板栗绿天牛生物学特性及为害规律研究

王鸿喆，吕 妮，吕平会，杨 敏，何景峰，何佳林，宋晓斌

(1.西北农林科技大学林学院，陕西 杨凌 712100；2.榆林市林业工作站，陕西 榆林 719000)

陕西是我国的板栗主要产区，镇安大板栗闻名全国。陕西板栗主要分布于秦巴山区，截至2013年底面积约34万hm2，总产约3.8万余t。板栗是秦巴山区支柱性产业和群众重要的经济来源，在推动秦巴山区区域经济的发展中发挥着重要作用。板栗害虫的猖獗为害一直是制约秦巴山区板栗产业持续、稳定健康发展的瓶颈问题。除已有的栗实象(Curculiodavidi)、雪片象(Niphadesverreosus)、栗瘿蜂(Dryocosmuskuriphilus)和栗实蛾(Laspeyresiasplendana)外,近几年来，在秦岭南坡旬河流域又发现一种为害板栗的天牛Chelidoniumsp.,发生面积持续扩大，株被害率达5%～50%，轻则主枝枯死，重则局部地区导致毁园，成为板栗目前重要的蛀干害虫，严重影响板栗丰产、稳产和群众的经济收入，同时也影响板栗水源涵养林的生态和社会效益的正常发挥。为此，我们在陕西镇安县板栗产区开展板栗绿天牛的生物学特性和为害规律研究，以期掌握害虫的发生动态，指导科学控制其为害，对推动秦巴山区板栗产业的健康发展，无疑具有重要意义。

板栗绿天牛是近几年发现为害板栗的蛀干害虫。国内绿天牛属Chelidonium报道研究文献不多。该属国内记述17种[1-15]。中国已知的绿天牛属种类约占世界已知种数的53.6%[1-2]。北方地区主要为河北绿天牛C.zaitzevi、榆绿天牛C.provosti、皱绿桔天牛C.gbbicollei[6-10]。桔光绿天牛C.argentatum、桔绿天牛C.citri在南方主要为害芸香科柑橘属(Citrusspp.)林木、黄皮Clausenalansium、两面针Zanthoxylumnitidum及园林树木九里香Murrayapaniculata[10-15]。在我国绿天牛种类以东洋界种类居多[1,3-11,16]。陕西的绿天牛已记述的有皱绿桔天牛、榆绿天牛、皱胸绿天牛和中沟绿天牛等4种[6]。对板栗绿天牛的生物学特性研究尚未见报道。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

镇安县位于陕西省南部、秦岭腹地，汉江支流乾佑河与旬河之中游，N 33°08′44″～33°48′57″，E 108°34′35″～109°36′51″。地势自西北向东南倾斜，山势纵横交错，河流众多，侵蚀严重，形成山、川、坪、滩纵横一体的掌形叶脉状地貌，有“九山半水半分田”之称，海拔344～2 601.6 m[14]。全县板栗园面积38.0×103hm2，总产量达9 000余t。

镇安属于暖温带湿润气候，年均日照1 947.4 h，年均气温12.2 ℃；最冷月(1月)平均气温0.5 ℃，最热月(7月)平均气温23.4 ℃；极端低温-12.6 ℃，极端高温37.4 ℃；年≥10 ℃积温3 668 ℃，年均无霜期213 d，年均降水量804.8 mm，主要集中于夏季和秋季，约占全年降水量的73.2%。板栗在该县主要分布于西部海拔400 ～1 200 m、坡度20°～35°的山地。土壤主要为黄棕壤和粗骨性黄棕壤[17]。

1.2 研究方法

本研究采用室内和外定点观察相结合、定点和面上调查相结合的方法。面上调查在镇安县西部乡镇的板栗林内进行；定点观察点在镇安县永乐镇典史村和杨泗镇平安村挂果板栗林内进行。

