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杜鹃简脉茎蜂生物学特性

2023-12-04李东宾徐婧何立平卞正平来燕学

中国森林病虫 2023年6期
关键词:四明山生活史云锦

李东宾,徐婧,何立平,卞正平,来燕学

(1.宁波市林场,浙江 宁波 315440;2.宁波龙卉生态科技有限公司,浙江 宁波 315000)

茎蜂科Cephidae 隶属于膜翅目茎蜂亚目茎蜂总科,为植食性类群,主要危害粮食作物、经济林、果树及园林树种[1]。2018年5月,笔者在浙江四明山宁波市林场发现栽培的云锦杜鹃Rhododendron fortunei当年生嫩枝大量枯萎,初步确定为一种茎蜂科害虫危害导致,此后对该茎蜂进行了野外调查和室内观察。2021年4月,羽化出该茎蜂成虫,经江西师范大学魏美才教授进行形态学和分子生物学鉴定,确认其为简脉茎蜂属一新种,命名为杜鹃简脉茎蜂Janus dujuanWei,2023[2]。截至2022年简脉茎蜂属共发表记录昆虫31 种,其中我国有记录17 种[3],仅有少数种类已知寄主。笔者研究了浙江四明山杜鹃简脉茎蜂的寄主和生活史,更细致地描述其老熟幼虫、蛹和卵的形态特征,调查了杜鹃简脉茎蜂危害的杜鹃种类及其危害程度,为其监测和防治提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地宁波市林场(29°32′13″~29°59′56″N,121°00′31″~121°25′33″E)位于浙江四明山。该地四季分明,光照充足,雨量充沛,年平均气温11.8 ℃,年均降水量约2 000 mm,年平均相对湿度83%,属于典型的北亚热带季风气候[4]。土壤以黄壤为主,偏酸性,pH 值4.5~6.5。主要植被有人工针叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、灌木林和竹林等[5]。四明山海拔800 m 处为栽培杜鹃试验林。

1.2 试验仪器

野外拍摄使用数码相机NIKON D800,观察仪器包括江南BM1000 显微镜、LEICA EZ4W 体视镜(带显微图像采集管理系统和CCD 成像系统)等。

1.3 形态特征及生物学特性观察

2020-2022年,在宁波市林场栽植的杜鹃林进行野外观察拍摄,记述杜鹃简脉茎蜂羽化、求偶、交尾、产卵等生物学特性和危害过程;全年每隔15 d定期采集解剖受害枝梢,观察了解不同虫态发育进度和变化,记录杜鹃简脉茎蜂卵、幼虫、蛹和成虫形态特征以及生活史和活动规律;采集受害杜鹃越冬枝条置于室内,获取研究所需茎蜂成虫及其天敌昆虫;同时调查宁波市林场栽植的30 种杜鹃花属植物受害情况并设置样地调查云锦杜鹃的受害程度。

2 结果与分析

2.1 各虫态特征

成虫 雌成虫体长(13.11 ± 1.03) mm(n=15,不包括锯鞘);雄成虫体长(10.86 ± 1.21)mm(n=10)。其他形态特征参考牛耕耘 等的报道[2]。

老熟幼虫 体长(16.20 ± 2.42) mm(n=10),后胸宽(2.98 ± 0.26) mm,通体乳黄色(图1A),体侧面观呈“S”状弯曲,胸3 节,腹10 节。头圆形,黄褐色,侧有2 个黑点状单眼;触角短小,宝塔形,5 节;上颚宽,端有4 枚黑褐色小齿。胸部及腹部1~8 节具浅褐色气门,第9 腹节无气门,第10 腹节露出深褐色的肛上尾锥。尾锥基部环绕褐色瘤突和棕色刚毛。胸足3 对,呈肉锥状突起;腹足完全退化,呈泡状皱褶。

图1 杜鹃简脉茎蜂幼虫、蛹和卵的形态Fig.1 Larva,pupa and eggs morphology of Janus dujuan Wei

蛹 离蛹,外有黄色薄茧(图1B)。预蛹体乳黄色(图1C),头部淡褐色,单眼、口器和尾突黑褐色;体长(14.12 ± 2.06) mm、头宽(2.52 ± 0.22) mm、中胸体宽(3.24 ± 0.30) mm;体挺直,不活动;3 对胸足较小,连同足基部明显突起。蛹通体乳黄色(图1D),仅复眼黑褐色,羽化前变黄褐色至黑褐色(图1E);触角抵达腹部第2~3 节,略长于翅芽末端,中足抵达腹末第3~4 节,后足抵达腹部第8~9 节。

卵 椭球形,近透明,长径(1.14 ± 0.16) mm,短径(0.82 ± 0.12) mm(图1F)。

2.2 生物学特性

2.2.1 生活史

杜鹃简脉茎蜂在浙江四明山地区1 a 发生1 代,以老熟幼虫在枝内越冬(图2)。2月下旬越冬的老熟幼虫开始转化为预蛹,3月预蛹转化为离蛹。4月上旬蛹后体壁开始变色硬化逐渐化为初羽成虫,4月中旬成虫开始羽化,4月下旬为羽化高峰期,成虫交配产卵。5月初羽化结束,林间仍可见少量活动成虫;5月上旬新产卵孵化,孵化的幼虫开始蛀食杜鹃花嫩茎。8月中下旬,幼虫向下蛀食到当年生枝条中下部后停止进食,调头向上,然后开始吐丝做茧,幼虫在茧内发育为体色暗黄的老熟幼虫,以此越冬。

