王悦,王建军,李德全,栾庆书,魏建荣
(1.河北大学生命科学学院,生命科学与绿色发展研究院,河北 保定 071002;2.辽宁省林业科学研究院,辽宁 沈阳 110032;3.辽宁省凌海市自然资源局,辽宁 凌海 121200)
白蜡窄吉丁AgrilusplanipennisFairmaire,又名花曲柳窄吉丁、梣小吉丁,属鞘翅目Coleoptera吉丁甲科Buprestidae,主要危害木犀科Oleaceae白蜡属Fraxinus树木,近年来在辽宁、吉林、河北、天津和北京等地均有危害,在美国危害更为严重[1]。白蜡吉丁啮小蜂TetrastichusplanipennisiYang属膜翅目Hymenoptera小蜂总科Chalcidoidea 姬小蜂科Eulophidae啮小蜂属Tetrastichus,是白蜡窄吉丁幼虫期的一种容性群聚性内寄生蜂[2],每寄主上可羽化出56~92头成蜂[3],国内已知分布于北京、辽宁、吉林和黑龙江,国外分布于俄罗斯[1-2]。
白蜡吉丁啮小蜂在辽宁1 a发生3代,越冬代羽化成蜂的雌雄性比为0.97∶1,每寄主平均出蜂量为64头,寄生率约为7.6%[2]。但也有报道白蜡吉丁啮小蜂的成蜂雌雄性比平均为3.04∶1,越冬代寄生率为42.86%,4月至5月中旬寄生率逐渐升高,最高达76.92%,寄生率平均为35.72%[4];另有报道在采集的296头白蜡窄吉丁幼虫中,该蜂的自然寄生率为68.6%[5];还有报道白蜡吉丁啮小蜂的寄生率约为32%~65%,雌雄性比为2.5∶1[3]。美国马里兰州人工释放白蜡吉丁啮小蜂后的寄生率达到了11.6%[6]。由于前人研究的数据相差较大,为搞清楚白蜡吉丁啮小蜂对白蜡窄吉丁的自然控制效果,同时为人工扩大其种群规模提供理论指导,笔者在辽宁省选择一处受白蜡窄吉丁危害较为严重的苗圃,对该小蜂的寄生情况进行调查。
1.1调查地点 辽宁省凌海市锦州林丰绿化有限公司的苗圃,占地约1 hm2,树种为绒毛白蜡Fraxinusvelutina,树龄约4 a,高3 m,白蜡窄吉丁危害较为严重。
1.2研究方法 于2019年4月中旬,以平行线法在苗圃选择受害树,从距离地面20 cm处起始截取长约1.4~1.5 m的受害树树段带回室内,共计59段。将树段切口封蜡后罩笼饲养,观察白蜡窄吉丁成虫羽化和寄生性天敌的羽化情况,鉴定寄生蜂的种类。待成虫全部羽化后,仔细检查并记录树干上寄生蜂成虫的羽化孔与吉丁成虫的羽化孔数量,然后将树干的树皮全部剥离,记录每根木段上未羽化的吉丁数量。
为便于统计分析,根据受害木段上的白蜡窄吉丁数量,将受害树木段进行分级(表1)。
1.3数据处理 比较不同危害级别间白蜡窄吉丁成虫羽化率和白蜡吉丁啮小蜂寄生率,先采用反正弦Arcsin进行归一化处理,再采用单因素多重比较(One way ANOVA)中的方差齐性(Tukey HSD)或方差非齐性(Dunnett T3)进行差异性检验(P<0.05)。
寄生率(%)=白蜡窄吉丁被寄生虫口数量/白蜡窄吉丁虫口数量×100
2.1白蜡窄吉丁成虫羽化率 白蜡树段上的白蜡窄吉丁平均虫口密度为(59.15±6.08)头/株。不同受害级别木段上白蜡窄吉丁的羽化率最低73.61%,最高83.27%;不同受害级别木段间的白蜡窄吉丁羽化率差异不显著(F=0.86,df=5,53,P>0.05)(表1)。
2.2白蜡吉丁啮小蜂寄生率 寄生同一寄主个体的多头白蜡吉丁啮小蜂大多是从同一个羽化孔爬出来,未发现白蜡吉丁啮小蜂寄生白蜡窄吉丁幼虫后但未成功羽化的现象,因此统计寄生蜂的新羽化孔数量即可获得白蜡窄吉丁的被寄生数量。总体上,白蜡吉丁啮小蜂对白蜡窄吉丁的平均寄生率为(9.25±1.78)%,有蜂株率为80%。在白蜡窄吉丁危害级别较低的树干上,白蜡吉丁啮小蜂的寄生率较高,如在受害级别为Ⅰ级的树段上,平均寄生率为19.44%(表1),个别树干上的寄生率达到87.5%。总体来看,随着每木段上害虫虫口数量的增加,寄主树的受害级别加大,白蜡吉丁啮小蜂的寄生率趋于稳定,其标准误也逐渐降低,但是各受害级别树段间小蜂寄生率差异并不显著(F=1.37,df=5,53,P>0.05)(表1)。
表1 不同受害级别绒毛白蜡树上的白蜡窄吉丁成虫羽化率和白蜡吉丁啮小蜂寄生率Tab.1 Emergence rate of A. planipennis adult and parasitism rate of T. planipennisi on F. velutina with different infected levels by A.planipennis
注:表中数据为均值±标准误。同列不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05),同列相同小写字母表示组间差异不显著(P>0.05)。
Note:Data in the table are means±standard error.Different lowercase in the same column indicates significant difference between groups (P<0.05),same lowercase in the same column indicates no significant difference between groups(P>0.05).
