釋放花絨寄甲卵和成蟲對(duì)松褐天牛的控制效果

釋放花絨寄甲卵和成蟲對(duì)松褐天牛的控制效果

換句話說(shuō)，花毛的寄生屬（da水生生殖器類），屬于子帶科，是作者此前發(fā)現(xiàn)的松棕色寄生物種之一。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)花絨寄甲的形態(tài)特征及分類地位(周亞君,1989;王希蒙等,1996;楊忠岐,2004)、生物學(xué)和生態(tài)特性(秦錫祥等,1988;雷瓊等,2003;王小東等,2004)、室內(nèi)飼養(yǎng)與發(fā)育(王衛(wèi)東等,1999a;1999b;孔曉風(fēng)等,2002;雷瓊等,2005)及其分布和寄生范圍等(Inoue,1991;Williamsetal.,2004;黃煥華等,2003;徐志宏等,2005)進(jìn)行了研究。中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院生物防治專家經(jīng)過(guò)努力,攻克了花絨寄甲大量繁殖的難題,使其規(guī)模化生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn),并應(yīng)用于多種天牛防治的生產(chǎn)實(shí)踐中。隨后,有關(guān)花絨寄甲對(duì)天牛控制效果的研究見諸報(bào)道,如李孟樓等(2009)應(yīng)用花絨寄甲卵對(duì)光肩星天牛(Anoplophoraglabripennis)進(jìn)行防治,結(jié)果顯示,如果溫度和濕度適宜,按照每頭光肩星天牛幼蟲釋放l5~25?；ńq寄甲卵時(shí)其寄生率可達(dá)90%,林間釋放花絨寄甲卵后光肩星天牛幼蟲的蟲口減退率均在85%以上;魏建榮等(2009)通過(guò)林間釋放花絨寄甲卵卡防治栗山天牛(Massicusraddei)試驗(yàn),蟲口減退率達(dá)到了88.6%;李建慶等(2009)研究表明林間釋放花絨寄甲的卵和成蟲均對(duì)云斑天牛(Batocerahorsfields)有良好的控制效果,平均被害株校正減退率為75%左右。但筆者研究發(fā)現(xiàn):花絨寄甲在不同的寄主上表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的寄主嗜好性,即寄生不同天牛種類的花絨寄甲形成了不同的寄主生物型。為了達(dá)到良好的防治效果,生物防治中須使用從野外采集的寄生該種天牛的花絨寄甲生物型,因此,本研究中所用的花絨寄甲就是這樣一種寄生松褐天牛的花絨寄甲生物型。松褐天牛是我國(guó)林業(yè)上重要的蛀干害蟲,自松材線蟲(Bursaphelenchusxylophilus)傳入我國(guó)以來(lái),松褐天牛又成為松材線蟲的主要傳播媒介。松材線蟲與松褐天牛的協(xié)同危害(徐汝梅,2003;楊寶君,2003),已給我國(guó)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,并對(duì)森林資源、自然景觀和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了重大危害。此前,有一些運(yùn)用花絨寄甲防治松褐天牛的探索性研究,如花絨寄甲種群與松褐天牛種群空間分布格局一致,前者對(duì)后者在空間上有較強(qiáng)的追隨關(guān)系,表明花絨寄甲與松褐天牛有一定依存關(guān)系(陳向陽(yáng)等,2006)。王健等(2010)在室內(nèi)的研究表明花絨寄甲對(duì)松褐天牛幼蟲的接種寄生率為92%,對(duì)林分中受害木內(nèi)松褐天牛幼蟲、蛹的寄生率為46%。但有關(guān)花絨寄甲在林間對(duì)松褐天?？刂菩Ч难芯窟€不多,而明確花絨寄甲在自然狀態(tài)下對(duì)松褐天牛的寄生行為、控制效果及其制約松褐天牛種群的規(guī)律,是進(jìn)一步利用這一天敵的關(guān)鍵。