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红树植物海桑新害虫报喜斑粉蝶的发生危害及生物学特性

2014-08-10陈晓琴徐华林江世宏

植物保护 2014年2期
关键词:粉蝶红树亚种

包 强, 陈晓琴, 徐华林, 江世宏*

(1.深圳职业技术学院植物保护研究中心, 深圳 518055; 2.华南农业大学资源环境学院, 广州 510642; 3.广东内伶仃福田国家级自然保护区管理局, 深圳 518040)

红树植物海桑新害虫报喜斑粉蝶的发生危害及生物学特性

包 强1,2, 陈晓琴1, 徐华林3, 江世宏1*

(1.深圳职业技术学院植物保护研究中心, 深圳 518055; 2.华南农业大学资源环境学院, 广州 510642; 3.广东内伶仃福田国家级自然保护区管理局, 深圳 518040)

首次报道报喜斑粉蝶华南亚种[Deliaspasithoeporsenna(Cramer)]在深圳福田红树林保护区严重为害海桑[Sonneratiacaseolaris(L.)]和无瓣海桑(S.apetalaBuch-Ham)两种海桑科(Sonneratiaceae)乔木红树。通过室内饲养和林间调查,明确了报喜斑粉蝶华南亚种各虫态的形态特征和变化过程,行为习性,并发现其有较强的耐饥饿、抗海水浸泡等抗逆能力,提出其他红树植物也存在受到该种害虫危害的潜在风险。

报喜斑粉蝶; 红树林; 海桑; 无瓣海桑; 风险;

报喜斑粉蝶[Deliaspasithoe(Linnaeus)],隶属于鳞翅目(Lepidoptera)、锤角亚目(Rhopalocera)、粉蝶科(Pieridae)、斑粉蝶属(Delias),国外分布于菲律宾、缅甸、泰国、印度等地,国内广东、广西、海南、香港等地有分布[1]。该虫寄主植物已报道的有桑寄生科(Loranthaceae)的8种、大戟科(Euphorbiaceae)的1种[2]和檀香科(Santalaceae)的2种[3],共计11种,未见有海桑科(Sonneratiaceae)所属的红树寄主植物的报道[4-7]。报喜斑粉蝶在中国记录有6个亚种[8-9]:指名亚种D.pasithoepasithoe(Linnaeus)、云南亚种D.pasithoethyra(Fruhstorfer)、台湾亚种D.pasithoecurasenaFruhstorfer、华南亚种D.pasithoeporsenna(Cramer)、贵州亚种D.pasithoesilviaeJakusch、海南亚种D.pasithoecyraniaFruhstorfer。2012年笔者首次发现报喜斑粉蝶幼虫在深圳福田红树林保护区严重为害海桑[Sonneratiacaseolaris(L.)]和无瓣海桑(S.apetalaBuch-Ham)两种海桑科乔木红树,经饲养至成虫后鉴定为华南亚种,该虫的幼虫多群集取食,多时30cm枝条上幼虫数量可达235头,常常将整株树叶全部吃光仅剩枝干,严重影响海桑和无瓣海桑的正常生长,尤其以海桑受害更为严重。本文描述了以海桑为寄主的报喜斑粉蝶各虫态的形态特征,并对其幼虫对不同红树植物的取食情况、耐饥饿能力等生物学特性进行了初步研究,以便预测该种害虫在红树林中的发生、危害、蔓延以及为防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

从深圳福田红树林保护区海桑植株枝条上采集幼虫进行室内饲养,获得卵、幼虫、蛹、成虫4种虫态,并随时进行野外采集,对室内饲养的各虫态进行虫源补充。

1.2 供试红树植物

供幼虫取食的海桑、无瓣海桑、蜡烛果[Aegicerascorniculatum(Linn.) Blanco]、海榄雌[Avicenniamarina(Forsk.)Vierh]、木榄[Bruguieragymnorhiza(Linn.) Lam.]、秋茄树[Kandeliacandel(Linn.) Druce ]、海漆(ExcoecariaagallochaLinn.)和老鼠簕(AcanthusilicifoliusLinn.)8种红树植物枝条采自深圳福田红树林保护区,当天喂食不完的枝条冷藏于冰箱中备用,并不定期野外采集补充。

1.3 研究方法

1.3.1 形态特征观察

在室内用体视解剖镜对报喜斑粉蝶的卵、各龄幼虫、蛹及成虫的体型、体色等外部形态和变化进行观察,各虫态大小用目镜测微尺测量,每个虫态观察和测量10头以上。

1.3.2 生物学特性研究

1.3.2.1室内饲养

将报喜斑粉蝶幼虫置于塑料广口瓶(直径为7.5 cm,高16.5 cm)中,瓶口用纱布封住,瓶内放入红树植物小枝条,枝条基端用湿润的棉花包住,以保持枝条新鲜。2 d左右更换枝条,观察各虫态的行为习性,记录幼虫取食等活动情况和存活情况。

