文章信息
- 刘璇, 胡春祥, 曹传旺, TroyKimoto
- Liu Xuan, Hu Chunxiang, Cao Chuanwang, Troy Kimoto
- 3种植物源引诱剂对鞘翅目甲虫引诱效果比较
- Comparative Study on Trapping Effects of Three Botanical Attractants to Coleopterous Beetle
- 林业科学, 2016, 52(10): 153-160
- Scientia Silvae Sinicae, 2016, 52(10): 153-160.
- DOI: 10.11707/j.1001-7488.20161019
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文章历史
- 收稿日期:2015-02-02
- 修回日期:2015-06-24
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作者相关文章
2. 加拿大食品检验局 温哥华 V5C6S7
2. Canadian Food Inspection Agency Vancouver V5C6S7
昆虫利用植物挥发性物质进行寄主的远程定位,表现为植物挥发物对昆虫的引诱作用,是昆虫在长期的进化中对环境适应的结果(严善春等,2003)。在害虫防治实践中, 利用寄主植物挥发物配制的植物源引诱剂对昆虫的引诱作用在无公害综合治理中发挥重要作用(周琼等,2003)。
鞘翅目黄绿单爪丽金龟(Hoplia communis)的寄主蔷薇(Rosa spp.)花的主要挥发性物质2-苯基乙酯对其引诱作用最强(Imai et al., 1998)。对于小蠹虫(Ips)信息素的应用研究已成为发展方向,内蒙古白音敖包国家级自然保护区的沙地云杉(Picea mongolica)使用小蠹聚集信息素(小蠹二烯醇+反-月桂烯醇+埃马丁醇)能使沙地云杉重齿小蠹(Ips dulicatus)的种群数量明显减少(陈国发等,2009);通过6种植物源引诱剂对云杉八齿小蠹(Ips typographus)的诱集效果研究,其中小蠹二烯醇的林间效果最成功(Schlyter et al., 1987)。目前,有关松褐天牛(Monochamus alternatus)引诱剂研究广泛而深入,其主要成分为植物源信息素(郝德君等,2008)。选取7种植物源引诱剂的研究结果显示以α-蒎烯和β-蒎烯为主剂、乙醇为辅助剂的引诱剂对松墨天牛引诱效果最佳(郝德君等,2009)。利用植物源引诱剂绿叶挥发物(green leaf volatiles,GLVs)可以监测、控制吉丁虫,结果显示该引诱剂对白蜡窄吉丁(Agrilus planipennis)雄成虫引诱的效果高于雌成虫(Groot et al., 2008)。笔者研究了3种植物源引诱剂对林间鞘翅目甲虫的引诱效果,以期筛选出有效的引诱剂用于防治鞘翅目甲虫。
1 材料与方法 1.1 样地概况选取东北地区2个典型林地进行引诱剂诱捕试验。样地Ⅰ位于帽儿山实验林场老山实验站(以下简称“老山实验站”)(127°30′-127°34′E,45°20′-45°25′N),平均海拔300 m,最高峰帽儿山海拔805 m,最低海拔260 m,位于张广才岭西北部小岭余脉,是东北东部山区较典型的天然次生林区。属大陆季风气候, 年平均气温2.80 ℃,年平均降水量737.12 mm,蒸发量为1 093.3 mm,全年日照时数为2 471.3 h, 无霜期为120~140天(贾洪纪等,2007)。林地面积18 604 hm2,林木总蓄积量198万m3,森林覆盖率高。地带性顶级群落为阔叶红松(Pinus koraiensis)林,境内天然次生林林型多样,其中主要植被为山杨(Populus davidiana)、蒙古栎(Quercus mongolica)和色木槭(Acer mono)等。