不同诱芯对云杉花墨天牛引诱作用的对比1)

2021-07-30 08:07郑雅楠范立淳时勇陈国发
东北林业大学学报 2021年7期
关键词:松墨云杉松材

郑雅楠 范立淳 时勇 陈国发

(沈阳农业大学,沈阳,100866) (国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站)

王蛟 姜生伟

(国有清原满族自治县苍石林场) (辽宁省危险性林业有害生物防控重点实验室(辽宁省林业和草原有害生物防治检疫工作站))

云杉花墨天牛(Monochamussaltuarius)墨天牛属,因鞘翅有显著的黄色或白色斑点而得名[1]。在中国主要分布在辽宁、黑龙江、吉林、内蒙古、河北、新疆、陕西和甘肃,寄主树种为云杉(Piceaasperata)、日本落叶松(Larixkaempferi)、樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica)和红松(Pinuskoraiensis)等[1]。近年,随着辽宁省被认定为松材线虫病新发生区,云杉花墨天牛成为了我国森林头号有害生物——松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)在北方疫区的主要媒介昆虫[2-5]。松材线虫病虽然危害严重,但却不能自行传播扩散,必须借助媒介昆虫才能传播蔓延[6-7]。普遍认为墨天牛属昆虫是携带松材线虫扩散传播的媒介昆虫,云杉花墨天牛和我国南方疫区的媒介昆虫松墨天牛(Monochamusalternatus)[8]都为墨天牛属。

目前,在辽宁疫区有效控制云杉花墨天牛种群密度是阻断松材线虫病传播的主要防治手段。而诱捕天牛成虫是目前公认的降低虫口密度、监测松材线虫,保护松林健康的有效的技术手段[9-10]。诱捕器应用的主要原理是利用对天牛有趋性的化学信息物质,在成虫扬飞期对天牛进行诱杀。然而不同种类的天牛对同种化学物质的趋性不同,也就是说同种诱捕剂成分对不同种类天牛的诱捕效果也存在差异。因此,本研究测定了不同成分诱芯对云杉花墨天牛的引诱作用,包括在南方疫区普遍用来防治松墨天牛的诱捕器诱芯,以及针对云杉花墨天牛的专性诱捕器诱芯以期明确这些种类的诱芯对云杉花墨天牛的诱捕效果,为辽宁地区松材线虫病防治策略的制定提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试样地

辽宁省抚顺市大伙房实验林场(124°6′~124°25′E,41°54′~41°50′N),地处中温带,属大陆性季风气候,属长白植物区系,兼有华北植物群落[11]。试验地松林为油松(Pinustabuliformis)人工纯林,林龄25 a。

1.2 试验材料

3种供试诱芯,分别为APF-Ⅰ型诱芯,ZL-Ⅰ型诱芯,F-2型诱芯。其中ZL-Ⅰ型诱芯为云杉花墨天牛的诱芯,另两种诱芯为南方疫区防治松褐天牛的诱芯(表1)。采用的诱捕器为ZM-80十字交叉型天牛诱捕器。

表1 供试诱芯

1.3 试验方法

诱捕器的设置:采用固定挂设法,在供试样地选择林内或林缘的开阔地带悬挂诱捕器,3种诱捕器为一组,共设5组,即5个重复。每种诱捕器间的距离为10 m,每个重复间的空间距离为50 m,诱捕器底部离地面高度为1.5 m,以确保诱捕效果[10-12]。

天牛收集及诱芯更换:选择云杉花墨天牛成虫羽化高峰期(2019年6月中旬—8月上旬)进行调查,每隔2 d收集1次诱捕器内的天牛,并将3种诱芯的位置进行顺时针调换。

天牛的形态学鉴定:将收集到的天牛成虫带回实验室统计数量并鉴定,随后置于体积分数75%乙醇中保存。天牛成虫的鉴定参考《东北天牛志》[1]、《中国经济昆虫志:鞘翅目天牛科(一)》[13]、《中国经济昆虫志:鞘翅目天牛科(二)》[14]、《中国经济昆虫志:鞘翅目天牛科(三)》[15]和《辽宁甲虫原色图鉴》[16]等书籍和文献资料,从体色、体长、鞘翅斑纹、小盾片、前胸背板和触角等形态特征对天牛成虫样品进行鉴定。

云杉花墨天牛成虫体长11~22 mm,体宽3~6 mm。鞘翅基部一下绒毛较浓密,呈棕褐色,并杂有许多淡黄色或白色斑点,这些淡斑隐约地排列成3条横带。小盾片密被淡黄色绒毛,中央留出1条光滑纵纹。前胸背板中区前方有2个较显著的黄色小斑点,有时后方还有2个更小的斑点。云杉花墨天牛雌雄成虫触角具有明显差异,雌成虫触角黑白相间,长度约为体长的1.3倍;雄成虫触角为黑色,长度约为体长的2倍[1,13-16]。

1.4 数据统计分析

采用Excel软件、IBM SPSS 22.0软件对试验数据进行统计和方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同诱芯对云杉花墨天牛的诱捕效果

供试的3种诱芯均诱捕到大量的云杉花墨天牛,其中ZL-Ⅰ型诱芯引诱到的云杉花墨天牛数量占天牛总量的95.28%,高于其他两种诱芯的诱捕比例,可见ZL-Ⅰ型诱芯对云杉花墨天牛成虫的专一性较强(见表2)。

