木材标本蠹虫虫害调查与防治研究

陈松阳，朱培琦，曹秀龙，刘子腾，邱 坚

(1.西南林业大学 材料科学与工程学院，云南 昆明 650224；2. 西南林业大学 林学院，云南 昆明 650224)

1 引言

蠹虫是林木蛀干破坏的主要害虫，野外林区虫害发生较为严重，也是林区虫害防治工作的重点研究对象。对于木材标本来说，虫蛀会影响珍贵标本的长期保存和宏观参考价值，影响木材密度、力学性能和切面纹理。一旦在保存数量较大的封闭空间中发生虫害，其治理工作需长期进行，由于木材标本的特殊性，需要结合实际情况制定方案进行消杀，同时还要考虑到木材标本的保存、标本参考价值和消杀的环境问题，因此对蠹虫虫害的发生规律调查和防治研究很有必要。为此，本文主要对木材标本中蠹虫的发生进行研究，以供参考。

2 环境调查

西南林业大学木材标本馆创建于1960年，位于昆明市盘龙区青云街道，北纬25°3′55″，东经102°45′23″，海拔1950 m，为亚热带高原季风气候，市区年平均气温为15 ℃左右，最热时月平均气温为19 ℃，最冷时月平均气温为7.6 ℃，全年白天平均气温为22℃，夜间平均气温为12 ℃，四季平均湿度为74%[1，2]。

馆内主要以木材标本构成，主要包括原木、板材、小块样本、木材家具和木材工艺品，其中热带树种和珍稀树种样品数量较多，目前已整理鉴定珍藏有2000余种标本，隶属97科333属3万余份。木标本主要分布在展厅、走廊、标本库中和木材鉴定室中，原木标本主要放置于展厅内，按照不同科属划分为不同区域进行保存，每个区域标本分布密度为6个/m2，每2个标本平均间隔为20 cm；板材主要放置于走廊墙壁上，通过金属框固定，每块板材样本高为90 cm，宽为50 cm，板材分布密度为0.409块/m2；小样品主要分布在标本库中，按照不同科属保存于标本柜和铁皮抽屉中，标本柜排列密度为9个/m2；木材鉴定室主要用作木材标本处理和和新进样品的临时保存。

3 虫害发生情况调查

3.1 发生调查

2021年9月份首次在一件橄榄木(Olearuropaea)原木标本中发现蠹虫虫害情况，首先在虫害标本附近发现虫蛀产生的木粉以及周围地面出现蠹虫成虫，发现虫害后立即使用保鲜膜包药法处理并将受虫害标本转移到无其他木材标本的空间内，包药法使用包药棉球并使用0.5%氰戌菊酯乳剂对标本表面涂抹；2022年2月份对馆内进行了整体封闭烟熏法处理。后于2022年5月份再次发现蠹虫虫害发生，在走廊板材榄仁木(Terminalia coriacea)中发现蠹虫的蛀害，后对展厅及走廊所有样品进行检查，发现具有新的木材标本遭受虫害。经过调查，此一周前已对馆内进行清扫，故认定为，当前的虫害情况为正在发生；2022年6月份在木材鉴定室和走廊发现虫害样本。为了系统的调查馆内虫害发生情况，除展厅外，其他区域按照房间布局调查，将原木标本较多的展厅内分为6个区域进行调查，区域分布如图1所示，调查结果如表1所示。

图1 展厅样本分布区域图示

表1 西南林业大学木材标本馆小蠹虫发生情况调查

3.2 调查结果

首次发现蠹虫虫害橄榄木标本位于展厅中4、5、6区域交界处，经过对标本信息调查，发现位于橄榄木Oleaeuropaeassp.africana一侧的圆盘为2021年7月份新进标本，进入馆内之前未对标本进行消杀及干燥等处理，判断可能是圆盘携带虫卵进入馆内，但不排除是其他原因产生虫害。

在虫害较严重的标本周围，出现较多虫蛀木粉和成虫散落，在靠近标本位置可以听到明显的蛀虫啃食木质部的声音，由于标本馆环境较为封闭，可以明显闻到木屑及特殊气味。虽然对首次发现虫害的橄榄木标本通过包药法隔离处理，但虫害仍然继续在发生，故认定为，已有其他木材标本中产生了幼虫虫害，虫害仍在传播。

