入侵害虫悬铃木方翅网蝽越冬后期在豫北寄主树干上的分布研究

2018-06-21 06:01崔建新胡晓旺河南科技学院植物保护系河南新乡453003
生物安全学报 2018年2期
关键词:悬铃木树皮区段

崔建新, 胡晓旺河南科技学院植物保护系,河南 新乡 453003

悬铃木是我国东部重要的城市绿化树种,具有冠大荫浓、生长迅速、耐修剪等优点,在我国南北各地广泛种植。近年来我国悬铃木上出现一种外来入侵害虫——悬铃木方翅网蝽Corythuchaciliata(Say)。此虫隶属半翅目Hemiptera网蝽科Tingidae方翅网蝽属,起源于北美中东部,20世纪60—90年代相继传入欧洲和亚洲(Heiss,1995),扩散能力较强,2006年在武汉大量发生(李传仁等,2007; 王福莲等,2008)。2007年,国家林业局将其划入中度危险性林业有害生物。目前在我国湖南、湖北、上海、浙江、江苏、山东、河南、重庆、贵州和北京等地均有危害,适合于我国东部25.1°-37.8°N和98.7°-122.8°E范围的18个省份(李峰奇等,2017; 朱海燕等,2016),主要为害悬铃木属Platanus植物,包括一球悬铃木P.occidentalis、二球悬铃木P.acerifolia和三球悬铃木P.orientalis(鞠瑞亭等,2010)。悬铃木叶片受害后,开始仅叶脉萎缩变色,然后出现大量点状失绿斑点,夏末秋初进一步恶化后叶片呈黄褐色至褐色,严重影响城市景观,受害严重的悬铃木树木甚至死亡。夏秋季节大量繁殖的成虫到处乱飞,对城市街区外出活动的人员造成严重袭扰。悬铃木方翅网蝽通过传播悬铃木叶枯病菌Gnomoniaplatani(Kleb.)和甘薯长喙壳菌CeratocystisfimbriataEllis.et Halsted造成协同危害,使树木提前落叶,向上生长中断,树势衰弱乃至死亡(Battistietal.,1985; Halbert & Meeker,1998; Maceljski & Balarin,1972)。近年研究发现,悬铃木方翅网蝽可吸食人的血液,威胁人类健康(Arezkietal.,2015)。

悬铃木方翅网蝽在河南郑州每年发生4代(卢绍辉等,2014),江淮流域每年5代,发生期为4—10月,以成虫在悬铃木的树皮下或周围枯枝落叶中越冬,次年春天温度达到均温l5 ℃左右时,越冬成虫出蛰(谷梅红等,2016; 肖娱玉等,2010)。在河南新乡悬铃木方翅网蝽11月中旬以后全部隐藏于悬铃木树皮下方,进入越冬期。次年春季4月上旬,待到悬铃木新枝萌发叶片展开后,悬铃木方翅网蝽从蛰伏的树皮下方爬上新生枝条,开始吸食寄主嫩叶为害。成虫有一定耐寒性,过冷却点为21.6 ℃(刘亚军和李传仁,2009)。温度显著影响悬铃木方翅网蝽的发育,通过室内饲养发现,该虫在16 ℃恒温下不能完成完整世代发育。世代发育起点温度11.2 ℃,有效积温370.6日度。26.0~30.0 ℃是最适宜生长的温度范围。30.0 ℃时最高存活率75.6%,19.0 ℃时存活率最低,为40.5%。温度在36.0 ℃以上时不能完成发育(Juetal., 2011,2013)。Lietal. (2016)新近完成的悬铃木方翅网蝽的转录组工作,对相关低温条件下该虫的生理代谢和免疫研究有重要的指导意义。尽管悬铃木方翅网蝽的适生研究开展较多,但对其越冬场所及越冬习性研究尚不充分,悬铃木树皮皲裂或开裂程度对该害虫越冬存活率的影响也尚无报道。

