栎舞毒蛾生物学特性及其种群影响因子
2017-12-18聂雪冰程相称初非垢周茂建孙淑萍徐振昌
聂雪冰,程相称,初非垢,周茂建,孙淑萍,徐振昌
(1.国家林业局森林病虫害防治总站,辽宁 沈阳 110034; 2.黄泥河林业局森林病虫害防治检疫站,吉林 黄泥河 133704)
栎舞毒蛾生物学特性及其种群影响因子
聂雪冰1,程相称1,初非垢1,周茂建1,孙淑萍1,徐振昌2
(1.国家林业局森林病虫害防治总站,辽宁 沈阳 110034; 2.黄泥河林业局森林病虫害防治检疫站,吉林 黄泥河 133704)
栎舞毒蛾LymantriamathuraMoore在我国东北天然次生林内周期性大发生,主要危害蒙古栎Quercusmongolica、黑桦Betuladahurica和枫桦B.costata。作者通过多年实地调查,观察了该虫的生物学特性,并对影响其种群动态的环境因子进行了系统分析,结果表明:冬春季的气温和降水量是影响其种群数量的关键因子,该虫对林木的危害程度取决于春季和初夏的气温和降水。
栎舞毒蛾;生物学特性;种群;影响因子
栎舞毒蛾LymantriamathuraMoore属鳞翅目Lepidoptera毒蛾科Lymantridae,在我国广泛分布,黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、山东、河南、陕西、云南、四川、湖南等省均有分布的记录。该虫食性杂,能危害栗、栎、李、杏、苹果、梨、榉、青冈等多种阔叶树[1-2]。1980年以来,该虫在东北地区天然次生林内周期性发生,并引发了严重灾害。1996年暴发成灾时,仅吉林省黄泥河和敦化两个林业局的受害面积就达6 000 hm2,2008年该虫在吉林省汪清县、敦化市及和龙市发生面积达16 000 hm2,成灾面积达5 000 hm2以上[3]。主要受害树种有蒙古栎(俗称柞树)Quercusmongolica等,该虫以幼虫取食蒙古栎的嫩芽和叶片,影响树木的正常生长,受害严重的林分栎树叶片被食光,树冠光秃,远观呈火烧状,之后生长逐步衰弱,直至死亡[4-5]。
为弄清栎舞毒蛾的生物学特性、发生危害特点、种群消长规律以及发生危害与环境的关系,作者对该虫进行了多年的调查研究,以便为该虫的预测预报和防治工作提供依据。
1 研究方法
1.1 栎舞毒蛾生物学特性观察 采取野外观察和室内饲养相结合的方法。
野外观察:根据每年气温的变化,结合发生地的物候情况,定期到林地进行观察并记录。
室内饲养:在春季采集栎舞毒蛾卵块,将卵块装入三角纸袋或广口瓶内,带回室内模拟林间温湿度条件进行饲养,待幼虫孵化后,定期采集栎树叶片饲喂,观察各虫态历期,测量各龄幼虫的头宽、体长、取食量等并记录。
1.2 栎舞毒蛾种群消长因子分析
1.2.1 气象因子对栎舞毒蛾种群消长的影响 通过查阅栎舞毒蛾发生区域多年的气象数据,并将这些数据与栎舞毒蛾发生情况进行系统分析,然后筛选出影响栎舞毒蛾种群消长的关键气象因子。
1.2.2 天敌对栎舞毒蛾种群数量的影响 采取林间直接调查、人工饲养观察和震落法进行。
林间直接调查:栎舞毒蛾的一些天敌种类可通过林间直接调查,统计天敌的种类和寄生率;
人工饲养观察:一些天敌种类如赤眼蜂,通过人工接种使其寄生栎舞毒蛾卵块,通过饲养被寄生的栎舞毒蛾卵块,使赤眼蜂从卵块中孵化、发育为成虫后从卵壳中飞出,然后统计栎舞毒蛾卵的被寄生率;
震落法:栎舞毒蛾幼虫感染病毒(NPV)情况的调查采用该法。根据栎舞毒蛾受惊扰后具有假死的特性,先在林间随机抽取调查的样树,然后清除树下的杂草,铺上塑料薄膜,用木锤敲击树干,将树冠上的幼虫震落,统计幼虫死亡情况[3]。
2 结果与分析
2.1 栎舞毒蛾生物学特性 该虫在吉林敦化地区1a发生1代,雌成虫通常将卵块产在比较粗糙的阔叶树的树皮下,尤以胸径30 cm以上的桦树干基部裂缝中居多,也有少数卵块产在赤松、红松、落叶松、樟子松、栎树、白桦、榆树、椴树等树干上,并在树干上越冬。每个卵块的卵量200~470粒(平均325粒)。翌年4月末—5月初开始孵化,5月10日前后为孵化高峰期,初孵幼虫黑色,体长3~5 mm,密布长毛。
表1 栎舞毒蛾各龄幼虫头宽及体长测量结果
