何俊华双短姬蜂生物学特性初步观察

闫家河，刘经贤，王越，杨启萌，林正强，武海卫

(1.商河县林业保护和发展中心，山东 商河 251600；2.华南农业大学植物保护学院昆虫学系，广东 广州 510642；3.国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站，辽宁 沈阳 110034；4.商河县气象局，山东 商河 251600；5.山东省林业科学研究院，山东 济南 250014)

白蜡外齿茎蜂StenocephusfraxiniWei是危害美国红梣Fraxinuspennsylvanica、绒毛白蜡F.velutina、水曲柳F.mandshurica等多种白蜡树的重要蛀梢害虫[1-2]。笔者在调查白蜡外齿茎蜂天敌过程中发现，何俊华双短姬蜂BicurtahejunhuaiLiu,Yan &Broad(膜翅目Hymenoptera姬蜂科Ichneumonidae茎姬蜂亚科Collyriinae)[3]在辽宁省沈阳市种群数量大、寄生率高。鉴于该蜂生物防治应用前景广、潜力大，对其生物学特性进行了初步观察。

1 材料与方法

1.1材料仪器 野外应用高枝剪、捕虫网、95%～100%乙醇、试管、培养皿、广口瓶、纱网袋(60/80目)等采集观察，用数码照相机拍摄生境图片；室内采用体视显微镜OLYMPUS-SZX7-1063、CCD成像系统(北京斯内克创新科技有限公司生产)测量和拍摄图片。

1.2何俊华双短姬蜂分布调查

1.2.1采集调查时间和地点 2015—2020年，主要在冬春季节的12—翌年5月，先后在22个省(自治区、直辖市)，各选取1～5个市(县、区)的城镇和村居的街道、公园、校园、四旁、苗圃等，每个地点视白蜡树的种类、数量等情况，用高枝剪剪取白蜡树冠不同方位、高度的白蜡外齿茎蜂受害枝条20～100枝不等，调查白蜡外齿茎蜂天敌分布情况。

1.2.2天敌姬蜂的获取和鉴定 各地采集的受害枝条，首先在现场剖检，发现的姬蜂幼虫或蛹，带回山东商河县林业有害生物天敌繁育中心，放入培养皿或试管中，定期用吸水棉球保湿直至羽化出成虫；对各地落叶后采集的受害枝条，基部放到水盆中吸水6～12 h后，分别标记放入塑料袋，相对密封保湿；翌年3—4月自塑料袋取出，一部分放在室内，另一部分放入室外树枝套纱网袋内；自然羽化出天敌姬蜂成虫后，分别放入95%～100%乙醇保存，进行种类鉴定。

1.3何俊华双短姬蜂生物学特性观察 2018—2020年，先后11次在辽宁省沈阳市区6个地点采集白蜡外齿茎蜂的受害枝条(表1)。在美国红梣、花曲柳Fraxinusrhynchophylla、水曲柳等树冠中下部的东西南北不同方位，用高枝剪剪下当年生新发嫩梢、带叶枝条或自然落叶后枝条，现场剖检，调查何俊华双短姬蜂的发育状况。同时，将有虫枝条带回山东商河套袋保湿，一部分进行剖检，一部分放入实验室室温下保存，另部分在室外树枝纱网袋内保存，自然羽化出茎蜂、姬蜂。将每天羽化出的何俊华双短姬蜂成虫，放入野外白蜡树枝条上的大纱网袋内，每天早、中、晚3次观察统计成虫的活动习性。5月上旬姬蜂成虫羽化高峰期，在沈阳市区扫网采集和统计白蜡外齿茎蜂与何俊华双短姬蜂数量。剖检枝条，用细昆虫针挑破茎蜂卵查找姬蜂卵；用医用手术刀片将不同龄期的茎蜂幼虫头壳切下，用刀背从腹末向头部方向推挤，仔细查找和获取混在体液中的姬蜂幼虫，用自动测量软件在体视显微镜下观察、拍摄；记录显微镜放大倍数。对发育完全、脱出寄主体外的姬蜂老熟幼虫和预蛹，置于培养皿中在室温条件下保存，观察蛹、成虫发育进度等。统计沈阳市区不同地段白蜡中下部树冠不同方位采集剖检的受害枝条内寄主幼虫及其体内姬蜂幼虫与预蛹、枝条内自然羽化的茎蜂与姬蜂成虫等，计算林间平均寄生率、姬蜂雌性比、幼虫卵泡比例等。