1.2.1 定点观察 在西北农林科技大学镇安县板栗试验示范站实验室、镇安县永乐镇典史村板栗林和杨泗镇平安村板栗林内进行。

幼虫：在板栗生长发育期内，从每年3月开始，每月进行一次板栗幼虫发育进度解剖观察，记录幼虫发育虫龄、体长、体宽及体色、头部特征等。

室内主要观察老熟幼虫化蛹时间、成虫羽化时间等。同时在不同海拔板栗林内解剖观察室内化蛹和羽化的时间差，以期准确了解板栗林内绿天牛发育情况，揭示板栗绿天牛生活史。

蛹：2014年10月下旬，采集被绿天牛为害、带有老熟幼虫、长100～120 cm树枝(干)，放于室内，定期解剖观察，直至幼虫越冬为止。翌年3月初继续解剖观察幼虫何时化蛹、蛹何时羽化。记录化蛹时间和羽化时间；记录蛹和成虫的形态、体色；并记录蛹室和羽化孔的形状及其位置。

成虫：通过钢丝网每年罩住一株板栗树(树高3.5 m左右，钢丝长、宽、高3 m×3 m×3.5 m)，修剪一定量的树枝，以便于观察天牛活动。围绕树干将有老熟幼虫的板栗主枝(长约100～120 cm)20个放入钢丝纱网内，定期解剖，观察成虫羽化、补充营养、交尾、产卵等习性。

1.2.2 为害调查 地理分布：每年7-8月，对旬河流域的宁陕、柞水、镇安、旬阳等县板栗产区开展调查，根据被害状和被害株解剖确定板栗绿天牛的分布范围。

为害程度：2012-2014年，在镇安县西部板栗挂果林内，按照不同海拔、坡向、坡位，分别设立调查样地，每个样地随机调查30株，调查被害株数和被害株枝条枯死数量，统计被害株率、枝条枯死率。

1.3 数据处理

株被害率(%)= ∑样地被害株数/样地总株数×100%

枝条枯死率(%)= ∑样地枯死枝数/样地总枝数×100%

2 结果与分析

2.1 形态特征

2.1.1 成虫 体中等，瘦长，具墨绿或蓝绿色金属光泽，具光泽。复眼黑色；触角蓝黑色。前、中足膨大部分红褐色，足其余部分黑色。胸、腹部腹面密被银灰色绒毛；腹部雄虫可见6节，雌虫5节。触角伸达鞘翅末端。雄虫体宽约6 mm，体长24～26 mm,触角长于体长。腹末全部被鞘翅覆盖；雌虫体宽约8 mm，体长30～40 mm,触角长短于体长(图1、图2)[3-13,18-21]。雌性个体较肥胖，体大于雄性。

2.1.2 卵 淡黄绿色，长扁圆形。产于叶柄或嫩枝分叉处。

2.1.3 幼虫 老熟幼虫体长46～60 mm，扁圆筒形,狭长，淡黄色。头黑褐色，前缘黑褐色。前胸背板棕褐色，后缘有“山”字形骨化棕色细纵纹。背步泡突具2横沟,表面密布细刺突,无瘤突[8,10-14,18](图3)。

2.1.4 蛹 离蛹。初化蛹，乳黄色，长36～45 mm,宽6～10 mm。触角伸达腹末端。翅芽淡黄色，约为腹长之半。腹部可见7节(图4、图5)。

2.2 分布与为害

2.2.1 地理分布 经过3年的调查，板栗绿天牛目前分布于陕西秦岭南坡旬河流域的镇安(东川、杨泗、月河、柴坪、庙沟、达仁、云镇、木王、青铜关、永乐等10镇)，宁陕(金川、江口、广货街、丰富、城关等5镇)，柞水(营盘镇两河流域)，旬阳(仁河、小河、赵湾、麻坪等4镇)，镇安县为害最重，其次为宁陕县，柞水和旬阳为害较轻。寄主为板栗Castaneamollissima、茅栗C.seguinii，尚未发现为害其他寄主树木。

2.2.2 为害症状 板栗绿天牛主要为幼虫为害，老熟幼虫为害是导致板栗树枯死的主要原因。成虫产卵于粗8～10 mm的枝条上，初孵幼虫先取食韧皮部，2龄后开始注入细枝木质部，向主枝方向开始蛀食。当年11月下旬以小幼虫越冬，翌年3月继续沿主枝向下为害，直到7—8月，幼虫基本发育成熟(体型大小接近于老熟幼虫)。幼虫发育成熟时于边材部位开始绕树枝(干)蛀食横向蛀道，切断树枝上部与下部的水分供应，树枝上部逐渐枯死。枝条枯死现象最早于6月下旬出现，一般发生在7—8月，高峰在8月。枯死的枝条树叶呈黄褐色(图6)，一般到第二年夏季才逐渐脱落。幼虫在主枝上的通气孔(排泄孔)都分布在枝条背阴部，纵行排列，且有褐色的粪便残渣排出。排泄孔间距见表1。

