松材线虫病疫区红松林鞘翅目昆虫种类及松六齿小蠹扬飞规律1)

王建军 曹传旺 栾庆书 王琴 周志权 姜旭 王敬贤

( 东北林业大学，哈尔滨，150040) ( 辽宁省林业科学研究院)

松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)是引起松树萎蔫病的病原物，已经对全球针叶树造成严重危害。2016和2017年，松材线虫病蔓延到了中国东北的大连沙河口区和丹东凤城市[1]，开始侵染东北地区的红松(Pinuskoraiensis)[2]、樟子松(P.sylvestrisvar.mongolica)[3]、油松(P.tabuliformis)[4]、华山松(P.armandii)[1]、长白落叶松(Larixolgensis)、日本落叶松(L.kaempferi)和华北落叶松(L.principis-rupprechtii)[5]等主要针叶树种，导致大面积的松树死亡[1]。由于个体很小，松材线虫的自然传播需要借助天牛科墨天牛属的媒介昆虫实现。全世界能够传播松材线虫的媒介昆虫已知有13种[6]，在我国主要是松墨天牛(Monochamusalternatus)和云杉花墨天牛(M.saltuarius)[7]。作者在调查受松材线虫侵染死亡的红松时发现，红松树干木质部优势种群为云杉花墨天牛，韧皮部优势种群为松六齿小蠹(Ipsacuminatus)。

松六齿小蠹隶属于鞘翅目(Coleoptera)小蠹科(Scolytidae)齿小蠹属(Ips)，是危害针叶树的蛀干害虫[8]。松六齿小蠹国内分布于黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、湖南、四川、云南、陕西、新疆[9]、河南、山西[10]、甘肃[11]；国外分布于蒙古、朝鲜、日本、俄罗斯、乌克兰[12]、意大利[13]等。该虫寄主树种为松属、落叶松属、云杉属等5属21种针叶树，在欧洲主要危害欧洲赤松(Pinussylvestris)[14]，在国内主要危害红松、樟子松、落叶松、华山松、马尾松(P.massoniana)等[9，15]。

以往认为，松六齿小蠹为跟随性小蠹种类，主要入侵危害衰弱的寄主树木[15]，其危害性仅限于弱化树木，造成的树木死亡率很低[16]。樟子松、红松、落叶松等堆积在林缘的小径木和个别衰弱活立木首先遭受松六齿小蠹的危害，由伐倒木向衰弱木扩散，再由衰弱木向健康木扩散[9]。近年来，由于气候变化的影响，松六齿小蠹的数量显著增加，对健康树木也造成较大危害[17]。松六齿小蠹在欧洲多地泛滥，导致意大利阿尔卑斯东南部[8]、芬兰[18]大面积欧洲赤松死亡。松六齿小蠹在欧洲赤松林的蔓延特征表明，绝大部分树木被越冬代成虫侵染而死亡，而在某些年份，越冬代成虫产生的第1代成虫也能杀死部分树木；春季死亡的树木总是在新的位置，而夏季死亡的树木总是在靠近春季死亡树木的边缘[19]。松六齿小蠹在取食过程中还有可能将致病菌传给寄主[20]。

在我国东北地区，尽管没有直接的证据表明松六齿小蠹会导致寄主松树的死亡，但是由于其数量较大，仍会对寄主树种形成威胁；而且松六齿小蠹的寄主树种与松材线虫在东北地区能够侵染的树种高度重合，也可能在松材线虫病的传播或者松树的死亡中起一定作用。为全面掌握传播松材线虫病的可能媒介昆虫种类，探索导致红松死亡的原因，利用诱捕器在红松林间对鞘翅目昆虫种类开展调查，并且对种群数量较大的松六齿小蠹扬飞规律进行监测。

1 试验地概况

试验样地设在辽宁省新宾满族自治县上夹河镇河西村大碾盘(41.85°～41.86°N,124.37°～124.38°E)，处在长白山系龙岗山脉延伸部分，平均海拔480 m，地势较缓，坡度为12°～28°，土壤类型为棕壤。该地属中温带大陆性季风气候，四季分明、雨热同季、寒冷期长、日照丰富，年平均气温5.7 ℃，极端最高气温为39.3 ℃，极端最低气温-30.2 ℃；年降水量为832.15 mm，集中于6—8月，占全年的64.4%，无霜期142 d。样地内为54年生红松人工纯林，面积15 hm2，平均树高16.9 m，胸径21.5 cm，郁闭度为0.63。试验地红松林少量树木曾受到松材线虫病侵染死亡，试验开展时死亡的红松已经被伐除。