表1 沈阳市区采集调查何俊华双短姬蜂情况Tab.1 Field investigation of Bicurta hejunhuai from downtown of Shenyang city

2 结果与分析

2.1何俊华双短姬蜂分布 野外采集调查初步明确，白蜡外齿茎蜂在我国东北、华北、华东、西北等地区广泛分布；其寄生性天敌何俊华双短姬蜂在辽宁省的沈阳市、辽阳市、海城市、大连市，内蒙古自治区呼和浩特市，黑龙江省哈尔滨市，吉林省长春市有分布(表2)。

表2 白蜡外齿茎蜂及何俊华双短姬蜂分布地调查Tab.2 Distribution investigation of Stenocephus fraxini and Bicurta hejunhuai in China

2.2何俊华双短姬蜂生活史 何俊华双短姬蜂在辽宁沈阳1 a发生l代，以预蛹在白蜡树1 a生枝条髓部的白蜡外齿茎蜂蛹室内越冬。翌年3月下旬开始化蛹，4月上旬大部分为白蛹期，4月中下旬为白蛹和黑蛹混合期；4月末开始出现成虫(2019年5月中旬为成虫羽化高峰期，2020年气温较高，5月上旬为成虫羽化高峰期)；5月中下旬为幼虫孵化盛期，幼虫在寄主幼虫体内生长发育，直至10月下旬至11月中旬成熟后钻出寄主体外，以预蛹在茎蜂蛹室内越冬(图1)。

+，成虫Adult；☉，卵Egg；-，幼虫Larva；○，蛹Pupa；△，越冬预蛹Overwintering prepupa图1 何俊华双短姬蜂生活史(辽宁沈阳 2019—2020)Fig.1 Life history of Bicurta hejunhuai (Shengyang city of Liaoning,2019—2020)

2.3何俊华双短姬蜂生活习性

2.3.1成虫习性

2.3.1.1 羽化 姬蜂成虫发育成熟羽化后，先在寄主蛀道蛹室内停息，待天气晴好，最高气温20 ℃左右时，在寄主幼虫提前咬好的红褐色晕圈正中部位(蛹室前端上方的预羽化孔处)，咬一近圆形小孔，顶开孔盖从枝条内钻出。羽化孔直径1.52(1.04～1.96)mm，明显小于寄主白蜡外齿茎蜂成虫的羽化孔径1.93(1.30～2.52)mm。成虫钻出枝条后，逐渐抖落体上粉屑，在枝叶上爬行，进而飞舞、活动。多数雄蜂先于雌蜂羽化，后期羽化的大部分为雌蜂。成虫羽化后，先取食白蜡树枝梢间的露珠或附近蜜源植物花粉补充营养，再行交配和产卵。

2020年4—5月自沈阳市采集带回商河县，放在野外树上的受害枝条中共羽化32头姬蜂成虫，在9:00—12:00羽化最多(表3)。

2.3.1.2 活动与栖息 在沈阳市区，2020年5月1—2日，少量姬蜂成虫8:00前即开始在树冠间短距离飞行；9:00—12:00为活动高峰期；12:00—15:00树冠间飞舞的成虫数量明显减少。成虫一般在树冠枝叶周围飞舞，并在枝梢叶间不断起落、爬行。由于茎蜂与姬蜂成虫同期发生，两者体型大小及色泽相近，在树冠间飞舞时不易区分，但在叶片或枝条表面静栖时，两者形态差异明显。姬蜂成虫经常腹部向上斜伸，与栖息物体表面呈15°、25°或45°；后足向两侧撇开，两足大多呈160°～170°，有时呈80°～90°；而茎蜂成虫栖息时，腹部平贴，3对足均紧抓枝条或叶面，偶尔后足撇开，一般呈180°。