表2 不同诱芯诱捕云杉花墨天牛的情况

与其他两种供试诱芯相比,ZL-Ⅰ型诱芯诱捕到的云杉花墨天牛的总量最多,为1 211头,其次是APF-Ⅰ型诱芯(835头)和F-2型诱芯(549头)(见表2)。而且,在相同时间内,ZL-Ⅰ型诱芯诱捕到的云杉花墨天牛平均量显著高于其他两种诱芯诱捕到的云杉花墨天牛平均量或者无显著差异(见表3)。由此可见,ZL-Ⅰ型诱芯对云杉花墨天牛成虫的诱捕能力也较强。

表3 不同诱芯单个诱捕器诱捕云杉花墨天牛的情况

2.2 不同诱芯对云杉花墨天牛雌雄成虫的诱捕效果

本次试验共诱捕到云杉花墨天牛成虫2 595头(雄成虫1 963头,雌成虫632头),雌雄比为1∶3.11,3种诱芯均对雄成虫捕效果更好。APF-Ⅰ型诱芯、ZL-Ⅰ型诱芯和F-2型诱芯诱捕云杉花墨天牛成虫的雌雄比分别为1∶2.46、1∶3.59和1∶3.32,可见ZL-Ⅰ型诱芯对云杉花墨天牛雄成虫的诱捕能力最强(见表4)。

表4 不同诱芯诱捕云杉花墨天牛雌雄成虫的情况

3 结论与讨论

本研究测定了3种不同成分诱芯对云杉花墨天牛的引诱作用,证实这3种诱芯对云杉花墨天牛成虫均有较好的诱捕效果,且均对云杉花墨天牛雄成虫的诱捕效果更好,其中ZL-Ⅰ型诱芯对云杉花墨天牛诱捕的专一性、诱捕能力均优于其他两种松墨天牛诱芯。

天牛类害虫由于其幼虫期和蛹期均隐蔽在树干内部生活,用于防治的药剂难以接触到虫体,增加了防治难度。由于天牛成虫期较长,扬飞在外进行补充营养和完成交配产卵,利用诱捕剂诱杀成虫是林间防治天牛类害虫的有效方法[17-18]。许多研究证实,在松材线虫病疫区采用诱捕器诱杀媒介天牛能够有效地控制其种群数量,从而达到防治松材线虫病传播扩散的目的[9-10,19]。松材线虫病媒介天牛诱捕器诱芯成分主要有天牛聚集信息素和寄主树木挥发物质两大类。松墨天牛[20]和云杉花墨天牛[21]雄虫产生的2-十一烷氧基-1-乙醇(2-undecyloxy-1-ethanol)聚集信息素对松墨天牛和云杉花墨天牛均具有较好的引诱作用,目前以2-undecyloxy-1-ethanol为主要成分的APF-Ⅰ型诱芯得到了较为广泛的应用[22]。对松墨天牛成虫具有引诱作用的寄主植物挥发物质主要是是单萜烯类和倍半萜烯类,其中α-蒎烯是松墨天牛最主要的引诱物质[23],同时衰弱木释放的乙醇对松墨天牛也具有较好的吸引作用[17],因此α-蒎烯和乙醇作为引诱松墨天牛的关键化合物和增效物被广泛应用于诱捕剂中[21]。目前,在我国松材线虫病疫区推广应用的松墨天牛诱捕剂主要有6种[24],它们可分为聚集信息素[25]、植物源[26]或植物源与聚集信息素相混合的诱捕剂[27];在以辽宁为代表的北方松材线虫病疫区,针对云杉花墨天牛的诱捕剂仅有ZL-Ⅰ型聚集信息素诱芯已经商品化并进行推广应用。

本研究是首次在北方松材线虫病疫区对不同诱芯引诱云杉花墨天牛的防效进行研究。供试3种诱芯中,APF-Ⅰ型诱芯和F-2型诱芯是在南方松材线虫病老疫区对松墨天牛具有较好诱捕效果的诱芯,ZL-Ⅰ型诱芯成分是针对云杉花墨天牛的聚集信息素诱芯。分析ZL-Ⅰ型诱芯的诱捕效果优于其他两种供试诱芯的原因可能有以下两点:1)供试3种诱芯的主要防治对象不同,APF-Ⅰ型诱芯和F-2型诱芯的主要作用是象为松墨天牛,而ZL-Ⅰ型诱芯的防治靶标是云杉花墨天牛。2)不同地区的气候和环境存在的差异也会影响诱捕剂的诱捕效果。如APF-Ⅰ型诱芯在我国安徽省、湖北省和四川省等多个疫区对松墨天牛的诱捕量和防治率均有所不同[19,22-24],而将我国南方疫区常用的诱芯用于北方地区,其诱捕效果也会受环境气候因素的影响。在本研究中,供试3种诱芯均对云杉花墨天牛雄成虫的诱捕效果更好,而前人在松墨天牛的研究中发现APF-Ⅰ型诱芯和F-2型诱芯对雌成虫诱捕效果更好[19,22,24],同样的诱芯对不同种类天牛成虫诱捕性比不一致的原因有待进一步研究明确。

目前多采用松墨天牛诱芯防治云杉花墨天牛,云杉花墨天牛专一型诱芯的应用范围十分有限,仅有ZL-Ⅰ型诱芯一种。ZL-Ⅰ型诱芯的有效作用成分为天牛信息素类物质,今后有望通过分析北方疫区红松(Pinuskoraiensis)和油松等主要寄主树种挥发性物质成分,筛选有效引诱成分,研究开发新型植物源诱芯作为信息素类诱芯的有效补充,对控制云杉花墨天牛的种群数量,进而有效地防治松材线虫病在北方疫区的扩散和传播具有重要意义。

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