油松蛀干害虫及其寄生蜂在树干上的垂直分布

杨丽元，刘仁军 ，赵筱菲 ，黄 实 ，华 杰，孙守慧*

（1.沈阳农业大学林学院，沈阳 110866；2.沈阳市森林资源监测中心，沈阳 110136； 3.沈阳市东陵公园,沈阳 110161）

2018年沈阳市东陵公园所辖区域被确定为辽宁省的松材线虫病疫点[1]。油松Pinus tabulaeformis Carr.是该地的主要栽植树种，也是遭受松材线虫Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer)危害的主要寄主树木。该树种适应性强，树姿雄伟，自然分布范围广，在造林和绿化中应用广泛，是我国北方干旱-半干旱地区的主要造林树种。蛀干害虫因其隐蔽性强、受外界环境因子的影响小，是我国林业上最难防治的一类害虫[2,3]，沈阳地区油松蛀干害虫的一些种类，如云杉花墨天牛 Monochamus saltuarius (Gebler)、褐梗天牛Arhopalus rusticus (Linnaeus)、小灰长角天牛Acanthocinus griseus (Fabricius)、脊鞘幽天牛Asemum striatum(Linnaeus)等还能传播或携带松材线虫病[4]。近年来，沈阳市东陵公园的油松，尤其是成、过熟林和具有历史价值的古树名木，正遭受蛀干害虫和松材线虫病的双重威胁。

现阶段蛀干害虫的防治还是以喷洒化学农药或打孔注药为主，对环境污染较大。寄生性天敌昆虫能够自行搜索、发现并寄生蛀道内的害虫，是控制蛀干害虫最重要的自然因子[5-7]。油松蛀干害虫的寄生性天敌种类繁多，主要是寄生蜂和寄生蝇，如管氏肿腿蜂 Scleroderma guani Xiao et Wu、川硬皮肿腿蜂 S.sichuanensis Xiao、日本肿腿蜂S.nipponicus Yuasa、海南硬皮肿腿蜂S.hainania Xiao、始刻柄茧蜂Atanycolus initiator (Fabricius)、脂象甲隐腹茧蜂Calyptus satai Watanabe、大颚茧蜂Cosmophorus klugi Ratzeburg、尼氏矛茧蜂 Doryctes nixoni Watanabe、小蠹小脉茧蜂 Ecphylus hattorii、赤腹深沟茧蜂 Iphiaulax impostor Scopoli、斑头陡盾茧蜂Ontsira palliatus Cameron、天牛柄腹茧蜂Spathius radzayanus Ratzeburg、肿腿金小蜂Cleonymus sp.、长痣罗葩金小蜂Rhopalicus tutela Walker、天牛兜姬蜂Dolichomitus makamurai Uchida、马尾姬蜂Megarhyssa sp.、尖尾蝇Lonchaea scutellaris Rondani、弼寄蝇Billaea sp.等[7-14]。目前，沈阳地区的油松蛀干害虫的寄生性天敌种类还不清楚。本文对沈阳市东陵公园的油松蛀干害虫及其寄生性天敌昆虫的种类和在树干上的垂直分布情况进行了研究，明确了本地油松蛀干害虫及天敌的发生情况，对于指导本地蛀干害虫防治和开发利用昆虫天敌资源都具有重要的意义[15-21]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

养虫笼、斧头、油锯、化学试剂（NaOH、甘油、无水乙醇等）、自封袋（6号、10号）、记号笔，滤纸，镊子、昆虫针、体式显微镜（Nikon SMZ745T）、离心管（4.0和10.0 mL）、玻璃器皿（培养皿、三角瓶、试管、烧杯等）等。

1.2 试验方法

1.2.1 虫害疫木 在沈阳东陵公园挑选林龄70 a左右，树高10.0～12.0 m且有明显蛀干害虫危害迹象（产卵痕、羽化孔、排粪孔、木屑包、啄木鸟啄痕等）的油松枯立木或濒死木。

1.2.2 木段解剖法 3月初，选取秋、冬季伐除的虫害疫木木段进行解剖试验，分别取树干基部（树干高度2.0 m以下）、中部（树干高度4.0～6.0 m）和端部（树干高度8.0～冠梢）木段共24段，用油锯截成0.3 m左右的小段后用斧头劈开，将解剖出的天牛幼虫分别编号并装入指型管中带回实验室后鉴定种类，统计数量。