样地Ⅱ位于哈尔滨市东北林业大学林场(以下简称“林场”) (127°35′-127°39′E,45°42′-45°44′N),海拔136~140 m,总面积48.83 hm2。属温带半湿润季风气候,年平均气温3.60 ℃,年平均降水量600 mm左右,无霜期为136天。林场现有18种人工林分布在46个样地内,每个样地面积为0.5 hm2,均为纯林(孙景波等,2009)。本研究以蒙古栎纯林和廊坊杨(P. langfangensis)纯林为主。
1.2 植物源引诱剂所选用的3种植物源引诱剂处理见表 1。Culeli oil bubble(COB)含有多种倍半萜烯,主要来源于被子植物;绿色叶醇袋[green leaf alcohol (volatiles) pouch,LAP]富含被子植物叶片气味;超高释放乙醇[ultra high release (UHR) ethanol,UHR]模拟树势衰弱的林木成分。3种引诱剂来源于加拿大协同信息化学物质股份有限公司(Synergy Semiochemicals Corp.)。
共设置24个Lindgren漏斗诱捕器于样地Ⅰ和Ⅱ,2样地间距108 km,随机完全区组设计布控诱捕器。每块样地共3个处理,每个处理有3个重复,设置3个不放任何引诱剂的诱捕器作为空白对照,诱捕器随机排序悬挂于林间,每2个诱捕器间隔>20 m。将诱捕器悬挂于2棵树之间,距离林木植株1 m以上,诱捕器底部距地面0.5~1.0 m。
诱捕器收集盒内装有150~200 mL防冻液(壳牌天津润滑油有限公司)毒杀诱集的甲虫并作为保鲜剂(Miller et al., 2008)。每隔2~3周收集1次捕获的昆虫,并将新的防冻液添加到诱捕器的收集盒中,每隔2~3个月换1次引诱剂,共检查维护7次。
1.4 昆虫鉴定方法将收集的标本连同防冻液一起装入收集瓶,标明采集时间、地点和诱捕器编号。带回实验室后,将标本倒入20目样筛并在水龙头下轻轻冲洗30~60 s,去除枝叶、蜘蛛、苍蝇、蛾蝶等。通过生物解剖镜先将标本与已经定名的标本对照来初步确定所属范围,再利用检索表逐项检索,最后请有关专家复核敲定。
1.5 数据处理与分析采用SPSS17.0进行数据分析,运用ANOVA对不同引诱剂处理组间的捕获数量进行方差分析,同时用Bonferroni进行多重比较(郭志刚,1999)。当一个样地的均值和方差均为零时,空白对照的数据从分析中忽略,因为在统计分析中使用这样的数据缺乏方差齐性(Linsley et al., 1984)。
2 结果与分析 2.1 鞘翅目甲虫主要类群及数量2013年5月至9月共捕获鞘翅目昆虫标本3 215号,隶属于鞘翅目55科120属233种(表 2)。其中小蠹科个体数量最多(1 573号),占标本总数的48.93%,为优势鞘翅目类群。埋葬甲科、露尾甲科、叩甲科、郭公甲科、隐翅虫科、长泥甲科、象甲科、球蕈甲科、薪甲科、长朽木甲科、鳃金龟科、天牛科和花蚤科的个体数量均占总数的1%以上,占总数的40.75%,属于常见类群。其余41科的个体数量均少于总数的1%,总计占10.33%,为稀有类群。
捕获的小蠹科种类主要为北方材小蠹和锉小蠹(表 3)。3种引诱剂中,UHR引诱剂对北方材小蠹和锉小蠹引诱效果最佳。COB引诱剂与LAP引诱剂对北方材小蠹和锉小蠹的诱捕效果均不理想。
样地Ⅰ和Ⅱ中,COB引诱剂对小蠹科的捕获量与LAP引诱剂对小蠹科的捕获量差异不显著。UHR引诱剂诱捕小蠹科昆虫数量最多,与COB和LAP引诱剂的捕获量差异性显著(图 1A, B)。2块样地中,UHR引诱剂诱捕到的叩甲科数量显著高于COB和LAP引诱剂的捕获量(图 1C, D)。林场样地中,COB引诱剂捕获叩甲科昆虫数量高于LAP引诱剂捕获量,但2者差异不显著(图 1C),而在老山实验站样地,COB引诱剂对叩甲科的捕获量显著高于LAP引诱剂捕获量(图 1D)。
