光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)(ALB)是我国重要的林木蛀干害虫之一，主要危害杨树(Populus spp.)、柳树(Salix sp.)、榆树(Ulmuspumila)等(高瑞桐等，2001)，导致树木千疮百孔甚至整株枯死。由于光肩星天牛具有生命周期较长、生活史隐蔽等特点，因而防治起来非常困难。在其生物学特性、分布型、行为、饲养以及防治方面，国内外的专家学者进行了广泛而深入的研究，取得了一些研究成果(骆有庆等，1999)。蒙椴(Tiliamongolica)可以很好地引诱光肩星天牛产卵，而且卵和幼虫均不能正常孵化生长，原因可能是椴树的提取物中含有黄酮类、香豆精及内酯类等有机物，对天牛卵和幼虫有抑制和毒杀作用(张玉凤等，2001;2003)。对光肩星天牛的自然种群生命表进行调查，发现卵期和初龄幼虫的死亡率都很高(冀静，2003)，推测光肩星天牛刻槽微生境不良可能是造成天牛卵和初期幼虫存活率低的原因之一。因此，本试验对不同地区、不同树种光肩星天牛刻槽微生境进行比较研究，以期更好地了解影响光肩星天牛卵和初龄幼虫存活率低的因素，为生物防治和生态调控提供一定的理论依据。

研究地为北京大兴区和宁夏吴忠市。大兴区位于116°22'—116°43'E，39°26'—39°50'N，属暖温带半湿润大陆性季风气候;气候特点是四季分明，春旱多风，夏热多雨，冬寒干燥;年平均气温11.6 ℃。

吴忠市位于104° 17'—107° 39' E，36° 35'—38°32'N，属温带大陆性半干旱气候;气候特点是四季分明，日照充足，蒸发强烈，雨雪稀少，昼夜温差大，年平均气温9.3 ℃;全年日照2 974.4 h，是全国太阳辐射最充足的地区之一。

北京地区树种为中林46杨(Populus euramericana cl. ‘Zhonglin- 46 ’)和旱柳(Salix matsudana)，宁夏地区树种为合作杨(P. simonii×P. pyramidalis)、新疆杨(P. alba var. pyramidalis)和漳河柳(Salix matsudana f. loboto-glendnlosa)。

北京地区于7月9日开始，宁夏地区于7月20日开始，每10天标记1次新鲜刻槽，共3次。根据从标记到采集刻槽所间隔的时间，刻槽可分为早期(约25天)、中期(约15天)、晚期(约5天)3种类型。用酒精消毒过的小刀，沿刻槽边缘割下正方形(约2.0 cm×2.0 cm)小块树皮(韧皮部)立即放入无菌塑料自封袋内，并割取同样大小的健康树皮作为对照。

采回刻槽后立即用电子天平称量，然后放入烘箱中60 ℃烘烤5 h左右至恒质量，再称量干质量。按公式计算含水量:刻槽含水量=(湿质量-干质量)/湿质量×100%，每个样品均做10个重复。

将1个刻槽放入三角瓶中，加足100 mL的灭菌蒸馏水。振荡10 min左右，用SevenEasy pH计测定，每个样品均做10个重复。

采集后的刻槽尽快带回室内进行分离操作。真菌分离:刻槽剪成0.5 cm×0.5 cm的小块若干，每皿3小块刻槽，点植于PDA平板培养基上。细菌、放线菌分离采用培养皿稀释分离法(方中达，1999)。真菌用PDA培养基，细菌用牛肉膏蛋白胨培养基，放线菌用改良高氏1号培养基。根据形态、革兰氏染色情况、生理生化等特征对细菌进行鉴定(东秀珠等，2001)，参照真菌鉴定手册对真菌进行鉴定(魏景超，1979)。放线菌采用显微形态观察的方法进行鉴定(阎逊初，1992)。对于难以鉴定的微生物，采用PCR技术进行鉴定(真菌鉴定通用引物Primer 1:5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'，Primer 2: 5'-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3';细菌鉴定通用引物Primer 1: 5'-A GAGTTTGATCATGGCTCAG-3';Primer 2: 5'-ACGCATTTCACCGCTACAC-3')。

