模毒蛾性信息素應(yīng)用技術(shù)研究

高澤芬，陳國發(fā)，王鵬，張軍生，周德寶，李洋

(1.內(nèi)蒙古呼倫貝爾市林木種苗站，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021008；2.國家林業(yè)和草原局森林和草原病蟲害防治總站，遼寧沈陽 110034；3.內(nèi)蒙古大興安嶺重點(diǎn)國有林管理局森林病蟲害防治檢疫總站，內(nèi)蒙古牙克石 022150；4.內(nèi)蒙古阿爾山林業(yè)局，內(nèi)蒙古阿爾山 127421)

模毒蛾Lymantria monacha(Linnaeus)是歐亞大陸最重要的針葉樹食葉害蟲之一[1]。 在國外主要分布于中歐[2]，20 世紀(jì)在我國西南和東北等部分地區(qū)零星發(fā)生[3]，而在內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)卻是重大森林害蟲，主要危害興安落葉松Larix gmelinii、樺樹Betulaspp.和楊樹Populusspp.等，以幼蟲取食樹葉危害，大發(fā)生時(shí)可使樹木片葉不留，連續(xù)危害2 a以上則會造成樹木大量死亡。 1995—1996 年模毒蛾在內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)多個(gè)地區(qū)與舞毒蛾Lymantria dispar混合大發(fā)生，2011—2012 年又在阿爾山林區(qū)大面積暴發(fā)，2014—2015 年在烏爾旗漢、庫都爾等林區(qū)大規(guī)模發(fā)生，成災(zāi)面積從200 hm2增加到10 萬 hm2，給林區(qū)的生態(tài)建設(shè)和生態(tài)安全帶來了巨大威脅[4-5]。 2016 年發(fā)生 5.8 萬 hm2，2017 年發(fā)生3 萬hm2，蟲口密度達(dá)到500 頭/株，采取航空施藥防治有效控制了其危害，保障了當(dāng)?shù)厣仲Y源和生態(tài)的安全。

20 世紀(jì)90 年代鑒定出模毒蛾性信息素有效成分[6]，加拿大信息素技術(shù)有限公司成功地開發(fā)出性信息素誘芯[ ( ±) -舞毒蛾誘，( ±) -模毒蛾誘和2-甲基- (Z) -7 -十八碳烯，比例為20∶20∶1][7-8]。而在我國有關(guān)模毒蛾性信息素的研究及應(yīng)用還未見報(bào)道。 基于性信息素的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的調(diào)查方法，如查數(shù)幼蟲和著落于樹干上的成蟲[1，7，9-11]，筆者利用國外提供的模毒蛾性信息素誘芯，對不同類型誘捕器的誘捕效果、誘捕器設(shè)置高度和誘捕器的引誘距離等進(jìn)行了研究，以期為其在生產(chǎn)防治中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地設(shè)在內(nèi)蒙古大興安嶺庫都爾林業(yè)局。 庫都爾位于大興安齡林區(qū)西坡中部，總面積50.26 萬 hm2，其中有林地42.58 萬 hm2，優(yōu)勢樹種為興安落葉松和白樺Betula platyphylla，森林覆蓋率為87.7%。 境內(nèi)野生植物資源種類繁多，蘊(yùn)藏量較大，針葉林主要樹種以興安落葉松數(shù)量最多，占森林總面積的48%左右；此外還有樟子松Pinus sylvestrisvar.mongolica、云杉Piceasp.、楊populussp.、樺Betulasp.、柳樹Salixsp.等，占森林總面積的34%左右。 模毒蛾與舞毒蛾曾于1995 年在庫都爾林業(yè)局相伴大暴發(fā)，發(fā)生面積達(dá)2 萬hm2，發(fā)生區(qū)樺樹、落葉松被害嚴(yán)重。 2015—2017 年模毒蛾又一次大發(fā)生，主要發(fā)生于烏克里、巖山、育林等林場施業(yè)區(qū)內(nèi)，2015 年發(fā)生面積 1.4 萬 hm2。 2015 年在烏克里林場和巖山林場的興安落葉松人工林內(nèi)進(jìn)行模毒蛾性信息素應(yīng)用技術(shù)研究試驗(yàn)。

