巴哈提古丽木沙巴依
(新疆林业科学院造林治沙研究所,新疆 乌鲁木齐 830063)
新疆引进花绒坚甲防治黄斑星天牛的应用技术进展
(新疆林业科学院造林治沙研究所,新疆 乌鲁木齐 830063)
文章综述了目前我国和我区关于林木害虫天敌昆虫的引进、繁育和利用等方面的主要研究进展,并根据我国现代科学的发展和丰富的生物防治技术,对新疆的林木蛀干害虫—黄斑星天牛天敌昆虫的引进、保护和利用提出建议,使天敌昆虫在新疆具有更广泛的应用。
新疆;花绒坚甲;生物防治;进展
黄斑星天牛(A.nobilis)属国家林业重点检疫、监测和防治对象。是杨、柳、榆、槭等树木的毁灭性蛀干害虫。它生活隐蔽,防治难度大,长时间对树干钻蛀使得树木长势衰弱、枯死,利用价值降低。黄斑星天牛寄主范围广,主要包括槭树科、杨柳科、榆科等几十个树种 ,由于黄斑星天牛在树干中钻蛀取食,隐蔽生活,防治十分困难。虽然利用成虫期喷药、幼虫期树干打孔注药等化学防治方法可以取得了一些防控效果,但仍存在费时费工、成本高、污染环境等问题。新疆自焉耆县、伊宁市发现黄斑星天牛危害之后,新源县、巩留县也陆续出现疫情,目前全区发生面积已达520 hm2。因此,寻找和探索对环境安全、防治效果持久的生物防治技术势在必行。花绒坚甲(Dastarcushelophoroides)又称花绒寄甲,是松褐天牛(Monochamusalternates)、黄斑星天牛、星天牛(A.chinensis)、栗山天牛(Massicusraddei)等个体较大天牛幼虫的重要寄生性天敌,对这些害虫有极其重要的自然控制作用,国内外学者对花绒寄甲的分类地位、形态特征、生物学和生态特性、室内饲养与发育、人工饲料研发、人工助迁利用技术及其分布和寄生范围及入侵后的风险等进行了研究;陕西等地利用花绒寄甲防治黄斑星天牛取得进展,采用释放花绒寄甲成虫和卵的方法防治黄斑星天牛幼虫,虫口减退率达90%,有关焉耆盆地林地释放花绒寄甲防治黄斑星天牛的研究较少。由于黄斑星天牛防治难度大,加之目前所采用的化学防治方法成本高且费工费时,在干旱区野外释放花绒寄甲防治黄斑星天牛,可为今后开发新疆绿洲荒漠生态区林地黄斑星天牛防治途径和方法提供依据。
我国林木害虫天敌昆虫资源十分丰富,新中国成立以来,国内对林业重要害虫的天敌昆虫进行了广泛的调查,在保护和利用天敌昆虫方面取得了迅速发展。据统计,我国现有林木害虫天敌昆虫约1 500种,其中对200余种的生物学、生态学都已做了详细研究,并出版了《中国森林昆虫》《中国林木害虫天敌昆虫》《林木害虫天敌昆虫》《中国半翅目昆虫生物学》《林虫寄生蜂图志》《浙江蜂类志》《中国经济昆志膜翅目、胡蜂总科和小蜂总科》《天敌昆虫图册》《马尾松毛虫天敌图志》《中国松毛虫寄生蜂图志》《中国蜘蛛原色图鉴》《中国农区蜘蛛》等专著和150余篇论文。进入21世纪以来,随着全球保护环境的呼声日渐增高,环境保护、生物多样性、食品安全等国际性问题促使世界各国政府加大力度限制化学农药的使用。我国的“绿色食品和生物农药”也已被政府列为21世纪优先发展议程,并制定了限制部分剧毒农药的使用及农药在食品及饲料中最高残留量的规定。IPM 的策略也强调以生物、生态的方法为主,结合抗性、耕作及化学领域的一系列先进技术;公众对森林安全的关注也愈加密切,使得生物防治在国内获得了再次发展的机遇,在天敌昆虫研究利用方面,除了人工繁殖,释放天敌防治害虫外,还开始了重视和保护森林生态环境,提高了保护和利用当地天敌昆虫对害虫的自然控制作用,实现了有虫不成灾的可持续控制效果。据报道,我国现有近30多家天敌昆虫繁育工厂,主要繁殖花绒坚甲、七星瓢虫、肿腿蜂、赤眼蜂和食蚜蝇等有益昆虫和捕食螨类,已显示出了良好的发展势头。
