油桐尺蠖越冬蛹在桉树林空间分布型及其生物学特性研究

刘有莲,黄寿昌,牙璋,曹书阁,庞正轰,刘建敏

(1.广西生态工程职业技术学院,广西 柳州　545004; 2.广西沙塘林场,广西 柳州　545004; 3.崇左市林业勘测设计院,广西 南宁　530001)

桉树Eucalyptussp.是我国速生的人工林树种,因其适应性强,生长速度快,用途广泛,经济价值高,在我国广东、广西、海南和云南等省(区)发展较快。2010年广西桉树林面积已近90万hm2[1-4]。随着桉树种植面积的不断扩大,油桐尺蠖BuzurasuppressariaGuenée已上升为速生桉栽培区的重要灾害性食叶害虫,轻者叶片缺损,重则成片桉树林叶片被啃食光,似火烧状,严重影响光合作用和速生丰产,甚至有的桉树林集中连片枯死[2]。

油桐尺蠖以蛹在树冠投影土壤中越冬,掌握此时蛹的分布,对提高预测预报准确性、综合防治油桐尺蠖十分重要。目前,对桉树林油桐尺蠖开展的研究比较少[5]。笔者于2014年、2015年9月在广西金秀县、柳州市沙塘镇调查发现桉树林油桐尺蠖暴发成灾,桉树林内小路上到处可见虫粪,7～13 m高桉树的树叶几乎被吃光,严重影响桉树的经济与生态效益。为此,笔者于2015年3—4月、11月对桉树林油桐尺蠖越冬蛹状况开展了调查,分析研究其空间分布型及天敌寄生情况,为综合治理油桐尺蠖提供科学依据。

1　材料与方法

1.1调查样地概况调查样地有2处:广西金秀县头排镇卜塘村卜塘屯当年受油桐尺蠖危害严重的桉树人工林,N 24°19′24.94″、E 110°04′5.1″,海拔201.9 m,巨尾桉Eucalyptusgrandis×E.urophylla[3]DH32-29号,郁闭度0.7,林分密度1 650株/hm2,平均树高7.5 m,平均胸径7.0 cm,平均冠幅150 cm;柳州市柳北区沙塘镇洛沙村受油桐尺蠖危害严重的桉树人工林,N 24°29′11″,E 109°24′7″,海拔180 m,尾巨桉Eucalyptusurophylla×E.grandis[3]广林9号,林分郁闭度0.6,林分密度1 650株/hm2,平均树高14 m,平均胸径12 cm,平均冠幅180 cm。

1.2空间分布调查方法在金秀县卜塘村样地采取逐株调查法,调查样树460株;在柳州市洛沙村样地采取随机抽样调查法,调查样树360株,共调查820株。

(1)水平分布以样树树干基部为圆心,统计0～30 cm、>30～60 cm、>60～90 cm 3个区间内东、南、西、北4个方向土层下分布的越冬蛹数量,分析越冬蛹在土壤中的水平分布规律。

(2)垂直分布调查样树树干基部90 cm半径内东、南、西、北4个方向距离表土0～5 cm、>5～10 cm、>10～15 cm 的3个不同土壤深度分布的越冬蛹数量,分析越冬蛹在土壤中的垂直分布规律。

1.3空间分布型研究根据统计数据,计算越冬蛹均数(头/株)、方差,运用方差分析与多重比较法[6]检验越冬蛹在水平、垂直分布的差异性;采用聚集度指标法确定种群的空间分布型[7、8]。统计工具有Excel2007、SPSS17.0等。

(1)聚集度指标[7-8]采用传统生物学统计方法中的聚集度指标法研究昆虫空间分布格局。聚集度指标法指平均拥挤度m*法、聚集指标I法、聚块性指标m*/m法、Ca指标法、扩散系数C指标法、负二项分布K指标等。

1.4生物学特性观察

1.4.1雌雄蛹形态 在显微镜下观察越冬蛹臀棘形状与分叉情况,将越冬蛹按臀棘分叉、臀棘不分叉分为两组,用游标卡尺、分析天平分组测量蛹体大小与蛹重。然后分组人工饲养越冬蛹,观察臀棘分叉、臀棘不分叉越冬蛹羽化情况,统计性比。

1.4.2寄生蜂与成虫羽化采取室内人工饲养观察的方法,将活蛹埋入装在玻璃烧杯中的沙子内,用沙布包扎烧杯口,放置室内阴凉处,逐日观察记录成虫、寄生蜂羽化情况,鉴定寄生蜂种类,统计寄生率与性比,成虫羽化率与性比。

2　结果与分析

2.1空间分布

2.1.1水平分布越冬蛹主要分布在距样树主干基部距离60 cm半径土壤中,占总蛹数98.23%。而距样树主干>60～90 cm范围越冬蛹仅占1.77%。越冬蛹数由多至少区间依次为0～30 cm、>30～60 cm、>60～90 cm。以样树主干基部为中心,东、南、西、北4个方向越冬蛹数占总蛹数的30.16%、27.49%、22.39%、19.96%,东向居多,北向最少。

3个水平区间范围越冬蛹ANOVA方差分析F值为144.103,相应的概率值是0.000,小于显著性水平0.05,差异显著,即距样树基部距离不同,越冬蛹数量分布显著不同,距样树基部距离越近,分布越多,反之越少。越冬蛹在东、南、西、北4个方向上(ANOVA方差分析F值为93.758,相应的概率值是0.100,大于显著性水平0.05)分布没有显著差异。经LSD多重比较知0～30 cm与>30～60 cm、>60～90 cm区间范围蛹数差异显著，>30～60 cm与>60～90 cm区间范围蛹数差异不显著(表1)。

