诱捕器在林业害虫防控中的应用研究现状及展望

纪开燕++曹兆阳

摘要 本文主要介绍了目前林业有害生物防控中应用的各种害虫诱捕器设计原理，概述了利用昆虫趋光性、趋色性和趋化性等原理研制的诱捕器研究进展情况，分析了诱捕器在实际应用中存在的问题，并对高端诱捕器的研究方向进行了展望。

关键词 林业害虫；诱捕器；设计原理；研究进展；前景展望

中图分类号 S763.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）20-0132-03

Application and Prospect of Traps in Prevention and Control of Forest Pests

JI Kai-yan CAO Zhao-yang

（Yangzhou Forestry Production and Technical Guidance Station，Yangzhou Jiangsu 225009）

Abstract The thesis introduced the design principles of traps used for controlling all kinds of forestry pests，summarized the research progresses of the traps developed by the principles of insect phototropism and chemotropism，and analyzed the problems existing in the practical application，and prospected the research direction of high-end traps.

Key words forestry pest；traps；design principle；research progress；prospect forecast

近年来，随着植树造林、平原造林等重点工程的相繼开展，全国林地面积大幅增加，随之而来的林业有害生物危害也日趋严重。自2008年起以美国白蛾为主的食叶类害虫发生范围广、造成危害大，是全国监测和防治的主要对象。食叶类害虫的主要发生种类包括美国白蛾（Hyphantria cunea（Drury））、春尺蠖（Apocheima cinerarius Ershoff）、国槐尺蠖（Semiothisa cmerearia（Bremer et Grey））、杨扇舟蛾（Clostera anachoreta）、杨小舟蛾（Micromelalopha sieversi）等；蛀干类害虫主要发生种类有白蜡窄吉丁（Agrilus planipennis Fairmaire）、双条杉天牛（Semanotus bifasciatus Motschulsky）、光肩星天牛（Anoplophora glabripennis）、国槐小卷蛾（Cydia trasias）、松梢螟（Dioryctria splendidella Herrich-Schaeffer）等；刺吸类害虫主要发生种类包括蚜虫、叶螨、蝽等[1-3]。很多害虫甚至对林木造成了致命性的危害，其有效监测和防治迫在眉睫。诱捕器是对虫情预测预报或害虫诱杀防治的一种重要工具[4]。

1 诱捕器设计原理

鳞翅目中许多科的成虫对某段光波特别敏感，在有效光波的刺激和作用下，复眼视网膜会发生光化学反应，从而对光产生趋性行为，飞向光源，即昆虫的趋光性[5]。同时，昆虫通过触角或其他部位的一些化学物质感受器捕获散布在空气中的一些特殊化学物质，如趋避剂、报警信息素、聚集信息素、昆虫性外激素等也会产生趋向性反应。昆虫对光、色彩、化学物质的趋性有正负2种趋性之分[4]。

据报道，昆虫对光的感应多偏于电磁波光谱中央附近的短光波，波长为253～700 nm。同样的化学物质刺激会使不同的昆虫产生聚集或驱散的作用[6]。在实际生产中，可利用昆虫具有强烈趋向性的原理，研制出诱虫板、性诱剂诱捕器、黑光灯等捕杀或捕捉昆虫的设备。

2 诱捕方式研究现状

2.1 趋光/趋色性

利用昆虫的趋光性原理研究出的各种灯光器械捕获夜间活动的害虫，依次经历了普通灯光诱虫阶段、黑光灯诱虫阶段、高压汞灯诱虫阶段、频振式杀虫灯诱虫阶段[4]。频振式太阳能杀虫灯诱集的害虫种类广泛，包括鳞翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目、膜翅目、双翅目、广翅目、毛翅目、革翅目、蜚蠊目等13个目的1 287余种害虫[7]。据报道，频振式杀虫灯诱杀各类害虫的数量一般是黑光灯的2～5倍[8-9]。

害虫趋色性的应用主要是利用不同颜色的色板等材料所散发出不同波长的色光对害虫的引诱作用。其中粘虫色板的制作比较简单，主要采用粘虫胶涂布于特定颜色的塑料板或钙塑板上，制好后再悬挂于田间诱杀害虫[4]。

据报道，绿色对诱集白蜡窄吉丁雄虫非常有效，设计出了白蜡窄吉丁诱捕器，用于监测林间白蜡窄吉丁的发生情况，且通过在林间使用表明该诱捕器对白蜡窄吉丁达到了较好的诱捕效果[10-11]。通过进行阻隔式不同颜色十字板诱捕器防治金龟子防效试验，结果表明，黄色十字板诱捕器对明亮长脚金龟子（Hoplia spectabilis Medvedev）有明显的诱防效果[12]。在田间均匀悬挂黄色粘虫板，对多种害虫有较好的防效[13]。

2.2 趋化性

随着对昆虫种间、种内、害虫与作物等的相互作用关系的研究，害虫诱捕器的研究进入一个新的发展阶段。

2.2.1 寄主植物挥发物。根据昆虫对某些植物释放的特异性化合物具有一定的趋向性这一现象，将具有该作用的植物作为诱集植物或驱避植物应用在害虫的无公害综合治理中，取得了一定效果。此外，还成功研制了害虫引诱剂和驱避剂[14]。endprint

很多种蝇也利用十字花科植物的特征化合物异硫氰酸酯糖苷寻找、定位寄主植物。松树挥发物中的α-蒎烯、β-蒎烯、蒈烯、莰烯、月桂烯对以针叶树为寄主的象甲科、天牛科、小蠹虫科、郭公甲科的昆虫具有引诱作用。食叶昆虫则对绿叶气味组分反应较强，马铃薯甲虫就是利用对绿叶气味作为线索进行寄主定向的[15]。烟碱乙酸酯和苯甲醛混合在一起能够准确预测花蓟马的发生及危害时期，并大量诱杀成虫[16]。茴香醛、苯甲醛对许多以花为寄主的昆虫有强烈的引诱作用。Imai等[17]报道，蔷薇花的主要挥发性物质2-苯基乙酯对黄绿单爪丽金龟的引诱作用最强。