表3 不同时间何俊华双短姬蜂成虫羽化数量Tab.3 Emergence number of Bicurta hejunhuai adult at different times

2.3.1.3 雌性比与寄生率 2018—2020年不同时间采集的枝条中，累计采集茎蜂244头，姬蜂320头，平均寄生率56.7%；累计获得姬蜂蛹或成虫177头，其中雌虫87头，雌性比平均0.49，详见表4。

2.3.1.4 寿命 沈阳市有虫枝条中自然羽化的成虫，在野外白蜡树枝条纱网袋中，日均气温10.6 ～ 14.5 ℃，未补充营养条件下，42头雌成虫和31头雄成虫的寿命见表5。由表5知，未提供补充营养条件下，雌成虫寿命1.5～7.0 d，平均3.5 d；雄成虫寿命1.5～5.5 d，平均3.2 d。观察到1头取食10%蜂蜜水的雌成虫，在林间存活达9 d。

牙龈黑色素沉着(gingival melanin pigmentation，GMP)是由牙龈组织中的黑色素母细胞所分泌的黑色素颗粒沉积在牙龈黏膜的基底层及固有层所致[5]。黑色素、胡萝卜素、胆红素、血红素和金属等均能引起口腔黏膜的色素沉着，其中人体黑色素的含量对黏膜和皮肤的颜色影响较大，而牙龈颜色和皮肤颜色之间存在相关性。有研究表明，肤色黝黑者及黑种人的牙龈更容易出现色素沉着，并且以上颌前牙区牙龈出现色素沉着的比例最高，而在后牙区则显著下降[6-8]。孙俊[9]用分光光度计测量不同民族牙周健康者的牙龈颜色时发现，藏族人群的牙龈颜色最偏红，饱和度最大；汉族人群的牙龈颜色最偏黄，明度值最高。

表4 沈阳市区何俊华双短姬蜂寄生率、雌性比Tab.4 Parasitism rate and female ratio of B. hejunhuai in downtown of Shenyang city

注：标有*的部分成虫数量根据采集枝条上的何俊华双短姬蜂和白蜡外齿茎蜂羽化孔确定。
Note:Number of some adults marked with * was determined according to eclosion hole ofB.hejunhuaiandS.fraxinion collected branches.

表5 不同温度下何俊华双短姬蜂成虫寿命(未补充营养)Tab.5 Longevity of B. hejunhuai adults under different temperatures (without complementary nutrition)

2.3.2幼虫习性 剖检表明，产于寄主体内的姬蜂卵，最早可于5月上旬茎蜂幼虫1龄期孵化，但多数于5月中下旬的茎蜂幼虫2 ～ 3龄期孵化。姬蜂幼虫在茎蜂幼虫体内取食、活动，发育缓慢，历经180 d左右，直到10月下旬至11月中下旬将茎蜂幼虫营养取食殆尽、发育成熟。

姬蜂幼虫老熟至脱出之前，一直在茎蜂体内间歇性蠕动。茎蜂幼虫此时呈明显的细长略弯状，与向腹面自然弯曲的姬蜂预蛹形态相似。脱出时，姬蜂幼虫向茎蜂幼虫头部方向蠕动，茎蜂幼虫腹末逐渐干瘪，最后姬蜂从茎蜂幼虫的胸部背面钻出，茎蜂头壳、皮蜕和尾铗均堆积在姬蜂幼虫的腹末(图2)。姬蜂老熟幼虫脱出后10 h左右成为不动的预蛹，即在茎蜂幼虫老熟前做好的蛹室内越冬，头部朝向蛹室上端羽化孔的晕圈方向。