鑒于此,本研究通過(guò)對(duì)花絨寄甲室內(nèi)及林間罩籠寄生試驗(yàn),探索天敵的合理釋放數(shù)量(害蟲蟲口數(shù)量與釋放天敵蟲口數(shù)量的比例)、釋放方式和釋放時(shí)期;通過(guò)林間花絨寄甲卵和成蟲釋放前后被害株數(shù)和單株蟲口數(shù)的變化對(duì)防治效果進(jìn)行評(píng)價(jià)?，F(xiàn)將研究結(jié)果總結(jié)如下。1材料和方法1.1花絨寄甲成蟲的采集用于林間釋放的花絨寄甲種源來(lái)自中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所生物防治研究室,為從松褐天牛幼蟲坑道中采集的花絨寄甲成蟲所繁殖出的后代。試驗(yàn)用的卵和成蟲均由北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院天敵繁育中心和湖南林業(yè)科學(xué)研究院森林保護(hù)研究所繁育提供。1.2試驗(yàn)地和試驗(yàn)材料選擇試驗(yàn)林位于湖南省慈利縣,根據(jù)馬尾松(Pinusmassoniana)的受害情況和林地性質(zhì)選取有代表性的馬尾松試驗(yàn)林地,于每年4月試驗(yàn)開始前,伐除林間的枯死木。同時(shí),在釋放花絨寄甲的林地內(nèi),按每0.33hm2林地1株選取適合的馬尾松施用YM-1型松褐天牛引誘劑設(shè)為誘木,招引松褐天牛成蟲在其上刻槽產(chǎn)卵。共選取8個(gè)樣地:零溪鎮(zhèn)釋放花絨寄甲卵試驗(yàn)林地共3個(gè),共釋放卵卡2200張,約110000粒,釋放面積20hm2,同時(shí)選取一獨(dú)立林地作為對(duì)照區(qū),不釋放花絨寄甲卵;江埡林場(chǎng)釋放花絨寄甲成蟲試驗(yàn)林地共3個(gè),共釋放成蟲11000頭,釋放面積40hm2,并設(shè)立1對(duì)照區(qū),不釋放花絨寄甲成蟲。在各試驗(yàn)點(diǎn)中,寄主因胸徑、種植密度和林地類型等條件不同,受松褐天牛危害的程度也各有差異。各試驗(yàn)林的釋放面積、天敵的釋放量和平均胸徑等情況見表1。1.3花毛寄甲室內(nèi)寄生蟲試驗(yàn)1.3.1花絨寄甲卵處理根據(jù)林間調(diào)查,當(dāng)林間松褐天牛幼蟲進(jìn)入3齡或3齡以上時(shí),在試驗(yàn)地內(nèi)選取不同胸徑(5~8cm、10~15cm和18cm以上)且木屑(蟲糞)排出孔較多的受害木,將受害木伐倒,去枝梢,做成原條木帶回室內(nèi),再將原條木鋸成50cm左右的木段備用。在木段上松褐天牛侵入孔處用訂書機(jī)釘上花絨寄甲卵卡,按天牛幼蟲與花絨寄甲卵1∶25的數(shù)量比例接入花絨寄甲卵。最后將木段用4目尼龍紗網(wǎng)網(wǎng)袋包裹,防止其他天敵侵入,干擾試驗(yàn)。設(shè)置3個(gè)處理,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)(表2)。3個(gè)處理均設(shè)1個(gè)對(duì)照,不接入花絨寄甲卵,觀察記錄同期松褐天牛幼蟲的存活情況。接蟲30天后剖開木段檢查松褐天牛幼蟲的寄生和存活情況,統(tǒng)計(jì)寄生結(jié)果。1.3.2投放天敵處理受害木段的準(zhǔn)備同上,按每頭天牛幼蟲接入花絨寄甲成蟲5頭的數(shù)量(天牛幼蟲與寄甲成蟲數(shù)量比為1∶5)投放天敵。設(shè)3個(gè)處理,每一處理3個(gè)重復(fù)(表2)。再將木段用4目尼龍細(xì)紗網(wǎng)網(wǎng)袋包裹,防止花絨寄甲成蟲逃逸。3個(gè)處理均各設(shè)1個(gè)對(duì)照,不釋放花絨寄甲成蟲,觀察記錄同期松褐天牛的存活情況。接種40天后剖開木段檢查松褐天牛的存活情況,統(tǒng)計(jì)寄生結(jié)果。