1.2.3 林间木段套笼饲养法 养虫笼以铝合金做框，30目钢丝网做罩，长、宽、高规格为1.2 m×0.7 m×0.5 m，共25只，分成5组，每组装1株疫木。4月初，选取5株虫害疫木，用油锯每1.0 m为1段锯开，从树干基部开始编号，并按顺序每两段装入1个养虫笼中并编号。每2 d对养虫笼羽化的蛀干害虫及寄生性天敌收集和记录1次。统计完的成虫标本浸泡于75 %的酒精溶液中，置于4 ℃冰箱内保存，供进一步核查。

1.3 数据统计与分析

根据各物种的重要值确定不同高度油松木段中蛀干害虫和寄生性天敌昆虫的优势种群[22]。利用Mircosoft Excel 2017和SPSS 17.0软件对试验数据进行相关统计分析。

重要值＝相对密度＋相对频率；相对密度（%）＝某物种个体数/全部物种个体数×100%；相对频率（%）＝某物种出现频率/全部物种出现频率×100%。

2 结果与分析

2.1 油松主要蛀干害虫及寄生性天敌的种类及羽化期

2019年3月沈阳市东陵公园油松木段的幼虫解剖发现，主要为松皮天牛、褐梗天牛和小灰长角天牛3种。褐梗天牛的数量最多，松皮天牛次之，小灰长角天牛最少，分别为373头、91头和29头。

4—10月，从养虫笼木段中持续收集羽化的蛀干害虫及其寄生性天敌共4科（亚科）11种如表1。另外，还发现有少量寄生蝇羽化（具体种类未能鉴定）。寄生蜂的外部形态如图1。

图1 油松蛀干害虫的4种寄生蜂形态特征Fig.1 Morphological characters of four parasitic wasp of wood-boring pests in P.tabulaeformis

套笼试验的蛀干害虫羽化时间如图2。4月下旬—5月中旬为小蠹羽化期。黄色梢小蠹从4月22日首次出现，至6月12日最后收集到，持续约1个月时间，其羽化高峰集中在5月中、下旬，历时约15 d。横坑切梢小蠹从4月22日首次出现，至5月4日最后收集到，持续约半个月时间；其羽化高峰集中在5月上旬。红松根小蠹羽化量总体很少，整个调查周期共捕获3头。脊鞘幽天牛在整个调查周期只捕获1头，5月22日羽化。松皮天牛从4月22日首次出现，至6月16日最后收集到，持续约2个月时间；其羽化高峰集中在4月下旬—5月上旬，历时约20 d。小灰长角天牛从5月25日—9月20日零星出现，持续约4个月时间，5月25日和7月19日出现2次羽化小高峰，分别为日羽化3头和4头。褐梗天牛从6月5日—9月28日零星出现，持续约3个月时间。

套笼试验4种寄生蜂的羽化时间如图3。黑角拟皱姬蜂的羽化时间相对集中，整个调查周期内仅收集到两次，其中5月9日收集到3头，5月11日收集到1头。定山皱背姬蜂的羽化时间也相对集中，整个调查周期内仅收集到两次，其中5月4日收集到14头，5月9日收集到1头。始刻柄茧蜂的发生量较大，且羽化时间相对集中，自4月26日—5月30日，历时约1个月时间，其中5月11日和5月17日出现两次羽化高峰。柄腹茧蜂从4月26日—7月19日零星出现，历时约3个月时间，其中6月5日和6月23日出现两次小高峰。

2.2 套笼法羽化蛀干害虫和寄生性天敌的优势种排序

对套笼法羽化的7种蛀干害虫和4种寄生蜂进行重要值分析如表2，优势种排序如下：蛀干害虫的排序依次为黄色梢小蠹、横坑切梢小蠹、松皮天牛、褐梗天牛、小灰长角天牛、红松根小蠹和脊鞘幽天牛。寄生蜂的排序依次为始刻柄茧蜂、柄腹茧蜂、定山皱背姬蜂和黑角拟皱姬蜂（表2）。

表2 蛀干害虫和寄生蜂在油松中分布优势排序Table 2 Advantage sort of wood-boring pests and parasitic wasp in P.tabulaeformis

2.3 主要蛀干害虫及寄生性天敌在油松树干上的垂直分布

2.3.1 秋、冬季伐除的松材线虫病油松疫木天牛幼虫的垂直分布规律 2019年3月对秋、冬季伐除的松材线虫病油松疫木采用木段解剖法对天牛幼虫的统计结果如表3。

表3 油松不同高度天牛幼虫的种类及虫口密度Table 3 Species and population density of longicorn larvae in different height of P.tabulaeformis

