太原学院(汾东校区)园林植物地下害虫初步研究

杜 宾

(太原学院,山西 太原 030012)

0 引言

太原学院(汾东校区)(以下均简称“汾东校区”)位于太原市小店区西南部,太原教育园区中央,与山西青年职业学院、太原旅游学院、太原高新技术开发区、榆次经济开发区相邻,距离太原市中心20 km左右。校园总占地面积87.2 hm2,绿化面积约有150 000 km2。地势开阔平整,土壤属于肥力偏低的盐碱土质,土壤含水量充足,可以满足一般植物的生长需求。当地属于温带大陆性气候,春、冬季多风严寒,夏季炎热,秋季短暂,气温变化大,日温差明显,年平均气温9.6 ℃,降雨量500 mm左右。校园园林绿化植物种类多样、数量丰富,乔木和灌木31科74种,地被植物10余种,草坪主要以早熟禾为主[1]。这些绿化植物是校园绿化和美化的重要组成部分，不仅可以丰富校园环境, 净化校园空气,而且也是重要的教学和科研场所。在植物生长过程中,由于土壤环境的变化、昆虫的侵害以及植物生长周期的影响,植物常常遭受病虫害的危害,尤其是园林植物地下害虫的危害,往往造成致命的伤害。

园林植物地下害虫一般是指危害植物根部的昆虫,其整个生活史或某个生活史阶段(幼虫阶段)生活在园林绿化植物根系周围的土壤中,主要危害园林植物地下部根系(主根、侧根) 、种子、幼苗以及近地面主茎、茎根交界处的杂食性昆虫。此类害虫主要在土壤中隐蔽生活,不容易被人类和天敌发现,存活率高,虫口密度稳定,繁殖迅速,常常给园林植物带来灭顶之灾。一方面,地下害虫危害初期,植物地上部分影响不大,一般呈现暂时性萎蔫状态,早晚植物叶片正常,中午炎热时候表现萎蔫,常常被认为是暂时性缺水性萎蔫;当植物地上部分全部出现萎蔫症状,早晚不能恢复的时候,地下害虫已经把根部完全食尽,此时即使把地下害虫全部杀死,根部的危害已经不能恢复,植物即将死亡。另一方面,地下害虫在土壤中生活,外界影响小,虫口密度会逐渐增多,大量的害虫给园林植物带来巨大的损害。人类对地下害虫的防治手段缺乏,也是地下害虫危害严重的原因之一。地下害虫的防治原则必须坚持“综合防治,预防为主”的植物保护理念[2]。2016年—2018年三年暑期期间,太原学院园艺系组织学生专业实习,在植物保护专业教师指导下,对汾东校区的地下害虫种类和发生情况进行了摸底调查,为科学地控制地下害虫提供正确的理论依据。

1 材料与方法

1.1 调查对象、方法

2016年—2018年暑期,对汾东校区内所有园林植物病虫害开展实地踏查和全面普查。主要以乔灌木丛和草坪作为研究对象,对其根部的地下害虫进行采集、分类和鉴定。选择绿地集中的乔灌木树坑、草坪绿地、地被植物根系周围等土壤采集,采用对角线式的随机采样法,调查植物根系受害情况。做好记录和现场照片,观察地下害虫的外部形态,通过查阅鉴定资料和文献,确定地下害虫的种类。采用直接挖虫法,在一定的土壤面积上取样调查,分别在汾东校区的草坪地势低洼地段,片林、灌丛根部附近的土壤中,采用对角线或棋盘式随机取样,选择5～7个点,每点0.5 m×0.5 m,挖土深度2 cm,翻土进行详细调查,记录好各种虫害数量。取样点表层1 cm～2 cm土壤去除, 采集下层土壤(约500 g),当即进行目测和手检,收集害虫标本。共计采集60个土样,调查土壤中地下害虫种类和数量。

1.2 地下害虫标本制作方法

地下害虫主要有成虫和幼虫两种形态。对于成虫,制作成干制标本: 从土壤中分离出来,先将害虫放入乙酸乙酯毒瓶后加盖密闭,1 min后用镊子将刚死亡的害虫取出,在整姿台上整理害虫外部形态,利用昆虫针固定在标本盒内;对于幼虫,制作成液浸标本：将幼虫收集在空瓶中,饥饿2 d,使其排空肠道,从幼虫肛门和腹部节间膜部位注射4%福尔马林(甲醛)溶液,再将幼虫放到培养皿中3 h～5 h,保证4%福尔马林完全渗入虫体各个部位,最后将幼虫放入75%乙醇的保存液[3]。

