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云杉花墨天牛成虫对4 种寄主松树的取食偏好性

2022-11-06董正斌聂恒林仲崇文陈占文陈庆霞焦圣涛

现代园艺 2022年20期
关键词:针叶培养皿云杉

董正斌,聂恒林,仲崇文,陈占文,陈庆霞,焦圣涛

(山东省泰安市徂徕山林场,山东泰安 271000)

云杉花墨天牛成虫是存在于亚热带季风气候地区的一种典型昆虫,主要分布在我国的东北、西北境内,是一种长期对林业生产造成威胁的松材线虫病传播媒介,在云杉花墨天牛成虫疾病传播的背景下,许多松树都受到严重的伤害与威胁。

在云杉花墨天牛成虫生长的各个阶段,只有成虫才会到树外活动,未成虫之前的云杉花墨天牛都处于树体内活动,因此云杉花墨天牛成虫主要在松树上补充营养,在树木上进行取食、配种、产卵等一系列活动,在所有品种的松树当中,油松、红松、樟子松、长白落叶松的为害程度最为严重,由此可见油松、红松、樟子松、长白落叶松是云杉花墨天牛成虫的主要寄主松树,因此对云杉花墨天牛成虫在4 种寄主的取食偏好进行分析,为日后松材线虫传播提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 虫源

在指定实验地区随机选择1 棵松树进行解剖,从中选取云杉花墨天牛幼虫,将云杉花墨天牛幼虫装在指型管当中,在恒温22℃、相对湿度60%的实验室黑暗环境中进行培养,持续观察并及时收集最新羽化的成虫。

1.2 植物

在玻璃培养皿中放入准备好的红松、油松、长白落叶松、樟子松木段,确保云杉花墨天牛成虫拥有足够的食物来源与栖息地。对木段的要求是尺寸统一,直径均为15±2cm、长度均为25cm,且健康无病害。

1.3 云杉花墨天牛成虫取食习性观察

选择健康的云杉花墨天牛成虫各1 只,置于培养皿当中。为了防止云杉花墨天牛成虫逃跑,使用纱布对培养皿进行密封,培养皿温度恒控制在23±3℃、相对湿度55%±5%、光周期16L:8D,连续观察周期为30d,以3d 为间隔更换新鲜木段,对被更换木段的取食量进行统计。

30d 内持续观察云杉花墨天牛成虫取食行为,直至云杉花墨天牛成虫自然死亡。每天固定时间对云杉花墨天牛成虫取食量进行测量,使用矩形面积计算方式对木段被取食部位的面积进行计算,测量后做标记防止重复测量。

1.4 数据分析

使用SPSS22.0 对数据进行统计计算,使用SNK 对数据间差异性进行分析。云杉花墨天牛成虫取食木段的部位主要有针叶、枝、芽,对所有被取食部位的面积进行计算以便后续统计分析。为了最大限度上保证研究的可靠性、真实性,观察云杉花墨天牛成虫取食习性的时间段需要固定,最终确定观察观察周期为24h,时段为2当日9:00-次日9:00。

计算取食量(mm2)=取食针叶量(mm2)+取食嫩枝量(mm2)+取食芽量(mm2)

各部位取食量占比(%)=取食该部位总量(mm2)/所有部位(针叶、嫩枝和芽)的取食总量(mm2)×100。

取食频率占比(%)=每小时取食行为的次数/每小时所有行为(包括爬行、取食、静止、交配)的总次数×100。

2 结果与分析

2.1 云杉花墨天牛成虫的取食偏好分析

2.1.1 云杉花墨天牛成虫对不同寄主的取食频次。由表1 可知,云杉花墨天牛成虫在4 种寄主松树中,以油松的日均取食频次最大,为7.06±3.88 次/d,与其他3 种寄主松树差异显著;其次长白落叶松、红松、樟子松,日均取食频次分别为2.66±1.83 次/d、2.33±2.11 次/d、1.04±0.82 次/d,三者之间差异不显著。

表1 4 种寄主松树的日均被取频次

2.1.2 云杉花墨天牛成虫对不同寄主取食偏好。由表2可知,4 种松木均以其针叶部位被取食量最大,远超过枝、芽部位的被取食量,且三者之间差异显著。不同寄主间针叶部位取食量由大到小依次为油松2516.66±1627.73mm2、长白落叶松2388.53±954.58mm2、红松2153.77±878.59mm2、樟子松1957.67±786.73mm2,以油松针叶部位被取食量最大。

