云斑天牛(Batocera horsfieldi)隶属于鞘翅目(Coleoptera)天牛科(Cerambycidae)，又名云斑白条天牛，是我国重要林木蛀干害虫，为杨树(Populus spp.)、核桃(Juglans regia)等多种树木。自20世纪90年代以来，随着杨树在我国南方的大面积种植，云斑天牛种群数量也随之很快上升，危害逐渐加剧，成为华中、华南地区杨树的主要蛀干害虫，严重影响着林业生态环境建设和杨树产业的发展(陈京元等，2001)。近年来，我国北方核桃主产区的核桃树也严重受害，虫株率70%以上，成为发展核桃的重要制约因素(王绍林等，2004)。另外，随着气候变暖，云斑天牛向我国北方扩散迁移，分布范围不断扩大，并逐渐适应和危害新的寄主(李建庆等，2009a)。李建庆等(2009b)分析确定云斑天牛在中国的风险性R值为2.04，属高度危险性林业有害生物。

川硬皮肿腿蜂(Scleroderma sichuanensis)隶属于膜翅目(Hymenoptera)肿腿蜂科(Bethylidae)，是粗鞘双条杉天牛(Semanotus sinoauster)幼虫的一种外寄生蜂(肖刚柔，1995)。该蜂现已被成功地利用替代寄主进行大规模繁殖，并被应用于为害杉木(Cunninghamia lanceolata)的粗鞘双条杉天牛和杉棕天牛(Callidium villosulum)、为害花椒的花椒虎天牛(Clytus validus)及为害松树的松墨天牛(Monochamus alternatus)等害虫的生物防治中(杨德敏等，1997; 张犀等，2007)。

长期在室内利用替代寄主繁殖的川硬皮肿腿蜂，其搜索寄主能力下降。杨伟等(2005)研究表明:室内利用替代寄主繁殖的川硬皮肿腿蜂对源于植物的化学信息刺激有较强的学习效应，在用替代寄主繁殖川硬皮肿腿蜂时，提供与目标害虫有关的信息刺激有望提高该蜂对目标害虫的搜索能力。本文利用经历云斑天牛虫粪木屑混合物后的川硬皮肿腿蜂，进行防治云斑天牛低龄幼虫的研究，为更好地利用川硬皮肿腿蜂学习行为，提高其搜索能力，达到防治云斑天牛幼虫的目的奠定基础。

1 材料与方法 1.1 供试虫源

供试肿腿蜂为四川农业大学森林保护省级重点实验室用黄粉虫(Tenebrio moliton)蛹繁殖的川硬皮肿腿蜂雌成蜂，于肿腿蜂即将羽化时，挑选蜂量中等、蜂茧干净无污染的繁蜂管置于(25±1)℃，相对湿度60%~70%的人工气候箱中培养供试。

1.2 学习处理

用洁净的纱布包裹新鲜云斑天牛的虫粪木屑混合物20 g，悬挂于550 mL罐头瓶中，用洁净食品袋密封罐头瓶口，阻止气体外溢，以营造寄生蜂经历的气味环境。25 ℃下，川硬皮肿腿蜂蛹期为20天(周祖基等，1997)，在幼虫结茧15天后，投放于罐头瓶内，待成蜂羽化后5天取出用于测定。

1.3 行为仪测定设置 1.3.1 味源的制备

称取20 g云斑天牛幼虫虫粪木屑混合物放入50 mL正己烷(分析纯，成都市科龙化工试剂厂)溶液中，24 h后滤去混合物，用N2吹送浓缩至5 mL。

1.3.2 试验区域设置

选取直径为8 cm的培养皿作为一个试验区域，并在试验区域内划分虫粪木屑混合物味源区和肿腿蜂投放区，如图 1所示。

1.4 试验样地设置

试验林为位于四川省德阳市罗江县的杨树林地。该区域属于亚热带湿润气候，年均降水量813 mm，年无霜期271天，年均日照时数1 260 h。根据林地中杨树的受害情况和林地性质选取了有代表性的试验林地3块，设为有学习经历蜂投放区、无学习经历蜂投放区和对照区。