各試驗(yàn)樣地概況見表1。

表1 試驗(yàn)樣地概況Tab.1 General situation of test sample sites

1.2 試驗(yàn)材料 模毒蛾誘芯從加拿大信息素技術(shù)有限公司購買；圓筒型誘捕器、方型誘捕器和船型粘膠誘捕器分別從山西省太原市山城塑料制品廠、內(nèi)蒙古赤峰市紅山區(qū)印刷廠和北京中捷四方生物科技有限公司購買。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 不同類型誘捕器的誘捕效果 在選定樣地內(nèi)，在樣樹樹冠南側(cè)外緣分別設(shè)置方型、圓筒型和船型信息素誘捕器各1 個(gè)，并為1 組，誘捕器距地高度2 m，間距20 m，其中方型、圓筒型誘捕器內(nèi)均放入DDVP 棉球，以便殺死誘到的成蟲。 共設(shè)置3 組，每組間距30 m。 每天檢查記錄1 次各誘捕器誘到的雄蛾數(shù)量，并依次輪換誘捕器的位置，以減少不同位置對誘捕器誘蟲效果的影響。 至少檢查記錄12 次。

1.3.2 誘捕器設(shè)置高度對誘捕效果的影響 在選定樣地內(nèi)，選擇5 株樣樹，樣樹間距30 m 左右；在每株樣樹樹冠南側(cè)上、中、下層的中部外緣各設(shè)置1 個(gè)圓筒型信息素誘捕器(下層樹冠誘捕器的高度為3.5 m，中層的為5 m，上層的為6.5 m)，每株樣樹設(shè)置3 個(gè)誘捕器，共15 個(gè)誘捕器；誘捕器內(nèi)均放入DDVP 棉球，每3 d 檢查記錄誘捕器誘到的雄蛾數(shù)量。 至少檢查記錄5 次以上。

1.3.3 信息素誘捕器的引誘距離 分別在距選定樣地林緣 50，100，150，200，500，1 000 m 的空曠地帶各設(shè)置1 個(gè)支架并懸掛1 個(gè)信息素誘捕器，誘捕器內(nèi)均放入DDVP 棉球，相鄰誘捕器間的距離大于前一個(gè)誘捕器到林緣的距離，誘捕器設(shè)置高度2 m。每4 d 檢查記錄1 次各誘捕器誘到的雄蛾數(shù)量，共檢查記錄8 次。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 不同類型誘捕器誘捕效果的比較和誘捕器設(shè)置高度對誘捕效果的影響采用單因素方差分析LSD 檢驗(yàn)法，比較平均數(shù)之間的差異顯著性，差異顯著性水平為0.05，數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 17.0 進(jìn)行處理；誘捕器引誘距離試驗(yàn)應(yīng)用對數(shù)線性回歸法進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型誘捕器誘捕效果的比較 不同類型誘捕器對誘捕效果的影響不同(圖1)。 供試誘捕器共誘模毒蛾雄蛾393 頭，其中方型誘捕器的誘捕量最少，僅誘雄蛾44 頭，占誘捕總量的11.20%；船型的次之，共誘雄蛾167 頭，占誘捕總量的42.49%；圓筒型的最多，共誘雄蛾182 頭，占誘捕總量的46.31%。 進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析表明，方型誘捕器的誘捕量與船型和圓筒型的誘捕量相比差異顯著(P＜0.05)，而船型與圓筒型的誘捕量相比差異不顯著(P＞0.05)。 因此，可以認(rèn)為，船型和圓筒型誘捕器誘捕效果較好，而方型誘捕器誘捕效果較差。

圖1 不同類型誘捕器對誘蟲效果的影響Fig.1 Effects of different types of traps on catches

2.2 誘捕器設(shè)置高度對誘捕效果的影響 不同設(shè)置高度的誘捕器對誘捕效果的影響不同(圖2)。

圖2 誘捕器設(shè)置高度對誘蟲效果的影響Fig.2 Effects of different heights of traps on catches

所有供試誘捕器共誘捕模毒蛾雄蛾967 頭，其中設(shè)置在樹冠下層的誘捕器的誘捕量最多，共誘雄蛾364 頭，占誘捕總量的37.64%；林冠中層的誘捕量次之，共誘雄蛾337 頭，占總誘捕量的34.85%，而設(shè)置在樹冠上層的誘捕器誘捕量最少，共誘雄蛾266 頭，占總誘捕量的27.51%。 進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析顯示，設(shè)置在樹冠下層的誘捕器的誘捕量與中層的相比差異不顯著(P＞0.05)，而與上層的差異顯著(P＜0.05)。 因此，設(shè)置在樹冠下層和中層的誘捕器誘捕效果較好，而設(shè)置在上層的誘捕效果較差。