经鉴定，共解剖出松皮天牛、褐梗天牛和小灰长角天牛3种幼虫，松皮天牛和小灰长角天牛的幼虫在不同部位的虫口密度没有明显差异（P＞0.05）；褐梗天牛的幼虫在基部虫口密度最大，与中部和端部的差异极显著（P＜0.01）。

2.3.2 套笼法羽化蛀干害虫和寄生性天敌的成虫在油松树干上的垂直分布 2019年4—10月，对林间套笼法羽化出的7种蛀干害虫成虫和4种寄生性蜂数量进行鉴定和统计如图4。黄色梢小蠹在2.0～10.0 m的油松树干中均有分布，以4.0～10.0 m的范围较多，在油松树干中、上部占据生态位优势；横坑切梢小蠹在2.0～4.0 m的油松树干数量最多；红松根小蠹的数量较少，仅在0.0～8.0 m的树干中有零星分布；小灰长角天牛几乎在油松树干各个高度均有分布；褐梗天牛在油松树干0.0～8.0 m的高度均有分布，且以0.0～2.0 m的范围最多，在油松树干下部占据生态位优势；松皮天牛在油松树干各个高度均有分布，在油松树干各个高度分布相对均匀。脊鞘幽天牛的数量最少，羽化于6.0～8.0 m的高度的油松木段中。

图4 蛀干害虫和寄生蜂在油松上的垂直分布热图Fig.4 Wood-boring pests and parasitic wasps’ vertical distribution heat map in P.tabulaeformis

黑角拟皱姬蜂数量最少，且集中分布于油松树干0.0～6.0 m的范围；始刻柄茧蜂数量最多，以0.0～4.0 m的范围最多；定山皱背姬蜂数量较少，在油松树干2.0～10.0 m的高度分布，以4.0～6.0 m的范围最多；柄腹茧蜂在油松树干各个高度均有分布，且以4.0～10.0 m的范围偏多。

3 讨论

本研究在项目团队采用松墨天牛诱芯对沈阳市松材线虫病疫区鞘翅目昆虫扬飞规律研究的基础上[4]，进一步通过幼虫解剖和木段套笼的方法研究蛀干害虫的种类及天敌的发生与分布情况。木段解剖和饲养的结果会更直接地反映出蛀干害虫的真实发生情况，因为诱捕试验还会受到蛀干害虫的趋性及成虫飞行能力的影响。因此，一些试验结果会有所不同。如本研究在天牛的优势种上松皮天牛占优势，而诱捕试验褐梗天牛为优势种。木段套笼试验的蛀干害虫羽化期和诱捕试验结果基本一致。

4种天牛在油松树干0.0～10.0 m的高度均有分布。脊鞘幽天牛主要分布于油松树干上部，且数量很少。松皮天牛在油松树干各个高度均有分布，且以中部6.0～8.0 m的范围内最多。褐梗天牛在油松树干0.0～8.0 m的高度均有分布，且以下部为主，稍不同于褐梗天牛幼虫和成虫在油松上主要集中聚集在某个高度，然后随着高度增加或接近地面而密度降低[23]。3种小蠹在油松树干0.0～10.0 m的高度均有分布。黄色梢小蠹主要分布在油松木段中上部4.0～10.0 m处，下部只有少量。横坑切梢小蠹主要分布于油松木段中下部，在2.0～4.0 m的油松树干上集中为害，与沈绍伟等[24]报道“梢转干”后危害部位一致。红松根小蠹量少，且以下部分布为主，此结果与前人报道的根小蠹多发生于树桩和枯死树的基部，也发生于原木与地面接触的部位一致[25,26]。

4种寄生蜂在油松树干0.0～10.0 m的高度均有分布，总体以中下部为主。黑角拟皱姬蜂数量最少，且集中分布于油松树干0.0～6.0 m的范围内；定山皱背姬蜂数量较少，在油松树干2.0～10.0 m的高度分布，且以4.0～6.0 m的范围内最多；柄腹茧蜂在油松树干各个高度均有分布，且相对均匀；始刻柄茧蜂数量最多，且0.0～6.0 m多于6.0～10.0 m的范围，在油松蛀干害虫防控中占据绝对优势，与前人报道其为天牛、象甲、小蠹虫、吉丁虫，透翅蛾等幼虫的外寄生天敌，寄主范围广一致[27,28]。

本研究初步明确了油松不同部位木段中的蛀干害虫和寄生蜂的种类和数量，接下来需要深入研究寄生蜂与寄主害虫的对应关系及其寄生能力，为沈阳地区油松的蛀干害虫生物防治探索新途径。

致谢：感谢国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站盛茂领研究员在寄生性天敌标本鉴定方面给予的帮助！