新疆兵团和地方农林科研所在20世纪80年代初就已全面调查过农、林害虫的天敌昆虫,同时收集了大量标本和资料,鉴定农业害虫天敌昆虫 302 种,林业害虫天敌昆虫 250种,发表论文有关10余篇。近年来新疆林业科学院造林治沙所又在原有基础上收集整理林业害虫天敌昆虫600 余种,并编写了《新疆林果花草蚧虫天敌昆虫名录》和《新疆林果花草害虫天敌昆虫名录》。新疆农科院植保所开展赤眼蜂防治鳞翅目害虫的技术研究工作历时也有多年,现也已实现工厂化生产。但由于生物防治主要是运用自然界中的各种生物相生相克的原理,人为地增大原本在自然界存在的与病虫害相克的生物的作用,用以虫治虫、以杀虫微生物治虫和用转入杀虫或抗病基因的植物杀虫生物防治技术,替代高毒高残留的化学农药来控制害虫。这种森保技术复杂而有难度,又无直观效果,加之新疆各地在农林业上年年大量使用化学农药,破坏了当地的生态环境,使天敌昆虫数量逐渐减少,因此效益明显降低,目前虽然在新疆纳曼干脊虎天牛体上已发现有3种寄生性天敌昆虫,即脊虎天牛莱洛茧蜂〔Leluthia(Euhecabalodes) sp.〕、红腹盾长茧蜂〔AspidocolpuserythrogasterTobias〕和酱色齿足茧蜂〔Zombrussjostedti(Fahringer)〕。还发现天牛幼虫、蛹或成虫体上的3种寄生菌,即球孢白僵菌〔Beauveriabassiana(Bals.)Vuill〕.腐皮镰孢〔Fusariunsolani(Mart.)App.Et WOllenw〕.亮白曲霉(AspergilluscandidusLink),还有从外省引进的黄斑星天牛天敌昆虫—花绒坚甲都没有得到足够的重视,也尚未在繁育、释放和保护利用等方面进行探索研究。
黄斑星天牛是我国林业上的一大蛀干害虫,多在内蒙古、宁夏、陕西、天津等地严重危害杨、柳、榆、复叶槭、沙枣和法国梧桐等十余种树木,我国“三北”防护林曾因黄斑星天牛对防护林的蛀蚀而遭到毁灭性的破坏。目前国内在生态环境较好的林分中,已充分保护和广泛利用天牛的捕食性和寄生性天敌昆虫来防治天牛,都已取得显著效果。花绒坚甲可有效防治黄斑星天牛,它主要寄生于黄斑星天牛的幼虫和蛹,对天牛种群生存有很大的杀伤力。近年来,我国通过释放花绒坚甲的成虫和卵,使其寄生于天牛个体上,防治效果均达到75%以上。如在湖北武汉利用花绒坚甲单株寄生率可达70%以上, 在北京自然寄生率都达60% ,在陕西、内蒙古和宁夏等省(区)局部地区寄生率更高,现已被全国各地证明是黄斑星天牛最有效的天敌,在宁夏已建立了花绒坚甲的研究繁殖中心,向全国各地天牛发生区进行推广。
3.1 由于新疆独特的地理和气候环境决定了在防护林、生态林、城市绿化造林选择树种方面的单一性,全疆各地杨、柳、榆种植都比较集中,栽植面积大,栽植方式简单,另外,这些树木一旦种植后,很少对其进行及时更新,不仅造成了新疆的森林资源较少,生物多样性匮乏,生态功能低下,而且这些树种又都是黄斑星天牛的喜食树种,为其生存、危害和扩散创造了很好的物资条件和生存空间。
