利用信息素诱剂和诱木监测松墨天牛成虫的发生期1)
2017-09-27温小遂喻爱林肖忠优施明清刘继生
温小遂 喻爱林 肖忠优 施明清 刘继生
(江西省林业科学院,南昌,330013) (江西环境工程职业学院) (江西省林业有害生物防治检疫局) (江西省安福县森防站)
利用信息素诱剂和诱木监测松墨天牛成虫的发生期1)
温小遂 喻爱林 肖忠优 施明清 刘继生
(江西省林业科学院,南昌,330013) (江西环境工程职业学院) (江西省林业有害生物防治检疫局) (江西省安福县森防站)
为探索松墨天牛(MonochamusalternatusHope)测报技术,在江西安福地区应用信息素诱剂和诱木连续3 a分别监测松墨天牛成虫消长和羽化规律。结果表明:诱木内松墨天牛越冬代成虫4月底或5月初羽化出孔,5月中旬进入盛期,平均每年的羽化出孔期和高峰期分别为61.0、21.6 d。该地区每年约有10%的幼虫化蛹羽化成第1代成虫并于7下旬或8月上旬出孔;平均每年的羽化出孔期为36.7 d。林间诱捕于4月下旬始见成虫,5月下旬进入盛期,整个发生期平均182.0 d,发生盛期平均97.3 d。研究表明,利用信息素诱剂可以准确地监测林间松墨天牛成虫的种群动态,为防治工作提供可靠的测报数据,且较诱木监测方法简便,省工省时,是值得推广的新技术。
松墨天牛;信息素;诱木;发生期
松墨天牛(MonochamusalternatusHope)属鞘翅目(Goleoptera)、天牛科(Cerambycidae)、墨天牛属(Monochamus),是松树的蛀干害虫,也是毁灭性病害松材线虫病(Bursaphelenchusxylophilus)最主要的传媒昆虫。松材线虫病与松墨天牛协同危害,给我国造成了巨大的经济损失,并对森林资源、自然景观和生态环境产生了重大危害[1-3]。鉴于松墨天牛为害的严重性,国内外对松墨天牛监测与防控技术开展了大量研究,基于化学信息物质的引诱技术是其中的一个研究热点[4-15];我国于20世纪80年代末期开始研究松墨天牛引诱剂,并开发出多种植物源引诱剂产品在生产上应用[7-15]。
Pajares et al.在樟子松墨天牛(M.galloprovincialis)雄虫上发现了聚集性信息素2-undecyloxy-1-ethanol,并且证实该物质对植物源信息素引诱樟子松墨天牛和松墨天牛均有增效作用[16-18]。由此一种以聚集性信息素和植物源化合物为主效成分的松墨天牛复合型诱剂被开发并形成了商业化的产品。该复合型诱剂具有诱捕效率高、持效期长等优点,诱捕天牛效果是植物源引诱剂的4~5 倍,因此迅速取代了植物源引诱剂[18-19]。
在我国,一些学者通过研究虫害木中松墨天牛成虫羽化出孔规律来监测松墨天牛成虫的发生期[20-22]。由于松材线虫病感染死亡的虫害木大多是优势木,材积较大,加上要挑选树体内松墨天牛数量较多的样木运下山比较费工。林间设置诱木可以诱集松墨天牛集中产卵,是生产上常用的防治松材线虫病的技术措施[23-27],因此可以代替虫害木来监测松墨天牛成虫发生期。利用信息素诱剂和诱木监测松墨天牛发生动态的研究国内尚未见报道,为此,笔者于2014—2016年采用信息素诱剂结合诱木调查监测松墨天牛成虫种群发生动态,为准确预测和综合控制松墨天牛提供基础数据。
1 试验地概况
试验地设在江西省安福县枫田镇林场,海拔约100 m,面积约80 hm2,群落类型为马尾松(PinusmassonianaLamb.)+乌饭子(VacciniumbracteatumThumb.)+芒萁(Dicranopterisdichotoma(Thunb.) Bernh.)。马尾松树龄15~30 a, 松林密度1 400~2 000株·hm-2,平均树高7 m,胸径8~30 cm,坡度10°~20°,郁闭度0.7~0.8。
据安福县森防检疫站2011—2013年调查,山场松墨天牛危害严重,每年松树死亡率约3%。
2 材料与方法
2.1 试验材料
APF-Ⅰ型信息素诱芯及其配套的ZM-60型撞板式诱捕器由厦门三涌生物科技有限公司生产;诱木引诱剂由江西省林业科学院提供。
2.2 试验方法
2.2.1 利用诱木监测松墨天牛成虫羽化
于2013—2016年连续4 a在林间设置诱木。具体方法:于5月初选择胸径约10 cm松树30株,在基部离地面30 cm处的3个方向侧面用刀砍伤,刀口处施诱木引诱剂,引诱松墨天牛成虫集中在诱木上大量产卵。
2014年4月上旬,将去年设置的诱木伐倒并锯成1 m长的木段,运至山下并放入5个1.2 m×1.2 m×1.0 m的养虫笼内。自4月15日起每日观察越冬代成虫羽化数量,记录成虫羽化历期、高峰期。
2014年起于每年7月上旬将当年设置的诱木砍伐放入养虫笼内,每日定时观察记载第1代成虫的羽化数量。翌年再观察越冬代成虫羽化情况。
2.2.2 松墨天牛成虫林间历期的监测
用铁纱网制作直径15 cm、长50 cm的养虫笼,在松林间选择胸径8.0 cm、高度3.0 m的幼树,将笼罩一端插入松枝后用绳捆紧,将室内木段中羽化的越冬代松墨天牛成虫配对通过另一端放入笼内,绑紧端口,避免成虫逃逸,重复20次。养虫笼上盖一块黑色遮阳网遮光挡雨。试验中及时更换枝条以保持新鲜,产卵前期每天观察木段,检查成虫刻槽产卵情况;进入产卵期后放入直径6.0 cm、长10.0 cm的新鲜木段,其两端用石蜡封实,让成虫产卵其中,隔5 d更换1次产卵木段,解剖产卵木,统计成虫产卵前期、产卵期和寿命,饲养至成虫死亡结束。第1代饲养方法同越冬代。