图2 从茎蜂幼虫体内脱出的姬蜂幼虫Fig.2 Larvae of B. hejunhuai moved out from S. fraxini larvae

剖检70余头茎蜂幼虫表明，10月下旬起，能正常变态为预蛹的茎蜂幼虫均未被姬蜂寄生；而绝大多数被寄生、体内有姬蜂的茎蜂幼虫则呈典型的“S”状[2]或腹末翘起。翌年3—4月或至5月上旬，剖检7头越冬后“S”状茎蜂幼虫，发现其体内均有已经死亡或生命力微弱的姬蜂幼虫。

卵泡是指茎蜂幼虫体表的畸形突出，形态多样，内有姬蜂幼虫的淡白色、半透明泡状物，有的文献称之为包囊(sac-like swellings)[4]。除辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古4省(自治区)被何俊华双短姬蜂寄生的白蜡外齿茎蜂幼虫体表有卵泡外，未在国内其他地区的白蜡外齿茎蜂幼虫体表发现卵泡。卵泡的位置主要在茎蜂幼虫体表的前胸腹面和腹部第8节侧面(图3A，B)，统计茎蜂幼虫体表的34个卵泡，其分布情况见表6。

统计28头有卵泡的茎蜂幼虫，其中有1个卵泡的25头，有2，3，4个卵泡的各1头，即产生卵泡的茎蜂幼虫绝大多数只有1个卵泡。

剖检发现，寄主体内的姬蜂幼虫数量等于或多于卵泡数，表明茎蜂幼虫体内既有卵泡内孵化，也有姬蜂成虫直接产于茎蜂体内的卵所孵化的姬蜂幼虫。1头茎蜂幼虫体内最多有4头中低龄期的姬蜂幼虫。剖检枝条蛀道内被寄生的茎蜂幼虫蛹室，或者10—11月剖检被寄生茎蜂幼虫体内，均只有1头活的姬蜂(预蛹、蛹、成虫)，表明1头茎蜂体内最终仅有1头姬蜂幼虫成活和完成发育。

剖检93头茎蜂幼虫发现，被姬蜂寄生的56头中有卵泡的12头，占被寄生的21.4%，占茎蜂总数的12.9%，表明沈阳市区白蜡树枝条内约10%的茎蜂幼虫体表产生卵泡，而被寄生的茎蜂幼虫约20%产生卵泡。统计205头茎蜂幼虫，有卵泡的21头，占10.2%，与约10%茎蜂幼虫体表产生卵泡的比例基本吻合。

A.卵泡位置Position of sac-like swellings；B.卵泡形态Morphology of sac-like swellings图3 白蜡外齿茎蜂幼虫体表的卵泡Fig.3 Sac-like swellings on the surface of S.fraxini larvae

表6 何俊华双短姬蜂卵泡在白蜡外齿茎蜂幼虫体表分布Tab.6 Distribution of sac-like swellings containing B. hejunhuai larvae on the surface of S. fraxini larvae

3 结论与讨论

何俊华双短姬蜂卵的色泽与白蜡外齿茎蜂卵或幼虫的内容物相似，受剖检手段、观察仪器等条件制约，虽剖检大量茎蜂卵、1～3龄幼虫及幼虫体表的卵泡，却始终未见姬蜂卵，也未能确定姬蜂产卵于茎蜂的具体位置。根据茎蜂和姬蜂成虫发生期同步、寿命较短等情况，推测姬蜂成虫主要产卵于茎蜂卵内，少数产于初孵化的茎蜂幼虫体内或半插于体壁，但均有待今后观察验证。