2.3 信息素誘捕器的引誘距離 隨著誘捕器設(shè)置距離的增加，誘捕量從50 m 到200 m 逐漸減少(圖3)，在500 m 以上距離的誘捕器沒有誘到模毒蛾雄蛾。 在試驗(yàn)期間共誘捕模毒蛾雄蛾123 頭，其中，距林緣50 m 的誘捕器的誘捕量最多，達(dá)到66 頭，占誘捕總量的53.66%；距林緣100 m的誘捕器僅誘到40頭雄蛾，占誘捕總量的34.10%；距林緣200 m 的誘捕器僅誘到4 頭雄蛾，占誘捕總量的3.25%；而在200 m以遠(yuǎn)的誘捕器沒有誘到雄蛾，可認(rèn)為模毒蛾信息素誘捕器的引誘距離至少為200 m，100 m以內(nèi)的距離為最佳有效引誘距離。 對數(shù)線性回歸分析表明，誘捕器設(shè)置距離(x)與誘捕器的誘捕量(y)之間有強(qiáng)烈的對數(shù)線性關(guān)系，y= -47.4 ln(x) ＋235.83(R2=0.96，P＜0.001)。 對數(shù)線性模型預(yù)測距林緣最大距離大約為280 m 的誘捕器的誘捕量會下降到0。

圖3 信息素誘捕器的引誘距離Fig.3 The attracting distance of pheromone traps

3 結(jié)論與討論

不同類型的誘捕器誘蟲效果不同，圓筒型和船型誘捕器的誘捕效果差異不顯著，在信息素誘捕防治中均可采用；誘捕器設(shè)置高度對誘蟲效果的影響不同，設(shè)置在樹冠下層和中層的誘捕器的誘捕效果最好；不同設(shè)置距離的誘捕器的誘蟲效果不同，隨著設(shè)置距離的增加，誘捕器的誘捕量逐漸下降，設(shè)置于距林緣50 ～100 m 的誘捕器誘蟲效果最好，性信息素誘捕器的最遠(yuǎn)引誘距離可能為280 m。

供試的3 種類型誘捕器均為市售產(chǎn)品，通常用于誘捕各種蛾類昆蟲，包括舞毒蛾。 誘捕器的誘捕效果可能受到多個(gè)與誘捕器設(shè)計(jì)相關(guān)的物理和化學(xué)因素的影響。 與圓筒型和船型誘捕器相比，方型誘捕器的誘捕量較少可能是由于誘捕器的昆蟲進(jìn)入口的尺寸較小(物理因素)或性信息素混合物的釋放率較低(化學(xué)因素)或二者共同作用的結(jié)果。 船型誘捕器與非粘膠圓筒型誘捕器的誘捕量相似，但前者使用粘膠，一旦誘捕到足夠多的雄蛾或雄蛾的鱗片覆蓋了粘蟲板，就會迅速失去誘捕能力。 因此，建議在種群監(jiān)測和大量誘殺防治模毒蛾時(shí)使用非飽和性的圓筒型誘捕器。

誘捕器設(shè)置高度的研究顯示，設(shè)置在樹冠下層的誘捕器比設(shè)置在中層和上層的誘捕量多，與中歐早期報(bào)道的結(jié)果相似[12]。 這可能主要與模毒蛾的生物學(xué)特性有關(guān)，如交尾飛行期間(信息素定向飛行)雄蛾的飛行高度、求偶或產(chǎn)卵雌蛾可能停留的位置等。 因此，在模毒蛾的綜合治理中，最好將誘捕器設(shè)置在樹冠的下層。

信息素誘捕器的引誘距離研究表明，在距林緣200 m 以內(nèi)的誘捕器均能引誘到雄蛾，而且距林緣越近，誘捕量越多，距林緣50 m 的誘捕器誘蟲效果最好。 這主要是由于距離林緣越近，信息素?cái)U(kuò)散到林緣的劑量越多，誘捕量就越多，隨著設(shè)置距離的增加，信息素?cái)U(kuò)散到林緣的劑量越少，誘捕器的誘捕量就越少。 在捷克斯洛伐克云杉林的標(biāo)記釋放試驗(yàn)研究表明，釋放僅1 d 后，在距釋放點(diǎn)280 m 遠(yuǎn)的信息素誘捕器就誘到了模毒蛾雄蛾[12]。 據(jù)報(bào)道，人們已研究了信息素誘捕器對幾種鱗翅目昆蟲的長距離引誘試驗(yàn)，如舞毒蛾[13]、美國白蛾Hyphantria cuneaDrury[14]、豌豆小卷蛾Cydia nigricana(F.)[15]和二化螟Chilo suppressalis(Walker)[16]等。 本項(xiàng)研究僅進(jìn)行了一次試驗(yàn)，而且沒有重復(fù)。 因此，為了準(zhǔn)確估計(jì)信息素誘捕器的引誘距離，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

本項(xiàng)研究基本明確了模毒蛾性信息素誘捕器應(yīng)用的幾個(gè)最佳指標(biāo)，為我國大面積推廣應(yīng)用利用信息素誘捕器監(jiān)測和大量誘殺模毒蛾提供了科學(xué)依據(jù)，對保護(hù)我國大興安嶺林區(qū)的森林資源具有重要的意義。