劉童童,張念念,羅揚(yáng),楊再華
(貴州省林業(yè)科學(xué)研究院,貴州 貴陽 550005)
會(huì)澤新松葉蜂Neodiprion huizeensis屬膜翅目Hymenoptera 廣腰亞目Symphyta 松葉蜂科Diprionidae,是華山松Pinus armandi的重要食葉性害蟲。該蟲在云南只分布于局部地區(qū),未能占據(jù)所有的氣候區(qū),屬于窄布型[1]。在貴州省會(huì)澤新松葉蜂主要分布在畢節(jié)市的威寧縣和赫章縣,危害面積較大,僅2016年發(fā)生 1.47 萬 hm2,2017年又發(fā)生 0.93 萬 hm2;危害嚴(yán)重的地區(qū),松樹針葉被食光,形似火燒,嚴(yán)重影響樹木生長(zhǎng)。
目前,對(duì)于會(huì)澤新松葉蜂的研究只是涉及到生活史研究以及野外藥劑防治等方面[2-5],并未對(duì)其羽化、交配、產(chǎn)卵等行為習(xí)性進(jìn)行研究,而昆蟲這些行為恰恰最能反映昆蟲生活方式,與昆蟲飼養(yǎng)、生物防治、生理生態(tài)研究、分類等關(guān)系密切[6]。筆者通過試驗(yàn)研究會(huì)澤新松葉蜂成蟲羽化與交配節(jié)律,了解該蟲的繁殖特性與規(guī)律,以期為會(huì)澤新松葉蜂的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及綜合治理提供參考資料。
1.1 供試蟲源 采集會(huì)澤新松葉蜂高齡幼蟲作為供試蟲源,蟲源地為貴州省畢節(jié)市威寧縣沙子坡和羊腳大坡等地的華山松林。于2016年10月將采集的幼蟲帶回實(shí)驗(yàn)室在室外用紗籠罩住,用新鮮華山松松針飼養(yǎng),及時(shí)更換松枝,直至結(jié)繭;結(jié)繭后不定時(shí)少量噴灑清水用以保濕,翌年4月即可羽化。
1.2 成蟲羽化交配節(jié)律觀察 將收集的所有蟲繭用紗籠罩住,用于后期觀察試驗(yàn)。會(huì)澤新松葉蜂第1 代成蟲羽化時(shí)間為每年3月底至4月初,在臨近羽化時(shí)每天觀察;成蟲開始大量羽化時(shí)系統(tǒng)觀察,每隔0.5 h 觀察1 次,每次觀察后將紗籠內(nèi)的羽化成蟲取出,轉(zhuǎn)移到新紗籠中,繼續(xù)觀察其交配情況,連續(xù)觀察7 d。記錄每小時(shí)內(nèi)雌雄成蟲羽化數(shù)、交配次數(shù)和交配持續(xù)時(shí)間。
1.3 產(chǎn)卵行為觀察 將交配過的20 頭雌成蟲分別轉(zhuǎn)移到有新鮮華山松松枝的紗籠中,每籠1 頭,觀察記錄雌蟲產(chǎn)卵行為、產(chǎn)卵時(shí)間。
1.4 成蟲日節(jié)律觀察 剪取20 段大小相近的新鮮松枝,分別插入裝有水的250 mL 錐形瓶中,并用紗籠罩住;選取健康活潑的雌雄成蟲各20 頭,分別將每對(duì)雌雄成蟲接入紗籠中新鮮松枝上,連續(xù)觀察7 d,一直保持20 對(duì)活蟲數(shù)量,每隔0.5 h 觀察記錄1 次。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 根據(jù)觀察數(shù)據(jù),研究會(huì)澤新松葉蜂成蟲羽化、交配情況,研究其羽化、交配隨時(shí)間的變化規(guī)律。原始數(shù)據(jù)的處理、描述統(tǒng)計(jì)分析與圖表制作均在Excel 2007 上進(jìn)行。
成蟲行為劃分為移動(dòng)、靜息、交配和產(chǎn)卵4 種行為。日時(shí)間段劃分:白天(6 ∶00—19 ∶00),黑夜(19∶00—6∶00);上午(6∶00—12∶00),中午(12∶00—14∶00),下午(14∶00—19∶00),晚上(19∶00—6∶00)。