选用Shannon-Wiener指数(H)、丰富度指数(S)和Pielou指数(E)来描述光肩星天牛刻槽微生物多样性特征(郭正刚等，2004)。

$\begin{array}{l} H' = - \sum {{P_i}\ln {P_i}, } \\ E = H/\ln S, \\ D = {N_{\max }}/{N_{\rm{t}}}。 \end{array}$

式中，P_i=N_i/N_t，i=1，2，3，…，S，S为真菌属的个数，N_i指群落中第i个属的真菌菌株数，Nt为群落中各属真菌菌株数的总和，N_max为群落中菌株数最多的属的菌株数。

从表 1可以看出:不同地区、不同树种、不同时期的刻槽含水量都有所变化，而且变化趋势基本一致。与健康树皮含水量相比，中期刻槽含水量最高，晚期刻槽含水量次之，接近于健康树皮的含水量，而早期刻槽含水量最少。因树种不同，所在地区土壤、气候等环境条件不同，其健康树皮的含水量也有所不同。从刻槽在3个时期的平均值来看，刻槽含水量略高于健康树皮含水量。

表 1 宁夏和北京地区刻槽的含水量^① Tab.1 Water content of oviposition slit of ALB in Ningxia and Beijing

表 1 宁夏和北京地区刻槽的含水量① Tab.1 Water content of oviposition slit of ALB in Ningxia and Beijing % 地区 Region 树种 Tree species OI HB 早期 Early stage 中期 Middle stage 晚期 Later stage 平均 Mean 宁夏 Ningxia 合作杨P. simonii×P. pyramidalis 48.88±4.35 61.88±8.40 52.43±2.85 54.4 54.36±2.66 新疆杨P. alba var. pyramidalis 48.88±4.57 61.85±2.58 50.65±4.70 54.13 55.83±2.11 漳河柳S. matsudana f. lobolo-glendnlosa 44.09±1.79 56.58±3.23 51.71±3.00 50.79 48.10±3.30 北京 Beijing 中林46杨P. euramericana cl.‘Zhonglin-46’ 48.21±1.41 59.22±2.31 54.72±2.55 54.05 53.6±2.21 旱柳S. matsudana 40.9±1.90 44±1.30 54.7±6.00 46.53 40.7±1.30 ① OI:刻槽Oviposition slit;HB:健康树皮Healthy bark。下同The same below.

综合比较宁夏和北京2个地区不同树种上不同类型刻槽的pH值(表 2)，发现刻槽都偏碱性，而且pH值都高于健康树皮;健康树皮的pH值因树种不同有所差别，但一般为中性或略偏酸性。不同地区刻槽的pH值变化有所区别，宁夏地区各树种刻槽的pH值在早期最高，中期次之，晚期最低;北京地区树种刻槽pH值中期比早期和晚期都高。

表 2 宁夏和北京地区刻槽的pH值 Tab.2 pH of oviposition slit of ALB in Ningxia and Beijing

表 2 宁夏和北京地区刻槽的pH值 Tab.2 pH of oviposition slit of ALB in Ningxia and Beijing % 地区 Region 树种 Tree species OI HB 早期 Early stage 中期 Middle stage 晚期 Later stage 平均 Mean 宁夏 Ningxia 合作杨P.simonii×P.pyramidalis 9.98±0.15 8.72±0.70 7.88±0.76 8.86 6.06±0.10 新疆杨P.alba var.pyramidalis 9.21±0.39 8.45±0.21 7.95±0.84 8.54 6.41±0.19 漳河柳S.matsudana f.lobolo-glendnlosa 9.43±0.14 8.6±0.49 8.42±0.76 8.82 6.28±0.28 北京 Beijing 中林46杨P.euramericana cl.‘Zhonglin-46’ 8.04±0.31 8.45±0.22 7.90±0.72 8.13 7.01±0.24 旱柳S.matsudana 8.00±0.10 8.39±0.17 8.22±0.10 8.20 6.94±0.14

