾茧蜂具有明显的趋光性。三盾茧蜂对九个单色光的趋光行为反应差异显著，除340 nm、381 nm两个波长的紫外光外，三盾茧蜂对其余7个单色光都具有趋向性，其中表现最强烈的3个单色光依次是黄绿光（549 nm）、蓝色光（451 nm）和紫色光（415 nm），三盾茧蜂对这3个单色光的趋向反应与全光对照的趋向反应没有显著差异；三盾茧蜂对中心波长340 nm和381 nm紫外光的趋向反应与黑暗对照下的趋向行为反应没有显著差异，说明其对紫外光不敏感。

已有膜翅目昆虫趋光性研究表明，烟蚜茧蜂（Aphidiusgifuensis）对中心波长568 nm的黄绿光敏感[6]；苹果绵蚜蚜小蜂（Aphelinusmali）对中心波长440 nm蓝色光敏感[7]，飞虱缨小蜂（Anagrus spp.）对颜色的嗜好除黄色外，还对蓝色和蓝绿色敏感[8]；白蜡虫花翅跳小蜂（Microterys ericeri）、白蜡虫阔柄跳小蜂（Metaphycus ericeri）和中华花翅跳小蜂（Microterys sinicus）3种优势白蜡虫寄生蜂对黄色和蓝色敏感[9]。Peitsch等[10]提出膜翅目昆虫视觉系统主要由绿光（535 nm）、蓝光（430 nm）和紫外光（340 nm）3种感受器组成，三盾茧蜂对黄绿色、蓝色的敏感性，与Peits的研究结果吻合，不同之处在于三盾茧蜂对紫外光（340 nm和381 nm）不敏感。这在膜翅目昆虫中也比较常见，在Peitsch的研究中，虽然大多数膜翅目昆虫在紫外光有一个敏感的高峰，但在所有43种测试昆虫中也有15种昆虫对紫外光不敏感，包括长颈树蜂科、树蜂科、条蜂科、叶蜂科、姬蜂科、隧蜂科、胡蜂科、泥蜂科昆虫，说明并不是所有膜翅目昆虫都对紫外光敏感。由于Peitsch的试验中没有涉及茧蜂科昆虫，但与茧蜂相近的姬蜂科2个种都对紫外光不敏感，与该研究结果相符，这也可以解释室内观察到三盾茧蜂在傍晚和黑暗环境中基本不活动的生活习性。

华山松木蠹象的室内光谱行为试验结果表明，其趋光行为表现最强烈的单色光为中心波长415 nm的紫色光、340 nm的紫外光和504 nm的绿色光[11]，且在林间诱集中得到了证实[12]。对照三盾茧蜂的敏感光谱，利用不同单色光源来开展华山松木蠹象的综合管理切实可行。例如，利用趋光性诱杀华山松木蠹象时，可选用紫外光（340 nm）作为诱集光源，这样既可以保证对华山松木蠹象地有效诱杀，又可以避免三盾茧蜂受到伤害；如果需要对林间华山松木蠹象和三盾茧蜂的种群数量进行监测时，可以选用对两种昆虫都较为敏感的紫色光（415 nm）为诱集光源。

[1] Langor D W, Situ Y X，Zhang R Z. Two new species of Pissodes （Coleoptera：Curculionidae）from China[J]. The Canadian Entomologist，1999，131：593-603.

[2]王晓佳.华山松木蠹象生态控制研究[D].昆明：西南林学院，2009.

[3] 陈 敏.华山松木蠹象生物防治研究[D].昆明：西南林学院，2007.

[4]谢开立，李永和，段兆尧，等.实施华山松木蠹象可持续控制策略与技术[J].林业实用技术，2002，（4）：6-8.

[5]闫争亮，泽桑梓，刘宏屏，等.利用引诱剂监测华山松木蠹象的研究[J].西南林业大学学报，2011，31（4）：61-64.

[6] Chen Z，Kuang R P，Zhou J X，et al. Phototactic behaviour in Aphidius gifuensis （Hymenoptera：Braconidae）[J]. Biocontrol Science and Technology，2012，22（3）：271-279.

[7]李 刚.苹果绵蚜蚜小蜂重要生物学及发育始点和有效积温研究[D].泰安：山东农业大学，2009.

[8]郑许松，徐红星，俞晓平，等.缨小蜂对颜色的选择性和粘卡技术的应用研究[J].华东昆虫学报，2001，10（2）：96-100.

[9]王自力，陈 勇，陈晓鸣，等.白蜡虫寄生蜂对颜色的选择性及活动规律[J].动物学研究，2008，29（6）：661-666.

[10] Peitsch D，Fietz A，Hertel H，et al. The spectral input system of Hymenopteran insects and their receptor-based colour vision[J]. Journal of Comparative Physiology Series A，1992，170（1）：23-40.

[11] Chen Y，Luo C W，Kuang R P，et al. Phototactic behavior of Armand Pine Bark-weevil，Pissodes punctatus （Coleoptera：Curculionidae）[J]. Journal of Insect Science，2013，（3）：1-10.

[12]罗长维，陈 友，罗正方.利用趋光性林间诱集华山松木蠹象[J].河南农业科学，2014，43（10）：79-82.

（责任编辑：成 平）

Phototactic Behavior of Parasitic W asp Triaspis sp.to the SpectruMof Light

CHEN You，LUOChang-wei
（Chongqing City Management College,Chongqing 401331,PRC）

Triaspis sp.isamajor parasitic wasp to Pissodespunctatus,which is a destructive stem-boring pestattacking Pinus armandi,an important forestpine in Southern China.In order to avoid Triaspis sp.being killed during the light trap of P.punctatus,thisstudy dealtwith the visual behavior response of Triaspis sp.to ninemonochromatic lights（ranging froM340 nMto 689 nm）.The results demonstrated that Triaspis sp.could be attracted to seven of ninemonochromatic lights,w ith the exception of ultraviolet light（340 nm,381 nm）, w hich iMplied broad sensitivity to the spectruMof light.Triaspis sp.wasmostsensitive to green-yellow light（549 nm）,blue light（451 nm）and violet light（415 nm）.Averaged tendency displacementsof the wasp to the three lightwere 29.65 cm,27.90 cMand 25.30 cMrespectively.Averaged tendency ratesof thew asp w ere 90%,88%and 88%separately.Contrasting the sensitive spectruMof P.punctatus, ifwewant to trap P.punctatus,and avoid Triaspis sp.being killed,we should choose ultraviolet light（340 nm） as trapping light,while if w ew ant tomonitor the population,we should choose violet light（415 nm）as trapping light.

Pissodespunctatus;Triaspissp.;monochromatic light;phototaxis;sensitive spectrum

S763.38

A

1006-060X（2015）04-0043-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.04.016

2015-03-09

云南省教育厅科学研究基金（2011Y498）；重庆城市管理职业学院高层次人才科研启动基金（2015）

陈 友（1973-），男，四川资中县人，副教授，主要从事植物病虫害防治教学与研究。

罗长维