嚴易萍,熊忠平
(西南林業大學,云南昆明 650224)
華山松(Pinus armandii)屬松科(Pinaceae)植物,常綠大喬木,花期4—5 月,球果第二年9—10 月成熟,喜溫涼濕潤氣候,稍耐干燥瘠薄土,可在石縫中生長。在陜西、寧夏、甘肅、貴州、四川、云南、西藏、山西、河南、湖北等10 個省區均有天然分布,一般生長海拔為1200~1800 m[1]。華山松具有生長迅速、材質優良、樹形優美、經濟價值高、園林價值高等特點。其種子粒大,含油量高,可榨油供食用和工業用,亦可炒食干果[2-4]。對西南地區構建綠色生態文明建設具有重要的作用。雖然華山松用途需求廣泛,但其群落結構、種群分布及群落演替的動態過程容易受到外界條件干擾。王得祥[5-6]、費世民[7]、陳存根[8]等對華山松群落進行深入研究后均得出了類似結論。
冷杉梢斑螟(Dioryctria abietella)屬螟蛾科(Pyralisae),是林業主要的有害昆蟲之一,為害華山松球果、種鱗、果軸,導致果實品質嚴重下降,產量銳減。該蟲鉆蛀性強,體型較小,生活較隱蔽,具有滯育習性,防治困難相當大,嚴重影響森林綠化植物自然更新。國內外學者圍繞其形態學特性、生物學特性、生活史等方面已進行了較為廣泛的研究[9-12]。但尚無關于冷杉梢斑螟對華山松球果、嫩梢侵害方面的報道。為了掌握楚雄市紫金山華山松種子園內該害蟲情況,并為制訂該害蟲的科學防治策略提供可靠的理論依據,于2019 年3 月至2022 年11 月期間,在華山松種子園內進行了野外實地觀察,并結合室內飼養開展害蟲鑒定,觀察該害蟲的形態學特性、生物學特征、生活史及球果的受害率等,以期為該害蟲科學防治策略的制定提供可靠的理論依據。
調查地點為楚雄市紫金山林場華山松種子園內,距市區約20 km,年均相對濕度約80%,年均氣溫12~15 ℃;屬亞熱帶高原季風氣候,全年溫和濕潤。景區總面積1.6 萬hm2,森林覆蓋率達96%,主峰海拔2 500 m,為云南省最大的天然公園。紫金山嶺屬滇中高原哀牢山系東側支脈。境內紫金山、薇溪山、虎山、萬松嶺地勢平緩,四面眾多溝壑下切[13]。公園擁有半濕潤常綠闊葉林、針葉林、山地次生常綠闊葉林矮林、草地、挺水植物群落等5 大森林景觀類型。以滇石櫟(Lithocarpus dealbatus)、云南松(Pinus yunnanensis)、華山松(Pinus armandii)等為代表性植被群落。
1.2.1 野外調查
調查時間為2019 年3 月至2022 年11 月,每個月到試驗地林場實地進行考察。調查對象主要為被害的華山松球果。觀察紀錄球果、嫩梢受害的部位情況,并結合室內飼養觀察記錄該蟲的生物學特性與生活史。
1.2.2 室內飼養與觀測
交尾期:設置養蟲籠5 個,每籠放成蟲20 頭,以球果、針葉、嫩梢飼養,溫度控制在15~25 ℃。每天早、中、晚記錄交尾情況。
羽化期:設置養蟲籠5 個,將華山松球果掰碎后放置養蟲籠中,后將冷杉梢斑螟孵化出來的蛹放置于養蟲籠內,每個養蟲籠內放置31 頭,總共155 頭,以華山松球果針葉、嫩梢飼養,每天早、中、晚觀察紀錄羽化情況。將羽化后的成蟲挑選好后并且用5%蜂蜜水飼養,共31 頭,試驗室的溫度控制在15~25 ℃,保持恒溫不變。
產卵期:準備養蟲籠,羽化籠從野外帶來的正常華山松球果、針葉、嫩梢放置養蟲籠中,每天早、中、晚時觀察并記錄冷杉梢斑螟產卵情況,實驗室恒溫保持溫度15~25 ℃。