3.2 据调查,目前新疆还没有发现黄斑星天牛的天敌昆虫,仅有白僵菌和细菌(学名待定),自然控制天牛的作用很弱;黄斑星天牛在危害初期又不易发现,这些都为天牛的生存和增殖发展提供了稳定的环境。
3.3 由于林木生长周期长,新疆的农田、林地互相交错,互相渗透;防护林中树木高大;城市的立地条件复杂,人流量大,人为损坏树木严重。城乡之间的行道树线路长,树木高大,采用机械化作业中主要存在的问题是喷雾器射程短,分布在树冠上部的天牛喷洒不上,这些都增加了防治难度。加之受农药种类、施药时间和施药方法等方面的限制,耗费巨大的财力、人力和物力,难予满足控制天牛的经济要求,还造成环境污染,杀伤了天敌,使生态环境日益恶化。因此,新疆早日建立花绒坚甲的繁育、推广示范基地,应用生物防治技术自然控制天牛显得十分必要和迫切。
新疆的黄斑星天牛是在2002年以后传入的,自在伊宁市发生以来,现已扩散至巩留县和新源县,寄主树种72万多株,巴州焉耆县2008年发生面积达106.7 hm2, 寄主树种531万多株, 现也已扩散至和静、博湖县,从目前该虫在我区南北疆的局部地区发生情况来看,受害面积有扩大趋势,现已形成了东南、西北夹击之势,对新疆的绿洲防护林、生态林、城市绿化树木都构成了很大的威胁,新疆自然条件较差,物种贫乏,森林覆盖率低,生态环境较脆弱,因此,城市绿化树木是新疆绿洲经济关键的生态保护屏障,它对改善新疆各族人民的生存条件,确保新疆生态环境稳定,起到举足轻重的作用。农田、道路防护林又是新疆防风固沙,农牧业稳产、增产的基本保证,可是天牛不除,林无宁日。新疆又是少数民族聚集区,农牧民的收入的来源主要依赖于农、林、牧业,而它们的稳定、增产直接影响到农民的生存和社会稳定。因此,尽快控制黄斑星天牛的疫情扩散是我区林业建设中的一件刻不容缓的大事,否则将会使我区五十年来的平原造林绿化成果,尤其是绿洲防护林体系毁于一旦。伊宁市距哈萨克斯坦边界直线距离仅有65.6 km,是中国的窗口,关系到国际影响和国际贸易往来,且新疆林木毁灭性蛀干害虫较多,仅天牛就有上百种,如纳曼干脊虎天牛、青杨天牛、锈斑契天牛、双条杉天牛等,因此笔者认为利用花绒坚甲在新疆防治林木蛀干害虫具有很大发展前景。
从生态学观点出发,重视保护林木,改善生态环境,就是要引进、保护和利用当地的天敌昆虫自然控制害虫能力,发挥林业生态系成员之间相互依存又相互制约的调节作用,达到有虫不成灾,目前宁夏、内蒙古、东北等省(区)在人工饲养繁殖或释放花绒坚甲方面已有丰富的经验和成熟的技术,在释放花绒坚甲防治天牛上也具备了现实操作性,便于规模化操作;虽然生物防治效果比较慢,不易被人很快接受,然而,一旦见效果也必将不断地得到发展和提高,且这种方法防治成本低、安全,无公害、无污染,防治效果持久,因此认为花绒坚甲既然对黄斑星天牛具有较高的寄生率,又是今后防治天牛必不可缺的重要手段。花绒坚甲产业化也是新疆未来防治天牛的主要方向,通过近两年的引进释放,也为现新疆开展花绒坚甲的繁殖工作,提供了坚实基础和可靠保障。
2007年4月新疆林科院造林治沙所从西安农林科技大学引进了花绒坚甲卵和成虫,投放到伊宁市和焉耆县的黄斑星天牛疫木上,其成活率和寄生率都较高,2010年春季调查结果表明,试验已初步获得成功。其结果证明花绒坚甲的确是新疆黄斑星天牛的有效天敌,在新疆南北都能完成其生活史,并能安全过冬;其卵在伊宁市和焉耆县对黄斑星天牛的寄生率分别高达75% 和67%,成虫的寄生率均达71%,据外省报道,在一些树种多样化和生物多样性丰富的林分,甚至有些寄生率可达到95%,在新疆初步的效果已显示出新疆引进花绒坚甲在控制黄斑星天牛上的具有良好前景。因此笔者认为新疆现引进扩繁和释放花绒坚甲条件已成熟,在天牛发生区可通过大量繁殖和释放花绒坚甲来有效控制黄斑星天牛的危害。