2.2.2 昆虫信息素。昆虫信息素这个词最早是于1932年由德国生物化学家Karlson和瑞士昆虫学家Lüscher提出，是指由昆虫的外分泌腺体分泌，能引起同种其他个体产生特定行为或生理反应的信息化学物质。昆虫利用其进行交流，人们常称其为“昆虫的语言”。在害虫趋化性利用方面，研究最多的是昆虫性信息素（人工仿生合成性诱剂），由此制成的诱捕器种类也最多。

应用昆虫性信息素监测与防治害虫是20世纪60年代发展起来的一种新技术，由于昆虫性信息素是昆虫本身的产物，其最大优点是灵敏度高、用量少、使用安全、害虫不产生抗性、专一性强、不污染环境，对天敌无害，对生态环境的干扰小、不造成破坏，能较好地满足农业可持续发展要求，我国研究起步晚，但在人工合成性信息素与应用方面已达国际先进水平[18-19]。此外，昆虫聚集信息素也被广泛地应用于害虫的监测与防治中，对昆虫的聚集行为有重要意义[20-22]。

在利用性信息素进行森林害虫种群监测工作中，其有效性、准确性在很大程度上与采用的诱捕器紧密相关。研究发现，不同的诱捕器类型、颜色及设置技术均会影响诱捕效果和监测的准确性[23]。

性诱剂诱捕器的类型很多，在林业中使用较多的是天牛诱捕器、小蠹诱捕器、船型诱捕器、三角型诱捕器、美国白蛾桶型诱捕器等。按照捕虫方式不同可分为粘胶式诱捕器和捕集式诱捕器，其中三角型诱捕器和船型诱捕器为粘胶式诱捕器，而其余几种均为捕集式诱捕器。一般影响诱捕器效果的因素有多种，主要包括诱捕器悬挂时间、诱捕点选择、悬挂密度、悬挂高度等。林间害虫的信息素诱捕器用量为：监测时悬挂1套/hm2，防治时悬挂3～5套/hm2。

3 诱捕器在林业害虫防控应用中存在的问题

随着害虫诱捕器在林业害虫监测和防治中越来越多的应用，诱捕器在应用中存在的问题也逐渐显现出来。

诱捕器结合不同原理诱捕害虫的广谱性和专一性之间存在矛盾。频振式太阳能杀虫灯诱捕害虫达13个目的1 287余种[7]，这其中既包含害虫也有一定的益虫。因此，该类诱捕器对害虫的绿色防治存在争议。而以配套昆虫信息素实现诱捕的诱捕器，往往因为信息素的专一性而仅能对一种害虫起引诱作用，虽然在害虫的监测中效果非常好，如美国白蛾信息素配合诱捕器在测报中[24]对美国白蛾的诱捕高效便捷。但是，一定条件下往往是多种害虫同时发生，单一性的诱捕往往会增加工作量。

現阶段诱捕器产品在应用中便捷度、智能化较低。如现有粘胶型诱捕器，使用过程中需要更换胶片，存在安装不便捷、更换胶片增加人工、运输不便利等问题。同时，应用于测报的诱捕器，如果可以同物联网技术、害虫识别技术更充分的结合，通过提升智能化将提高诱捕器的应用便捷度和实际应用效果。

现阶段诱捕器产品在应用中应用技术不够规范，如有报道指出云山八齿小蠹聚集信息素诱捕器间距控制在30～50 m之间，而另外的报道中云山八齿小蠹聚集信息素诱捕器间距为50～100 m。除文献报道中可以查证的应用技术的不同外，在实际应用中也存在技术、方法不够规范明确等问题[25-26]。

4 林业害虫诱捕器研究展望

目前，害虫诱捕器的应用主要包括诱捕防治和虫情监测2个方面。

用于诱捕防治的诱捕器一般要求使用方便、实用、经济型，以低成本的低端设备为主。在新的诱捕器研究方面，应适时地将昆虫信息素、植物源挥发物以及颜色结合起来，根据靶标害虫特有的习性进行诱捕，在一定范围内最大限度地提高诱捕效果。

用于虫情监测方面的诱捕器讲究便捷、精准、高效，朝智能化、自动化、专业化等的高端方向发展。美国高度重视外来有害生物的早期监测，监测所用的性信息素、引诱剂和诱捕器的开发和应用研究水平较高[27]，我国目前相关领域的研究发展也非常迅速。中国农业大学通过软件和图像处理技术，初步实现利用计算机视觉技术对温室白粉虱进行自动统计和分析，得到叶片上害虫的种群数量。国内外近年来发明的毫米波雷达技术为微小昆虫监测提供了有力手段[28-31]。

微型太阳能、风能等新能源开发利用技术的日益精进，若能将计算机视觉技术对多虫种的识别、物候监测仪对环境气象等因子的测定、昆虫性信息素或聚集素等特性物质定向诱捕及预测决策技术、微电子技术、网络信息技术等高科技有机结合[32-34]，应用到新型害虫诱捕器的研制中，将提高害虫诱捕监测的自动化、信息化水平，提高林间害虫测报设备的灵敏度和准确性[35-38]，对害虫未来发生危害趋势做出准确预测，为农作物生产者和农业生产管理部门提供准确、及时的预报服务，促进害虫防控技术的健康发展。

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