1.4花絨寄甲卵與天牛幼蟲數(shù)量比的確定2010年7月和2011年5,9月,在林間選取被松褐天牛為害的馬尾松,距地面15~20cm處伐倒,鋸成2m長(zhǎng)的木段。然后,選取一處空地挖一淺坑,坑體大小約為50cm×50cm×220cm,隨后將帶蟲木段和枝段堆置于坑內(nèi),然后接入一定數(shù)量的花絨寄甲卵(天牛幼蟲與寄甲卵數(shù)量比為1∶25)或成蟲(天牛幼蟲與寄甲成蟲數(shù)量比為1∶5)。最后,用4目尼龍紗網(wǎng)覆蓋木段堆,坑體四周用土將細(xì)紗網(wǎng)壓實(shí),防止花絨寄甲成蟲逃逸(圖版Ⅰ-1)。40天后解剖木段,調(diào)查記錄松褐天牛幼蟲被花絨寄甲寄生情況(圖版Ⅰ-2)。1.5皮紙片紅外卵卡釋放卵卡以附著50粒左右的花絨寄甲產(chǎn)卵紙卡粘貼到剪裁適中的牛皮紙片上,將牛皮紙片對(duì)折制成卵卡,標(biāo)注卵粒數(shù),選擇有新鮮木屑(蟲糞)排出的植株,用圖釘將卵卡固定于木屑(蟲糞)排出孔較密集的區(qū)段,約按木屑(蟲糞)排出孔與花絨寄甲卵數(shù)量比1∶10至1∶25的比例釋放卵(圖版Ⅰ-6)。1.6受害木干上釋放將花絨寄甲成蟲分裝于釋放盒內(nèi)(每盒5~8頭),釋放時(shí)將釋放盒開口打開,用圖釘固定于受害木樹干上。每0.067hm2試驗(yàn)林地釋放花絨寄甲成蟲20~40頭(圖版Ⅰ-7)。1.7林下調(diào)查方法花絨寄甲卵和成蟲防治效果的評(píng)價(jià)方法:通過(guò)調(diào)查防治前后林間被害松樹上松褐天牛蛀入孔和羽化孔數(shù),得到單株樹蟲口數(shù)及被害株率,然后分別計(jì)算被害株減退率、校正被害株減退率和單株松樹上蟲口減退率、校正株蟲口減退率。松褐天牛在湖南省慈利縣1年發(fā)生1代,以3~4齡幼蟲在木質(zhì)部越冬,4月下旬至7月上旬是成蟲主要的羽化、交配和產(chǎn)卵時(shí)期。每年7—8月可在林間觀測(cè)到前一代松褐天牛的蛀入孔和羽化孔。所以,測(cè)定松褐天牛1個(gè)世代林間蟲口密度的最適宜時(shí)間為翌年7—8月。林間調(diào)查松褐天牛危害株率和單株樹蟲口數(shù)時(shí),采用線路和樣方調(diào)查法。被害株率(%)是沿預(yù)定線路在林間行進(jìn),隨機(jī)抽取樣方(20m×20m),每一試驗(yàn)林取5個(gè)樣方統(tǒng)計(jì)平均危害株率;在大面積調(diào)查中,為了測(cè)定單株樹蟲口密度而將被害寄主樹逐一伐倒解剖,或使用梯子等工具攀爬樹干測(cè)定整個(gè)樹干蟲口密度,均操作復(fù)雜、難以實(shí)施。在國(guó)內(nèi),不少學(xué)者提出了通過(guò)調(diào)查2m以下樹干蟲口數(shù)量來(lái)估測(cè)整株樹蟲口的觀點(diǎn)(徐正會(huì)等,2010;余培旺,2008;陳順立等,2001)。本試驗(yàn)依據(jù)地表以上2m樹干天牛幼蟲蛀入孔及羽化孔數(shù)量統(tǒng)計(jì)測(cè)算單株樹蟲口密度。假定松褐天牛幼蟲在整個(gè)樹干上的分布均等,依據(jù)地表以上2m樹干蟲口數(shù)量和樹蟲口減退率(%)=干目測(cè)高度計(jì)算單株樹蟲口密度。此方法不用伐倒樹木或攀爬樹干,可操作性強(qiáng)。如果每次測(cè)定均采用同一方法,則各次測(cè)定的數(shù)據(jù)具有可比性。因此,可在每一樣方中選取5~8株受松褐天牛危害的植株作為樣木,調(diào)查每植株離地高度2m內(nèi)樹干上蛀入孔及羽化孔數(shù)量,并以此作為蟲口數(shù),統(tǒng)計(jì)受害樹的平均單株蟲口數(shù)量。由于松褐天牛在野外也可能因其他原因死亡,為了盡可能準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)花絨寄甲的寄生防治效果,設(shè)置了對(duì)照,以對(duì)照的數(shù)據(jù)計(jì)算出校正蟲口減退率。