表1 板栗绿天牛排泄孔之间距离(陕西镇安，2014)

由表1可知，排泄孔之间距离为7.4～27.4 cm，平均为15.12 cm。被害枝条平均长度达3.20 m。板栗绿天牛为害导致一个结果枝组枯死或整株死亡。

根据为害程度将板栗绿天牛为害分为三种类型：轻度为害型，株被害率≤10%，枝条枯死率1%～5%；中度为害型，即半枯死型，株被害率10%～30%，枝条枯死率5%～20%； 严重为害型，即枯死型，株被害率≥30%，枝条枯死率20%上。

2.2.3 虫口密度 2012年9月和2014年8月，在对镇安县不同乡镇板栗园株被害率调查基础上，采取解剖被害株的方法调查株虫口密度。

由表2可知，2012年度，达仁镇位于镇安县南部的仁河(旬河支流)流域，海拔较低，是镇安县最先发现绿天牛为害的乡镇。解剖调查表明，镇安县达仁镇绿天牛株虫口密度最高，达1～6头·株-1，平均2.8头·株-1，其次为柴坪镇，平均为1.90头·株-1，庙沟、东川两镇虫口密度基本接近。从虫口密度来看，镇安南部绿天牛为害最重，主要发生于旬河流域。调查结果也表明，2012年度镇安低海拔地区板栗林绿天牛为害较重。

由表3可知，2014年的解剖调查表明，镇安县板栗绿天牛为害范围明显扩大，但虫口密度有所降低。镇安旬河流域的永乐镇典史村株虫口密度为1～2头·株-1，平均1.09头·株-1。

旬河流域的柴坪、杨泗、东川、庙沟四镇的株虫口密度均高于永乐镇，为1～3头·株-1，平均为1.59头·株-1。其中杨泗镇平安村、庙沟镇庙沟村、东川镇高河村虫口密度较高，平均达1.58头·株-1，最高达2.25头·株-1。导致板栗绿天牛虫口密度高的原因主要有两个，一是当地年轻人外出务工，缺乏劳动力，不能及时开展防治工作；二是板栗林分布地山势陡峭，防治困难较大，彻底根治困难较大。

表3 2014 年板栗绿天牛虫口密度调查统计表(陕西镇安，2014)

2.3 生物学特性

2.3.1 生活史 经过连续3 a对板栗绿天牛生活史的观察，板栗绿天牛在秦岭南坡旬河流域的镇安县2 a发生1代，前后跨3个年份，以小幼虫和老熟幼虫越冬(表4)。

表4 板栗绿天牛生活史(陕西镇安)

注：“※”表示老熟幼虫；“～”表示小幼虫；“﹡”表示中龄幼虫 ；“⊕”表示蛹；“+”表示成虫；“⊙”表示卵。

板栗绿天牛幼虫期22个月，根据幼虫头壳宽度、体型大小、为害部位和为害特点，将幼虫期分为三个阶段：小龄幼虫期(从卵孵化为幼虫到第一年冬季越冬期结束)，中龄幼虫期(第二年3月继续为害直到7-8月底)，老熟幼虫期(从第二年7月中旬-8月被害株枝条枯死到第三年化蛹前)。老熟幼虫于第三年4月下旬陆续化蛹，化蛹高峰在4月下旬，5月下旬成虫陆续羽化，羽化高峰在6月上旬。

2.3.2 生物学习性

(1)幼虫

初孵幼虫在1 cm粗的枝条皮下取食韧皮部，长达一个多月，8月份开始在粗2 cm左右的枝条边材部分取食，蛀道沿着边材向枝基部扩展。幼虫发育到11月中下旬体长不超过25.0 mm,淡黄色。以小幼虫越冬。中龄幼虫，由20 mm左右发育到老熟幼虫大小，体长达43.0～60.0 mm，宽6～8 mm。幼虫前胸背板棕褐色，后缘有“山”字形骨化棕色细纵纹。背步泡突具2横沟,表面密布细刺突。