栎舞毒蛾具有转移寄主的习性。初孵幼虫最初几天聚集成堆,取食卵壳,之后沿树干向上爬行,并逐渐分散,随着春季气温的不断升高,桦树芽孢逐渐展开新叶,幼虫爬至树冠后,短暂取食桦树的嫩芽,之后吐丝下垂,随风飘散,寻找新的寄主(栎树)。幼虫多为6龄,少数7龄;6月中下旬进入危害盛期,老熟幼虫于7月中旬进入蛹期,7月下旬成虫开始羽化,8月上中旬为羽化盛期,平均羽化率达66%,雌雄性比约为1∶3。成虫有较强的趋光性,雌蛾平均寿命8.7 d,雄蛾平均寿命6.6 d,雌蛾对产卵位置有很强选择性,卵块形状不规则,初产的卵淡黄至乳黄色,至翌年4月末孵化前变为黑色,卵期长达9个月左右。
2.2 栎舞毒蛾种群消长因子分析
2.2.1 气象因子对栎舞毒蛾种群数量的影响 1977—2015期间,栎舞毒蛾发生区域(吉林省敦化市)的气温、降水量及该虫发生情况见表2。
表2 1997—2015栎舞毒蛾发生区域气象因子及虫害发生情况
轻微发生即有虫不成灾的状态;局部发生是指局部区域有一定程度的发生,危害也是局部的;大面积发生是指在一个区域内发生面积较大,而且危害比较严重。
统计结果表明,31个年度冬春季(11月—翌年5月)平均气温-3.70℃,平均降水量137.72 mm,轻微发生年份的平均气温-4.19 ℃,平均降水量149.92 mm,而大发生和局部发生年份冬春季平均气温-3.09 ℃,平均降水量125.05 mm。可以看出,栎舞毒蛾大发生和局部发生年份的冬春季气温明显高于轻微发生年份,而降水量明显低于轻微发生年份。
大发生年份的前一年都是局部发生年份,说明栎舞毒蛾种群数量有逐渐累积的过程,前一年越冬虫口数量是第二年发生的基础条件,当虫口积累到一定程度,再遇到冬春季降水偏少、气温偏高的气象条件时,卵的存活率增高,死亡率降低,卵块空壳率降低,因而在春季到来时,仍能保持较高虫口密度。
2.2.2 天敌对栎舞毒蛾种群数量的影响 栎舞毒蛾幼虫期主要的寄生性天敌是赤眼蜂Trichogrammasp.。在2010年栎舞毒蛾大发生的年份,黑桦树的卵块数量平均每株3块以上,赤眼蜂寄生率为19.38%,而在非大发生的2009年和2011年,卵块的数量只有1.15块/株和0.80块/株,但卵的寄生率达到17.22%和18.47%,寄生率与栎舞毒蛾大发生年份没有明显的差异(表3),表明赤眼蜂对栎舞毒蛾幼虫的寄生率是比较稳定的。
表3 赤眼蜂Trichogramma sp.寄生栎舞毒蛾情况
在林间共调查了3000多头栎舞毒蛾幼虫,发现有6头幼虫被绒茧蜂寄生,说明绒茧蜂是控制栎舞毒蛾种群数量的天敌,但不是优势天敌种类。另外,寄生性的天敌还有胫饰腹寄蝇Blepharipaschineri(Mesnil),敏捷蜉寄蝇PhoroceraagilisRobineau-Desvoidy和古毒蛾追寄蝇ExoristalarvarumL.等。
林间调查还发现,栎舞毒蛾核型多角体病毒(NPV)是栎舞毒蛾幼虫期的寄生性病毒,在栎舞毒蛾的一般发生年份,在林间几乎找不到被该病毒寄生的幼虫,而在栎舞毒蛾大发生的年份,其对栎舞毒蛾的种群数量有明显的控制作用。当栎舞毒蛾幼虫发育到4~5龄时,如遇到连续阴雨天气,林间出现了高温高湿的小环境,幼虫很容易感染这种病毒,并引发病毒流行病,幼虫一旦发病,很快互相传播感染,不久林间就会出现大量的死亡幼虫。感染病毒的幼虫死亡后,尾足倒挂在枝条上,并可在树枝上停留数日,拨开幼虫体壁,即有褐色的液体流出,内脏出现腐烂。1996年7月和2010年7月栎舞毒蛾幼虫感染NPV的情况见表4。
1996年NPV病毒病对栎舞毒蛾幼虫致死率66.79%,2010年62.63%,而实际的幼虫感染率应高于这个数值,因为调查时有些幼虫感染NPV尚未死亡,甚至未表现出症状。幼虫感病初期表现为行动迟缓、食欲减退,后期表现为绝食、体内组织液化、身体变软、表皮破裂直至体液溢出。从多年调查结果来看,栎舞毒蛾病毒流行病都发生在栎舞毒蛾大发生的年份,而且造成当年栎舞毒蛾虫口密度急剧下降。
表4 栎舞毒蛾幼虫感染NPV情况
3 结论与讨论
栎舞毒蛾的发生具有明显的周期性。栎舞毒蛾种群密度每年都有起伏,从一次大发生到下一次大发生形成一个周期性循环,在一个循环过程中,种群密度要完成一个从平稳→上升→暴发→下降→再平稳的过程,但这一循环并不是简单的重复,所经历的时间长短也各不相同。影响种群消长的因子是较为复杂的,在一般的发生年份,种群数量一般保持在一定的数量范围,而且与天敌处于一种相对平衡的状态,打破这一平衡的主要因素是环境因素的变化。对于栎舞毒蛾来说,气象因子的变化不仅影响雌成虫的孕卵量、产卵量,而且影响其生活史中各时期的死亡率和保存率,其中,温湿度的变化是最为关键的,温度偏高、湿度偏低(干旱)的年份有利于该虫的发生。