由于区域1、2、3未发现活体虫害样品，本研究仅对周围环境进行蠹虫样本采集，区域4、5、6发现较多活体虫害样品，故主要采集了虫害较为严重的活体蠹虫。

3.3 虫害分析

3.3.1 虫洞密度与虫洞大小

使用imagej.lnk软件，对虫害比较严重的几棵标本进行虫洞密度10 cm×10 cm和20 cm×20 cm与直径Range，[mean±SD]测定。

图2 虫洞密度计算

通过对比分析，发现虫害较严重标本，虫洞密度10 cm×10 cm和20 cm×20 cm区域最小均为凤凰木Delonix regia，密度为0.5个/cm2，密度最大的为橄榄木Olea europaea ssp.africana，密度为1.25个/cm2(图3)。

图3 4种木材标本的虫洞直径

从图3中可以看出，平均虫洞直径最大的树种为橄榄木(Oleaeuropaeassp.africana)，标本表面破坏面积通过虫洞直径和密度进行估算，按照公式(1)计算：

S总=S平均×密度

(1)

经过测算，4种标本受侵害情况(每1 cm2区域)分别如表2所示。

从表 2中可以发现，橄榄木虫害对木材的破坏比例最大。

表2 4种标本蠹虫破坏情况

3.3.2 虫害样品大小

使用精度为1/1000的游标卡尺，对4件发生虫害木材标本中的成虫体长进行测定，结果如图 4所示。

图4 4种木材标本中成虫体长

从图4中可以看出，发生虫害样品体长最大者为橄榄木Oleaeuropaeassp.africana，其次是山枣木、乌榄木和凤凰木。从图5中可以看出，4种标本中采集的蠹虫成虫样本体长在2～6 mm之间，多数在3.5～4.5 mm之间，平均体长为4 mm。

3.3.3 相关分析

根据虫洞直径、虫洞密度、破坏比例和成虫大小分析结果，发现不同树种发生虫害成虫大小、虫洞大小和虫洞密度均为正比例关系，由此可以进行推测，成虫的生长可能与不同木材本身所含挥发性物质的含量有关系。

4 虫害的鉴定及习性分析

4.1 形态特征分析

综合虫害样本的体征与活动习性，结果分析，虫害样本成虫最小体长为2.7 mm，最大的5.8 mm，多数在4.5～4.5 mm，呈黄色、黄褐色。后足基节不固定在后胸腹板，第一可见腹板不被后足基节窝完全划分；头可见，头部无喙，复眼发达，下颚须明显短于触角，触角锤状，上颚端部有2齿；鞘翅遮盖大部分腹部；跗节5节；前胸背板有纵凹；前足基节呈球形(长蠹总科)，基节窝闭式；后足腿节不扩大呈瓣状，基节分离；腹部5节；腿节非棍棒状；最终鉴定结果为鞘翅目粉蠹科(Lyclidac)褐粉蠹Lyctusbrunneus。

图5 4种木材标本中成虫体长的综合测定结果

4.2 习性及分布调查

褐粉蠹虫主要分布于热带、温带地区，我国主要分布在长江以南的山区和丘陵地带。羽化温度一般在20～26 ℃，相对湿度在75%～85%之间。褐粉蠹绝大部分的生长和活动都在木材内部，在羽化阶段选择在夜间外出或者阴暗处活动[3]。以成虫、幼虫蛀食干燥的木材、建筑材、家具、竹器及中药材等，危害的木材主要为柳、桉、泡桐、豆科、无患子科、锦葵科、双羽柿科及白蜡、红南橡树、水曲柳等。被蛀部分成粉末状，仅存表皮，失去经济价值，是重要的世界性木材和建筑物的害虫。

经过3个月的连续观察，成虫羽化后，上午9时至11时存在出洞情况，在虫害样品周围活动或转移到其他区域，下午5时至8时，成虫开始有飞翔活动，飞至其他样品周围或者其他区域[4]。故建议在上午9时至下午8时之间，对虫害发生环境进行检查，发现成虫活动立即清理。

5 防治措施

5.1 物理处理

5.1.1 样品隔离

发生虫害后，定期检查标本馆走廊及展厅样品，一旦发现蠹虫活体活动，立即对所有样本进行检查，锁定可能发生的区域，预防处理不当导致的虫害泛滥。发现虫蛀标本时，及时将木材标本转移至无其他木材样品区域中，并使用保鲜膜或者胶带将其密封，同时对周围环境喷洒杀虫药剂，后期对周围样品进行定期观察，查看标本周围是否有木粉产生。隔离的标本需继续放置于单独空间内，进行半个月以上的观察。