分別計(jì)算被害株減退率、校正被害株減退率和單株樹蟲口減退率、校正單株樹蟲口減退率,計(jì)算公式如下:式中:CK0為對(duì)照區(qū)天敵釋放前的松褐天牛蟲口基數(shù),CK1為處理區(qū)釋放天敵后同期調(diào)查時(shí)對(duì)照區(qū)的松褐天牛蟲口基數(shù),P0為處理區(qū)天敵釋放前的松褐天牛蟲口基數(shù),P1為處理區(qū)天敵釋放后的松褐天牛蟲口基數(shù)。2結(jié)果與分析2.1花絨寄甲與胸徑生長(zhǎng)的關(guān)系室內(nèi)釋放花絨寄甲的寄生情況見表3。由表3可見:室內(nèi)釋放花絨寄甲卵試驗(yàn)中,胸徑5~8cm受害木段組平均寄生率為74.26%;胸徑10~15cm受害木段組為53.89%;胸徑大于18cm受害木段組為54.23%。胸徑5~8cm受害木段的寄生率最高,胸徑10~15cm受害木段和胸徑大于18cm受害木段的寄生率較低。室內(nèi)釋放花絨寄甲成蟲寄生情況為,胸徑5~8cm受害木段平均寄生率為70.56%,胸徑10~15cm受害木段的為45.15%,胸徑大于18cm受害木段的為43.89%。胸徑5~8cm受害木段的寄生率最高,胸徑10~15cm受害木段次之,胸徑大于18cm受害木段的寄生率最低。3種處理的方差分析表明:在1%水平上,胸徑10~15cm受害木段與胸徑大于18cm受害木段差異不顯著,但與胸徑5~8cm受害木段相比差異顯著(釋放花絨寄甲卵:df=2,8,F=25.947,P=0.0011;釋放花絨寄甲成蟲:df=2,8,F=28.556,P=0.0009)。結(jié)果表明:在相同試驗(yàn)條件下,胸徑越小的受害木段花絨寄甲的寄生率越高,其原因可能是樹體較小,縮小了花絨寄甲成蟲對(duì)松褐天牛蟲道(寄主的棲息地)搜索及產(chǎn)卵的空間范圍,使得花絨寄甲更容易尋找到適合其產(chǎn)卵的松褐天牛幼蟲蟲道。另外,空間范圍的縮小可能還縮短了花絨寄甲幼蟲爬行搜索松褐天牛幼蟲的距離,使其對(duì)松褐天牛幼蟲的寄生更有效率。反之,胸徑大、樹體較大的受害樹,花絨寄甲成蟲尋找松褐天牛幼蟲蟲道花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)產(chǎn)卵較為不利;并且在較大的空間范圍中,由于花絨寄甲初孵幼蟲個(gè)體小(一般體長(zhǎng)僅為1mm左右),搜索松褐天牛幼蟲用時(shí)較長(zhǎng),或在未搜索到合適的寄主時(shí)即死亡。2.2花毛甲在森林中被稀釋，松竹田和其他有害樹木段的寄生蟲2.2.1花絨寄甲成蟲的寄生蟲和釋放需求不同時(shí)間所釋放的花絨寄甲在松褐天牛幼蟲上的寄生率差異很大。2010年7月、2011年5月和2011年9月釋放的卵卡平均寄生率分別為20.77%,74.28%和28.32%;釋放成蟲對(duì)松褐天牛幼蟲的平均寄生率分別為22.49%,62.71%和32.26%(圖1)。差異性分析顯示,2011年5月釋放花絨寄甲卵卡后的寄生率均顯著高于2010年7月和2011年9月的寄生率(df=2,8,F=41.297,P=0.0003);2011年5月釋放花絨寄甲成蟲后的寄生率也均顯著高于2010年7月和2011年9月的寄生率(df=2,8,F=17.608,P=0.0031)。分析認(rèn)為,4月至5月這一時(shí)期天牛幼蟲處于預(yù)蛹期和蛹期,寄主活動(dòng)能力比較弱,非常適合花絨寄甲寄生。而7月至8月氣溫較高,林區(qū)降雨較多,對(duì)花絨寄甲成蟲的產(chǎn)卵寄生較為不利。此外,受高溫及降雨的影響,7月釋放的花絨寄甲卵卡被雨淋濕后,其中的卵容易霉變死亡,致使孵化率明顯低于5月釋放出的卵卡。這一結(jié)果也與室內(nèi)試驗(yàn)觀測(cè)到的結(jié)果一致:李孟樓等(2009)研究測(cè)定花絨寄甲卵的最適宜孵化溫度為19~22℃左右,溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響卵的孵化,特別是高溫的影響最顯著,當(dāng)溫度高于25℃時(shí),孵化率降至17%以下。