卵期:準備6 個實驗室大燒杯,每個燒杯中放一個冷杉梢斑螟球果,上年未受害的生球果放3 個,當年生球果放3 個,將每個球果麟片上放置卵10 枚,用紗布蓋住保濕并且培養,每天早、中、晚時觀察卵并做記錄。
幼蟲期:設置3 個燒杯,每個燒杯中放一層不銹鋼網,適當加水保持杯內濕度,用薄布覆蓋燒杯,適當透光,溫度控制在10 ℃左右。燒杯中放入掰碎的球果,以便化蛹結繭。每個燒杯放幼蟲12頭,并根據取食多少調整投食量。每天早、中、晚觀察幼蟲生物學特性。
成蟲:體長為10~16 mm,翅翼展開為24~26 mm;有觸角絲狀。短褐色小茸毛在上面比較密集,口器顏色有黃色、淺黃色,頭、胸、腹部都呈灰褐色;前翅狹長并呈棕褐色,上面覆蓋著黑白相間的鱗片;翅基有微白色鱗片,后緣具有白黑鱗片覆蓋。中外橫線都有黑白波紋形狀,白色斑紋附著在腎形斑上面,翅基部有淺褐色斑紋,外橫線處為一白色鱗片明顯區域,有外緣線為黑色,內側覆蓋有白色鱗片,邊緣淺灰色,腹部灰褐色,覆蓋有白、淺灰、淡褐色鱗片。
蛹:蟲體形狀為長橢圓形,蛹長10~15 mm,寬度為6~8 mm。為淡灰色,羽化前黑褐色,其肚子與蟲背面具有粗糙的橫紋,后端具有1~2淺色橫骨化窄條,尾端有六根鉤狀臀刺,兩側2對較短,中央1對較長。
幼蟲:老熟幼蟲體長為10~18 mm,頭寬為1~1.5 mm,蟲體長梭形狀,顏色為淡褐色。初齡幼蟲呈乳白色,顏色逐漸變為淡灰色,前胸背板褐色有斑點光,背中線灰色,胸個體節灰黑色,各體節散布著大小灰白色毛瘤,上長剛毛1根,體節布著對稱大小毛瘤為黑色;前胸氣門前毛片上有2根剛毛,每節著生剛毛2根,前后各1根。
卵:為橢圓形,長約0.8 mm,卵單產,形狀大多數為小米粒,表面比較粗糙,無黏液,無粘著性。初產為乳白色,少許黃白色,有光澤,后期孵化時變成桃紅色,卵無規律性排紅點。
冷杉梢斑螟在云南省楚雄市紫金山華山松種子園內1 年發生2 代,老熟幼蟲在球果內或在結了細絲質的蛹室內進行越冬,越冬代幼蟲在次年4 月上旬,隨著溫度升高時,逐漸蘇醒并開始化蛹活動。4 月中下旬為高峰期,蛹期可持續到6 月下旬。一般越冬代成蟲在5 月上旬進行活動,表現為在華山松球果內發現蛹殼,5 月中、下旬羽化的比較多,并且成蟲羽化期時間特別長,一般可持續到7 月下旬,但是羽化期的高峰期不是特別明顯。冷杉梢斑螟的成蟲羽化后便將卵產在球果的表面,時間從1 個月至14 個月的球果表面,5 月排出一大堆堆紅褐色糞便在球果表面,侵食為害加劇,第1 代幼蟲近兩個月都在華山松球果內進行,隨后老熟,7—9 月中旬在球果內發現蛹,9 月中旬蛹期基本結束,在8 月上旬球果內發現蛹殼(第1 代成蟲羽化),一般在8 月中下旬為羽化盛期,9 月下旬羽化結束。羽化同期第1 代成蟲將卵產于球果表面,8 月中旬第2 代幼蟲開始為害,10 月下旬幼蟲進入越冬(見表1)。
表1 冷杉梢斑螟生活史
通過室內瓶養越冬代蛹觀察成蟲的羽化特性,共飼養蛹155 頭,羽化142 頭,羽化率91.61%。越冬代成蟲于5 月15 日開始羽化,羽化歷期較長,一直持續到7 月11 日觀察結果通過室內飼養越冬代蛹并隨機抽取,觀察成蟲的羽化特性,共飼養蛹155 頭,其中羽化142 頭,羽化率91.61%。在試驗中越冬代成蟲于5 月15 日開始羽化,羽化歷期較長,一直持續到7 月11日,觀察結果見表2。
表2 華冷杉梢斑螟羽化量
成蟲羽化集中在5 月中下旬,占到總羽化量的79.54%。6月8日及7月2日氣溫較平時低,因而羽化量較小。如排除天氣因素影響外,成蟲羽化無明顯高峰日。
2.4.1 不同大區華山松球果的受害率