花绒坚甲的成虫寿命长,三年可连续发生6代,世代重叠。成虫善爬行,不喜飞翔,具假死性,食性杂,可以取食枯朽杨树皮、木块、人工饲料、天牛活体幼虫和其他昆虫的干尸。每头花绒坚甲雌成虫每年产卵2次,人工繁育产卵量为6 800粒,防治上每667 m2投放180粒。每株疫木上投放卵粒20~30粒,花绒坚甲繁育每万粒的生产技术成本仅为180元,防治成本较低廉。
7.1 尽快立项研究引进、繁殖和释放花绒坚甲技术
一种害虫不会轻易在原产地暴发成灾,就是因为在当地有多种天敌控制其种群的发展,益害之间保持平衡,然而,当这种害虫传入新的地区,失去原有天敌的控制,其种群就会迅速繁殖扩大,给生产造成严重危害,在这种情况下,从害虫的原产地引进其天敌,促使其建立新的生态平衡,就可以有效地控制其危害。如黄斑星天牛刚传入新疆,现正处于局部时滞阶段,并未建立稳定的种群,因此此时是研究引进、繁殖和释放花绒坚甲技术的最佳时机。
7.2 尽快建立新疆危险性林业害虫天敌繁育中心
生物防治是森林保护不可缺少的重要组成部分,天敌昆虫的引种工作也是生物防治的技术手段之一。随着科学的进步,生物防治的理论和实践也在不断地丰富和充实,因此新疆需要尽快组建符合当地林业、林果业生产和林业生态保护所需的危险性害虫天敌昆虫人工繁育技术引进、天敌扩繁和当地天敌资源研发利用相结合的生物防治技术示范推广基地,认真总结外省经验,分析调整和改进技术策略,尤其是在不同立地条件的林分中研究花绒坚甲的释放量及控制天牛的效果,确定自然状态下花绒坚甲对黄斑星天牛的寄生规律,向生产部门积极推广花绒坚甲防治天牛的技术。
在焉耆县和伊宁市人工饲养扩繁花绒坚甲试验成功后,当地已经建立花绒坚甲防治黄斑星天牛的示范推广基地,其功效和技术辐射新疆蛀干害虫发生区,起到了宣传推广生物防治技术的示范作用,以控制黄斑星天牛的危害蔓延之势,将损失减少到最低程度,改变林业上的蛀干害虫难于控制的局面。
8.1 社会和生态效益
利用花绒坚甲防治黄斑星天牛,可减少化学农药的使用量,减轻环境污染,增加生物多样性,维护林业生态平衡,促进林业长效、可持续发展,并对新疆少数民族地区的农村繁荣、稳定起到积极作用。
通过示范推广、宣传和普及该项生物防治技术,提高农民的科技意识和生态环境保护理念,达到树木生长旺盛,林业生态稳定,农民增产增收,人民身体健康的目的。
8.2 经济效益
利用花绒坚甲可有效地防治黄斑星天牛,降低防治成本,是提高树木保存率,增加农民收入,解决“三农”问题的关键,可以对维护少数民族和贫困地区经济繁荣起到十分重要的作用。
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防 护 林 科 技
1005-5215(2016)11-0088-03
2016-09-20
国家林业公益性行业科研专项项目(201304714)
巴哈提古丽木沙巴依(1968-),女,新疆乌鲁木齐人,大学,助理研究员,主要从事防沙治沙、防护林方面的研究.
S435.112
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2016.11.037