云杉花墨天牛取食倾向初报

潘佳亮李娟董瀛谦娄杰张铁利于海英

（1.国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站，林业有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室，辽宁沈阳 110034；2.桓仁满族自治县森林病虫害防治检疫站，辽宁本溪 117200）

云杉花墨天牛Monochamus saltuariusGebler 隶属于鞘翅目Coleoptera 天牛科Cerambycidae 墨天牛属Monochamus，日本[1-2]和韩国[3]均确认其能够传播松材线虫病。自1982 年我国首次发现松材线虫病以来，松墨天牛一直是我国最主要的松材线虫病传播媒介[4]，我国科研工作者针对松墨天牛取食特性进行了系统的研究，为防控技术和传播扩散机制研究提供了详实的理论依据[5]。2016 年松材线虫病突破传统适生区进入辽宁省[6]，前期研究证实云杉花墨天牛可以传播松材线虫病，是我国新的传播媒介[7]。然而，我国针对云杉花墨天牛的研究较少，特别是针对其取食特性研究基本处于空白状态。本研究通过室内试验测定了红松Pinus koraiensis、油松Pinus tabulaeformis和日本落叶松Larix kaempferi对云杉花墨天牛取食行为的影响及其取食倾向差异，以期为我国北部地区松材线虫病监测和防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫 2019 年4 月16 日于辽宁省本溪市桓仁县采集带有云杉花墨天牛幼虫的病死红松，伐倒后截成80 cm 长木段，然后置于1 m × 1 m ×1 m 的养虫箱内，室温（25±1） ℃下孵育至云杉花墨天牛成虫羽化，选择初羽化成虫作为试验用虫。

1.2 供试植物 红松、油松和日本落叶松均采自辽宁省本溪市桓仁县内松林，从松枝顶端截取20 cm长松枝，每2 d 采集1 次。

1.3 试验方法

1.3.1 红松、油松和日本落叶松对云杉花墨天牛取食行为的影响 在40 cm × 50 cm ×60 cm 的养虫箱内分别放入供试植物枝条，随机选取饥饿4 d 的初羽化云杉花墨天牛5 头，放入养虫箱内，在室温条件下，相对湿度75% ±5%，光暗周期16∶8，饲养 10 d。每组重复6 次，每2 d 更换供试植物枝条并记录云杉花墨天牛体质量、取食部位及取食面积。

1.3.2 云杉花墨天牛取食选择性 在1 m×1 m×1 m 的养虫箱内竖直放入红松、油松、日本落叶松健康枝条各 1 段，设枝条间距分别为 20，40，60，80，100 cm 共5 个处理。每处理3 个重复，每个重复随机接入饥饿4 d 的初羽化云杉花墨天牛10 头。48 h后观察并记录云杉花墨天牛在3 种枝条上的取食部位和取食面积。

1.3.3 统计分析 采用SPSS 20.0 统计软件One-Way ANOVA （Duncanny test）对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 取食不同松枝体质量变化 饥饿4 d 的初羽化云杉花墨天牛取食红松、油松和日本落叶松后，体质量变化差异显著（图1）。云杉花墨天牛体质量增加百分比从高到低依次为取食红松、油松、日本落叶松枝条的成虫。其中取食红松和油松2，8，10 d 的云杉花墨天牛体质量增加百分比显著高于取食日本落叶松；取食红松4，6 d 的云杉花墨天牛体质量增加百分比显著高于取食油松和日本落叶松。

图1 云杉花墨天牛取食红松、油松和日本落叶松后体质量变化Fig.1 Body mass change of M.saltuarius adults fed on P. koraiensis，P. tabulaeformis and L.kaempferi

2.2 取食不同松枝的部位 云杉花墨天牛在3 种松枝上取食部位有明显差异（表1）。其中，云杉花墨天牛主要取食红松当年生新梢（以后统称为新梢，图2a），对针叶（图 2b）和1 ～3 a 生新枝（以后统称新枝，图2c）取食量较少；对油松新梢（图2d）、针叶（图2d）和新枝（图2e）取食量相差不大，差异不显著；而对日本落叶松仅取食其针叶（图2f）。