1.3.2.2室外观察

在红树林区选择岸边容易观察的寄主植物,用纱网套住整个枝条,将幼虫放入网内饲养,观察记录其在室外活动及存活情况。

1.3.2.3幼虫对8种红树植物取食情况观察

设海桑叶片+秋茄树叶片、海桑叶片+蜡烛果叶片、海桑叶片+老鼠簕叶片、海桑叶片+无瓣海桑叶片、海桑叶片+海漆叶片、海桑叶片+木榄叶片、海桑叶片+海榄雌叶片共7个处理组,每个处理组3个重复。将每个处理组叶片放入衬有湿滤纸的培养皿(直径10cm)中,然后选取1头饥饿6h的3龄期幼虫接入,编号。每隔4 h观察一次,记录害虫的取食喜好;每天测量1次叶片减少量,连续4 d,在试验过程中,若发生试虫死亡及时补充,叶片一直保持新鲜且量充足。

1.3.2.4幼虫的耐饥饿试验

选取生长情况一致的同龄幼虫,采取完全不供给食物的方式进行耐饥饿能力测定,记录虫体变化以及死亡情况,以推测在寄主植物被蚕食殆尽而食物完全缺乏的情况下,不同龄期幼虫的应对策略。

1.3.2.5蛹的耐海水浸泡试验

将在老鼠簕叶片上化的蛹连同叶片采回放入直径为7.5 cm,高16.5 cm的瓶中,每瓶10头,共7瓶(1个空白对照),然后向瓶内慢慢注满新采集的海水,分别用海水浸泡0、1、2、3、4、5、6h后将其拿出晾干,然后将其放入温度为28 ℃、相对湿度70%,光照L∥D=12 h∥12 h条件下观察羽化情况。

2 结果与分析

2.1 形态特征

卵 (见图1a) 炮弹形,顶部较尖,顶端平截,从顶端向周缘有细的放射状脊纹;直径0.50~0.80mm(平均0.64 mm,n=10),高1.30~1.60mm(平均1.24 mm,n=10);初产黄白色,有光泽,后渐变为灰黄色至暗灰色,略显黄色,近孵化时透过顶部可见卵内黑色幼体。

幼虫(见图 1b,c右)5龄;初孵幼虫头部黑色,体黄色半透明,被灰白色半透明细毛;2龄幼虫身体转变为具有深绿色与黄色相间的横带,并被有明显的白色长毛;3龄幼虫深绿色横带转变为红褐色,黄色横带上白色长毛变为黄色;4龄及5龄幼虫红褐色横带向棕红色转变,临化蛹前完全成为棕红色,黄色横带颜色基本保持不变。

蛹(见图1c左,d) 长24.5~29.0mm(平均27.19 mm,n=10)宽5.0~8.0mm(平均6.61mm,n=10)。刚化蛹时,蛹体红褐色,后渐变为棕褐色,尾部黑色。额中央有一不分叉的突起,胸部各节两侧各有小突起,中胸的最明显。腹部第1~7节前方中央各有一突起,其中1~3节两侧各有一白色短刺突。腹部侧面有白色斑纹。气门黑色。尾部无钩刺,臀棘较明显。

成虫 (见图1e,f) 成虫翅展63.5~89.7 mm(平均77.97 mm,n=10),身体背面灰黑色,腹部灰白色。前翅正面灰黑色,中室有白斑,中域的翅室有白色斜带,亚外缘有一列灰白小斑纹,反面的纹理跟正面基本一致。后翅正面中域灰白色外缘黑色,散布有白点,反面翅基部红色,中区至亚外缘及臀区黄色,被黑色翅膀分隔。雌雄有差异,雄蝶前翅中室有模糊的白斑,后翅臀区浅黄带白色,雌蝶后翅反面Sc室多出1小白斑。