悬铃木方翅网蝽近3年来在河南省新乡市持续暴发,严重影响城市园林绿化。为了解其越冬习性,为冬季休眠期开展科学防治,笔者开展了本项越冬后期调查。通常年份,河南新乡早春2月下旬柳树萌发新芽以后,陆续出现各类害虫及天敌昆虫。由于悬铃木方翅网蝽寄主范围较窄,主要为害悬铃木属植物,这种害虫在早春出蛰较晚,因此,本文把悬铃木方翅网蝽在2月下旬—4月上旬寄主悬铃木新芽萌发前的这段时期定义为越冬后期。

1 材料与方法

1.1 调查对象

调查地点在新乡市南环路,调查时间为2017年春季3月中旬。二球悬铃木行道树树龄8年,树干直径18.0~20.0 cm,树干高度2.5~3.5 m,越冬白灰刷白防护高度1.1 m。调查样点随机选择。

1.2 调查方法

1.2.1 树干阴阳侧的选择性 随机选择20棵寄主树木,被调查寄主树皮在阴阳面的分布较为一致,且面积大致相当。完全拨开树皮外侧翘起的栓皮层,检查悬铃木方翅网蝽的数量,对阳面(南侧)和阴面(北侧)分别计数。当发现树皮外侧栓皮层致密连接在树皮上且其间隙不足以潜入害虫时,不再剥皮调查。

1.2.2 树皮皲裂程度和树干高度分段混合调查 随机选择18棵寄主树木,开展树皮皲裂程度和树干高度分段混合调查,确定害虫的越冬场所选择习性。树皮皲裂和树皮开裂在本调查中不做区分。皲裂斑块的大小在不同树体间或同一树干上差异较大,区分类型较为困难,在本调查中不再区分,仅以不同区段上皲裂树皮或开裂树皮占该区段的树皮总面积的比率进行分级,皲裂程度5%~25%为1级(不同皲裂程度区段设置,均不包括区段下界,但包括区段上界;此处不包括5%,但包括25%,下同),25%~50%为2级,50%~75%为3级,75%~95%为4级,几乎全部皲裂(95%)至全部皲裂的为5级。将树干高度分为0.00~0.50 m、0.51~1.00 m、1.01~1.50 m、1.51~2.00 m 4个区段。2.00 m以上部分在前期调查中均为0,本次调查不做统计。调查时完全拨开树皮外侧翘起的栓皮层,检查悬铃木方翅网蝽的数量,方法同1.2.1。

1.3 统计方法

利用Matlab 7.0软件进行统计分析。害虫对寄主树干阴阳侧的选择性调查结果采用单因素方差分析方法,害虫对树皮皲裂程度和树干高度区段的越冬喜好性调查采用双因素方差分析方法。

2 结果与分析

2.1 悬铃木树干阴阳两面对悬铃木方翅网蝽虫口数量的影响

悬铃木方翅网蝽在越冬末期更喜欢隐蔽在寄主树干阴侧。树干阴面方翅网蝽虫口密度平均11.35头,阳面平均2.70头。阴面最大虫量21头,阳面最大虫量6头。寄主树干的朝向对越冬后期方翅网蝽的分布造成的差异达极显著水平[(F=6.63)>(F0.01(1, 19)=1.0132),P=0.00]。

2.2 悬铃木树干不同高度位置对悬铃木方翅网蝽虫口密度的影响

调查结果显示,寄主树干1.01~1.50 m区段虫口数量最大,平均11.46头。悬铃木树干0.00~0.50 m处虫口密度最小,虫口平均2.20头。寄主树干区段高度对悬铃木方翅网蝽虫口密度影响的差异达极其显著水平[(F=26.91)>(F0.01(3, 56)=4.1519),P=0.00](表1)。