5.1.2 干热法处理

热处理法，通过高温环境消杀虫害。林阳武[5]在进口货物木质包装中发现粉蠹虫虫害，使用热处理法，在鼓风电热恒温干燥箱内60 ℃恒温条件下处理60 min。谭速进[6]经大量试验后发现在温度60 ℃下平堆式处理1 h，可有效杀灭木栖中的揭粉盘成虫、幼虫和虫卵。但此类方法不适用于较大径级的原木标本处理，对于板材及小样本的处理非常适用。

5.2 化学处理

考虑到样品的长期保存及其参考价值，本研究不建议使用浸泡法对木材标本进行处理，经过浸泡后会更容易造成木材腐朽及其他破坏。

5.2.1 喷药处理

在幼虫危害期，使用“蛀虫净+奇强”对着虫害发生部位喷施，奇强为超强渗透性，能够使药剂穿透树皮直达虫害部位[7]。发现羽化成虫在地面及样品表面分布时，使用水基杀虫气雾剂进行喷杀，其中氯菊酯含量为0.3%，右旋苯醚氰菊酯含量0.1%，胺菊酯含量为0.3%。喷杀完成后，将样本周围环境清理。

5.2.2 包药处理

对发生虫害比较严重的标本，适合使用包药法进行防治。将样品进行转移后，将喷洒过药剂的药棉固定在原木上，外层用塑料膜进行包裹，防治药剂挥发，同时减少药剂对馆内环境的影响[8]。包药法主要依靠药棉中药剂的挥发进行作用，由于药效具有一定党的时效性，需要定期更换药棉，并重新进行包裹，每次重新换药时，需要在开阔空间内让样品进行透气。包药法比较繁琐，操作人员进行处理时，既要保证个人安全又要防治对身边的环境造成污染，使用过的保鲜膜及药棉等要专门处理。药棉常用的药剂配方有磷化铝 80 倍液树浸药棉干包药、40%氧乐果+80%敌敌畏 80 倍液浸药棉树干包药、10%吡虫啉 80 倍液浸药棉树干包药。

5.2.3 样品表面涂药

使用微囊悬浮-悬浮剂药剂进行处理。参考成分及含量为：噻虫嗪含量为12.6%，高效氯氟氰菊酯含量为9.4%，使用方法为将溶剂进行1∶3水进行稀释处理，然后使用毛刷蘸取药剂对木材样本表面进行涂抹，重点是对有虫洞区域进行涂抹，涂抹完毕后，使用保鲜膜将木材样本进行包裹，5～7 d更换一次。

5.2.4 烟熏法

适用于大面积发生虫害或对已发生虫害区域进行封闭消杀。由于标本馆内板材和原木分布面积大，样品展览区分布开阔，且液体药剂难以深入虫洞，若对虫洞单独处理则需要耗费太多时长，烟熏法既可以更容易进入虫洞而且扩散范围广，所以对于馆内大范围消杀，烟熏法及其适合。由于馆内空间较大，用0.1 mm厚的聚乙烯薄膜为帐幕，对虫害样本进行覆盖[9]，将药物放置于帐幕内再使用烟熏法处理效果更佳。

使用标准：使用药剂以溴化钾(样本多)、磷化铝(样本少)、硫酰氟、氯化苦和环氧乙烷成分为主[10]。具体流程参照图 6。使用周期，建议在4月份和9月份各进行一次消杀工作。