对北京、宁夏2个地区5个树种刻槽及健康树皮的真菌进行分离(表 3)，共得到473株菌株，经鉴定隶属于12属，其中，接合菌亚门2属，半知菌亚门10属。健康树皮共得到194株菌株，经鉴定隶属于10属，其中，接合菌亚门2属，半知菌亚门8属。从2个地区刻槽分离到的真菌，其数量多于健康树皮，菌株数大约是健康树皮的2～3倍;而种类在宁夏地区刻槽多于健康树皮，在北京地区则健康树皮多于刻槽。在2个地区所分离的菌株中还包括盾壳霉属(Coniothyrium)和小穴壳菌属(Dothiorella)真菌，它们可造成树木溃疡、烂皮以及枯枝等病害(张星耀等，2006)。宁夏地区刻槽都分离到了卷枝毛霉(M. circinelloides)，但是北京地区刻槽都未分离到该菌种;该菌是发酵真菌，多在酒曲中分离到(魏景超，1979)。绿色木霉(T. viride)的分离株数不多，但该菌能形成抗生素，对许多植物病原菌，特别是经土壤传染的病原菌有抗生作用。

表 3 光肩星天牛刻槽真菌分离鉴定结果 Tab.3 Isolation and identification result of fungi in ALB oviposition slit

表 3 光肩星天牛刻槽真菌分离鉴定结果 Tab.3 Isolation and identification result of fungi in ALB oviposition slit 地区 Region 树种 Tree species 树皮类型 Bark type 菌株数 Colony number 属及其菌株数 Genera and its colony number 宁夏 Ningxia 合作杨 P. simonii×P. pyramidalis OI 132 镰刀菌属Fusarium(76)，丛梗孢属Monilia(1)，卷枝毛霉Mucor circinelloides(3)，小穴壳菌属Dothiorella(29)，链格孢属Alternaria(10)，青霉属Penicillium(11)，绿色木霉Trichoderma viride(2) HB 69 镰刀菌属Fusarium(10)，链格孢属Alternaria(59) 新疆杨 P. alba var. pyramidalis OI 138 镰刀菌属Fusarium(80)，丛梗孢属Monilia(1)，卷枝毛霉Mucor circinelloides(1)，小穴壳菌属Dothiorella(32)，链格孢属Alternaria(10)，青霉属Penicillium(13)，黑根霉Rhizopus nigricans(1) HB 45 镰刀菌属Fusarium(14)，链格孢属Alternaria(28)，黑曲霉Aspergillus niger(1)，盾壳霉属Coniothyrium(2) 漳河柳 S. matsudana f. lobotoglandnlosa OI 148 镰刀菌属Fusarium(74)，卷枝毛霉Mucor circinelloides(1)，链格孢属Alternaria(38)，青霉属Penicillium(13)黑根霉Rhizopus nigricans(6)，绿色木霉Trichoderma viride(2)，盾壳霉属Coniothyrium(13)，果疮痂芽枝霉Cladosporium carpophilum(1) HB 60 链格孢属Alternaria(29)，青霉属Penicillium(5)，卷枝毛霉Mucor circinelloides(1)，盾壳霉属Coniothyrium(25) 北京 Beijing 中林46杨 P. euramericana cl.‘zhonglin-46’ OI 29 镰刀菌属Fusarium(15)，链格孢属Alternaria(12)，茎点霉属Phoma(1)，轮枝霉属Verticillium(1) HB 10 镰刀菌属Fusarium(5)，链格孢属Alternaria(2)，轮枝霉属Verticillium(1)，卷枝毛霉Mucor circinelloides(1)，刀孢属Clasterosporium(1) 旱柳 S. matsudana OI 26 镰刀菌属Fusarium(24)，链格孢属Alternaria(1)，小穴壳菌属Dothiorella(1) HB 10 镰刀菌属Fusarium(4)，链格孢属Alternaria(2)，小穴壳菌属Dothiorella(2)，粉红单端孢霉Trichothecium roseum(1)，卷枝毛霉Mucor circinelloides(1)

2个地区分离到真菌的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、优势种及优势度指数如表 4所示:均匀度指数变化规律基本一致，均是健康树皮大于刻槽，但北京地区分离到的菌种种类及数量都少于宁夏;2个地区刻槽内分离的真菌均以镰刀菌属为优势属，但健康树皮分离菌的优势属不同，宁夏为链格孢属，北京则为镰刀菌属。宁夏地区刻槽内分离的真菌多样性指数、丰富度指数都比相应健康树皮的高，而北京地区刻槽的2个指数低于健康树皮;宁夏地区刻槽的优势度指数一般低于健康树皮，北京地区则高于健康树皮。由此可见，光肩星天牛刻槽内真菌的种类及数量与树种关系不大，而与地区有很大关系。