調查時間2019—2022年,楚雄市紫金山華山松種子園內劃分5 個大區:1 大區、2 大區、3 大區、4 大區、5 大區,以隨機(球果受害)的方式進行劃分大區,并對各大區球果數量進行統計,以隨機抽取的方式進行統計球果受害率,1 大區受害球果總數1 232個,2 大區受害球果總數1 203 個,3 大區受害球果總數686 個,4 大區受害球果總數164 個,5 大區受害球果總數377 個,5 個大區受害球果總數3 662 個,球果受害率結果見表3。
表3 不同大區華山松球果的受害率
5個大區球果受害率在19.15%~38.62%之間,1大區受害率20.64%,2 大區受害率29.14%,3 大區的受害率44.31%比較多,4 大區受害率19.15%,5 大區受害率38.62%次之,5 個大區之間存在不同的差異,因大區不同其受害率也存在明顯的差異。
2.4.2 華山松球果為害結果分析
通過對5 大區的華山松球果總數分析可看出(見表4),5 大區平均值在27.33~38.50 之間,標準偏差在14.361~30.696 之間,標準誤在3.477~8.990 之間。而后通過方差齊性檢驗顯著性p值可看出大于0.05,由此表明5大區數值間不顯著。
表4 華山松球果總數平均值
2.4.3 不同大區球果不同受害等級
通過2019 年7 月至2022 年11 月在云南省楚雄市紫金山華山松種子園內對各大區進行調查,對5 個大區展開受害球果調查,根據球果為害程度,將其劃分為為輕、中、重等級,調查結果見表5。
表5 華山松受害球果等級
調查結果表明:不同大區受害等級上存在差異,受害球果等級隨著受害率球果總數變化,1大區受害球果等級輕度為45個,2大區受害球果等級輕度為98個,3大區受害球果等級輕度為22個,4大區受害球果等級輕度為8個,5大區受害球果等級輕度為43個,它們的受害等級(輕、中、重)因受害球果總數不同而不同,調查中得出華山松球果螟為害等級會因為調查的區域不同而發生變化,未呈現明顯規律。
冷杉梢斑螟為害華山松球果在紫金山華山松種子園內為首次發現。1年2代生活史,并且在球果內進行越冬,在2019 年3 月至2022 年11 月野外調查與室內飼養觀察,得到冷杉梢斑螟的卵、蛹、成蟲,觀察對其蟲態形態特征,主要以冷杉斑螟的幼蟲對華山松球果進行為害。試驗中室內飼養5 月15 日至7 月11 日得出的羽化率91.61%,5月中下旬羽化量79.54%,6月8日至7 月2 日受氣溫影響無高峰期。通過對華山松種子園內劃分5 個大區,5 個大區受害率為19.15%~38.62%,對5 個大區受害球果進行解剖得出受害球果等級分為輕、中、重度。5個大區輕度受害占比居多,通過方差分析得出5個大區具有明顯的差異。
調查研究表明,冷杉梢斑螟為害華山松球果為首次報道,并且該蟲形態學特性與唐曉琴、徐明海等研究報道大致相同,但與唐曉琴報道的在成蟲體型大小、生活史、幼蟲顏色上面存在差異,而生活史與東北地區、西藏地區的體型與生活史不相一致。在楚雄市紫金山冷杉梢斑螟與貴州相同屬的微紅梢斑螟相一致[14],在云南省楚雄市紫金山內華山松上發生的冷杉梢斑螟成蟲體型略大,其生活史1 年發生2 代。而東北地區紅松、西藏林芝云杉上的冷杉梢斑螟的成蟲略小,1年發生1代[15-16]。冷杉梢斑螟該類昆蟲外部形態特征可能與氣候、溫度、海拔、緯度有很大的相關性。野外調查與室內飼養得出冷杉梢斑螟成蟲羽化量、產卵發育、幼蟲孵化、蛹的成活率會受雨水量、濕度、風向、溫度等氣候影響。