图1 报喜斑粉蝶华南亚种各虫态及为害状Fig.1 Different instars and harms of D.pasithoe porsenna

2.2 生物学特性

2.2.1 生活习性

调查发现全年可见报喜斑粉蝶,10月至次年3月是该虫活动相对频繁的时间。2012年9月在深圳福田红树林中发现幼虫为害海桑和无瓣海桑,10月9日在寄主上首次发现新卵,随后依次发现幼虫蛹和成虫,11月17日在同一位置再次发现卵。估计该代报喜斑粉蝶在深圳福田红树林保护区的历期为40~50d左右;报喜斑粉蝶成虫喜阳,常在林区飞行寻找蜜源补充营养,不取食时多在上空飞行。成虫全天都可羽化,对230头蛹的羽化情况观察发现,晚上(18:00至次日6:00)羽化的数量为125头,占54.3%,略高于白天羽化的数量;雌成虫常产卵于海桑叶片的正面。卵聚产,卵粒均匀间隔形成卵块,每卵块有卵63~123粒(平均97.9粒,n=10);幼虫喜聚集栖息和进食,离开群体的幼虫常死亡。3龄后的幼虫食量非常大,严重时将海桑全株叶片取食殆尽,仅留下枝干。老熟幼虫通常集体迁移到离地面比较近的树枝或叶片上化蛹,海桑下层低矮的老鼠簕叶片背面聚集化蛹最多,报喜斑粉蝶幼虫并不取食老鼠簕,在上化蛹幼虫均来自上层的海桑。

2.2.2 幼虫的取食行为

报喜斑粉蝶幼虫分5龄,1~4龄幼虫常聚集取食,不取食时通常头朝同一方向平卧在寄主植物叶片上。初孵幼虫一般不爬动,取食量相对较少,通常选择较幼嫩叶片,自叶缘向内取食形成许多弧形缺刻;2~3龄幼虫食量开始增大,仍以取食幼嫩叶片为主;4~5龄幼虫进入暴食期,对老叶或新叶无明显选择性,虫口数量大时可将叶片全部吃光。白天调查,很少发现幼虫取食,推测多在晚上取食为害。

2.2.3 幼虫对7种红树植物取食情况

报喜斑粉蝶幼虫在实验室中对海桑、秋茄树、蜡烛果、老鼠簕、无瓣海桑、海漆、木榄、海榄雌7种红树植物都有取食现象(表1),在7个处理组中,报喜斑粉蝶幼虫对海桑叶片和蜡烛果叶片、海桑叶片和老鼠簕叶片、海桑叶片和海漆叶片3个处理组的取食量差异明显,其他4个处理组则差异不明显。在野外只发现该虫取食海桑和无瓣海桑两种植物,以及能够在老鼠簕上化蛹。这与实验室内结果有所不同,估计与前期对幼虫进行了饥饿处理有关,但也说明该虫在红树林保护区有扩散的潜在危险,一旦取食完海桑植物后可能会为害其他红树植物。

表1报喜斑粉蝶对8种红树植物叶片的取食量(g/头)1)

Table1Consumptionof8speciesofmangroveplantsbyD.pasithoeporsenna(g/head)

处理Treat⁃ment海桑Sonneratiacaseolaris秋茄树Kandeliacandel蜡烛果Aegicerascorniculatum老鼠簕Acanthusilicifolius无瓣海桑Sonneratiaapetala海漆Excoecariaagallocha木榄Bruguieragymnorhiza海榄雌Avicenniamarina1(0.500±0.333)a(0.322±0.314)a------2(0.514±0.333)a-(0.099±0.041)b-----3(0.661±0.459)a--(0.269±0.315)b----4(0.609±0.351)a---(0.315±0.314)a---5(0.482±0.405)a----(0.161±0.094)b--6(0.622±0.255)a-----(0.252±0.271)a-7(0.619±0.230)a------(0.274±0.230)a

1) 处理1:海桑+秋茄树;处理2:海桑+蜡烛果;处理3:海桑+老鼠簕;处理4:海桑+无瓣海桑;处理5:海桑+海漆;处理6:海桑+木榄;处理7:海桑+海榄雌。“-”表示处理组没有该叶片。同行相同字母表示差异在0.05水平不显著。 Treatment 1:Sonneratiacaseolaris andKandeliacandel;Treatment 2:S.caseolaris andAegicerascorniculatum; Treatment 3:S.caseolaris andAcanthusilicifolius; Treatment 4:S.caseolaris andS.apetala; Treatment 5:S.caseolaris andExcoecariaagallocha; Treatment 6:S.caseolaris andBruguieragymnorhiza;Treatment 7:S.caseolaris andAvicenniamarina;“-” Indicates negative control.The same letters following the means in the same row indicate no significant differences atP<0.05 level.