表1 云杉花墨天牛对3 种枝条不同取食部位选择率Tab.1 The selection rate of M.saltuarius adults to different position of P. koraiensis，P. tabulaeformis and L.kaempferi

图2 云杉花墨天牛取食不同松枝部位Fig.2 M.saltuarius adults feeding on different pine branches

2.3 取食倾向分析 云杉花墨天牛对不同间距的红松、油松和日本落叶松枝条取食倾向无显著差异，均以取食红松新梢为主。在枝条间距 40，80，100 cm的油松针叶和新枝上有取食痕迹，在枝条间距离60 cm 和100 cm 的落叶松针叶上有微量取食痕迹。试验48 h 后5 种枝条间距的养虫箱内所有云杉花墨天牛均停留在红松上。

表2 云杉花墨天牛对不同间距红松、油松和日本落叶松枝条取食面积百分比Tab.2 Percentage of feeding area damaged by M.saltuarius adults on P. koraiensis，P. tabulaeformis and L.kaempferi branches at different distances

3 结论与讨论

云杉花墨天牛是我国辽宁地区松材线虫病的主要传播媒介，研究其对辽宁松树树种的取食倾向，对研发云杉花墨天牛监测、防控技术和探究辽宁地区松材线虫病发生发展规律极为重要。云杉花墨天牛对红松、油松和日本落叶松3 种松树取食差异较大，相较于日本落叶松，红松和油松可能是其主要食物来源；取食部位也存在较大差异，对红松主要取食新梢，对油松新梢、针叶和新枝均取食，无明显偏好性，对日本落叶松只取食针叶；对3 种松树取食倾向由高到低依次为红松，油松，日本落叶松。

不同寄主其营养成分和挥发产物均具有较大差别，昆虫在取食过程中对寄主的初始选择主要取决于嗅觉信号，而是否继续取食则由味觉信号主导[5]，昆虫对不同寄主取食具有一定选择性。Walsh 等发现卡罗莱纳墨天牛M.carolinensis 相较于萌芽松P.echinata 和北美乔松P.strobus 更喜食欧洲赤松P.sylvestris[8]。Szmigielski 等发现欧洲赤松会产生多种萜烯类挥发性有机物吸引樟子松墨天牛M.galloprovincialis[9]。本试验中云杉花墨天牛主要喜食红松，其次为油松，不喜食日本落叶松，与Han 等的研究结果相似[10]，表明云杉花墨天牛对不同种松树具有明显的取食选择性，为辽宁地区松材线虫病疫区和重点防护区的云杉花墨天牛监测提供指导。

在松材线虫病的传播扩散过程中，媒介昆虫对寄主的取食和产卵行为是最主要的传播途径[11]，本研究中云杉花墨天牛对红松、油松和日本落叶松均有取食行为，结合之前的研究结果[7]，可进一步证明云杉花墨天牛是松材线虫病的有效传播媒介。2018 年于海英等[12]首次发现我国落叶松在自然条件下可以感染松材线虫，但未在落叶松上发现天牛产卵刻槽、侵入孔和取食痕迹，虽然在本研究中云杉花墨天牛不喜食日本落叶松，但在食物单一的情况下发现云杉花墨天牛对日本落叶松针叶有取食行为，表明云杉花墨天牛取食可能是日本落叶松感染松材线虫病的途径。

本研究仅分析了云杉花墨天牛对红松、油松和日本落叶松的取食倾向，寄主植物树种较少，且供试虫量较少，未来可通过增加寄主植物种和供试虫量，进一步研究云杉花墨天牛对云杉属、冷杉属、落叶松属和松属多种植物的取食选择性，为完善云杉花墨天牛生物学特性研究和松材线虫病潜在危害寄主植物提供理论依据。