表1　油桐尺蠖越冬蛹在土壤中的水平分布数量统计

注:同列字母不同表示差异显著。

2.1.2垂直分布越冬蛹主要分布在距地表深度0～10 cm土壤中,占总蛹数98.23%。而距地表深度>10～15 cm范围越冬蛹仅占1.77%。越冬蛹数由多至少区间依次为0～5 cm、>5～10 cm、>10～15 cm。东、南、西、北4个方向越冬蛹数量同水平分布(表2)。

表2　油桐尺蠖越冬蛹在土壤中的垂直分布数量统计

注:同列字母不同表示差异显著。

3个垂直区间范围越冬蛹ANOVA方差分析F值为85.971,相应的概率值是0.000,小于显著性水平0.05,差异显著。即距表土深度不同,越冬蛹数量分布显著不同,距表土越近,分布的越多,反之分布的越少。经LSD多重比较知0～5 cm与>5～10 cm、>10～15 cm范围蛹数差异显著,>5～10 cm与>10～15 cm范围蛹数差异不显著。

2.2空间分布型

2.2.1聚集度指标测定油桐尺蠖越冬蛹聚集度的I丛生指数、Ca指数、K值指标值均大于0,m*/m聚块指数、C扩散系数值均大于1(表3),表明油桐尺蠖越冬蛹在卜塘村桉树林、洛沙村桉树林土壤中分布及其在土壤中的水平分布与垂直分布的空间分布型均为聚集分布。

表3　油桐尺蠖越冬蛹在不同土层范围的聚集度指标值统计

2.2.2聚集因素分析油桐尺蠖越冬蛹种群在卜塘村桉树林、洛沙村桉树林土壤及其在土壤中水平分布和垂直分布的种群聚集均数λ值均小于2(表4),说明油桐尺蠖越冬蛹的聚集是由某些环境因素引起的。

表4　油桐尺蠖越冬蛹种群聚集均数分析

续表

2.3生物学特性观察

2.3.1雌雄蛹形态雌雄蛹臀棘端部均为针状,雌蛹臀棘针顶端分叉,雄蛹臀棘针顶端不分叉。雌蛹长10.12～29.62 mm,平均24.73 mm,宽6.26～19.48 mm,平均8.54 mm,重0.4～1.8 g,平均1.0 g;雄蛹长19.42～29.92 mm,平均23.24 mm,宽3.68～10.24 mm,平均8.74 mm,重0.5～1.5 g,平均0.9 g;雌雄蛹性比2.5∶1,百粒蛹重平均为99.3 g。而以往文献[9]仅记录了油桐尺蠖雌雄蛹重量、大小范围,蛹体臀棘端部的针状形态,没有以臀棘区别雌雄蛹的记录。

2.3.2寄生蜂与成虫羽化通过对75头越冬蛹室内人工饲养逐日观察记录,结果表明,寄生蜂种类为强姬蜂Cratichneunonsp.[9-10](2016年6月经国家林业局森林病虫害防治总站盛茂领教授级高级工程师鉴定),共22只,寄生率29.33 %,性比1∶1,强姬蜂羽化孔在蛹壳中胸处,环裂,呈圆孔状,孔口边缘整齐,蛹壳保持完整;成虫35只,羽化率为46.67%,雌21头,雄14头,雌雄性比为1.5∶1,羽化孔从蛹壳头、胸直至第3腹节呈纵裂状,边缘不整齐,蛹壳容易破碎;未羽化18粒,占总蛹数24.00%。

3　结论与讨论

桉树林油桐尺蠖以老熟幼虫在土壤中化蛹越冬,越冬蛹主要分布在距树干基部0～60 cm、深0～10 cm土层,该土层分布的蛹数占总蛹数的98.23%。越冬蛹聚集在疏松、湿润、土层厚的土壤中。雌雄蛹臀棘均为针状,臀棘端部分叉的是雌蛹,臀棘端部不分叉的是雄蛹,雌蛹数量为雄蛹的2.5倍。油桐尺蠖成虫羽化率为46.67%,雌成虫数量为雄成虫的1.5倍。寄生蜂羽化孔呈圆孔状,油桐尺蠖羽化孔呈纵裂状。强姬蜂对越冬蛹的寄生率为29.33%,没有发现强姬蜂中有重寄生现象,其雌雄性比为1∶1。

4月3—4日在卜塘村桉树林调查到油桐尺蠖越冬蛹成虫与寄生蜂羽化蛹壳336头,越冬蛹在人工饲养条件下至4月27日,成虫与寄生蜂羽化才结束,说明成虫与寄生蜂羽化时间均较长,在野外可通过成虫与强姬蜂羽化孔不同掌握越冬蛹的羽化与寄生蜂的寄生情况。

萧刚柔、王问学 等[9-10]研究表明,在油桐林油桐尺蠖幼虫-蛹期有寄生蜂大尺蠖姬蜂Therionsp.,奚福生 等[4]研究还发现松毛虫恶姬蜂EchthromorphagrestorianotulatoriaFabricius、松毛虫黑点瘤姬蜂XanthopimplapedatorFabricius等寄生蜂为桉树林油桐尺蠖幼虫-蛹期寄生蜂,这些寄生蜂在桉树油桐尺蠖的寄生情况待进一步研究。

志谢:国家林业局森林病虫害防治总站盛茂领教授级高级工程师鉴定姬蜂学名,薛娟萍老师、林政131、132班全体学生参与野外调查工作,在此一并表示感谢！