与LAP和COB引诱剂相比,UHR引诱剂诱集的郭公甲科数量最多(图 2A, B),所捕获种类均为莱维斯郭公虫(Thanasimus lewisi)。在林场样地,LAP引诱剂未捕获到郭公甲科昆虫,COB引诱剂捕获郭公甲科的数量与UHR引诱剂差异性不显著(图 2A)。在老山实验站样地,郭公甲科的捕获量依次为UHR引诱剂>COB引诱剂>LAP引诱剂,且彼此间差异性显著(图 2B)。样地Ⅰ和Ⅱ中,COB引诱剂捕获的隐翅虫科昆虫数量最多(图 2C, D)。在林场样地中,3种引诱剂对隐翅虫科的捕获量差异均不显著(图 2C)。在老山实验站样地,UHR引诱剂对隐翅虫科的捕获量显著低于LAP引诱剂对隐翅虫科的捕获量(图 2D)。
2块样地中,所捕获的天牛科昆虫主要种类为四点象天牛(Mesosa myops)。在林场样地,LAP引诱剂对天牛科的捕获量与UHR引诱剂的差异性不显著(图 3A)。在老山实验站样地,UHR引诱剂捕获的天牛科昆虫最多,与LAP和COB引诱剂的差异性显著(图 3B)。样地Ⅰ和Ⅱ中,UHR引诱剂对象甲科的捕获量和LAP引诱剂对象甲科的捕获量差异不显著,且捕获象甲科的数量高于COB诱剂(图 3C, D)。
试验中共捕获4种埋葬甲科昆虫,分别为四星负葬甲(Nicrophorus quadripunctatus)、大红斑负葬甲(N. japonicae)、黑负葬甲(N. concolor)、蜂巢负葬甲(N. vespillsides),且仅在老山实验站样地被捕获。UHR引诱剂捕获的埋葬甲科昆虫数量显著高于COB和LAP引诱剂(图 4)。
3种植物源引诱剂对鞘翅目甲虫均具有引诱作用,且诱捕效果存在差异性。防治时,应针对不同种类甲虫选择不同种类引诱剂,从而达到更佳引诱效果。UHR引诱剂对小蠹科、叩甲科、郭公虫科和埋葬甲科的诱捕效果明显高于另外2种引诱剂,COB引诱剂对隐翅虫科的诱捕效果最佳,而3种植物源引诱剂对于天牛科和象甲科的诱捕效果差异不明显。由于UHR引诱剂富含乙醇,乙醇作为厌氧代谢产物,主要存在于衰弱木、濒死木或新死木中,在快速生长期的健康木形成层中也有少量分布,但在衰弱木、濒死木或新死木中含量更高(Kelsey et al., 2003),因此与COB、LAP引诱剂相比,UHR引诱剂的诱捕效果最好。在UHR引诱剂捕获的鞘翅目昆虫标本中,小蠹科占65.55%,所以UHR引诱剂对小蠹科的引诱效果最佳。
对2种林型的3种引诱剂的引诱效果进行综合比较,结果表明,老山实验站样地优于林场样地。主要是老山实验站样地是东北东部山区较典型的天然次生林区,植物群落与空间结构较复杂且多样化,人类活动的干扰程度低,生境比较稳定,有很好的生存、繁衍条件和丰富的食物来源。而林场样地是人工纯林,植物群落和空间结构过于简单,林下植被破坏严重,人为活动的干扰破坏大,生境条件不稳定等成为限制因素。
埋葬甲科昆虫仅在老山实验站捕获,这与诱捕器悬挂的地理位置环境和埋葬甲科昆虫的生活习性密切相关。该科昆虫食性主要是腐食性和尸食性,常群集于鸟兽尸体旁掘穴使其陷入土中而取食,也有捕食蜗牛、蝇蛆、蛾类幼虫或为害植物(李珏闻等,2009)。该地区的气候条件较适宜鞘翅目甲虫的生存繁殖,保护较为完好的森林环境为该类鞘翅目甲虫提供了丰富的食物资源和栖息环境。这与于晓东等(2004)调查横断山区东部鞘翅目多样性时,只有在无人管理的农耕区次生林里未发现葬甲,其余样地中均有发现的研究结果相似。
4 结论3种植物源引诱剂中,UHR引诱剂对大部分鞘翅目甲虫的引诱效果较好,特别是对小蠹科北方材小蠹和锉小蠹的诱集效果最佳,对于研制新型引诱剂,监测和诱杀小蠹虫具有重要应用前景。另外,在选择引诱剂时,要考虑自然环境、寄主植物、人为活动等因素,根据生境的不同选择引诱剂种类,以期达到最好的引诱效果。
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