陈 华,赵 斌,展茂魁*,夏光旭
胝毛金小蜂生物学特性及其利用研究
陈 华1,赵 斌2,展茂魁2*,夏光旭3
(1. 黔西南州农业林业科学研究院,贵州 兴义 562400;2. 遵义市林业科学研究院,贵州 遵义 563000;3. 贵州市毕节市赫章县林业局,贵州 毕节 551700)
【目的】胝毛金小蜂(Yang et Zhan)是会泽新松叶蜂()重要的寄生性天敌,对会泽新松叶蜂种群控制具有较好的效果。通过对胝毛金小蜂形态特征、生物学特性、生活史及林间保育进行调查研究,以期为该天敌昆虫的进一步应用提供理论支撑。【方法】通过室内人工饲养和野外调查相结合的方法,研究胝毛金小蜂形态特征、羽化、交配、产卵等生物学特性。【结果】该虫在贵州省毕节市赫章地区1年发生2代,以幼虫在寄主茧内越冬。翌年5月中旬开始活动取食,5月中旬开始化蛹,6月上旬成虫开始从寄主茧内羽化出来,不久即可交尾,6月中、下旬为成虫羽化盛期,7月下旬成虫羽化结束。6月上旬雌蜂开始产卵于寄主茧内,7月上旬为产卵盛期,8月上旬产卵结束,自然寄生率9.3%~12.3%。第二代幼虫从10月中旬开始取食,成虫10月上旬开始羽化并交尾,随后产卵越冬。通过林间保育装置的利用发现,在提供5%蜂蜜水(含1%亮氨酸)外源食物的情况下,胝毛金小蜂的寿命最高可延长至60.35 d,比没有提供食物时提高了46.55 d。【结论】胝毛金小蜂在贵州省毕节市赫章地区1年发生2代,幼虫在寄主茧内越冬,以5%蜂蜜水(含1%亮氨酸)作为外源食物可显著提高雌蜂寿命(最高延长至60.35 d),有利于林间保育。
金小蜂;生物学特性;保育;利用
【研究意义】会泽新松叶蜂属膜翅目Hymenoptera,广腰亚目Symphyta,松叶蜂科Diprionidae,是一种对华山松、云南松有严重危害的食叶害虫,在贵州省境内分布于毕节市的威宁和赫章两县[1]。该虫具有爆发性,短时间内可将树枝整枝吃光[2]。据调查,自2014年以来,全省每年受会泽新松叶蜂危害的松林面积在109.76 km2以上[3-4]。为减少该虫对华山松、云南松的危害,降低林业经济损失,本研究从其自然状态下的天敌昆虫胝毛金小蜂入手,旨在研究清楚胝毛金小蜂形态特征、生物学特性、生活史的基础上,探索其室内人工繁育,通过林间保育技术的应用,达到防治松叶蜂危害的目的。【前人研究进展】会泽新松叶蜂的生物学特征、生活史及在贵州省的发生规律很多学者已有研究成果,为其防治提供了基础理论支撑[5-6]。但会泽新松叶蜂防治措施主要采用阿维菌素、高效氯氰菊脂等化学药剂及白僵菌进行生物防治,关于该虫的天敌昆虫的防治研究较少。【本研究切入点】课题组前期大量野外调查发现,在会泽新松叶蜂蛹中发现1种重要寄生性天敌昆虫,经鉴定为赫章叶蜂胝毛金小蜂(Yang et Zhan),为会泽新松叶蜂茧的寄生蜂,是自然状态下会泽新松叶蜂的重要寄生性天敌。【拟解决的关键问题】拟在研究胝毛金小蜂生物学特性的基础上,进一步研究其室内人工繁育技术。通过室内人工繁育,在获得大量天敌昆虫的基础上,研究其林间保育技术[7-8]。使得该天敌昆虫在野外保持一定的种群数量,以达到控制会泽新松叶蜂大面积发生的目的,将会泽新松叶蜂种群数量控制在“存在不成灾”的状态。
胝毛金小蜂及其寄主虫源收集于毕节市赫章县云南松林和华山松林。其中胝毛金小蜂的收集主要以寄生茧(被胝毛金小蜂寄生的松叶蜂茧,于5—6月及10—11月份收集)的形式收集。胝毛金小蜂饲养材料为蜂蜜水,寄主(松叶蜂)饲养材料为云南松及华山松枝叶[9]。
1.2.1 室内人工饲养方法 收集的胝毛金小蜂在人工养虫室进行继代饲养繁殖,人工养虫室能控制光照周期L10﹕D14、温度25 ℃、湿度50%~60%。观察试验中,首先将寄主饲养于15 cm×8 cm×6 cm的养虫盒中,盒顶开有透气孔,盒内放置湿润卫生纸保持一定的湿度(不需要时可去掉),分别放置云南松和华山松枝叶供寄主取食。每种食物源接虫10盒,每盒不少于30头,期间按照寄主生活史不断调整室内温湿度等条件。待寄主发育结茧后,放入已被胝毛金小蜂寄生的松叶蜂茧,同时用小号培养皿盛放蜂蜜水放入盒内,再用纱布覆盖透气孔。注意模拟胝毛金小蜂野外生存气候调整室内饲养条件。待其羽化出蜂,统计各项指标数据[10]。
1.2.2 生物学特性观察 对按上述方法饲养的胝毛金小蜂,测定其羽化出蜂后取食、交配、产卵、寄生发育历期、成蜂寿命、各期发育温度区间、寄生后再次羽化时间等指标。
1.2.3 形态特征观察 在Motic双目解剖镜下观察胝毛金小蜂各虫态的发育特征,记录各虫态发育历期。
1.2.4 生活史观察 将接种寄生蜂后寄主茧置于人工气候室内饲养(相对湿度50%~60%,温度25 ℃,光周期L10﹕D14),设置3个重复。每日上午,解剖观察并记录胝毛金小蜂发育情况及相应时期被寄生寄主发育情况。同时在林间调查自然状态下胝毛金小蜂发育情况,综合分析发育世代数。
1.2.5 羽化、交配、产卵行为观察 取被寄生的寄主茧30头,置于塑料饲养盒内,每隔2 h观察1次,记录胝毛金小蜂羽化、交配及各时段羽化出蜂数,连续观察7 d。然后以1﹕1比例在玻璃试管(管口塞脱脂棉)中引入已受精的雌蜂和寄主茧,观察雌蜂的产卵行为。连续观察3 d。自然状态下被寄生的寄主羽化观察方法为在云南松(或华山松)枯枝落叶层下采集被寄生的寄主茧并带回实验室饲养,每日观察并记录其羽化出蜂数[11]。