图6 烟熏法工作流程

5.3 生物防治

5.3.1 使用昆虫信息素干扰蠹虫行为

昆虫聚集信息素(aggregation pheromone)是由雌雄任一性别的昆虫产生并能引起雌雄两性同种昆虫聚集行为反应的化学物质[11]。苏梅华等[12]提出，小蠹虫的信息素主要由寄主的挥发性组分、小蠹虫粪便中的某些成分、寄主被害后微生物作用产生的成分等多种化合物组成。方加兴等[13]通过研究类异戊二烯类聚集信息素的合成，全面阐述了齿小蠹属Ips和大小蠹属Dendroctonus中小蠹虫聚集信息素的生物合成机制及调控机制，为开发和应用其聚集信息素控制小蠹虫危害提供理论基础。雷高科等[14]提出通过聚集信息素来监测长小蠹的种群密度，进行大规模诱捕和中断交配行为。戴华国等[15]在木材检疫中研究了7中小蠹虫诱捕剂，结果表明信息素诱捕剂使用方便，可诱捕到大量小蠹虫。使用蠹虫聚集素进行诱杀，可以在交配期对成虫进行治理，减少雌雄蠹虫交配概率，也可以应用于虫情监测。刘勇等[16]在木材检疫中对信息素诱捕剂的使用效果进行了初步验证，发现环境因素会影响诱捕效果。李群明等[17]在森林虫害治理中经过实际应用表示，与常规化学农药相比,使用昆虫信息素防治森林害虫具有明显的优势。聚集信息素具有生物活性高、特异性强、使用简单、不污染环境、持久性长、对人畜无毒害、不影响天敌、分解较快等特性[17，18]。但面临成本高的问题，还需在应用需要进行更广泛的理论研究[14]，不断完善和发展信息素的在木材虫害防疫的作用。

5.3.2 通过挥发物影响蠹虫行为

使用植物挥发物防治虫害，植物挥发物是植物与植食性昆虫进行信息交流的重要信号，非寄主植物挥发物可影响或干扰昆虫的多种行为，刘金林[19]等通过测试获取气味活性物质，再用气味活性物质干扰该虫的卵巢和胚后发育。冯丹[20]等通过研究伴生菌诱导云南松产生挥发性化合物干扰蠹虫嗅觉，达到引诱剂作用，以对小蠹虫防治。

5.4 建立定期检查和样本检疫防治规则

5.4.1 重点对有虫害记录的样品进行检查

将虫害样本的发生区域进行标记，每个月对样本表面进行检查，查看发生区域内是否有幼虫，发生区域以外是否有新虫洞发生。

5.4.2 对新入库的木材样品进行检疫和消杀

新进样品要进行检疫和消杀工作，并适当进行干燥处理，尤其是带树皮的样本，必须对树皮位置进行处理和检疫，冉俊祥[21]在进口原木风险分析中提出口岸检验检疫发现带皮圆木必须强制进行去皮或退货处理，对木质部位置进行生物检测，无虫体发现的情况下，进行常规的样本处理；一旦发现有虫害样本，立即转移至隔离空间内，进行单体样本消杀处理，条件允许的话可使用喷雾处理、包药处理和涂药处理。

5.4.3 半年一期对木材标本馆进行一次封闭式的消杀

经过对褐粉蠹习性分析，其发生周期为5、6月份和9、10月份，成虫在4、5月份开始活跃， 6、7月份开始化蛹，9、10月份开始出现第二批成虫[22]，考虑到标本馆的使用时间价值，在寒暑假期对参观人员和使用人员的影响较小，所以，本研究建议在3月份和8月份，对馆内进行封闭消杀。

6 结果与讨论

通过对虫害的发生调查，发现本次虫害于2021年7月份开始，首次发现虫害较严重样本为橄榄木(Oleaeuropaeassp.africana)，圆盘样本及橄榄木样位于本期几个发生虫害较严重区域的交界处，判断为虫害样本的前一年产卵幼虫蛀食。调查发现本期发生虫害区域中，靠近虫害样本位置处，活体成虫较多，木粉产生较多，个别标本出现边材空包现象。目前馆内正在发生虫害为褐粉蠹Lyctusbrunneus，属鞘翅目粉蠹科(Lyclidac)。

遭受虫害最为严重的木材标本为橄榄木(Oleaeuropaeassp.africana)、榄仁木(Terminaliacoriacea)、凤凰木(Delonixregia)、乌榄(Canariumpimelakornig)、山枣(Choerospondiasaxillaris)、猴耳环(Archidendronclypearia)，其中虫害产生的虫洞密度、虫洞直径以及成虫体长最大均为橄榄木标本，且其他三种木材标本中的成虫体长与虫洞直经具有相同的大小规律，故通过本研究可以得出虫害的破坏程度与木材本身存在的挥发性物质具有一定的关系。

本文主要对室内原木和板材中蠹虫虫害的发生和防治方法进行研究，可以为家居室内原木及原木制品中蠹虫蛀害的防治提供参考信息。建议定期开展室内检查和清理，重点检查室内环境中木质品周围是否有木粉产生。尤其是类似展览馆等维护成本较大的特殊场所，要严格对新进木质品进行检查，必须进行干燥处理、生物检测等过程才可入库，同时要根据不同场所建立定期检查和防治的规则。