文章信息
- 王晓红, 杨忠岐, 王小艺, 唐艳龙, 张彦龙
- Wang Xiaohong, Yang Zhongqi, Wang Xiaoyi, Tang Yanlong, Zhang Yanlong
- 利用3种寄生性天敌防治锈色粒肩天牛
- Biological Control of Apriona swainsoni (Coleoptera:Cerambycidae) by Applying Three Parasitoid Species
- 林业科学, 2014, 50(1): 103-108
- Scientia Silvae Sinicae, 2014, 50(1): 103-108.
- DOI: 10.11707/j.1001-7488.20140116
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文章历史
- 收稿日期:2013-01-25
- 修回日期:2013-10-24
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作者相关文章
2. 河北联合大学 唐山 063009
2. Hebei United University Tangshan 063009
国槐(Sophora japonica)是我国华北和华中地区重要的园林绿化树种,但近年来遭受锈色粒肩天牛(Apriona swainsoni)的严重危害,造成大量死亡或处于濒死状态,特别是造成了许多珍贵国槐名木古树的死亡,而且该害虫的危害程度和发生面积还在继续加重与扩大,给我国生态环境建设、城市绿化造成了巨大损失(刘海军等,2005;王艳平等,2006),因此,有效防治锈色粒肩天牛刻不容缓。但由于锈色粒肩天牛在树干内隐蔽性钻蛀生活的特点,防治十分困难。目前我国防治锈色粒肩天牛主要是打孔注药、成虫期喷洒化学农药(李龙臣等,1998;刘远等,2002)等,这些措施虽然可以起到一些作用,但不仅污染了环境,而且防治效果也不十分理想。
白错吉丁肿腿蜂(Sclerodermus pupariae)(Yang et al,2012)和管氏肿腿蜂(S.guani)是天牛和吉丁类幼虫的重要天敌,2种寄生蜂的寄主比较广泛(丘玲,1999;程绍传等,2007;武辉等,2008;王小艺等,2010;Yang et al.2012)。笔者在防治锈色粒肩天牛的研究中,发现白蜡吉丁肿腿蜂和管氏肿腿蜂能够寄生该天牛的低龄幼虫,可以作为生物防治该天牛低龄幼虫的天敌。花绒寄甲(Dastarcus helophoroides)是锈色粒肩天牛幼虫及蛹期的重要天敌(萧刚柔,1992),中国林业科学研究院生物防治实验室经过3年多的调查,已在自然界找到了自然寄生锈色粒肩天牛的花绒寄甲生物型,而且也解决了该天敌的大量繁殖技术难题,因此探索该天敌对锈色粒肩天牛的潜在控制能力,对于更加合理、有效地利用该天敌以及今后的生产防治实践具有重要意义。为此,笔者开展了利用天敌昆虫防治锈色粒肩天牛的试验研究,现将结果报道如下。
1 材料与方法 1.1 天敌昆虫室内试验及林间释放的白蜡吉丁肿腿蜂、管氏肿腿蜂以及花绒寄甲成虫和卵均由中国林业科学研究院生物防治实验室室内词养提供。
1.2 野外试验样地 1.2.1 肿腿蜂野外防治试验样地在河南省濮阳市区设置肿腿蜂对低龄天牛幼虫的野外防治试验林地,选择有虫株率达90%以上的行道树、公园绿化树,树龄10年以上。每种肿腿蜂分别设3块试验林,白蜡吉丁肿腿蜂处理地编号为处理1,2,3,管氏肿腿蜂处理地编号为处理4,5,6。每试验地调查受害树不少于30株,以不释放肿腿蜂的林地为对照区。试验林地的选择以居民区、公路或绿地等天然屏障隔开,以避免由于天敌迁移而影响防治效果。
1.2.2 花绒寄甲野外防治试验样地花绒寄甲对锈色粒肩天牛中老龄幼虫及蛹的野外防治试验样地分别设在河南省濮阳市、山东省泰安市、临沂市。试验林地类型为公园、绿地等的绿化片林以及市区绿化行道树,树龄10年以上且有虫株率90%以上的受害国槐为试验树。相同处理选择生境条件相似、类型一致的试验林地进行试验。在濮阳市进行花绒寄甲成虫和卵的防治效果试验,分别设3处试验林地,依次编号为样地1,2,3,4,5,6,每试验林地受害树不少于30株,且分别设1处对照林地;山东临沂设试验林地2处,对照1处;山东泰安设试验林地2处,对照1处。试验林地之间有居民区、高速路或绿地等天然屏障隔开,以避免天敌迁移影响试验效果。