2.2.3 利用信息素诱剂林间监测松墨天牛种群动态
于2014—2016年连续3 a在试验林南北走向的山脊上挂放6个诱捕器进行松墨天牛监测。诱捕器挂放高度3.0 m,相邻之间间隔100.0 m。4月中旬每个诱捕器均装上信息素诱芯,每隔7 d调查1次诱捕器内的松墨天牛成虫数量,清理集虫瓶内杂物,统计害虫发生的始、盛、末期,调查种群变动情况。
2.2.4 发生期的划分标准
根据正态分布曲线的特点,将种群中虫态发育的日累计虫数占总虫数16%、50%和84%时对应的日期作为始盛期、高峰期和盛末期。
虫态出现日期的预测公式为:
F=Hi+(Xi±Sx)。
式中:F为预测虫态的出现日期;Hi为起始虫态的调查日期;Xi为理论期距值;Sx为理论期距值对应的标准误差[15]。
3 结果与分析
3.1 松墨天牛成虫羽化出孔期监测
由表1和图1可知,2014—2016年安福地区诱木中松墨天牛越冬代成虫羽化出孔数量分别为871、651、745头;出孔始日分别为5月4日、4月29日和5月6日,末日分别为7月4日、6月26日和7月6日,分别历时62、59、62 d,平均61.0 d;成虫分别在5月15日、5月17日和5月19日进入羽化出孔盛期,高峰期分别出现在5月26日、5月27日和5月26日,盛末期出现在6月5日、6月6日和6月6日;盛期分别为22、21、19 d,平均21.6 d;全年只有一个羽化出孔高峰。每年约有10%的幼虫化蛹羽化为第1代成虫并零星出孔,始日分别为7月25日、7月26日和8月5日,末日分别为8月25日、8月31日和9月17日,分别历时32、37、41 d,平均36.7 d。该地区2—6月份降雨天数分别为88、85、79 d;平均温度分别为16.1、17.3、16.3 ℃。7—8月份的降雨天数分别为23、25、23 d;平均温度分别为28.7、27.8、30.1 ℃。
3.2 松墨天牛成虫林间历期
调查表明,林间饲养的越冬代成虫平均产卵前期为(16.05±7.70)d;平均产卵期为(81.15±29.31)d;雌、雄虫平均寿命分别为(97.25±34.13)d和(84.60±24.50)d。第1代成虫平均产卵前期为(15.95±3.25)d;平均产卵期为(68.65±21.01)d;雌、雄虫平均寿命分别为(66.10±34.76)、(68.70±26.15)d。
3.3 林间松墨天牛成虫发生期监测
由图2可知,2014—2016年林间信息素诱捕到松墨天牛成虫数量分别为3 798、3 572、3 831头;诱捕始日分别为4月24日、4月28日和4月26日,末日分别为10月29日、10月23日和10月20日,分别历时189、179、178 d,平均182.0 d。成虫均在5月22日进入发生盛期;高峰期分别在6月19日、6月19日和6月12日;盛末期分别在7月24日、7月31日和7月24日,发生盛期历时分别为95、102、95 d,平均97.3 d。每年只有一个发生高峰。
表1 2014—2016年江西省安福地区松墨天牛越冬代成虫羽化情况
图1 2014—2016年江西省安福地区松墨天牛成虫出孔动态
图2 信息素诱剂监测松墨天牛种群动态
3.4 信息素和诱木预测松墨天牛卵的发生期
根据诱木监测的数据预测:2014—2016年安福地区越冬代成虫分别于5月23日至6月8日、5月25日至6月10日和5月27日至6月12日进入产卵高峰期(表2)。
表2 信息素和诱木预测松墨天牛卵的发生期
樊建庭等[18]研究表明,从诱捕始日到成虫卵巢成熟比例达80%以上的诱捕日期为38d。根据安福诱捕监测的数据预测:2014—2016年安福地区越冬代成虫分别于6月1日、6月5日和6月3日进入产卵高峰期。通过比较可以看出,诱木和信息素预测松墨天牛卵的发生期基本吻合。
4 结论与讨论
2014—2016年连续3 a 的调查结果显示,江西安福地区诱木内的松墨天牛越冬代成虫4月底或5月初羽化出孔,5月中旬进入盛期,5月下旬为高峰期,6月上旬为盛末期,6月下旬或7上旬结束羽化;平均每年的羽化出孔期和高峰期分别为61.0、21.6 d。安福地区每年约有10%的幼虫化蛹羽化为第1代成虫于7下旬或8月上旬零星羽化出孔;平均每年的羽化出孔期为36.7 d。成虫羽化出孔以及进入盛期的提前或滞后与降雨天数和平均温度有一定的相关性,如2014年越冬代成虫羽化出孔以及进入盛期均偏晚,这很可能与2—6月的降雨天数较多和平均温度较低有关;2016年第1代成虫羽化出孔羽化期拖至9月17日才结束,这可能与7—8月高温干旱天气有关。
连续3 a的诱捕结果显示,该地区成虫于4月下旬始见,5月下旬进入盛期,诱捕高峰期在6月中旬;7月下旬为盛末期,平均发生盛期为97.3 d,盛期结束后林间松墨天牛处于低虫口状态一直到10月中下旬结束。整个发生期平均182.0 d。越冬代成虫于6月下旬或7月上旬结束羽化,其寿命长达85~97 d,因此越冬代成虫发生期能延续到9月份。这时,于7月下旬或8月上旬出孔的第1代成虫会与越冬代重叠发生。第1代成虫寿命66~69 d,因此能延续到10月底结束;实际诱捕情况与理论的推测是一致的(图2)。