2 材料与方法

诱捕器：北京中捷四方生物科技股份有限公司生产的昆虫信息素小蠹虫诱捕器(型号：Y006)和昆虫信息素天牛诱捕器(型号：Y009-1)，诱捕器由遮雨盖、十字型挡板、漏斗、集虫杯及诱芯组成。诱芯：松六齿小蠹聚集信息素(型号：L012，主要成分为2-甲基-3-丁烯-2-醇、马鞭草烯醇、(S)-(+)-小蠢二烯醇)，落叶松八齿小蠹聚集信息素(型号：L013，主要成分为小蠹烯醇)，小蠹属聚集信息素(型号：L003，主要成分为4-甲基-3-庚醇、(3S，4S)-4-Methylhexan-3-ol)，墨天牛属聚集信息素(型号：L002，主要成分为蒎烯、左旋-β-蒎烯、(1S)-(+)-3-蒈烯)。果蝇管、自封袋、胶带、镊子、昆虫针、记号笔、无水乙醇和体式解剖镜(Leica EZ4HD)等。

2.1 不同种类聚集信息素诱捕昆虫

2020年5月1日—10月20日，将4种昆虫信息素诱捕器在红松林间分散悬挂，相邻两诱捕器距离80 m以上，分别将松六齿小蠹聚集信息素、落叶松八齿小蠹聚集信息素、小蠹属聚集信息素和墨天牛属聚集信息素挂在诱捕器上，信息素距地面1.5 m，每种信息素挂4个诱捕器，以无信息素的1个诱捕器作为对照，每2～3 d收集一次诱捕到的昆虫。信息素每60 d更换一次。

2.2 松六齿小蠹日扬飞规律

将6个装有松六齿小蠹聚集信息素的诱捕器在红松林间悬挂，引诱剂距地面1.5 m，相邻两诱捕器距离80 m以上。在松六齿小蠹第1次扬飞高峰期(6月27日—7月2日)每天7次(07:00、09:00、11:00、13:00、15:00、17:00、19:00)收集诱捕到的松六齿小蠹成虫，同时收集2.1和2.3中无信息素的诱捕器中松六齿小蠹作为对照，记录不同时间段诱捕成虫的性别、数量和气温。

2.3 松六齿小蠹年扬飞规律

在红松林内1.5 m高度悬挂6个诱捕器，其中5个放置松六齿小蠹聚集信息素，1个无信息素作为对照，诱捕器间距50 m。从5月上旬到10月底，每2～3 d收集诱捕到的松六齿小蠹成虫。

2.4 松六齿小蠹成虫的诱捕数量

7月18日至9月17日，在红松林内悬挂6组诱捕器，每组2个诱捕器在林间紧挨放置，1个距面1.5 m高度，1个距地面0.1 m高度，其中5组放置松六齿小蠹聚集信息素，1组无信息素作为对照，不同组诱捕器间距50 m。每2～3 d收集一次诱捕到的松六齿小蠹成虫并记录数量。

2.5 分类与鉴定

将收集的昆虫按时间和诱捕器种类分别装到果蝇管中带回实验室统计、鉴定和分类。昆虫鉴定使用分类参考工具书和相关文献资料，小蠹种类的鉴定参考殷慧芬等[21]方法，部分种类的样本还使用分子鉴定技术进行复核，DNA提取参考廖力等[22]方法；扩增COI引物为AC1J2183:CAACATTTATTTTGATTTTTTGG;TL2N3014:TCCAATGCACTAATCTGCCATATTA，PCR退火温度为54.9 ℃[23]。获得分子序列通过GenBank进行比对和分析。