1.3 天敌释放释放天敌之前,先调查试验林地及对照区受锈色粒肩天牛危害的被害木排粪孔的数量。白蜡吉丁肿腿蜂和管氏肿腿蜂在2009年8月上旬天牛卵孵化进入高峰期后至小幼虫开始取食排粪时释放,这时当年锈色粒肩天牛幼虫基本上处于1~3龄的低龄幼虫期。按蜂虫数量5:1的比例释放2种肿腿蜂成虫,将繁殖肿腿蜂的饲养管直接悬挂于树杈隐蔽处,释放时间在天气晴朗的16 : 00—17 : 00,释放天敌后1个月内不再补充释放。花绒寄甲卵和成虫于2009年5月中旬锈色粒肩天牛成虫羽化前期进行释放。释放比例按花绒寄甲成虫与排粪孔数量3:1、花绒寄甲卵与排粪孔数量10: 1的比例进行释放,释放1次,以后不再补充。花绒寄甲成虫直接释放于试验林地的树干上,花绒寄甲卵卡用订书器钉在锈色粒肩天牛排粪孔周围,释放时间在下午16:00—19:00。
1.4 效果调查与评价方法 1.4.1 锈色粒肩天牛控制效果评价方法锈色粒肩天牛每头幼虫一生只有1个排粪孔(刘随存,2003;卢希平等,2005),且排粪孔明显可见,故1个有新鲜虫粪的排粪孔即可统计为1头存活的天牛幼虫。2种肿腿蜂由于当年孵化的低龄幼虫一般其卵壳尚在,且排出的粪屑很细,呈浅褐色,容易辨别,可以直接通过调查释放肿腿蜂前后小幼虫排粪孔数量以及根据是否继续排粪来统计肿腿蜂的防治效果。
释放花绒寄甲成虫和卵一定时间后,调查排粪孔数量,此时成虫已经进入羽化期,没有被寄生的老熟幼虫或蛹就会羽化,并在树干上留下新的羽化孔。因此,此时天牛的存活数量应该是排粪孔数量和当年新羽化孔数量之和。在释放60天后进行第2次防治效果调查时,早期羽化早的成虫所产的卵部分已经孵化,这些新孵化的天牛幼虫不包括在释放前调查的虫口基数范围内,因此在防治效果调查时将这部分当年低龄幼虫排粪孔数量剔除。
虫口退减率X=[(A - a)/A] x 100%。式中:X为虫口退减率;A为释放天敌前的新鲜排粪孔总数;a为释放天敌后继续排粪孔数。
$ 校正虫口减退率 = \frac{{处理区虫口退减率-对照区虫口退减率}}{{1-对照区虫口退减率}}。 $ |
虫口校正退减率即防治效果。
1.4.2 花绒寄甲实际寄生率及回归模型的建立在濮阳市释放花绒寄甲30天和60天时分别进行2次防治效果调查。在释放天敌的样地每处随机抽取5株样树,共15株;对照区随机抽取3株,进行劈树解剖,分别统计天牛幼虫被寄生和存活情况。第1次防治效果调查时(释放天敌30天),新一代寄甲正处于幼虫期或蛹期,容易区分天牛是否被寄生(图 1)。第2次防治效果调查时(释放天敌60天),早期花绒寄甲幼虫部分已经羽化,天牛幼虫被取食成空壳,但有骨化程度较高的头壳和残存的部分表皮留在蛀道中;而未被寄生的天牛老熟幼虫或蛹则羽化,树干上留下新的羽化孔。所以调查的解析木中天牛幼虫总数包括活的天牛幼虫、被寄生天牛幼虫以及当年新羽化孔数量。在劈树解剖前,先统计排粪孔数量,与释放花绒寄甲前所调查的虫口基数来计算排粪孔的退减情况,而实际寄生率则通过劈树解剖获得。建立以实际寄生率为自变量、排粪孔退减率为因变量的回归模型,以此来估测花绒寄甲对锈色粒肩天牛的寄生情况,所采用的方程有直线方程y=ax+b,一元二次函数y=a+bx+cx2,幕函数y=axb,指数函数aebx。通过分析比较,找出最优模拟方程(唐艳龙等,2011)。
花绒寄甲对锈色粒肩天牛的持续控制效果试验地选择行道树、公园绿地。处理地释放花绒寄甲成虫后不再采取其他防治措施,对照区亦同。此后每年新一代幼虫孵化之前,调查锈色粒肩天牛排粪孔数量,统计花绒寄甲释放后对锈色粒肩天牛的防治效果和持续防治效果。
1.5 数据的统计分析SPSS 13.0软件检验处理之间的差异显著性,Excel 2000进行数据统计分析和作图。