松墨天牛成虫期有2个阶段,即卵巢未成熟期和产卵期(卵巢成熟)[15]。本研究诱捕盛期的推算是以诱捕两代成虫的总数为基础,尽管第1代成虫的比例只占全年总数的10%左右,但这样推算盛期还是会偏迟;确定预测越冬代成虫产卵始盛期的理论期距值(38 d)是从诱捕始日到成虫卵巢成熟比例达80%以上的天数[18],因此认为,把38 d作为理论期距值(Xi)还是比较准确的,当然这还需要多年数据的积累来完善和确定标准差(Sx)。
本研究显示,用信息素监测和预报松墨天牛发生期较诱木更准确,而后者需要设置、砍伐和运输;此外成虫有自残习性,因此在调查期间需要每天观察,费工费时。用信息素监测松墨天牛方法简单、经济易行,便于基层测报人员掌握使用,是值得推广的新技术。
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PheromoneLureandBaitedWoodinMonitoringtheOccurrenceoftheJapanesePineSawyerMonochamusalternatus//
Wen Xiaosui, Yu Ailin
(Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang 330013, P. R. China);
Xiao Zongyou
(Jiangxi Environmental Engineering Vocational College);
Shi Mingqing
(Jiangxi Forest Pest & Disease Control and Quarantine Bureau);
Liu Jisheng
(Anfu Forest Pest and Disease Control Station)//Journal of Northeast Forestry University,2017,45(9):87-90.
MonochamusalternatusHope; Pheromone lure; Baited wood; Occurrence
S763.38
1)江西省重大科技专项计划项目(20143ACF60005)。
温小遂,男,1954年12月生,江西省林业科学院,教授级高级工程师。E-mail:jxsfzwxs@foxmail.com。
喻爱林,江西省林业科学院,副研究员。E-mail:Jxycb315@163.com。
2017年3月28日。
责任编辑:程 红。
To explore a new technique for forecastingMonochamusalternatuspopulation, a field test of using pheromone lure and baited wood in monitoring the occurrence of the Japanese pine sawyer was conducted in 3 a in Anfu County, Jiangxi Province.M.alternatusadults of the overwinter generation emerged in late April or early May from the pupal chambers of baited woods, the emerging numbers peaked in middle May. The annual periods of adult emergence and its peak were 61.0 and 21.6 d in average, respectively. About 10% new adults of the first generation emerged in late July or early August and ended in early September each year. The first catch of the adults by the pheromone lure appeared in late April, The last one ended in early September each year. The annual periods of adult occurrence and its peak were 182.0 and 97.3 d in average, respectively. The results confirmed that the pheromone lure can accurately monitor and predict the occurring periods of the Japanese pine sawyer by trapping the adults. This method is better than baited wood and has been shown as a new and effective mean for predicting the occurrence ofM.alternatus.