研究显示,在其嗜食寄主绒毛白蜡不同受害级别树段上,白蜡窄吉丁的成虫羽化率平均在70%以上,越冬代白蜡窄吉丁保持着较高的羽化率,越冬死亡率都很低,说明寄主树木对白蜡窄吉丁抗性较低,这可能是该虫容易暴发成灾的原因。越冬代白蜡吉丁啮小蜂的平均寄生率为9.25%。在害虫密度低的情况下,可供小蜂产卵的寄主数量少,导致害虫被寄生的相对概率较高,但由于该级别(9根树段)每树段白蜡窄吉丁的虫口数量较少,因此寄生率的标准偏差很大,达到30.69%,并不能真实反映该受害级别树段上的寄生率水平。随着树干受害级别的增加,寄生率随之降低,如受害级别达到第Ⅴ级时,每木段上的白蜡吉丁啮小蜂平均寄生率只有6.7%,最高寄生率为12.38%,最低寄生率为1.15%,虽然该受害级别每木段白蜡窄吉丁的平均虫口数量达到(93.5±3.28)头,可供小蜂产卵的寄主数量多,但在母蜂数量有限的情况下,害虫被寄生的相对概率反而较低。
在辽宁,白蜡窄吉丁从7月上旬至10月中旬一直呈幼虫状态,白蜡吉丁啮小峰从5月中旬至10月上旬可以发生3代成虫,随着时间的推移,白蜡吉丁啮小蜂的种群数量将会逐渐增大,寄生率可能会逐渐升高,自然控制作用明显[2]。不过,白蜡吉丁啮小蜂的寄生率也可能受到寄主树种类的影响,在白蜡窄吉丁喜食的寄主树上寄生率可能更高[7]。
白蜡吉丁啮小蜂寄生寄主幼虫时,由雌蜂刺透树皮将卵产在寄主体内,但由于白蜡吉丁啮小蜂个体小,无法刺透较厚树皮产卵,因而只对小树和树皮较薄的白蜡树上的寄主幼虫具有良好的控制作用。美国于2003年引进白蜡吉丁啮小蜂,2007年被批准进行野外释放,持续监测结果表明,密歇根州的一个放蜂点的寄生率从2009年的1.2%上升到2012年的21.2%[1,8],马里兰州于2009—2014年在19个调查点的平均寄生率达到11.6%,有蜂株率达到41.7%,需要指出的是,被调查的寄主树胸径平均在16 cm 以下[6]。
在自然界,寄生蜂的寄生率会随着寄主植物的种类、寄主的种类和密度、寄主的发生时间,寄生蜂自身的生物学、发生数量,以及寄主与寄生蜂的相对数量、气象因子等而发生变化,因此不同时间、地点、人员对某一种天敌寄生率的调查可能会得出不同结论,尤其是对所处生态环境较为复杂的林木害虫寄生蜂。笔者从寄主不同虫口密度角度研究了天敌昆虫在野外的自然寄生情况,为客观评价白蜡吉丁啮小蜂对白蜡窄吉丁的生物控制作用奠定了基础。