2.1 成蟲羽化 會(huì)澤新松葉蜂成蟲羽化時(shí)在繭的頂部環(huán)繭壁咬切,僅留一點(diǎn)連接,使繭呈蓋狀揭開,成蟲破繭而出。羽化成蟲中雌蟲數(shù)量占優(yōu)勢(shì),雌雄性比達(dá)到了2.52∶1;成蟲羽化率為73.17%,被寄生率為12.17%,敗育率11.5%(表1)。被寄生和敗育的繭顏色變暗呈灰青色,不似正常繭的淺黃色有光亮。主要寄生性天敵為寄蠅、姬蜂和小蜂;寄蠅在繭內(nèi)發(fā)育完全后會(huì)在繭的一端鉆一圓形小孔到繭外化蛹,小孔位于端部中央,直徑為1.12~1.89 mm;姬蜂羽化時(shí),寄生繭上的開孔較大,且不規(guī)則,一般在繭的側(cè)面開孔。
表1 會(huì)澤新松葉蜂成蟲羽化情況統(tǒng)計(jì)
連續(xù)7 d 觀察發(fā)現(xiàn),成蟲羽化的日節(jié)律十分明顯(圖1),每天7∶00開始有成蟲羽化,隨時(shí)間推移數(shù)量逐漸增加,從10∶00 到12∶00 羽化數(shù)量急劇增加,在 12∶00 與 13∶00 左右達(dá)到最高峰,14∶00 后羽化數(shù)量開始急速減少,16 ∶00 成蟲已經(jīng)很少羽化,18∶00后完全觀察不到羽化情況。羽化高峰期集中在 11∶00 至 13∶00,觀察的 500 頭羽化成蟲中,該時(shí)間段羽化355 頭,占71%。
圖1 會(huì)澤新松葉蜂羽化日節(jié)律
2.2 交配行為 成蟲從繭殼鉆出后即排便,靜伏十幾分鐘開始取食松針,補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)后即可交配。交配與羽化一樣,日節(jié)律變化十分明顯;7∶00 開始交配,11∶00 交配數(shù)量急劇增加,交配活躍度明顯增強(qiáng),在12∶00 達(dá)到最高峰,13∶00、14∶00 交配活躍度也較高,然后直線下降,17∶00 以后很難觀察到交配現(xiàn)象(圖 2)。19∶00 至次日 6∶00 成蟲活躍度很低,基本不活動(dòng),因此將 4∶00、20∶00、21∶00 觀察到的交配現(xiàn)象認(rèn)定為非正常情況下交配,不納入考慮范疇。
圖2 會(huì)澤新松葉蜂交配日節(jié)律
會(huì)澤新松葉蜂交配平均持續(xù)時(shí)間為(23.93 ±1.02)min,最短為 14 min,最長(zhǎng)為 33 min,發(fā) 生 交配的時(shí)間主要集中11∶00—15∶00,在各時(shí)間段交配持續(xù)時(shí)間差距不大(表2)。
表2 會(huì)澤新松葉蜂交配持續(xù)時(shí)間
2.3 產(chǎn)卵行為 雌蟲交配后即可產(chǎn)卵,雌蟲產(chǎn)卵時(shí)尾部朝向葉柄且靠近葉柄基部,足部抱住松針,用鋸腹片刺入針葉,前后滑動(dòng)4~5 次,將卵產(chǎn)入松針內(nèi)部,產(chǎn)卵后分泌蠟質(zhì)封閉產(chǎn)卵處;平均產(chǎn)卵持續(xù)時(shí)間為5.01 min。每根松針產(chǎn)卵1 枚,偶有2 枚,并且集中在一個(gè)范圍內(nèi)產(chǎn)卵。成蟲具有明顯的趨光性,會(huì)向光線充足處爬動(dòng)、飛行,所以產(chǎn)卵通常會(huì)在光線充足處,這與野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的情況相符合。松葉蜂幼蟲也主要是在林緣和林內(nèi)空窗地區(qū)危害。
2.4 成蟲行為日節(jié)律