2.2.4 幼虫耐饥饿试验

报喜斑粉蝶幼虫在不喂食的情况下,2~3龄幼虫会死亡,4~5龄幼虫会提前化蛹(表2)。不进食时,2龄幼虫第4天开始死亡,死亡率可达33.33%,第6天死亡率达100%。4龄幼虫会直接化蛹,在第4天化蛹率可达到66.67%,第6天则全部化蛹。综上所述可知2~3低龄幼虫对饥饿的忍耐时间最高为6d,4~5龄幼虫常通过化蛹来度过饥饿时期;此外,在试验中发现不同龄期的幼虫平均体重在饥饿情况下都有下降的趋势,其中4~5龄幼虫下降趋势更大,这与其本身取食量大有关。

表2不同龄期报喜斑粉蝶幼虫在饥饿状况下死亡和化蛹情况1)

Table2DeathandpupationofdifferentlarvalinstarsofD.pasithoeporsennaunderstarvationconditions

幼虫龄期Larvalstage第1天The1stday第2天The2ndday第3天The3rdday第4天The4thday第5天The5thday第6天The6thday2龄The2ndinstar---33.33%D50%D100%D3龄The3rdinstar---16.67%D33.33%P50%D33.33%P66.67%D33.33%P4龄The4thinstar---66.67%P83.33%P100%P5龄The5thinstar--33.33%P100%P--

1) 数字后标有“D”的代表死亡率,标有“P”的代表化蛹率,“-”代表正常存活或已经全部化蛹。 Numbers marked with“D” indicate death rate;“P”indicates pupation rate;“-” Indicates normal survival or all pupated.

2.2.5 蛹的耐海水浸泡能力

海水浸泡对蛹的羽化有一定的影响(图2)。调查发现,在正常条件下蛹的羽化率约为40%左右,这主要与蛹期存在寄生性天敌[主要为黑纹囊爪姬蜂TheroniazebradilutaGupta和广大腿小蜂Brachymerialasus(Walker) ]有关。海水浸泡1~3h对蛹的羽化率影响不大,其羽化率可达20%以上,这说明报喜斑粉蝶的蛹具有一定的抗海水浸泡能力。海水浸泡超过4 h以后,羽化率下降到10%以下,特别是浸泡超过6h后,蛹全部腐烂死亡。

图2 报喜斑粉蝶蛹经海水浸泡不同时间下的羽化率Fig.2 The emergence rate of D.pasithoe porsenna in different immersion time intervals in seawater

3 结论与讨论

报喜斑粉蝶华南亚种在自然条件下为害海桑和无瓣海桑过去未有记录,而且对海桑为害尤其严重,常将整株树的叶片全部吃光。室内取食试验表明,该种还有为害其他红树植物的可能性,使红树植物群落受到潜在威胁。该虫在2012年9月被第一次发现以来,直到2013年3月,一直处于活跃阶段,在对其重点监测过程中,发现该虫在10-12月期间可以完成一个世代,其世代历期大约40~50d左右,具体该虫在深圳福田红树林保护区发生几代还需要进一步研究。

报喜斑粉蝶的抗逆性研究中发现该虫对饥饿具有一定的抵抗能力,特别是4~5龄幼虫,可以通过提前化蛹来度过胁迫环境,2~3龄幼虫也具有抵抗饥饿能力,最长可达6d。对蛹进行海水浸泡试验得出,浸泡低于3h时,对其蛹的羽化影响不大,其羽化率仍能达到20%~40%,超过3h对蛹的羽化有一定影响,6h后则完全不能羽化,可见该虫蛹具有一定的抗海水浸泡的能力,但浸泡时间过长也会死亡,这与我们在实地调查中发现在低层老鼠簕下部化的蛹的死亡情况相吻合,而多数则在老鼠簕上部化蛹,它们很少受到涨潮的影响。

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BiologicalcharacteristicsandoccurrenceofDeliaspasithoeporsenna,anewpestonSonneratiacaseolaris

Bao Qiang1,2, Chen Xiaoqin1, Xu Hualin3, Jiang Shihong1

(1.ResearchCenterofPlantProtection,ShenzhenPolytechnic,Shenzhen518055,China; 2.CollegeofResourcesandEnvironment,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China; 3.GuangdongNeilingding-FutianNationalNatureReserveAdministrativeBureau,Shenzhen518040,China)

Deliaspasithoeporsennawas first reported onSonneratiacaseolarisandSonneratiaapetala.Based on field observations and laboratory rearing,the biological characteristics and occurrence ofD.pasithoeporsennawere studied.The results showed that the resistance ofD.pasithoeporsennato flood and starvation was good,and the possibility of spread in Futian Mangrove Nature Reserve of Shenzhen was certain.It is still a threat to other mangrove plant leaves.

Deliaspasithoeporsenna; mangrove;Sonneratiacaseolaris;Sonneratiaapetala; threat

2013-03-28

:2013-05-24

S 763.42

:ADOI:10.3969/j.issn.0529-1542.2014.02.030

致谢:湖南农业大学生物安全学院的黄国华教授帮助鉴定报喜斑粉蝶华南亚种标本,在此表示衷心的感谢!

* 通信作者 E-mail:sjiang@szpt.edu.cn

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