2.3 悬铃木树干皲裂程度对悬铃木方翅网蝽虫口密度的影响

本研究皲裂程度特指皲裂或开裂的树皮在统计树干区段上占总树皮面积的比率,不考虑皲裂斑块的大小。对18株二球悬铃木行道树上上述4个区段的树干皲裂程度进行分级,发现所有调查树干区段的树皮皲裂程度均在2级以上。不同皲裂程度的树皮栓皮层外层下方的悬铃木方翅网蝽虫口密度调查结果见表2。调查结果表明,寄主悬铃木树皮栓化层表面在3级皲裂程度时,悬铃木方翅网蝽虫口密度最大,平均9.80头。越冬期悬铃木树皮栓化层表面的不同皲裂程度对悬铃木方翅网蝽虫口密度的影响达极显著水平[(F=31.02)>(F0.01(3, 56)=4.1519),P=0.00]。

悬铃木树干高度区段和皲裂程度的互作对悬铃木方翅网蝽虫口密度的影响达显著水平[(F=2.46)>(F0.01(9,56)=2.0519),P=0.0195]。

表1 二球悬铃木树干不同高度区段上悬铃木方翅网蝽虫口数量比较Table 1 Comparison of population density of C. ciliata under the bark of the host tree P. acerifolia among four height sectors of the trunk

同列不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。

Different letters in a column represent differences atP<0.05.

表2 二球悬铃木树干不同皲裂程度对入侵害虫悬铃木方翅网蝽虫口密度的影响Table 2 Comparison of population density of C. ciliata under the bark of the host tree P. acerifolia in four different degrees of rhagadia

同列不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。

Different letters in a column represent differences atP<0.05.

3 讨论

悬铃木方翅网蝽适生于我国东部大部分省区,由于悬铃木行道树一般进行刷白(白灰)保护,本次调查结果并不能完全反映其越冬习性。尽管如此,仍然发现此种害虫在寄主悬铃木2 m以上树干高度部位树皮下越冬种群密度极低。

研究发现,树干阳面的悬铃木方翅网蝽在越冬后期种群水平明显低于阴面,这是其主动适应越冬环境条件的表现。冬季树干阳面比阴面接受更多的阳光辐射,升温幅度较大,网蝽活动增加,甚至爬出越冬隐藏位置;但下午和晚间,温度骤然下降,虫体僵硬,无法运动。另外,北方的寒冷气流吹过树干后会迅速汇合,圆柱形的树干几乎不能减缓寒冷北风的风速,导致树干阳侧总体的保温效果较差。隐藏于树干阴侧的越冬悬铃木方翅网蝽受温度因素的扰动小,越冬存活几率较阳面大。

本次调查研究没有涉及悬铃木树皮栓化外层皲裂斑块的大小对悬铃木方翅网蝽越冬成功率的影响,主要是不同树体或同一树体不同方位皲裂斑块的大小不一,无规律。另外,即便在较大的树皮皲裂斑块下方,悬铃木方翅网蝽一般潜伏在最深处密连树体稍微靠外的位置,这是由于网蝽成虫体表高度骨化,很难改变体形爬入更加致密的树皮下缝中;大块皲裂斑块的在翘起的外侧部位由于保温性差,没有发现越冬个体。后续研究中可以对树体皲裂斑块大小和形成规律以及对方翅网蝽选择越冬位置的影响开展研究,以便更加深入的探讨这一生物学现象和方翅网蝽选择栖息场所的关系。在树种选育方面,建议培育树皮完全不皲裂或皲裂程度极低的品种,以减少越冬基数。防治措施上,可以采取秋末缠绕草绳诱集越冬,深冬去绳杀灭的措施。另外,树干涂抹白灰的时机建议在11月下旬结合彻底树皮刮除处理进行;涂抹白灰的高度可以调整至1.0~2.0 m高度,或至少在重度发生年份进行。同时,在树干主干顶端进行彻底刮皮和涂白环处理,可以有效阻止来年害虫上树。

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