安徽歙县油茶林昆虫病原真菌物种多样性及其季节变化
2019-07-23刘玉军陈龙胜周海波蔡群兴许舒雯
刘玉军 陈龙胜 周海波 蔡群兴 许舒雯
摘要为研究安徽歙县油茶林的昆虫病原真菌群落多样性,于2016-2017年对油茶林内自然罹病的昆虫标本进行分离和鉴定。结果表明,分离的昆虫病原真菌共计132株,鉴定为6属10种。球孢白僵茵Beauveriabassiana、环链棒束孢Isaria cateniannulata和细脚棒束孢j.tenuipes为歙县油茶林昆虫病原真菌的优势类群,3种昆虫病原真菌的数量占所有菌株的75.76%。同时对昆虫病原真菌物种的多样性研究表明,其物种数、多度、多样性指数、均匀度等指标在一年中变化不大。不同季节昆虫病原真菌数量变化较大,夏季菌株最为丰富,随着气温下降及降雨量的减少,菌株数量逐渐下降。本研究结果可为进一步开发生物农药奠定基础。
关键词
油茶;昆虫病原真菌;物种多样性;季节变化
中图分类号:S476文献标识码:A DOI:10.16688/j.zwbh.2018198
油茶Camellia olei fera为常绿小乔木或灌木,是我国特有的木本食用油料树种。安徽歙縣是全国油茶发展重点县,该县把油茶产业作为一项富民兴县的特色产业来抓,因而油茶产业不断发展壮大,到2014年末,全县油茶林总面积达到7400hm2,油茶产值达2.4亿元,油茶产业已初具规模。然而随着油茶种植面积的不断扩大,歙县油茶害虫的发生与为害日趋严重,油茶害虫为害致使油茶树花蕾、果实、叶片干枯和脱落,严重时甚至造成油茶林枯竭而死、油茶籽颗粒无收。同时由于油茶害虫种类较多,且栽培地的生态环境存在一定差异,害虫的预测预报难度较大,而虫害的大面积暴发常常会造成油茶林病害的流行,导致更严重的经济损失。因此,油茶害虫已成为制约油茶产业发展的重要因素。
在自然界,天敌对害虫的控制作用是长期存在的,充分利用天敌对害虫的自然控制作用是害虫生态调控的重要措施之一。油茶病虫害的天敌资源比较丰富,昆虫病原真菌是其中重要一类。昆虫病原真菌是昆虫病原微生物中的最大类群,也是自然界中控制害虫种群消长的一个重要因子和重要的生物防治资源,其中真菌杀虫剂具有安全性好、效费比高、能够发挥持续控制效果及易于人工培养等优点,是发展环境友好型生物农药的理想选择,在害虫综合治理和环境保护方面扮演着越来越重要的角色。加强自然界中昆虫病原真菌优势种群的生态学研究对于合理保护和持续利用这类宝贵资源进行生物防治有重要意义。但现有的文献资料中未见油茶林昆虫病原真菌全年物种动态变化规律的研究,尤其针对油茶林昆虫病原真菌物种多样性迄今也无任何报道。本文对安徽歙县油茶林进行了为期1年的昆虫病原真菌资源调查和研究,以期了解其昆虫病原真菌物种多样性和种群结构特点,探讨该区域油茶林内的昆虫病原真菌种类,为进一步开发利用提供科学依据。
1材料与方法
1.1自然概况
试验样地设在安徽歙县北岸镇金竹岭油茶基地(118°57'E,29°388'N),面积约15hm2。本次调查的油茶林树龄12年左右,地处歙县南部,距歙县县城15km,平均海拔500m以上,属亚热带季风气候,气候温和、雨量充沛,年均气温16.4℃,年降水量1477mm,日照充足。油茶林实行粗放管理,不加任何人工抚育措施,只在采收期采收果实。
1.2试验方法
1.2.1标本的采集
根据油茶林的自然地形设置20个样方,每个样方约100m2,同时根据昆虫的发生时问及发生量的不同,降水量的季节差异,分别选择2016年8月、9月和11月及2017年1月、3月、5月、6月和7月在样方内所有油茶植株叶面、树干、枯枝落叶层以及土表等处采集罹病昆虫标本,并详细记载标本信息,为了避免杂菌干扰,采集后的标本保存于4℃冰箱内,2d后分离处理。