幼虫为害部位基本都位于黄褐色的心材部位。老熟幼虫取食活动主要是为化蛹和羽化做准备。这时幼虫发育成熟，开始在主枝(干)基部蛀食，围绕树干横向取食2～3周，主枝水平蛀道以上由于水分供应逐渐减少或中断，整个枝条叶片萎蔫、变黄，最后枯死。枝条大量枯死出现在7月下旬至8月份，最早可在6月下旬。枯死枝条全部变成黄褐色，树叶不落，在栗园非常醒目(图6)。枝条枯死后幼虫继续蛀食发育，进入老熟幼虫期后，取食方向发生改变，由水平蛀道向上蛀食约30～40 cm，有的蛹室距水平蛀道达50 cm，蛀凿形成一端封闭另一端开口但用木屑封堵的扁椭球形蛹室，长35～70 mm，宽12～20 mm。蛀食形成一个距蛹室5～6 cm的羽化孔，孔口树皮仅保留一薄层，以便于成虫羽化出行。大部分幼虫在越冬前完成蛹室和羽化孔的蛀食。

(2)蛹

每年4月下旬开始化蛹，离蛹。蛹期25～30 d。蛹室一般位于水平蛀道上方30～40 cm的树干内(图3和图4)。蛹室因其周围树干枯死、水分较少而干燥。板栗绿天牛蛹期天敌为啄木鸟，蛹期捕食率约占10%。

(3)成虫

成虫一般于5月下旬羽化，羽化后在蛹室内静伏5～7 d，然后爬行出羽化孔。成虫多在清晨4∶00-6∶00羽化出孔，性活泼，喜爬行，飞翔力较弱。成虫期约20 d。成虫有补充营养习性，主要啃食嫩枝，也取食叶片。成虫多在中午活跃，作短距离飞行。

2.4 为害与立地环境关系

2.4.1 为害与林龄的关系 连续2 a调查发现，板栗绿天牛主要发生于结果板栗林内，林龄10 a以下的板栗、茅栗以及实生板栗(野生板栗)林内未发现绿天牛为害。仅在2012年达仁镇春光村被板栗绿天牛为害的栗林内见到被害萌生幼树或萌生枝条。由此可见，板栗绿天牛主要为害结果板栗林，对幼龄板栗树基本不为害。

2.4.2 为害与海拔的关系 据2012年9月—2014年9月调查(表5)，在镇安西部板栗主产区，海拔较低的达仁镇板栗株被害率最高，达88%，枝条枯死率达54%。海拔700 m的板栗林株被害率38%～51%，枝条枯死率达17%～22%；海拔900 m以上山区板栗林株被害率31%～43%，枝条枯死率达13%～21%。因此，从整体上来看，低海拔板栗林更有利于板栗绿天牛发育，因而为害较重。

表5 不同年份不同海拔板栗林绿天牛被害株率和枯死率(陕西镇安)

注：海拔划分范围后表相同。

2012年秋镇安县柴坪、达仁等乡镇开展大规模绿天牛防治工作，2013年绿天牛为害面积减小， 2014年受为害的板栗林大多是2012、2013年未发现板栗绿天牛为害的林地。调查表明，板栗绿天牛的为害低海拔板栗林较高海拔地区严重，这可能与积温有关。

2.4.3 为害与坡向的关系 由表6可知，在海拔700 m的板栗林内，阴坡株被害率34%～51%，大于阳坡的33%；海拔900 m以上板栗林,植株被害率阴坡43%～94%、平均60.3%,阳坡株被害率26%～65%、平均44.5%，不同海拔板栗受害株率都是阴坡高于阳坡。

板栗受害枝枯死率，在海拔700 m板栗林内，阴坡为15%～22%，大于阳坡的15%；海拔900 m以上板栗林,枝条枯死率阴坡19%～61%、平均34.0%,阳坡枝条枯死率11%～31%、平均19.3%，枝枯死率与受害株率一样也是阴坡高于阳坡。

2.4.4 为害与坡位的关系 由表7可知，植株被害率在海拔700 m板栗林，下坡位44%～57%、平均33.7%，上坡位27%～29%、平均28.0%,下坡位高于上坡位，上下坡位平均39%；海拔900 m以上板栗林,株被害率下坡位40%～46%、平均43.0%,上坡位28%～40%、平均34.0%，下坡位高于上坡位，上下坡位平均24.4%；不同海拔植株被害率都是下坡位高于上坡位。