1.5 研究方法 1.5.1 行为反应生测

用Y形嗅觉仪测定寄生蜂对气味的行为反应。Y形嗅觉仪长臂长10 cm，两侧臂长5 cm，侧臂间夹角为75°。长臂和侧臂内部直径均为1 cm，交叉处由标准磨口制成。两侧臂分别用Telfon管与300 mL容量瓶相连。一容量瓶中放置云斑天牛虫粪木屑混合物，另一容量瓶设为空白。容量瓶用Telfon管依次连接蒸馏水加湿瓶(300 mL)、填装活性碳的空气净化瓶(500 mL)，然后连接到大气采样器排气口。控制空气流速为0.5~0.6 L·min^-1，测量时间08: 00-12: 00，温度(25±1)℃。生测时，寄生蜂由Y形管长臂管口引入，爬过长臂管口2 cm后开始计时。寄生蜂在Y形管分叉处做出选择，取向不同的侧臂。每头蜂观察5 min，爬过侧臂3 cm并且停留1 min以上记为对该气味有选择，否则记该蜂对气味无选择。每测5头调换Y形管两臂的位置，以消除管臂位置对寄生蜂行为可能产生的影响，每个处理测量完成后更换嗅觉仪，用酒精彻底清洗Y形管和连结的Telfon管及容量瓶，自然晾干。Y形管和容量瓶在100 ℃下烘干24 h，以消除不同处理间残留气味的影响。

1.5.2 川硬皮肿腿蜂行为分析

试验用蜂设有学习经历和无学习经历2个处理，将川硬皮肿腿蜂放入投放区，使用EthoVision3.1行为仪分析处理，记录肿腿蜂的活动情况，包括移动速度变化、搜索路线、搜索时间、活跃程度。试验重复3次，每次共测试30头，每头记录2 min。

1.5.3 川硬皮肿腿蜂的室内寄生试验

取无天牛危害的杨树树干，锯成15 cm长的木段，木段两端蘸加热石蜡封上，以减少木段内水分的散失。然后用刻刀取下3 cm×4 cm大小的树皮，再在所取树皮中央的木质部用刻刀雕刻1个2 cm×3 cm的人工虫道，将从受害杨树林分中劈树所得的2~3龄云斑天牛幼虫接入该人工虫道中，最后将先前取下的树皮放回原处，并用图钉固定。对每个木段释放相应的川硬皮肿腿蜂后，放入50 cm的干燥器中。

试验设蜂虫比1: 1，2: 1和4: 1共3个梯度，每个梯度用无学习经历的川硬皮肿腿蜂作为对照。每梯度所用云斑天牛幼虫5头，试验重复3次。

1.5.4 林间放蜂试验

林间放蜂试验于2010年7月20日进行。由于云斑天牛1头幼虫整个生活期只有1个排粪孔，因此有新鲜虫粪排出的排粪孔数即作为虫口数。每棵树按蜂虫比1 : 1，2 : 1和4: 1等3个梯度，释放川硬皮肿腿蜂。在释放后的防治效果调查中，统计云斑天牛是否被寄生时，以受害株的排粪孔停止排粪、没有新鲜虫粪排出为标准; 若有新鲜虫粪继续排出，则统计为没有被寄生。试验每梯度设10棵树，重复3次，以无学习经历蜂作为对照。

1.6 数据统计与分析

所有试验数据采用SPSS11.5软件进行统计分析。生测数据采用χ²检验比较差异显著性(Sokal et al., 1995)。利用配对T检验分析比较有学习经历蜂和未处理蜂之间的差异。室内各处理寄生率和行为仪分析所得数据采用Duncan’ s多重分析法比较。川硬皮肿腿蜂林间防治效果通过计算株虫口减退率、校正株虫口减退率求得，计算公式如下式中:

P₀为天敌释放前虫口数，P₁为天敌释放后虫口数; CK₀为对照区天敌释放前的虫口基数，CK₁为处理区释放天敌后同期调查时对照区的虫口基数; P2为处理区天敌释放前虫口基数，P₃为处理区天敌释放后的虫口基数。

2 结果与分析 2.1 不同处理川硬皮肿腿蜂行为反应 2.1.1 对云斑天牛虫粪木屑混合物的行为生测

生测结果(图 2)表明:有学无学习经历的蜂对云斑天牛虫粪木屑混合物的测试均具有较高的行为反应。χ²检验结果表明:云斑天牛虫粪木屑混合物对无学习经历的川硬皮肿腿蜂趋向性比较，3个重复中有2个驱避、引诱作用差异显著(P＜0.05)，表现出显著的驱避作用。通过选择率的比较，有学习经历蜂选择率为55.55%，是无学习经历蜂的1.7倍，说明有学习经历蜂对杨树云斑天牛虫粪木屑混合物的趋向性显著提高(P＞0.05)。

2.1.2 对云斑天牛虫粪木屑混合浸提物的行为仪分析

有无学习经历川硬皮肿腿蜂对云斑天牛虫粪木屑混合浸提物的轨迹如图 3所示。从图中可以看出:无学习经历的川硬皮肿腿蜂活动轨迹在嗅源区域的密度与试验采集区其他区域的密度相当; 而经过学习经历处理的川硬皮肿腿蜂活动轨迹在嗅源区域的密度远远高于试验采集区其他区域的密度。

通过EthoVision3.1行为仪分析，2种不同处理的川硬皮肿腿蜂在图像采集区的行为指标比较如表 1所示。在静止时间上，有学习经历蜂明显长于无学习经历蜂(P＜0.05);在停留时间、移动距离和反应时间上，无学习经历蜂显著长于有学习经历蜂(P＜0.05);而在移动速度、移动时间上，2种处理的川硬皮肿腿蜂没有显著差异(P＞0.05)。

2种不同处理的川硬皮肿腿蜂在味源区的行为指标比较如表 2所示。有学习经历蜂进入味源区共42次，而无学习经历蜂只有13次; 在停留时间、移动距离和移动时间上有学习经历蜂明显长于无学习经历蜂(P＜0.05);在移动速度上无学习经历蜂显著快于有学习经历蜂(P＜0.05);而在静止时间上，2种处理的川硬皮肿腿蜂没有显著差异(P＞0.05)。

2.2 不同处理川硬皮肿腿蜂成虫室内寄生云斑天牛的结果 2.2.1 学习经历对搜索寄主能力的影响

独立样本T检验(表 3)表明:羽化期经历云斑天牛虫粪木屑混合物的肿腿蜂，搜索云斑天牛能力比无学习经历蜂有明显提高。有学习经历蜂搜索到寄主所需要时间平均只有39.99 s，无学习经历蜂搜索到寄主所需时间平均86.77 s，两者之间差异显著(P＜0.05);搜索到寄主的最短时间，有学习经历蜂仅10.71 s，无学习经历蜂42.34 s; 在60 s内搜索到寄主的蜂数，有学习经历蜂平均每个重复有23.33头，无学习经历蜂仅有7头，两者差异显著(P＜0.05);搜索寄主所需时间超过120 s的蜂数，有学习经历蜂每重复平均有0.33头，无学习经历蜂则是5.33头，两者差异不显著(P＞0.05)。