3 结果与分析

3.1 红松林间鞘翅目昆虫种类和数量

4种引诱剂在红松林间共诱捕到主要鞘翅目昆虫18种，隶属于6个科(表1)。其中小蠹科种类和数量均最多，有8种，共计15 464头；郭公虫科(Cleridae)3种，共计1 415头；天牛科(Cerambycidae)4种，共计697头；象甲科(Curculionidae)1种，共计105头；拟步甲科(Tenebrionidae)1种，共计148头；阎甲科(Histeridae)1种，共计75头。在诱捕的昆虫中，数量较多的3个种分别为松六齿小蠹、普通郭公虫(Clerusdealbatus)和云杉花墨天牛。其中松六齿小蠹数量最多，占所有种类总量的85.06%，占小蠹科总量的98.54%；普通郭公虫数量也较大，占郭公虫科总量的92.87%；云杉花墨天牛数量占天牛科总量的93.17%。

表1 红松林间诱捕鞘翅目昆虫种类、数量及引诱剂类型

3.2 红松林间6个科鞘翅目昆虫数量变化动态

5月4日首次收集昆虫即发现小蠹科、郭公虫科和拟步甲科昆虫扬飞，5月中旬起发现象甲科扬飞，天牛科和阎甲科到5月下旬开始扬飞。5月4日到10月14日，6个科昆虫随日期的动态变化见表2。

表2 2020年松材线虫疫区6个科鞘翅目昆虫数量动态变化 头

3.3 松六齿小蠹每日不同时段诱捕数及雌雄比

引诱剂在白天(07:00—19:00)对松六齿小蠹的诱捕量(27.80±7.32)头显著大于夜间(19:00—07:00)的诱捕量(4.40±1.74)头(t=3.110,自由度=8,P<0.05)。在白天，松六齿小蠹的诱捕量随时间变化呈现先增大后减少的趋势，07:00—09:00诱捕数量最低(1.60±0.68)头，然后逐渐升高，13:00—15:00诱捕量最高(7.2±1.59)头，之后数量开始下降，至17:00—19:00诱捕量为(2.80±1.46)头。松六齿小蠹的雌雄比在白天也是先增加后减少，09:00—11:00雌雄比最高，达到3.25∶1.00，之后逐渐降低，至17:00—19:00雌雄数量比为1∶1，夜间雌雄比最低为0.80∶1.00(表3)。

表3 松六齿小蠹成虫林间日扬飞规律

3.4 松六齿小蠹不同时间诱捕数量

松六齿小蠹越冬代成虫从5月初开始活动，至10月14日结束，林间活动时间超过6个月。松六齿小蠹在整个生活周期有2个明显的扬飞高峰，从5月初开始，诱捕量随日期的变化逐渐增加，6月18—7月4日为第1次活动高峰期，日最大诱捕量达到74.5头(6月22日)，之后诱捕量逐渐下降，但仍有少量成虫扬飞；从8月30日开始进入第2次活动高峰期，且增长迅速，诱捕量更大，日最大诱捕量达到931.0头(9月25日)，之后诱捕量再次降低，至10月14日，日诱捕量降为零，成虫不再扬飞(表4)。

表4 不同日期林间日诱捕松六齿小蠹数量

3.5 诱捕器悬挂高度对诱捕量的影响

悬挂高度为1.5 m的诱捕器对松六齿小蠹成虫的诱捕总量、雌虫量、雄虫量都大于悬挂高度为0.1 m诱捕器的诱捕量(表5)，但相应数据均无显著差异(t1=1.811,自由度=160，P1>0.05；t2=1.843,自由度=160，P2>0.05;t3=1.496,自由度=160,P3>0.05)。

表5 不同高度诱捕松六齿小蠹数量

3.6 3种郭公虫年扬飞规律

在松六齿小蠹诱捕器和小蠹属诱捕器内都发现了郭公虫科的3种昆虫，分别为普通郭公虫、红胸郭公虫(Thanasimussubstriatus)和切头郭公虫(Clerussp.)[24]。这几种都是松六齿小蠹的天敌昆虫，能够以松六齿小蠹成虫为食，与松六齿小蠹同时进入到诱捕器内的郭公虫能够将前者咬碎、啃食而仅剩下头部和鞘翅。其中普通郭公虫5月初即开始扬飞，5月29日单日诱捕量最高达102头，之后开始降低，至6月下旬诱捕量趋于平稳；红胸郭公虫和切头郭公虫的单日诱捕量都不高(图1)。