枝条枯死率，海拔700 m板栗林，下坡位20%～25%、平均22.5%，上坡位10%～13%、平均11.5%,下坡位高于上坡位，上下坡位平均17.4%； 海拔900 m以上板栗林,枝条枯死率下坡位17%～24%、平均20.5%，上坡位12%～18%、平均15.0%，下坡位高于上坡位，上下坡位平均19.3%；不同海拔枝条枯死率都是下坡位高于上坡位。

表7 不同年份不同坡位板栗林绿天牛被害株率和枯死率

3 结论与防治建议

3.1 结论

板栗绿天牛在陕西省目前仅分布于秦岭南坡旬河流域的宁陕、柞水、镇安、旬阳等县，已遍布镇安县西部板栗主产区，为害呈扩大态势，是板栗重要的蛀干害虫。在秦岭南坡镇安县，2 a发生1代，跨3个年头。以小幼虫和老熟幼虫在枝(干)内越冬。幼虫期长达22个月。每年4月下旬开始化蛹，5月下旬至6月上旬羽化，成虫期5月下旬至6月中旬，卵期6月中、下旬。初孵幼虫7月中旬可见。

板栗绿天牛为害板栗、茅栗、油栗，被害株率10%～60%。受害严重板栗林被害株率超过90%，株虫口密度一般为1～3头·株-1，最高达6头·株-1，可毁灭林园。主要为害成熟挂果林，很少为害幼龄林；板栗林受害程度低海拔重于高海拔，阴坡重于阳坡，下坡位重于上坡位。

3.2 讨论

板栗绿天牛与陕西已报道的中沟绿天牛、榆绿天牛、皱胸绿天牛、皱绿桔天牛等4个种的形态有一定的差异[1,3-6]，受现有资料限制，其种名至今一直未能确定，这是今后需继续开展的工作；绿天牛属种类在我国主要分布于长江流域及其以南地区，多为东洋界成分[1]，板栗绿天牛发生于我国古北、东洋两界分界线(秦岭)上，其种区系成分也需进一步研究； 板栗绿天牛幼虫期长达22个月，完全脱离寄主饲养技术有困难，其幼虫龄期还需更多研究。

板栗绿天牛与已知的其他天牛不同，为害板栗植株时首先从枝干顶部开始，再逐渐向下发展，给防治工作带来了极大困难，这也是造成我们初步研究总结的板栗绿天牛无公害防治技术成本较高、仍需继续完善的关键因素，同时为降低防治成本对防治指标也应做深入研究。

秦岭地势复杂，秦岭南坡坡向、坡位和海拔高度变化大，板栗自然分布于700～1 200 m海拔范围，但人为扩大种植范围(400～1 400 m)且大规模集中连片，特别是近十多年来秦岭南坡低山区板栗林面积剧增，这是否与板栗绿天牛的发生为害有关也需探究。

3.3 防治建议

采取修剪、平茬等技术与化学药剂防治技术相结合的方法，对修剪、平茬等得到的细枝集中熏蒸处理，方法是用较厚的塑料薄膜覆盖，采用磷化铝封闭熏蒸处理，剂量为18 g·m-3，熏蒸时间不少于10～15 d；对得到的树干和较粗枝条集中焚烧。

3.3.1 轻度受害栗园 结合整形修剪，将发生轻度为害的被害株上的被害枝从最下部排泄孔以下20 cm处剪除。

3.3.2 中度受害栗园 剪除轻度被害枝条，对未枯死枝条采用40%氧化乐果乳油或40%久效磷乳油100～200倍液、或80%DDV乳油100～150倍药液、5%高效绿氰菊酯500倍液、0.5%高渗微阿维菌素乳油500倍液等，用注射器注满坑道，用土密封排泄孔或坑道。

3.3.3 严重受害栗园 对被害栗树枝(干)从水平蛀道处平茬，或者从主枝水平蛀道以下30 cm处平茬，若平茬后仍有板栗绿天牛为害坑道，适当降低平茬高度至无虫道处。也可采用40%氧化乐果乳油、或80%DDV乳油、40%久效磷乳油50～100倍药液注入树干坑道内(20～40 ml)，并用土密封坑道进行毒杀。修剪下来的枝条选择熏蒸或焚烧方法处理，以杀死其中老熟幼虫。