1.2.6 成蜂寿命的观察 将新羽化的成蜂每20头置于一大号玻璃试管中,管口塞脱脂棉,将其固定在试管架上,每3只试管为1组,共5组,分别饲喂5%蜂蜜水、5%蜂蜜水+1%亮氨酸、10%蜂蜜水、10%蜂蜜水+1%亮氨酸、不进行饲喂(对照),于相同条件下饲养。室内每6 h观察记录1次成蜂死亡情况。
1.2.7 林间保育方法 本研究自主发明了一种金小蜂林间保育装置,主要包括防雨罩、笼体、保育台和饲料台等部分(发明专利:CN 110024749 A)。将此保育装置分布挂于林间,在保育装置内沿保育台挡板均匀放置金小蜂寄主。在每个笼体内引入40头金小蜂雌蜂进行产卵(天敌﹕寄主=2﹕1),金小蜂羽化时,统计每个保育装置羽化金小蜂数,作为起始蜂数。在笼体内饲料台中分别放入5%蜂蜜水、5%蜂蜜水+1%亮氨酸供其取食,以不放入外源食物空白组作对照,每组设置3个重复。每隔1 d观察一次成蜂死亡情况。
胝毛金小蜂在贵州省毕节市赫章地区1年发生2代,第一代成虫发生在6月上旬至7月下旬,第二代成虫发生在10月下旬至11月上旬。成蜂多在上午羽化,善爬行,0~3 d内进行雌雄交配(部分当天即行交配)。产卵时成蜂拱起腹部,弯下腹部末端,将针状产卵器刺入松叶蜂茧内部,于寄主茧内部产卵,单头成蜂平均产卵量为64粒/♀。室内条件下,采用中华蜜蜂和金环胡蜂作为替代寄主能快速繁育出胝毛金小蜂。采用中华蜜蜂作为替代寄主时,单只寄主平均出蜂数为(52±1.21)只,对照(松叶蜂)为(12±2.46)只。采用金环胡蜂作为替代寄主时,单只寄主平均出蜂数为(122±5.48)只,对照(松叶蜂)为(11±2.61)只。不同替代寄主下胝毛金小蜂室内寄生率均稳定在87%。据野外调查统计,采取林间保育技术措施后,其野外寄生率最高可达31.2%。
图1 胝毛金小蜂成虫
2019—2020年通过对野外自然状态下胝毛金小蜂进行调查观察,该虫在贵州省毕节市赫章地区1年发生2代,以幼虫在寄主茧内越冬。第一代于6月上旬开始从寄主茧内羽化,6月中、下旬为成虫羽化盛期,7月下旬成虫羽化结束。成虫羽化后3~5 d达到性成熟即可交尾产卵,雌蜂产卵于寄主会泽新松叶蜂茧内,7月上旬为产卵盛期,7月下旬产卵结束,自然寄生率9.3%~12.3%。产卵后5~8 d,幼虫开始孵化,至8月下旬幼虫开始化蛹。10月上旬第二代成虫开始羽化交尾和产卵,第二代幼虫从10月中旬开始孵化,以幼虫在寄主茧内越冬,至翌年5月中下旬开始化蛹。完整生活史见表1。
表1 贵州省赫章县区域内胝毛金小蜂生活史
成虫:+;幼虫:-;卵:;蛹:△。
统计分析表明,各组处理方法对胝毛金小蜂寿命的影响具有极显著性差异(<0.01)。由表2可知,野外林间在保育装置内提供外源食物(相较于空白对照)能极显著提高胝毛金小蜂的寿命。其中,在提供5%蜂蜜水(含1%亮氨酸)外源食物的情况下,胝毛金小蜂的寿命最高可延长至60.35 d,比没有提供食物时提高了46.55 d。
表2 保育装置内添加外源食物对金小蜂平均寿命影响
不同字母表示差异显著(<0.01),相同字母表示差异不显著(>0.01)。
通过对胝毛金小蜂生物学特性及生活史的观察,其在贵州省毕节市赫章地区1年发生2代,第一代成虫发生在6月上旬至7月下旬,第二代成虫发生在10月上旬至11月下旬。成虫将卵产于寄主茧内,单头成蜂平均产卵量为64粒/♀。胝毛金小蜂幼虫在寄主茧内越冬,翌年5月中旬开始活动取食,5月中旬开始化蛹,6月上旬成虫开始从寄主茧内羽化出来,不久即可交尾,6月中、下旬为成虫羽化盛期,7月下旬成虫羽化结束。6月上旬雌蜂开始产卵于寄主茧内,7月上旬为产卵盛期,8月上旬产卵结束,自然寄生率9.3%~12.3%。第二代幼虫从10月中旬开始取食,成虫10月上旬开始羽化并交尾。因为胝毛金小蜂体型太小,野外跟踪观察十分困难,其发育过程,温湿度条件,产卵,交配等特性是通过室内人工饲养的方法获得,与自然条件下的时间存在一定差异。但根据连续5年的跟踪观察,这种差异性已经很小。
通过林间保育措施,在提供5%蜂蜜水(含1%亮氨酸)外源食物的情况下,胝毛金小蜂的寿命最高可延长至60.35 d,比没有提供食物时提高了46.55 d。
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Biological Characteristics and Utilization ofsp.
CHEN Hua1, ZHAO Bin2, ZHAN Maokui2*, XIA Guangxu3
(1. Qianxinan Research Institue of Agricultural and Forestry Science, Xingyi, Guizhou 562400, China; 2. Zunyi Institute of Forestry Sciences, Zunyi, Guizhou 563000, China; 3. Forestry Bureau of Hezhang, Bijie, Guizhou 551700, China)