图1 不同日期林间单日诱捕3种郭公虫数量

4 结论与讨论

松六齿小蠹只能被松六齿小蠹引诱剂吸引，表明松六齿小蠹对此种引诱剂有较好趋向性和专一性。3种郭公虫都能被松六齿小蠹引诱剂和小蠹属引诱剂吸引，表明松六齿小蠹的天敌郭公虫是通过小蠹虫信息素进行定位的。在有小蠹属聚集信息素(L003)的诱捕器中也发现郭公虫，说明3种郭公虫也能被其他小蠹虫吸引，它们可能还是其他小蠹属昆虫的天敌。墨天牛属引诱剂对4种天牛都有诱捕作用，但是云杉花墨天牛的数量最多。目前市场上还没有针对云杉花墨天牛的引诱剂，墨天牛属引诱剂对云杉花墨天牛有较好的诱捕效果，可以作为林间诱引此种天牛的诱剂用于云杉花墨天牛成虫的收集、监测或者诱杀。在放置松六齿小蠹聚集信息素(L012)、落叶松八齿小蠹聚集信息素(L013)，小蠹属聚集信息素(L003)的诱捕器中都发现稻水象甲(Lissorhoptrusoryzophilus)，可能是因为对小蠹虫具有吸引效果的化学成分同时也能吸引稻水象甲。稻水象甲作为一种重要检疫害虫，1991年传入辽宁，主要危害水稻并以玉米、甘蔗、小麦、大麦、牧草、禾本科杂草等为寄主，具有危害时间长，繁殖传播速度快，抗药性和抗逆性强等特点[25]，推测诱捕的稻水象甲可能来自试验林地旁边的玉米田中。

松六齿小蠹成虫喜欢在白天活动，且不同时段诱虫量与温度相关性显著(R2=0.836，P<0.05)。松六齿小蠹白天的雌雄比大于夜间，说明雌虫更喜欢在白天活动，尤其在温度逐渐升高的09:00—11:00，这可能是因为雌虫喜欢在充足的光照和较高的温度下补充营养及寻找产卵位置。松六齿小蠹成虫在辽宁地区1 a发生1代，有2次扬飞高峰期，以成虫越冬。5月初至8月中旬，林间活动的松六齿小蠹成虫大多数是越冬代成虫，它们从树木韧皮部飞出，在林间取食补充营养，然后交配、产卵，日诱捕量不大且变化趋势比较平缓；8月下旬至10月中旬，林间活动的松六齿小蠹是当年羽化的第一代成虫，成虫羽化后，到林间取食，补充营养准备越冬，日诱捕量较大且变化趋势较为陡峭。松六齿小蠹的日扬飞规律与当天的温度和光照有关，而年扬飞规律则与世代发育情况有关，这一结果与落叶松八齿小蠹在林间的扬飞规律较为相似[26]。

诱捕器悬挂于1.5 m高度时，诱捕松六齿小蠹的总量、雌虫数量和雄虫数量上都大于悬挂0.1 m高度的诱捕量，但二者并无显著差异。但考虑到操作方便以及避免受到人为或林间其他动物的干扰，建议悬挂于1.5 m高度。普通郭公虫在5月下旬至6月中旬数量较大，能够对此阶段活动的松六齿小蠹有一定的控制作用；红胸郭公虫和切头郭公虫数量相对较少，对控制松六齿小蠹只能起到辅助作用。收集松六齿小蠹时发现，3种郭公虫不仅会在诱集瓶内取食松六齿小蠹，郭公虫科种间以及种内也会相互残杀。为了保护和利用天敌，可以将诱集到的郭公虫再次释放到红松林内，还可以研究郭公虫的人工繁殖技术，大量繁殖3种郭公虫在林间释放以控制松六齿小蠹的种群数量。

致谢：感谢美国佛罗里达大学李猷博士后、拱北海关技术中心林伟高级农艺师在小蠹虫鉴定方面的帮助，感谢中国科学院动物研究所杨干燕博士在郭公虫鉴定方面的帮助。