板栗雪片象成虫夏季活动习性研究

2020-06-15 06:20程义明林彩丽张彦龙杨春材程林程欢欢
中国森林病虫 2020年3期
关键词:雪片阴天虫口

程义明林彩丽张彦龙杨春材程林程欢欢

(1.安徽省舒城县利民农民专业合作社,安徽舒城 231340;2.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京 100091;3.安徽农业大学林学与园林学院,安徽合肥 230036)

板栗Castanea mollissima是我国重要的经济林树种之一,种植范围很广,果实营养丰富,味美可口,深受国内外广大消费者喜爱。板栗种植是许多地方的支柱性产业,板栗生产在山区农村经济的发展中扮演着不可替代的角色,也是农民脱贫致富奔小康的重要途径[1]。

板栗雪片象Niphades castaneaChao又称栗雪片象,属鞘翅目Coleoptera象甲科Curculionidae,广泛分布于我国各板栗生产区[2],成虫取食板栗花序、栗苞、幼芽、嫰枝、叶柄等,幼虫蛀食栗苞、栗实,切断栗实基座的水分、养分输导组织,致使栗苞提前脱落而造成板栗减产,常减产30%,严重者达60%以上[3],严重影响板栗产量和质量。随着板栗栽培面积的扩大和挂果植株数量的增加,该虫的发生和危害有加重趋势[4]。目前对板栗雪片象的防治,缺乏物理防治、生物防治等多种防治措施的协调配套应用[5]。由于幼虫发生在栗苞内部,且羽化期长,成虫脱苞上树的时间不整齐,化学防治有困难[6],该虫产生抗药性后,即使选用高毒、高残留农药并增加施药次数(一般5~6次,最高可达10次),防治效果也均不理想[7],且过度使用化学农药易带来严重的“3R”问题。

笔者进一步研究其生物学习性和发生特点,寻找可持续的害虫行为调控措施。利用板栗林晴天与阴天气温和光照的不同,以及地表土壤的缝隙洞穴与地面温度和光线的不同,调查该虫活动习性。通过设置较高温度和较强光照的处理,与栗园自然状况不同,对该虫行为表现开展对比试验。通过研究,进一步掌握该虫对温度、热、光等物理条件的反应,为采用物理方法防治该虫奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 安徽省舒城县河棚镇板栗种植区属于安徽板栗适宜栽植区和主产区,处于大别山余脉,坡度平缓,海拔120~200 m,土壤为花岗岩母质分化而成的砾质壤土,土层厚30~60 cm,肥力中等,pH值4.5~6.5。该地属亚热带温润性季风气候区,年平均气温15.0~15.4℃,年平均降雨量1 250~1 350 mm,无霜期210~230 d,阳光充足。试验板栗品种为蜜蜂球,树龄29 a(1990年栽植),栗园郁闭度0.7。

1.2 试验材料 WNG-01玻璃棒式温度计,常州鑫旺仪表有限公司;DP久量LED-9087A双功能充电式手电筒,广州久量股份有限公司;楚迪牌恒温型中号烘鞋器,上海楚迪有限公司。

1.3 成虫调查

1.3.1 调查时间 成虫调查分别在晴天和阴天开展,以1个晴天和相邻的1个阴天为1组对比,重复调查3次,共调查6 d。晴天、阴天是根据天气情况,从6月15日至7月31日期间选取,且每组对比的晴天和阴天尽量靠近。晴天指从日出至调查(或试验)操作结束的时间,距离试验地2 km以内的上空无云,阳光直射地面;阴天指从日出至调查(或试验)操作结束的时间,距离试验地2 km以内的上空被云覆盖,阳光未直射地面。每日调查从10∶00 a.m.开始。

测算每组对比晴天与阴天栗园温差,分析栗园气温在晴天与阴天是否存在差异。测量栗园气温的时刻为 9∶30 a.m.。

1.3.2 调查范围 在调查地内按棋盘式取样方法,抽取10株板栗树作为样树,分别调查每个样株树冠和树干周围地表成虫数量。统计树冠1 a生的枝、叶、花、果上成虫个数;在距离样树树干皮层0.5 m范围内的地表,统计(暴露于视线中的)地面的成虫数;在地表土壤的缝隙、洞穴中和枯枝落叶等物下面,统计成虫个数。分别统计晴天和阴天各样树树冠和树干周围地表成虫数,计算有虫株率和虫口密度,分析晴天、阴天对板栗雪片象成虫活动的影响。地表指土地的外表层及附着的枯枝落叶,具有一定厚度;地面指土地的表面,是几何学的面。