茎蜂幼虫体壁上的卵泡，并不是单纯的姬蜂卵，因为姬蜂卵内孵化的小幼虫，并不像大多昆虫种类的初孵幼虫那样咬破卵壳钻出卵体外，而是继续在卵泡内生长发育。这与宽额螯蜂DryinuslatusOlmi和久单爪螯蜂AnteonjurineanumLatreille小幼虫孵化后在卵体膨大形成的黑囊内继续发育之情形非常相近[6-7]。姬蜂的卵泡可随着茎蜂幼虫的生长发育增长扩大，但其形态并非固定的长椭圆形、椭圆形，有的很不规则。笔者推测卵泡的产生机理有2种不同成因：1)姬蜂成虫产卵时，并未将卵完全产于茎蜂卵内已孵化成型但不活动的小幼虫体内，而是将卵半插于茎蜂幼虫体壁呈半嵌入状，即卵的一部分在茎蜂幼虫体内，一部分在体外，故而形成卵泡。多次剖检发现，枝条蛀道内初孵化的茎蜂幼虫体表即有卵泡。解剖1头茎蜂幼虫胸部背面的2个卵泡，卵泡完整无孔口，用细昆虫针挑破卵泡，才将包被的2头姬蜂幼虫取出。卵泡内幼虫的营养来源，可能主要通过渗透压使寄主幼虫体液进入卵泡内供姬蜂幼虫取食发育，也可能姬蜂幼虫咬破卵泡内壁形成小孔，体液自然进入使卵泡充盈、饱满。卵泡之所以外形不规则，可能是卵泡内幼虫蜷缩或不同活动方式撑挤卵泡而导致外形发生变化。2)茎蜂幼虫因包囊应激反应而产生卵泡，即茎蜂小幼虫被姬蜂产卵后由于生理免疫作用而形成包囊即卵泡，但姬蜂幼虫具有很强的抗免疫力，最终冲破包囊而进入寄主幼虫体内[4]。

姬蜂与茎蜂协同发育共生，主要体现在2个方面。一是姬蜂幼虫与寄主幼虫历期均较长，两者协同发育。经剖检分析，与白蜡外齿茎蜂老熟幼虫7—8月高温期进入滞育或休眠阶段相似[8]，此期的姬蜂幼虫也进入高温滞育或休眠阶段，寄主与天敌幼虫发育历期均同步延长。二是姬蜂幼虫未在茎蜂幼虫老熟前致死寄主幼虫，而是在茎蜂幼虫老熟、姬蜂幼虫也发育成熟后才致死茎蜂幼虫。在东北地区，茎蜂幼虫因7—8月高温滞育或休眠多未充分老熟，会在气温降低的9—10月继续取食，老熟后做好蛹室，并在蛹室上端咬好仅留存枝梢表皮的预羽化孔[8]，从而为姬蜂成虫正常羽化提供了便利条件，使姬蜂成虫翌年能在蛹室顶端的晕圈处轻松咬一个圆形小孔钻出。

辽宁省沈阳市区几乎所有受害树木的枝条中均饲养出何俊华双短姬蜂，白蜡外齿茎蜂平均寄生率50%以上，显示何俊华双短姬蜂在沈阳市区分布范围广、种群数量大。呼和浩特市，长春市，哈尔滨市的寄生率依次为4.0%(1/25)，28.6%(6/21)，75.0%(3/4)(表2)，除哈尔滨市样本少、数据代表性低以外，呼和浩特市和长春市的均与沈阳市的有明显差距。探讨姬蜂种群数量差异主要原因：一是辽宁省沈阳市水曲柳、美国红梣、绒毛白蜡等树种多、受害率高，白蜡外齿茎蜂数量显著多于吉林省、黑龙江省，故其天敌数量较为丰富、寄生率较高。二是何俊华双短姬蜂可能对高温敏感，气温过高不利于其发育和成活，主要分布于气温低的东北地区。2018年12月在北京市5个区采集的白蜡树受害枝条中，2019年3月先后羽化出86头茎蜂成虫，仅见1头极似何俊华双短姬蜂的预蛹，但其未能化蛹、羽化成虫，故暂不确定该姬蜂在北京市有分布；在天津、河北采集枝条中分别羽化出140，28头茎蜂成虫，亦均未发现何俊华双短姬蜂。

志谢：国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站李涛博士给予指导并帮助采集和拍摄姬蜂幼虫照片；济南市森林保护中心高级工程师夏明辉，商河县林业保护和发展中心王登利、王涛、王晶等协助观察和试验分析。