1.2.2标本的分离、鉴定及保存
菌株分离纯化和鉴定参照蒲蛰龙等、Hawk—sworth等和陈名君等的方法,即采用虫尸体表分生孢子或弹射后的子囊孢子划线分离法。为防止细菌或其他杂菌污染,采用加入适量青霉素、硫酸链霉素和多果定的选择性SDAY培养基,纯化后的菌株参考文献资料进行鉴定。昆虫标本和菌种均保存于安徽省科学技术研究院微生物保藏室。
1.2.3昆虫病原真菌群落组成研究
2.3油茶林昆虫病原真菌优势种的季节变化
从图1可以看出,3种优势菌球孢白僵菌、环链棒束孢以及细脚棒束孢菌株数量较高值均出现在温湿度较高的夏季(7月和8月),而干燥寒冷的晚秋(11月)及冬季(1月和3月)则分布较少。3种优势菌具有相似的季节分布规律,且波动幅度相似。随着温湿度变化,不同月份3个种的菌株数量变化较大,球孢白僵菌菌株数量最大值出现在8月,共分离出13个菌株;环链棒束孢和细脚棒束孢菌株数量最大值出现在7月,分别分离出7个和4个菌株;3种优势菌菌株数量的最小值均出现在11月,其中球孢白僵菌菌株数量明显多于其他2种菌。
3讨论
油茶林受人为干扰较大,在油茶林生态系统中,了解天敌对害虫的持续控制作用,充分利用天敌对害虫的自然控制效果是害虫生态调控的重要措施之一。与较为精细管理的油茶林相比,粗放管理油茶林中植物多样性较高。夏莹莹等对5种经营措施下的油茶林地中植物种类进行了调查,结果显示,粗放经营的油茶林地中植物种类最为丰富,其中灌木16科25属28种;草本37科64属69种。同时粗放经营的油茶林地中昆虫多样性也较丰富。何振等对不同垦复方式油茶林中节肢动物的分布分析表明,跳虫在不同油茶林中分布不均匀,跳虫最丰富的为未垦复油茶成林,采集到的跳虫达6属139头,占44.1%,其丰富度、多样性指数、均匀度均较大。昆虫病原真菌物种多样性与植物群落结构也表现出相似的规律,王品等研究发现,植被类型越复杂,昆虫病原真菌物种多样性也越高,分离数量也越多。本文选择粗放管理的油茶林为研究对象,分析害虫天敌昆虫病原真菌资源的群落多样性,不仅可以明确油茶林的昆虫病原真菌种类,还可以为油茶害虫的综合治理提供依据。
油茶害虫种类繁多,初步统计达到300余种,在大面积暴发成灾的油茶林中虫种多达十余种,其中油茶象Curculio chinensis、黑胶粉虱Aleuroplatuspectini.ferus、黑足角胸叶甲Basilepta melanopus、油茶毒蛾Euproctis pseudoconspersa、茶梢蛀蛾Parametriotes theae、黑跗眼天牛Bacchisa atritar-sis为害严重。油茶象是油茶最主要的种实害虫,其成虫和幼虫均可为害油茶果,致使油茶果空壳、脱落,造成大量落果;同时,油茶果被油茶象幼虫为害后,茶果内堆满粉末状或棍状粪便,种仁易发霉变质,茶油品质降低。国家林业局2013年第4号公告将其列入全国林业危险性有害生物名单。在前期对歙县油茶林病虫害调查过程中发现油茶象也是该地区油茶最主要的害虫,对油茶产业发展造成很大威胁。安徽歙县油茶林昆虫病原真菌的特点是多样性指数较低,但个体数量较丰富。球孢白僵菌是该地区油茶林中昆虫病原真菌的优势种,在获得的132个昆虫病原真菌菌株中共有55个,其中寄主为油茶象的球孢白僵菌数量最多,占其寄主总数的32。73%。球孢白僵菌引起油茶象白僵病的自然流行,是控制油茶象种群增长的重要因子。今后应当重视利用球孢白僵菌对油茶象进行生物防治,以持续稳定地控制油茶象种群。