因此,釋放花絨寄甲成蟲及卵的最佳時(shí)期是松褐天牛預(yù)蛹期或蛹期,即在松褐天牛集中羽化前1個(gè)月左右釋放防治效果最好;特別是釋放花絨寄甲卵的最有效時(shí)期應(yīng)為每年4月至5月,此時(shí)的溫濕度最利于卵的孵化和寄生。2.2.2花絨寄甲卵、成蟲釋放后hd各部位的寄生蟲率由圖1可見:釋放花絨寄甲卵及成蟲對(duì)松褐天牛幼蟲的寄生率差異不明顯,兩者相比較,7月和9月釋放成蟲的防治效果略好于釋放卵卡,寄生率平均值的差值分別為1.72%和3.94%;然而,5月份釋放花絨寄甲卵的防治效果反而較釋放成蟲防治效果為高,且高出幅度較大,寄生率平均值的差值為11.57%。其主要原因可能是5月林地氣溫還比較低,花絨寄甲成蟲釋放后不活躍,產(chǎn)卵寄生等活動(dòng)受到一定的影響,而此時(shí)期的溫濕度正好適合花絨寄甲卵的孵化和寄生,這符合花絨寄甲在林間的自然寄生規(guī)律(圖版Ⅰ-3,4,5)。研究結(jié)果表明:花絨寄甲2種釋放蟲態(tài)的寄生率平均值經(jīng)多重比較差異均不顯著,而且在人工繁殖花絨寄甲時(shí),卵的繁殖成本遠(yuǎn)低于成蟲;所以,從經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題方面考慮,在大面積利用花絨寄甲防治松褐天牛的推廣應(yīng)用中,采用釋放花絨寄甲卵的方式更為經(jīng)濟(jì)適用。2.3校正分解效果明顯下降林間釋放花絨寄甲卵后的寄生效果見表4。在花絨寄甲卵釋放后第2年,各個(gè)試驗(yàn)樣地的被害株率和單株蟲口數(shù)(蛀入孔數(shù)和羽化孔數(shù))均明顯下降。在零溪鎮(zhèn)楠木村,校正被害株減退率為69.22%,校正單株蛀入孔減退率為24.60%,校正單株羽化孔減退率為49.07%。在零溪鎮(zhèn)河塌村,校正被害株減退率為58.07%,校正單株蛀入孔減退率為14.46%,校正單株羽化孔減退率為63.05%。零溪鎮(zhèn)星旗村,校正被害株減退率為61.9l%,校正株蟲口減退率為16.73%,校正單株羽化孔減退率為33.50%。2.4校正國(guó)家機(jī)器培育促進(jìn)雞公泉林地特定化學(xué)成分退化率林間釋放花絨寄甲成蟲后的寄生效果見表4。在花絨寄甲成蟲釋放后第2年,慈利縣江埡林場(chǎng)各個(gè)試驗(yàn)樣地的被害株率明顯下降?；ńq寄甲成蟲釋放后第2年,江埡林場(chǎng)雞公泉林地,校正被害株減退率為79.69%,校正單株蛀入孔減退率為20.47%,校正單株羽化孔減退率為51.67%。在江埡林場(chǎng)集材廠林地,校正被害株減退率為64.92%,校正單株蛀入孔減退率為6.01%,校正單株羽化孔減退率為34.61%。在江埡林場(chǎng)檀樹坪林地,校正被害株減退率為59.39%,校正單株蛀入孔減退率為15.00%,校正單株羽化孔減退率為54.71%(圖版Ⅰ-8)。3花絨寄甲防治松褐天牛的反應(yīng)在室內(nèi)和林間罩網(wǎng)木段上進(jìn)行的釋放花絨寄甲卵和成蟲對(duì)松褐天牛幼蟲的寄生試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),受害木胸徑大小對(duì)花絨寄甲的控制效果有一定的影響。在胸徑較小的受害木中的松褐天牛幼蟲被寄生的比例較高。筆者初步分析認(rèn)為較小胸徑的木段(受害樹木),縮小了花絨寄甲成蟲搜索寄主(寄主棲息地)的空間范圍,使其更容易尋找到適合產(chǎn)卵的場(chǎng)所。此外,有研究表明花絨寄甲1齡幼蟲平均可存活2.26天,平均爬行速度為25.23cm·h-1(李孟樓等,2009),雖然花絨寄甲初孵幼蟲有較強(qiáng)的爬行能力,但樹體小無(wú)疑縮短了花絨寄甲幼蟲爬行搜尋松褐天牛幼蟲的距離和時(shí)間,使其容易找到松褐天牛幼蟲而寄生