1.3 地下害虫的鉴定

通过观察地下害虫的外部形态特征,结合昆虫鉴定相关文献资料和网络资源等,请教昆虫分类专家等方式确定地下害虫的种类。文献资料主要包括《中国动物志:昆虫纲》《中国经济昆虫志》《昆虫学摘要》《昆虫分类学》等。

2 结果和分析

2.1 地下害虫种类

通过调查研究,在汾东校区园林植物土壤中发现主要地下害虫有四类,分别是蛴螬、金针虫、蝼蛄和蟋蟀，如表1所示。害虫标本现保存于太原学院园艺系。

蛴螬,金龟子的幼虫,发现是幼虫状态。虫体肥胖短粗,呈“C”字形弯曲,乳白色,具有三对胸足,无腹足。体长32 mm～44 mm,头部宽4.9 mm～5.2 mm,头部正前端具有刚毛,数量不等,6～20根左右,平均分布于头部前端,左右对称排列。臀部腹面具有绒毛,有些幼虫具有倒钩状态的刺毛,并且刺毛相互交织在一起,形成刺毛列区域,位于臀部绒毛区中下部;有些幼虫绒毛稀少,没有刺毛,但有钩状细毛零散分布,不规则。蛴螬主要分布在灌木根部土壤区域,土壤质地偏沙质,相对湿润、疏松、通气性好。此类害虫在灌木丛根部附近采集的土壤中发现,零星分布在土层的中下部。

金针虫,叩头甲的幼虫,调查鉴定是细胸金针虫。虫体环节圆筒状,深黄色,有金属光泽,具有三对胸足,无腹足。体长20 mm,头部和臀部颜色略深,附着细毛。虫体背部有四条茶褐色的纵纹,上部有一褐色圆斑,突起,下部有一对褐色圆斑,不突起。臀部的末节呈圆锥状,不分叉。

蝼蛄，在害虫调查中发现是成虫虫态，经鉴定是华北蝼蛄。虫体粗壮,黑褐色。体长45 mm,头部呈卵圆形,触角线状。具有三对足、两对翅,前胸背板盾牌状,前足特化成开掘足,后足胫节内侧具有一根刺。

细胸金针虫和华北蝼蛄主要分布在乔木根部土壤区域,土壤质地黏稠,通气性差。此两类害虫在乔木根部采集的土壤样本中发现,在土壤样本的中间层分布。

蟋蟀,发现是成虫状态,虫体短小呈长方体状态,黑褐色,有光泽。体长20 mm～24 mm,头部方正,黑色,触角线状柔软。具有三对足、两对翅,前胸背板马鞍状,后足特化成跳跃足,具有六对刺,前、中足是步行足。蟋蟀主要分布在草坪区域,沙质土壤,相对干燥和疏松。此类害虫在草坪地势低洼附近采集的土壤中发现,分布在土壤的中上层;有些蟋蟀样本是在土壤表面直接捕获,在土壤表层,尤其是在稀疏草坪区域、阳光充足的荒芜地带发现较多的蟋蟀样本。

表1 地下害虫种类Table 1 Species of underground pests

2.2 地下害虫的数量

从汾东校区调查地下害虫的数量和近年在此收集到的害虫数量分布情况来看,蛴螬和蟋蟀是地下害虫的优势种类,金针虫和蝼蛄是次要种类。根据表2可知,从采集到的60个土样(500g/土样)中,发现蛴螬共33头,每千克土壤中含量达到1.10头,应该加强对蛴螬的监控和防治。发现蟋蟀数量有28只,每千克土壤中含量达到0.93只,由于蟋蟀主要危害近地面的主茎和茎根交界处,离开土壤危害植物,易于检测和防治。金针虫和蝼蛄发现的数量极少,但是存在校园绿化植物的根系周围,尤其是在草坪和灌木周围我们应该加以重视。根据地下害虫的三年随机采集数量的变化动态来看,蛴螬数量呈现逐年增加状态。蟋蟀的数量三年保持平整,增加数量不多。金针虫和蝼蛄的数量没有增加,呈现逐年减少的状态。以2016年调查为基数, 在2017—2018年,蛴螬的数量增加3～4.7倍,蟋蟀数量稳定,金针虫和蝼蛄数量减少。