2.4.1 日時(shí)間分配 會(huì)澤新松葉蜂成蟲行為日時(shí)間分配中所占比例最大的為靜息行為,占64.23%,其次為移動(dòng)行為和產(chǎn)卵行為,分別為21.17% 和11.57%,最小的是交配行為,為3.02%。
2.4.2 日節(jié)律 移動(dòng)行為主要在6∶00—19∶00 進(jìn)行,高峰出現(xiàn)在11:00—13∶00,60%的移動(dòng)行為發(fā)生在此時(shí)間段,20∶00—4∶00 成蟲基本不活動(dòng);靜息行為與移動(dòng)行為剛好相反,11∶00—13∶00 靜息行為所占比例最小,20∶00—4∶00 該行為所占比例最高,最高達(dá)到 100%;交配行為集中在 11 ∶00—13 ∶00,12∶00最高,比例達(dá)到 25%;產(chǎn)卵行為在 22 ∶00—6∶00較少,7∶00 開始增加,13∶00—15∶00 處于高峰期,13∶00 最高,達(dá)到 32.5%(圖3)。
圖3 會(huì)澤新松葉蜂成蟲行為日節(jié)律
2.4.3 白天黑夜行為比較 會(huì)澤新松葉蜂靜息行為主要發(fā)生在黑夜,占全天靜息行為的73.7%;交配行為只在白天觀察到;移動(dòng)和產(chǎn)卵行為也主要是在白天進(jìn)行,分別占全天的90.73%和93.53%,夜晚產(chǎn)卵和移動(dòng)行為很少發(fā)生(圖4)。
圖4 會(huì)澤新松葉蜂成蟲白天黑夜行為比較
會(huì)澤新松葉蜂成蟲的羽化隨時(shí)間的變化十分明顯,羽化高峰期在11∶00—13∶00,其間羽化數(shù)量占羽化總數(shù)的71%;其交配高峰期集中在11∶00—13∶00;會(huì)澤新松葉蜂成蟲行為的日時(shí)間分配中所占比例最大的為靜息行為,占64.23%,其次為移動(dòng)行為和產(chǎn)卵行為,交配行為所占比例最小;靜息行為主要發(fā)生在黑夜,交配行為只在白天觀察到,移動(dòng)和產(chǎn)卵行為也主要是在白天進(jìn)行。
會(huì)澤新松葉蜂羽化和交配高峰期基本重合,說明其成蟲羽化后會(huì)盡快尋找配偶交配,這也與野外觀察到的實(shí)際情況相符合。會(huì)澤新松葉蜂羽化成蟲中雌蟲數(shù)量占優(yōu)勢(shì),雌雄性比達(dá)到2.52∶1;羽化率為73.17%,被寄生率為12.17%,這是在室內(nèi)飼養(yǎng)的結(jié)果。如果在野外,考慮到捕食性天敵的作用,推測(cè)羽化率會(huì)進(jìn)一步降低,因此對(duì)于天敵防治會(huì)澤新松葉蜂有進(jìn)一步研究的價(jià)值。
國(guó)外學(xué)者于20 世紀(jì)60年代初就開始了松葉蜂科昆蟲信息素的研究,已明確了多種松葉蜂的性信息素組分,并已開始在種群監(jiān)測(cè)和干擾交配防治中應(yīng)用[7-8]。我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究起步較晚,僅在2 0世紀(jì)90年代才開始,主要是對(duì)靖遠(yuǎn)新松葉蜂進(jìn)行研究[9-11]。針對(duì)會(huì)澤新松葉蜂研究的很少,只有榮昌鶴等[12]利用人工合成的松葉蜂性信息素單體對(duì)會(huì)澤新松葉蜂進(jìn)行了初步的性信息素篩測(cè)試驗(yàn),但結(jié)果也并不理想,需進(jìn)一步試驗(yàn)。
本次試驗(yàn)中只對(duì)第1 代會(huì)澤新松葉蜂成蟲的行為日節(jié)律進(jìn)行研究,未涉及不同世代、不同發(fā)育期的行為日節(jié)律;室內(nèi)養(yǎng)殖觀察的行為節(jié)律與其在自然條件下的會(huì)有所差別,這些方面均有待進(jìn)一步觀察。