NPV流行病是影响栎舞毒蛾虫口密度的重要因素。在栎舞毒蛾大发生的年份,NPV流行病是压低虫口密度最重要的因素之一,它在栎舞毒蛾大发生时流行,而在栎舞毒蛾一般发生年份,在林间几乎找不到感染NPV的虫体,说明只有在栎舞毒蛾大发生时才具备引发流行病的条件。栎舞毒蛾幼虫发生盛期在6—7月,这一时期一般都会遇到阴雨天气[6],这使得NPV流行病的发生几乎成为必然,这就可以解释为什么栎舞毒蛾一般不连年暴发成灾,因为当NPV流行病发生以后,当年越冬虫口数量就明显降低,翌年也就不具备大发生的基本条件。
该虫的防治重在治早治小。栎舞毒蛾雌成虫的卵块多产于桦树树干的基部,抓住幼虫孵化初期,取食卵壳、尚未分散的时机进行防治,可取得事半功倍的效果[7]。要调查越冬的卵块数量,然后结合当地的气象资料,主要是冬春季降水和气温情况,做出发生期和发生量预测。也可用当地的物候观察资料作为参考,如在吉林省敦化地区,栎舞毒蛾幼虫开始孵化期与山杏开花期基本吻合,而幼虫孵化盛期正值山梨树开花期[8]。防治工作应在栎舞毒蛾幼虫形成严重危害之前进行,否则不但会对林木造成很大损失,也会大量杀伤天敌。另外,危害栎树的食叶性害虫还有舞毒蛾Lymantriadispar、栎双线毒蛾Dasychiraconjuncta、古毒蛾Orgyiaantiqua等鳞翅目害虫,在东北地区的针阔混交林内,舞毒蛾与栎舞毒蛾常相伴发生[9],应及时识别这些害虫,以便针对性地开展防治。
加强栎舞毒蛾天敌的研究。天然次生林生态环境相对良好,生物多样性得到一定程度的保持,天敌种类多。在栎舞毒蛾生活史的每一个阶段几乎都有不同种类的天敌,不同的天敌在不同阶段发挥不同的作用,一些天敌对栎舞毒蛾种群起到长期的抑制作用。如赤眼蜂Trichogrammasp.,而有的种类在栎舞毒蛾大发生时抑制作用明显,如栎舞毒蛾核型多角体病毒(NPV),应该对这些天敌加以保护和利用,如赤眼蜂繁殖和林间释放技术、栎舞毒蛾核型多角体病毒(NPV)的繁殖和应用技术等。
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ThepreliminarystudyonbiologycharacteristicsandpopulationinfluencingfactorsofLymantriamathuraMoore/
NIE Xuebing,et al.
(General Station of Forest Pest Management,State Forestry Administration,Shenyang 110034,China)
LymantriamathuraMoore breaks out periodically in secondary natural forest in north eastern China,It mainly feeds many broad-leaved trees includingQuercusmongolica,ButuladahuricaandB.costata.Based on years of field investigations,the author systematically analyzed the factors influencing the population dynamics ofL.mathuraand concluded its development regulation.The results indicated that the temperature and rainfall in spring and winter were the critical factors influencing the population fluctuations,while the temperature and rainfall in spring and early summer were the critical factors influencing their damage degree on trees.
Lymantriamathura;biology characteristics;population;influencing factor
2016-07-07;
2016-09-21
聂雪冰(1958—),女,黑龙江省哈尔滨人,高级工程师,主要从事林业有害生物防治行业培训和防治技术的研究。
S763.42
A
1671-0886(2017)03-0022-04
(责任编辑 李计顺)