图2 杜鹃简脉茎蜂生活史Fig.2 Life history of Janus dujuan Wei

2.2.2 生活习性

4月中旬浙江四明山气温回升且稳定在25 ℃左右,云锦杜鹃迅速抽新梢,叶片完全展开后,杜鹃简脉茎蜂成虫大量羽化,越冬幼虫在茧内经历预蛹、离蛹、初羽成虫之后,羽化为成虫并蛰伏在枝内,待合适天气便咬破树皮从羽化孔飞出(图3A,B)。阴雨天气,成虫多隐藏于植物丛中,鲜有活动;无风或风小的晴好天气,成虫活跃在杜鹃花植株周围,多在嫩梢上求偶和交尾(图3C),交尾时长5~30 s,多为20 s 左右。成虫交尾后1~2 d 即可产卵,产卵期集中在4月下旬。产卵前,成虫较为活跃,反复在杜鹃当年新抽的枝条上用产卵器刺探,遇到合适部位,雌蜂才会把产卵器刺入嫩枝髓部产卵(图3D)。产卵后,即寻找新的合适枝条继续产卵。一般每段嫩枝只产卵1 粒。2021-2022年在室内共羽化出杜鹃简脉茎蜂44 头,其中雌蜂34 头、雄蜂10 头,雌雄比3.4,雌蜂羽化飞出早于雄蜂4~5 d。

图3 杜鹃简脉茎蜂羽化产卵过程Fig.3 Emergence and ovipositing of Janus dujuan Wei

2.2.3 对杜鹃属植物的危害

4月下旬可见危害症状。雌蜂产卵前会用产卵器多次刺探杜鹃当年新梢中上部,即顶部叶片下方1~2 cm 处。产卵器的多次刺探会严重破坏嫩枝的导管组织,刺探或产卵的位置会渗出透明水珠状液体(图4A),后逐渐变色出现组织坏死(图4B),导致上方枝叶失水萎蔫。初孵幼虫在产卵位置周围取食枝条内部鲜嫩的髓心,待新梢顶端枯萎后,幼虫便沿着嫩枝髓心向下蛀食,并将碎屑和排泄物填充于上部蛀道(图4C),危害会一直持续至8月中下旬。受幼虫蛀食的杜鹃花新抽枝条会由上到下逐渐干枯死亡(图4D)。

图4 杜鹃简脉茎蜂危害杜鹃植株的过程Fig.4 Progress of Janus dujuan damaging Rhododendron plants

云锦杜鹃和红滩杜鹃Rhododendron chihsinianum受害最严重,4 种杜鹃中度受害,2 种杜鹃受害稍轻,短脉杜鹃Rhododendron brevinerve、猴头杜鹃Rhododendron simiarum以及“诺娃”Rhododendron‘Nova Zembla’和“锦缎”Rhododendron‘Germania’2 个栽培品种偶有危害,其他杜鹃未发现受害情况(表1)。2022年,调查统计人工栽植的500 m2样地云锦杜鹃幼株的受害率高达90%。

表1 杜鹃简脉茎蜂对杜鹃属植物的危害Tab.1 Damage of Janus dujuan Wei to Rhododendron plants

2.2.4 寄生性天敌

羽化出一种姬蜂,经鉴定为吉安尼姬蜂Nippocryptus jianicusSheng &Sun[6],此姬蜂为杜鹃简脉茎蜂的天敌昆虫,调查统计寄生率约3%。

3 结论与讨论

杜鹃简脉茎蜂是危害杜鹃花属植物的简脉茎蜂属Janus cephoides种团新种,而此前该种团已知种类的寄主植物无任何报道,这一发现对解析简脉茎蜂属在东亚地区丰富的物种多样性具有启发性[2]。本研究初步摸清了杜鹃简脉茎蜂的生活史和生物学特性,调查杜鹃花属寄主植物受害程度并发现一种寄生天敌-吉安尼姬蜂,发现杜鹃简脉茎蜂危害的均为常绿杜鹃,其中红滩杜鹃和云锦杜鹃受害最严重,其他常绿杜鹃抽梢时间与云锦杜鹃越接近越容易受害,未见落叶杜鹃受害。云锦杜鹃是本地野生种,广泛分布于稀疏森林中或林缘地带,由于野外生长环境不同,其物候也存在差异,所以野外自然分布的云锦杜鹃并未暴发严重虫害。而人工栽植培育的云锦杜鹃数量大且集中种植,易大比例受害。简脉茎蜂生活史绝大部分时间以幼虫在杜鹃花茎秆内部度过,普通药剂很难有效防治。如何根据其生活史和生物学习性进行物理化学防治以及利用天敌寄生蜂进行生物防治具有重要的经济意义,后续应加强这方面的研究。

志谢:感谢江西师范大学魏美才教授鉴定杜鹃简脉茎蜂、国家林草局生物灾害防控中心李涛博士鉴定吉安尼姬蜂。

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