2.2.2 室内寄生云斑天牛的试验结果

由表 4可见:有学习经历的川硬皮肿腿蜂寄生云斑天牛幼虫，蜂虫比1: 1时平均寄生率为13.33%，蜂虫比2: 1时平均寄生率为80.00%，而蜂虫比4: 1时平均寄生率为86.67%。无学习经历的川硬皮肿腿蜂寄生云斑天牛幼虫，蜂虫比1: 1时平均寄生率仅为6.67%，蜂虫比2: 1时平均寄生率为33.33%，而蜂虫比4 : 1时平均寄生率为40.00%。方差分析表明: 6种处理间存在极显著差异(P＜0.01)。有学习经历蜂在蜂虫比4: 1时寄生率最高，其次是有学习经历蜂在蜂虫比2: 1时; 无学习经历蜂在蜂虫比1: 1时寄生率最低。

2.3 林间释放川硬皮肿腿蜂成虫防治效果

林间释放川硬皮肿腿蜂防治云斑天牛幼虫效果见表 5。有学习经历蜂在蜂虫比1 : 1~4 : 1时，虫口校正减退率分别为44.18%，55.53%和58.44%，均高于无学习经历蜂在相同蜂虫比下的虫口校正减退率。无学习经历蜂在蜂虫比1: 1~4: 1时，虫口校正减退率分别为35.85%，45.09%和45.10%。但在蜂虫比2: 1和4: 1时，2种处理蜂在虫口校正减退率上都不存在显著性差异(P＞0.05)。

3 讨论

寄生蜂的学习行为是指寄生蜂在发育成长过程中，对其经历的环境和行为具有一定的学习记忆能力，并且这种学习能力具有很强的可塑性和可逆性(Vet et al., 1992)。当以后的环境发生改变时，寄生蜂能根据自己的“记忆”及时调整行为反应，使之能更好地搜索寄主、繁殖后代(Papaj et al., 1989; Vet et al., 1990)。学习性是寄生蜂一种普遍特征(刘树生等，2003)，在搜索寄主过程中面临复杂多变的化学环境(Tumlinson et al., 1992)，寄生蜂通过学习来适应环境化学信息的细微变化，提高其寄主搜索效率(Vet et al., 1995)。因此，对寄生蜂学习行为的研究，在害虫生物防治中具有重要意义，已日益受到重视。

川硬皮肿腿蜂要在气味千变万化的各种栖境中准确寻找寄主，其面临的任务是非常艰巨的。为了在复杂、动态的化学环境中有效地检测重要的化学线索，成功地搜索寄主，学习是一种非常重要的策略。学习可以帮助寄生蜂检测与寄主有关或无关信息的微妙区别(Lewis et al., 1988; 1990; Tumlinson et al., 1993)。试验表明:利用寄生蜂的学习性所处理的川硬皮肿腿蜂，在搜索寄主能力上都明显强于无学习经历的川硬皮肿腿蜂。能否利用川硬皮肿腿蜂的学习性，扩大其寄主范围，还有待进一步的研究。

EthoVision 3.1是一个自动探测、记录和分析单个或2个动物运动及行为的集成系统。目前，国际上用此系统成功地观察了动物行为的变化，特别是用于老鼠行为的研究(Lochern et al., 1998; Campbell，2002; Heeren et al., 2000)。利用此系统也成功地进行了多种昆虫的行为研究，如Jones等(2006)对大谷蠹(Prostephanus truncatus)及其天敌行为的研究，刘慧娟(2007)分析了阿维菌素亚致死浓度对西花蓟马(Frankliniella occidentalis)及其天敌黄瓜钝绥螨(Amblyseius cucumeris)行为的影响。本试验利用此系统记录了有学习经历蜂和无学习经历蜂的搜索路线，以及移动速度变化、搜索时间、活跃程度等，直观地反映了川硬皮肿腿蜂2种处理间的差异。

试验表明:川硬皮肿腿蜂对云斑天牛2~3龄幼虫有良好的控制效果。肖银波等(2003)研究发现:云斑天牛个体太小或个体太大接近老熟的幼虫，川硬皮肿腿蜂无法正常寄生并完成生活史。因此，采用川硬皮肿腿蜂防治云斑天牛幼虫时，对云斑天牛龄期的掌握是防治成功与否的关键。