Yang et Zhan(PHY) is an important parasitic enemy of, and has a better effect onpopulation control. This article investigated the morphological characteristics, biological characteristics, life history and forest conservation of PHY, so as to provide theoretical support for the further application of its natural enemy insects.The biological characteristics of PHY, including emergence, mating and oviposition, were studied through laboratory and field observation.Results showed that two generations occurred every year in Hezhang. The larvae overwintered in the cocoon of the host. The activity of feeding began in the middle of May of the next year, and also pupation began almost at the same time. The adults began to emerge from the host cocoon in early June and mate soon. The adult eclosion stage was in mid-June and late June, and ended in late July. Female wasps began to lay eggs in the host cocoon in early June, and spawning peak period occurred in early July and finished in lay August. The natural parasitism rate was 9.3%~12.3%. The larvae of the second generation began to feed in mid-October, adults eclosion and mating began in early October, and then laid eggs over the winter. Through the use of forest conservation equipment, it was found that under the condition of 5% honey water (containing 1% leucine) exogenous food, the life span of callose wasps could be extended to 60.35 d, which was 46.55 d higher than that without food.Two generations of PHY occur every year in Hezhang. The larvae overwinter in the cocoon of the host. With 5% honey water (containing 1% leucine) exogenous food, the life span of PHY can significantly be improved (up to 60.35 days). This method is beneficial for the forest conservation.
sp.; biological characteristic;conservation; utilize
10.3969/j.issn.2095-3704.2023.04.68
S763.43
A
2095-3704(2023)04-0452-05
2023-06-08
2023-10-16
贵州省林业科研项目(黔林科合[2019]16号)和贵州省科技计划项目(黔科合支撑[2016]2611号)
陈华(1991—),男,高级工程师,主要从事林业有害生物防治研究,ch9001080@163.com;*通信作者:展茂魁,正高级工程师,125105879@qq.com。
陈华, 赵斌, 展茂魁, 等. 胝毛金小蜂生物学特性及其利用研究[J]. 生物灾害科学, 2023, 46(4): 452-456.