表2 云杉花墨天牛成虫对寄主松树不同部位的取食量

2.2 云杉花墨天牛成虫存活时间差异

由表3 可知,饲养羽化的云杉花墨天牛成虫取食平均寿命16.67±6.35d,其中,雌性成虫平均寿命17.13±5.92d,雄性成虫平均寿命16.16±6.78d,经分析发现,云杉花墨天牛成虫取食寿命与性别有关,但差异并不明显(P>0.05)。

表3 羽化后的云杉花墨天牛成虫平均存活时间

3 结论

本研究重点分析云杉花墨天牛成虫对4 种寄主松树的取食偏好,结果表明,在4 种寄主松树中,云杉花墨天牛成虫对油松的取食量、取食频率最大,樟子松的取食量最少、取食频率最低,并且任意一种寄主松树的嫩枝均是主要被取食部位。

云杉花墨天牛对不同寄主松树的取食偏好存在显著明显差异,而这种取食偏好存在的差异主要通过取食频率体现,油松、长白落叶松、红松、樟子松4 种寄主的取食频率分别对应7.06±3.88 次/d、2.66±1.83 次/d、2.33±2.11 次/d、1.04±0.82 次/d。

云杉花墨天牛成虫对油松主要取食部位为针叶,针叶对应的平均取食量、最大取食量、最小取食量分别为2516.66±1627.73mm2、6314.00mm2、612.00mm2。

4 讨论

4.1 生存环境对云杉花墨天牛取食行为的影响

云杉花墨天牛成虫是存在于全球范围内的一种松材线虫媒介,其取食偏好的松树也会因松材线虫的传播而受到伤害。本研究为云杉花墨天牛成虫提供了相比自然环境更加优越的生存条件,导致培养皿与自然环境中对应的取食行为情况存在显著不同[1]。

自然环境中生长的云杉花墨天牛成虫所面对的温度、湿度、光照状况均不一致,食物的可选择性极其有限。云杉花墨天牛成虫为了在特定的环境中生存,也会将其他类型的松树作为趋势取食对象,适应一段时间后便会产生相应的依赖性,并且自然环境生存中的云杉花墨天牛成虫拥有广阔的活动空间,会消耗更多的能量,从而取食量随之增加。试验中的云杉花墨天牛成虫处于环境稳定的培养皿当中,活动范围有限且食物供应充足,有限的活动范围导致其能量消耗更少,因此取食量相比自然环境中的云杉花墨天牛成虫有所降低[2]。

4.2 云杉花墨天牛取食偏好

油松、长白落叶松、红松、樟子松是云杉花墨天牛的主要寄主松树,而云杉花墨天牛对不同的寄主松树展现出显著的取食偏好,具体表现为对不同寄主松树的取食频率差异。而云杉花墨天牛对同一种寄主松树的不同部位也存在显著差异。云杉花墨天牛羽化期由于躯体硬度不足,因此难以开展那取食等一系列正常活动,因此云杉花墨天牛成虫的取食行为通常在第4 天左右开始。相比自然环境下的云杉花墨天牛,培养皿当中的云杉花墨天牛由于无自然环境影响,因此羽化期躯体硬度增加速度相对有限,之所以出现这种情况,是因为生活在自然环境中的云杉花墨天牛取食特征导致的[4]。

4.3 云杉花墨天牛寿命

在生存环境相同、寄主松树相同的条件下,不同性别的研究进一步表面,适宜云杉花墨天牛生存的环境条件为相对湿度94%、光照恒定条件、温度25℃,适宜云杉花墨天牛繁殖的环境条件为相对湿度90%、光照恒定条件12L:12D、温度20℃。

对应的寿命差异并不显著。之所以存在这种现象,是因为云杉花墨天牛的寿命受到性别差异的影响并不显著。

赵胜国[5]在研究中指出,环境与繁殖是影响云杉花墨天牛寿命的主要因素,云杉花墨天牛寿命受自然环境温度、湿度、光照影响显著,在正常的光照、湿度、温度条件下,雌性云杉花墨天牛平均存活寿命10~35d、雄性云杉花墨天牛平均存活寿命10~36。

经过分析后可以发现,云杉花墨天牛的繁殖环境与生存环境存在一定差距,且繁殖环境的温度、光照、湿度并不适宜云杉花墨天牛生存,因此云杉花墨天牛进入繁殖期后会缩短存活时间。

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