树冠有虫株率(%)=有虫样树株数/调查样树总数×100;地表有虫株率(%)=地表有虫株数/调查样树总数×100;树冠虫口密度=树冠成虫总数/调查样树总数;地表虫口密度=地表成虫总数/调查样树总数。

1.4 温度监测 按“1.3.2”的方法设置样树35株,晴天9∶45 a.m.开始,在距离树干皮层0.5 m范围地表查看,寻找成虫及其躲藏处,发现成虫后立即测量其躲藏处的温度,接着测量躲藏处旁的地面温度,发现1只成虫,测量1处温度,并计算躲藏处与地面的温差;同时查看地面有无成虫。统计样树周围地表的成虫躲藏处个数、温度低于地面的躲藏处个数、躲藏处与地面温差、成虫总数。

躲藏处与地面温差=地面温度-躲藏处温度;平均温差=躲藏处与地面温差的代数和/调查躲藏处总数。

1.5 温度对板栗雪片象成虫躲藏的影响 调查连续5个晴天都有成虫躲藏的靠近地面的树皮裂缝或凹陷,将1株板栗树及周围地表作为1个试验小区,共取26个,在树皮裂缝或凹陷的侧面设置烘鞋器。

将烘鞋器的指示灯拆除,让散热片正对着树皮裂缝或凹陷,且距离树皮裂缝或凹陷1.5 cm;用纸板等物围护住烘鞋器,为其挡风,让散热片与树皮裂缝或凹陷之间热量的逸出均匀,保持热平衡及树皮裂缝或凹陷内腔气温的稳定,升温至30~35℃。

试验在晴天开展,5∶00 a.m.—11∶00 a.m. 烘鞋器处于通电状态为升温处理;断电状态为对照处理。1个试验小区为1个升温处理或1个对照,设13个升温处理和13个对照,试验小区采用对比排列,重复试验5次。每天9∶45 a.m.查找每个试验小区的树皮裂缝或凹陷,有无成虫及其个数;测量裂缝气温。分别统计处理与对照的成虫数,计算有虫株率和藏虫密度;计算每次试验的裂缝平均气温。

有虫株率(%)=有虫植株数/调查植株总数×100;藏虫密度=植株躲藏成虫总数/调查植株总数。

1.6 光照对板栗雪片象成虫躲藏的影响 调查连续5个晴天都有较多成虫躲藏于土壤缝隙或洞穴的树干周围地表,将1株板栗树的树干周围地表作为1个试验小区,共20个,每个设置1个样方,每个样方应含有3~6头成虫躲藏的土壤缝隙或洞穴,在样方上方设置手电筒。

手电筒灯头距地面0.5 m,光照能射入土壤缝隙或洞穴内腔,使其光亮度与7月17日8∶00 a.m.(晴天)板栗树下的地面光亮度大体一致。

晴天5∶15—11∶00 a.m.手电筒处于亮灯状态为光照处理;熄灯状态为对照处理。试验设10个光照处理和10个对照,采用对比排列,重复试验4次。每天9∶45 a.m.后调查土壤缝隙、洞穴有无成虫及其个数。分别统计处理和对照的成虫数,计算有虫样方率和样方藏虫密度,分析较强光照对板栗雪片象成虫躲藏的影响。

有虫样方率(%)=有虫样方个数/调查样方总数×100;样方藏虫密度=样方躲藏成虫总数/调查样方总数。

1.7 数据分析 试验所得数据用Microsoft Office Excel 2016处理,用DPS 6.55进行方差分析和回归分析。

2 结果与分析

2.1 晴天与阴天对成虫活动的影响 晴天与阴天时栗园内气温存在差异。第1,2,3组的晴天比阴天高4.9,6.4,4.7℃,晴天时栗园气温比阴天时平均高5℃。

在晴天和阴天树冠上成虫虫口密度均与气温呈负相关关系,即随着气温上升而减小,相反地表的虫口密度与气温呈正相关关系,即随着气温上升而增大(图1)。

图1 不同位置的成虫虫口密度随温度的变化Fig.1 Adult insects density at different locations with changes of temperature

天气条件对树冠和地表虫口密度均存在极显著的影响,阴天时树冠上的虫口密度极显著高于阴天地表及晴天时的树冠和地表的虫口密度,晴天时地表虫口密度极显著高于晴天树冠及阴天地表的虫口密度,而晴天时树冠和阴天时地表的虫口密度无显著差异(表1)。

表1 不同天气下成虫分布情况Tab.1 Distribution of adult insects in different weather conditions