表 4 2个地区刻槽真菌的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数及优势度指数 Tab.4 Diversity index, richness index, evenness index and dominance index of ALB oviposition slit in Beijing and Ningxia

表 4 2个地区刻槽真菌的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数及优势度指数 Tab.4 Diversity index, richness index, evenness index and dominance index of ALB oviposition slit in Beijing and Ningxia 地区 Region 树种 Tree species 树皮类型 Bark type H S E 优势属 Dominant genus D 宁夏 Ningxia 合作杨 P. simonii×P. pyramidalis OI 1.239 8 7 0.637 2 镰刀菌属Fusarium 0.575 8 HB 0.413 8 2 0.597 0 链格孢属Alternaria 0.855 1 新疆杨P. alba var. pyramidalis OI 1.174 8 7 0.603 7 镰刀菌属Fusarium 0.579 7 HB 0.881 4 4 0.635 8 链格孢属Alternaria 0.622 2 漳河柳S. matsudana f. loboto-glandnlosa OI 1.378 6 8 0.663 0 镰刀菌属Fusarium 0.500 0 HB 0.991 5 4 0.715 2 链格孢属Alternaria 0.488 9 北京 Beijing 中林46杨P. euramericana cl.‘Zhonglin-46’ OI 0.938 3 4 0.676 9 镰刀菌属Fusarium 0.517 2 HB 1.359 2 5 0.844 5 镰刀菌属Fusarium 0.500 0 旱柳S. matsudana OI 0.324 5 3 0.295 4 镰刀菌属Fusarium 0.923 1 HB 1.470 8 5 0.913 9 镰刀菌属Fusarium 0.400 0

各类型刻槽内细菌、放线菌的分离结果表明(表 5):各树种不同类型刻槽内的细菌群落大致有2种细菌，初步鉴定为黄单胞杆菌属(Xanthomonas)细菌和白色未定名细菌，而且前者在分离频率上明显高于后者。黏质沙雷氏菌(S. marcescens)仅在北京地区的旱柳上发现，是一种昆虫致病菌。放线菌在各树种上的种类也较单一，目前只分离到1种，鉴定为链霉菌属(Streptomyces)放线菌。

表 5 细菌、放线菌在各类型刻槽中的分布 Tab.5 Distribution of bacteria and actinomycete in ALB oviposition slit

表 5 细菌、放线菌在各类型刻槽中的分布 Tab.5 Distribution of bacteria and actinomycete in ALB oviposition slit 地区 Region 树种 Tree species 树皮类型 Bark type 放线菌 Actinomycete 细菌 Bacteria 宁夏 Ningxia 合作杨 P. simonii×P. pyramidalis OI — 黄单胞杆菌属Xanthomonas，白色未定名细菌Unidentified strain HB — 黄单胞杆菌属Xanthomonas，白色未定名细菌Unidentified strain 新疆杨P. alba var. pyramidalis OI 链霉菌属Streptomyces 黄单胞杆菌属Xanthomonas，白色未定名细菌Unidentified strain HB — 黄单胞杆菌属Xanthomonas，白色未定名细菌Unidentified strain 漳河柳S. matsudana f. loboto-glandnlosa OI 链霉菌属Streptomyces 黄单胞杆菌属Xanthomonas，白色未定名细菌Unidentified strain HB — 黄单胞杆菌属Xanthomonas，白色未定名细菌Unidentified strain 北京 Beijing 中林46杨P. euramericana cl.‘Zhonglin-46’ OI 链霉菌属Streptomyces 黄单胞杆菌属Xanthomonas，白色未定名细菌Unidentified strain HB 链霉菌属Streptomyces 黄单胞杆菌属Xanthomonas，白色未定名细菌Unidentified strain 旱柳 S. matsudana OI 链霉菌属Streptomyces 黄单胞杆菌属Xanthomonas，黏质沙雷氏菌Serratia marcescens，白色未定名细菌Unidentified strain HB 链霉菌属Streptomyces 黄单胞杆菌属Xanthomonas，黏质沙雷氏菌Serratia marcescens，白色未定名细菌Unidentified strain