表2 地下害虫的数量Table 2 Number of underground pests

3 结论与讨论

通过调查研究,汾东校区园林植物的地下害虫有四类,分别是蛴螬类、蟋蟀类、蝼蛄类和金针虫类,主要是蛴螬类害虫,包括华北大黑鳃金龟和铜绿丽金龟两种害虫。蛴螬和金针虫属于鞘翅目金龟甲科和叩头甲科,蝼蛄和蟋蟀属于直翅目蝼蛄科和蟋蟀科[4]。蛴螬的数量逐年增加,成为优势害虫种类。其他三类害虫的数量稳定或是减少,对植物的伤害减弱。

在地下害虫种类的调查中,蛴螬、金针虫主要是幼虫虫态,对昆虫的识别带来困难。由于昆虫的鉴定主要依据成虫的外部形态特征,幼虫没有完全发育,外部形态特征不稳定,有时候随着幼虫虫龄的增长,外部特征发生诸如体色的加深、绒毛的发育、体壁外衍物的形成等等变化。蛴螬是鞘翅目金龟子科昆虫幼虫的总称,精确到具体某种金龟子种类有一定难度,通过虫体的长度和弯曲的形态,臀部刺毛的形态、数量和分布,初步确定到华北大黑鳃金龟和铜绿丽金龟两种害虫,后期通过人工饲养或是进一步的调查研究,找到这些金龟子的成虫,系统确定其具体种类。金针虫是鞘翅目叩头甲科昆虫幼虫的总称,由于其背部有明显的纵纹,可以判定为细胸金针虫,但是金针虫调查到的数量少,样本量不足,具体的种类鉴定仍然需要从其成虫精准确定。蝼蛄和蟋蟀是成虫虫态,根据其外部形态加以鉴定。园林植物虫害中,蝼蛄主要有两种类型,分别是华北蝼蛄和东方蝼蛄,外部形态极其相似,主要区别是后足胫节上刺的数量,华北蝼蛄具有一根刺,东方蝼蛄具有三根以上[5]。调查采集到的两个蝼蛄样本都符合华北蝼蛄的特征。蟋蟀是常见园林植物害虫,根据其形态特征,确定是黄脸油葫芦,此种蟋蟀是我国北方常见的种类之一。

通过地下害虫数量的调查发现,蛴螬的数量最多,并且逐年增加。蛴螬喜欢在肥力较好、疏松通气性好的土壤中生活,由于土壤的结构变化和肥力的变化,造成该类害虫数量的增加。蛴螬的成虫是重要的食叶性害虫, 幼虫数量的增加,一定伴随着后期植物叶片的危害,在防治中需要密切关注,利用黑光灯可以诱杀成虫,降低虫口密度。蟋蟀的数量稳定,表明此类害虫的危害不严重,其主要取食近地面根茎交界处,危害程度轻,结合园林植物的养护工作,对其防治即可。细胸金针虫和华北蝼蛄数量很少,2018年的调查采样中,没有发现两类害虫。对此的防治应以预防为主,结合植物的生长情况,监测其发生和危害。

太原市小店教育园区,绿化植物的种类和分布类型大致相同,园林生态环境相似,此四类地下害虫虽然在太原学院校区的绿地内发现,对周边校园、产业区等的绿地同样具有潜在的危害风险。例如蛴螬类害虫,它的成虫喜欢取食植物的花器和叶片,随着寄主植物的开花早晚转移为害,并且飞行能力极强。白天在花器和叶片上为害,晚上入土栖息。幼虫蛴螬,主要危害园林植物根部,造成断根烂根,导致植物快速死亡。细胸金针虫 、华北蝼蛄和蟋蟀类害虫迁飞能力相对不强,但是逐渐扩散,对周边绿地也将产生严重的危害。地下害虫隐蔽生活、破坏性大,是园林植物重要的害虫种类。科学合理的防治方法是保护园林植物正常生长的必要手段,摸清地下害虫的种类和数量变化是防治的基础。园林植物地下害虫的调查结合日常植物养护工作进行,确实做到“预防为主、综合防治”的植物保护原则。