晴天与阴天比较可知:阴天树冠有虫株率比晴天增加83.33%,树冠虫口密度是晴天的40.74倍,阴天树冠有虫株率比地表有虫株率增加86.67%,表明阴天成虫主要在树冠上。晴天地表有虫株率比阴天增加73.34%,地表虫口密度是阴天地表虫口密度的30倍,晴天地表有虫株率比树冠有虫株率增加70%,表明晴天大多数成虫转移到地表。

2.2 板栗雪片象成虫躲藏处的特征 板栗雪片象成虫较活泼,爬行迅速,攀沿力强,飞翔力弱,主要靠爬行上下树[7]。晴天大多数成虫从树冠转移到地表,顺着树枝、树干向下爬行到地表后躲藏不动。在35株样树周围地表有成虫躲藏处113个(成虫共141头),每个躲藏处的温度都低于地面,躲藏处与地面温差为0.9~1.6℃,平均温差为(1.21±0.12)℃。调查发现,晴天和阴天板栗雪片象成虫均不出现在地面,而是在土壤缝隙、洞穴中和枯枝落叶等物下躲藏,表明板栗雪片象成虫具有喜欢在相对凉爽的地方躲藏的习性。

2.3 温度对成虫躲藏的影响 在5次重复试验中,烘鞋器升温处理的裂缝气温均比对照的高约8℃。升温处理的树皮裂缝或凹陷无成虫躲藏,而对照有虫株率为90.77%,藏虫密度为1.46头/株。试验小区的树皮裂缝或凹陷处,对照的藏虫密度极显著高于升温处理的(df=9,129;F =28.99;P=0.0001)。由此可见,升温处理可使有虫株率降低至0,表明成虫不喜欢在相对热的地方躲藏。

2.4 光照对成虫躲藏的影响 采用手电筒光照成虫躲藏处后,调查发现对照的样方藏虫密度极显著大于光照处理的(df=7,79;F =22.89;P=0.0001)。 光照能将有虫样方率从92.50%降低至0%,样方藏虫密度从2.18头/样方减少到0头/样方。这一结果表明成虫不喜欢在相对明亮的地方躲藏,光照处理对成虫的躲藏有显著的阻碍作用。

3 结论与讨论

板栗雪片象成虫有一个重要的行为表现,在地表会寻找相对凉爽黑暗的地方躲藏。调查结果表明,成虫躲藏的土壤缝隙、洞穴或枯枝落叶等处比地面温度低,相对凉爽,同时明显比地面相对黑暗,表明该虫不喜欢相对热和明亮的地方。

成虫另一个重要行为表现,在气温高和光照强时会离开树冠爬行到地表。6月中旬的皖西地区旬平均气温已达25.0℃[8],气温高,光照强。这个时期,晴天,树冠比地表温度高很多,光线也更强。对成虫调查研究发现,在6月15日以后,当白天是阴天时,成虫主要在树冠上;白天是晴天时,则大多数成虫要离开树冠爬行到地表躲藏。晴天与阴天每组对比的栗园气温,总是晴天的相对较高。晴天树冠及整个栗园的光线,显然比阴天相对较强。成虫在晴天和阴天的不同行为,主要与气温和光照有关。昆虫板栗雪片象属于变温动物,其体温取决于环境温度的变化,其自身能够调节体温的幅度微小,环境温度的变化必然直接影响板栗雪片象体内的新陈代谢的生理过程[9];成虫的最适温区为15~20℃,当温度高于38℃时,会很快死亡[6]。昆虫具有不同的温度感受器来感知周围环境中的温度变化,并通过自身的运动去主动选择对其最有利的环境温度[10]。气温是引起成虫这些行为表现的重要原因。从光照因素看,生活在郁闭林带中的昆虫,习惯于弱光,若光照增强,其活动就会受到抑制;光的强度可以影响昆虫的行为[9]。成虫离开树冠爬行到地表躲藏,其原因之一是不能承受树冠上强烈的阳光。6月18日晴天气温27.3℃,接近7月8日阴天的气温26.9℃,但晴天的树冠虫口密度远小于阴天,这也表明光照对成虫行为有显著影响。

防治该虫时,可设置含有相对凉爽黑暗腔室的器具,放置于板栗树干旁的地表来诱捕该虫,再利用该虫的假死性进行收集处理。

本研究可为采用器具的方法防治板栗雪片象提供参考,但从生物学理论研究以及板栗雪片象精准防控角度看,激发成虫离开树冠到地表躲藏行为的气温、阳光照度以及此气温、光照持续时长等问题还有待进一步研究。

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