北京和宁夏地区的刻槽含水量变化一致，早期、晚期含水量低，中期含水量很高，这可能是因为:对于晚期刻槽，光肩星天牛还未产卵，只是在产卵前用发达的上颚咬破树皮，树皮表层被破坏，使得刻槽部位水分蒸发加剧，含水量下降，低于正常树皮含水量;对于旱期刻槽，产卵过程早已结束，刻槽更为干燥;而中期刻槽，正值产卵时期，天牛在啃咬过程中，其口器可能会分泌某种物质帮助其更好更快地啃出刻槽;而在产卵过程中，其产卵器在插入树皮时也会分泌一种黏液，分布于卵粒周围(郎杏茹等，1997);这些分泌物可能对树木产生刺激作用，使其分泌出大量树液，导致中期刻槽含水量大幅升高。Morewood等(2003)发现栾树(Koelreuteria paniculata)上刻槽内幼虫死亡率很高，幼虫生长发育缓慢，其原因是栾树分泌大量树液，致使幼虫因水分太多而不能正常生存。一般速生杨树上的光肩星天牛的卵、幼虫存活率低，是因为卵浸泡在刻槽产生的伤流中，孵化受到抑制(汪永俊等，1985)，而且还会被伤流冲到槽外(秦锡祥等，1996)。因此，刻槽中期含水量很高可能是导致天牛卵和初期幼虫存活率低的原因之一。

健康树皮为中性或略偏酸性，形成刻槽后pH值升高，呈碱性，这种变化规律在2个地区不同树种上表现都比较一致。因此可以推断:刻槽pH值的变化与地域、树种等关系不是很大，而与光肩星天牛是否产卵(产生刻槽)有很大关系。田润民等(2006)研究发现光肩星天牛雌成虫在产卵时产生分泌物，这种分泌物作用于韧皮组织，腐蚀卵室壁，使卵室韧皮部组织细胞解体，为天牛后代提供了适合生长发育的环境;郎杏茹等(1997)报道，光肩星天牛雌成虫在产卵时分泌一种黏液于卵粒周围，这种黏液呈碱性，pH值为8～9。这说明刻槽呈碱性与天牛雌虫产卵行为有关。

北京、宁夏2个地区5个树种上分离到的微生物，单从真菌菌株数量上而言，2个地区刻槽内分离到的真菌量都要比健康树皮上的多，可能是刻槽的微环境(含水量、pH等)相对于健康树皮更有利于真菌的生长。从多样性指数、丰富度指数上分析，宁夏地区刻槽比健康树皮的高，北京地区反之，因此推断，光肩星天牛刻槽真菌类型、数量在刻槽中的分布与地域有关。细菌和放线菌种类在不同地区、不同树种的各类型刻槽内分布比较稳定，且种类比较单一。其中在北京旱柳上发现有黏质沙雷氏菌，该细菌是昆虫的一种病原细菌，能感染许多昆虫的幼虫和成虫(邓彩萍等，2008;冯书亮等，2002;陈秀为等，2005;徐红革等，2004);因此，这也可能是造成光肩星天牛的卵或幼虫死亡率高的原因之一。

笔者采用传统的微生物培养法，这种方法在衡量小群体多样性方面不失为一种快速的方法(Kennedy et al.，1995);但由于这种方法人为限定了一些培养条件，无法全面反映微生物生长的自然条件，常常造成某些微生物的富集生长，而另一些微生物缺失。这可能导致部分微生物资源遗漏，因而分离的结果不能完全代表刻槽内所有的微生物类群。

本试验对北京、宁夏2个地区5个树种上光肩星天牛刻槽的含水量、pH值及微生物种群组成进行了比较研究，分析推断刻槽微生境在一定程度上可能会导致光肩星天牛卵和初龄幼虫存活率下降。这一研究结果可为利用微生境生态调控方法研究和控制光肩星天牛的新技术提供新的途径。但本研究未能确定刻槽微生境和光肩星天牛卵及幼虫存活率的关系，也未能探究不同地区光肩星天牛刻槽微生境差异的内在原因，所有这些问题还有待进一步研究。