2 结果与分析 2.1 2种肿腿蜂对锈色粒肩天牛低龄幼虫的防治效果白蜡吉丁肿腿蜂与管氏肿腿蜂对锈色粒肩天牛低龄幼虫的野外防治效果见表 1。由表 1可以看出,释放肿腿蜂的处理林地虫口的增长低于对照区,说明天敌在一定程度上对锈色粒肩天牛幼虫种群起到了控制作用。通过计算可知,管氏肿腿蜂对锈色粒肩天牛幼虫的最低防治效果为10.84%,最高为15.16%,平均为12.57%;白蜡吉丁肿腿蜂对锈色粒肩天牛幼虫的最低防治效果为13.00%,最高为16.93%,平均为14.84%。白蜡吉丁肿腿蜂的防治效果略高于管氏肿腿蜂,但方差分析结果表明,2种肿腿蜂的防治效果无显著差异(F=2.343 0,df=1,5,P=0.200 6)。
林间释放花绒寄甲成虫和卵对锈色粒肩天牛老熟幼虫及蛹的防治效果见表 2。释放花绒寄甲成虫30天时,林间锈色粒肩天牛排粪孔退减率最高可达55.46%,最低为38.26%,平均46.50%;释放60天时,排粪孔退减率最高达63.29%,平均达60.00%以上。释放花绒寄甲卵30天时,排粪孔退减率最高达43.05%,平均为38.63%;释放60天时,排粪孔最高退减率达57.23%,平均为52.67%。野外释放花绒寄甲成虫对锈色粒肩天牛防治效果优于释放卵的防治效果。
释放花绒寄甲30天和60天时通过样木解剖,统计锈色粒肩天牛实际被寄生数量,得到4种数学模拟方程。林间锈色粒肩天牛排粪孔退减率与实际寄生率有着较好的拟合关系,经方差检验各方程均为显著,说明方程可靠。释放天敌30天和60天的估测拟合方程中,均以一元二次函数方程的相关系数最高,说明该拟合模型优于其他模型(表 3)。
释放花绒寄甲成虫后其对锈色粒肩天牛的持续防治效果见表 4。从表 4可以看出,释放天敌后第2年,对锈色粒肩天牛仍有较高的防治作用,第3年的防治效果开始下降,但仍有一定的防治作用,如山东临沂试验林地释放花绒寄甲成虫第3年,仍保持有44.60%的虫口退减率,但第4年的虫口退减率大幅降低,防治效果下降。
锈色粒肩天牛成虫期较长,产卵时间不一致,因此当年低龄幼虫孵化时间参差不齐,利用白蜡吉丁肿腿蜂和管氏肿腿蜂林间防治锈色粒肩天牛低龄幼虫,进行防治效果调查时又有新的或刚孵化的低龄幼虫,这样会使种群虫口数量增加,如果仅仅通过处理地的调查数据来计算虫口退减率就会出现负值,但对照区的种群数量也会增加,因此一对照区虫口退减率来进行校正,获得的校正虫口退减率作为防治效果,可以抵消上述问题。
2种肿腿蜂防治锈色粒肩天牛低龄幼虫的虫口退减率较低,其原因一方面可能是由于肿腿蜂为广食性的寄生蜂类,寄主专化性弱,释放后受林间其他可寄生寄主的影响,降低了对靶标害虫的寄生率;另一方面,天敌释放至野外后,需要一段时间的定殖,与周围寄主建立寄生关系,这一过程因天敌种类而不同;另外,肿腿蜂个体较小,释放于林间后在较短时间内受大风、雨水等天气的影响较大,对其存活和生活力有一定影响,从而影响了寄生率。
利用花绒寄甲防治天牛类蛀干害虫是重要的生物防治手段之一,但花绒寄甲的寄生率对不同寄主和区域也有差异(杨忠岐等,2011;魏建荣等,2011;卢希平等,2011;唐艳龙等,2012;秦瑞豪等,2012)。本研究对锈色粒肩天牛不同虫期采用不同天敌来控制其危害,以期达到更加有效防治的目的。
林间释放花绒寄甲成虫和卵对锈色粒肩天牛的防治试验发现,花绒寄甲释放当年对锈色粒肩天牛有良好的防治效果,释放成虫的防治效果略好于释放卵的防治效果。出现这种情况的原因可能是由于卵在野外受高温、干燥等原因的影响降低了其孵化率。实验室饲养表明,花绒寄甲初孵幼虫受湿度影响较大,过于干燥会造成小幼虫的大量死亡。其次是花绒寄甲初孵幼虫需要经过一定时间的爬行才能寻找到寄主,在这一过程中,由于能量的消耗或由于蚂蚁等天敌的捕食可造成部分幼虫死亡。但从成本上来说,繁育花绒寄甲卵的成本要远低于繁育成虫的成本,因此,二者结合释放并适当加大卵的比例,是节省防治成本并确保防治效果的重要途径。本研究还表明,释放花绒寄甲后的第2,3年,其防治效果随着时间的推移而有所降低。因此,根据林间天敌种群数量调查的结果,应适时补充释放天敌,以达到持续防治害虫种群,确保林木的健康生长。
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