仇 玲,武三安
(北京林業(yè)大學(xué)省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實驗室,北京 100083)
檜柏木堅蚧Parthenolecaniumfletcheri(Cockerell)在分類上隸屬于半翅目Hemiptera蚧總科Coccoidea蚧科Coccidae的木堅蚧屬Parthenolecanium。據(jù)研究該蟲原產(chǎn)于北美,分布于美國大部分溫帶地區(qū),特別是美國東部和中西部,以及加拿大部分地區(qū)(Malumphy and Anderson, 2011);在歐亞大陸,20世紀(jì)30年代該蟲首先發(fā)現(xiàn)于波蘭,繼而在歐洲廣布并擴(kuò)散至亞洲中部地區(qū)(Malumphyetal., 2008);在東亞,2017年在韓國首次發(fā)現(xiàn)(Choi and Lee, 2017)?,F(xiàn)今該蟲已傳播擴(kuò)散至23個國家和地區(qū)(Garcíaetal., 2019)。在中國,董勤剛于2018年2月在山東臨沂郯城縣廟山鎮(zhèn)新城村的紅豆杉上發(fā)現(xiàn)并采集到該蟲。該種之前在我國未曾報道過,此次為我國首次記錄,為我國一新入侵種。現(xiàn)將該蚧蟲的形態(tài)識別特征、地理分布、寄主植物、生物學(xué)和經(jīng)濟(jì)重要性介紹如下。
中文名:檜柏木堅蚧
拉丁學(xué)名:Parthenolecaniumfletcheri(Cockerell)
異名:LecaniumfletcheriCockerell;Lecanium(Eulecanium)fletcheriCockerell;Eulecaniumfletcheri(Cockerell);LecaniumarionLindinger;Eulecaniumarion(Lindinger)
英文俗名:Fletcher scale,Arborvitae soft scale
早期雌成蟲體扁平,褐色,體背中央有一條明顯的奶油色或黃色縱向條帶,背條帶隨著蟲體成熟而逐漸褪色,到老熟成蟲條帶消失(Malumphyetal., 2011)。老熟雌成蟲蟲體棕褐色或黑色,背觀體多為橢圓形,中度隆起,背部中央有一條明顯縱脊。
在玻片上蟲體橢圓形,長1.4~2.35 mm,寬0.9~1.45 mm,長約為寬的1.6倍。
背面:早期表皮膜質(zhì),老熟蟲體硬化。眼橢圓或圓形,靠近頭部體緣。背刺有2種,均錐狀,較大刺長約12.5 μm,在背中線上分布;較小刺長約7.5 μm,分布于其余背面。亞緣瘤無。微管腺分布于整個背部。背管腺缺。肛前孔7~22個成群分布在肛板前。肛板三角形,肛板端毛4根,其中1根端毛較長,約為其他3根的1.6倍。腹脊毛2根。肛環(huán)在肛板前,肛筒纓毛2對,肛環(huán)毛6根。
圖1 檜柏木堅蚧雌成蟲顯微特征圖Fig.1 Adult female of Parthenolecanium fletcheri注:A,觸角;B,緣刺;C,五格腺;D,腹微管腺;E,足;F,腹管腺;G,多格腺;H、J,背刺;I,氣門刺;K,背微管腺;L,肛前孔;M,肛板。Note: A, Antenna; B, Marginal seta; C, Quinquelocular pore; D, Ventral microduct; E, Leg; F, Ventral tubular duct; G, Multilocular pore; H and J, Dorsal seta; I, Stigmatic spine; K, Dorsal microduct; L, Preopercular pore; M, Anal plate.
體緣:緣刺刺狀,在體緣成1列分布,刺距約為刺長的1.5倍,頭至前氣門間18~32根,前、后氣門間10~17根,后氣門至體末22~36根,其中有1根臀瓣刺明顯較長。氣門凹極淺或缺,氣門刺3根,圓錐形,均粗,頂端稍尖或鈍,中央氣門刺長約為側(cè)氣門刺的1.5倍,中央氣門刺長37.5~50 μm,兩側(cè)氣門刺長22~35 μm。
腹面:膜質(zhì)。觸角8節(jié),長0.25~0.3 mm,基節(jié)粗,其他節(jié)較細(xì),第3節(jié)最長,各節(jié)長寬為:第一節(jié)長22.5~50 μm,寬42.5~60 μm;第二節(jié)長35~42.5 μm,寬30~45 μm;第三節(jié)長45~57.5 μm,寬25~35 μm;第四節(jié)長37.5~52.5 μm,寬22.5~30 μm;第五節(jié)長12.5~25 μm,寬20~25 μm;第六節(jié)長12.5~25 μm,寬17.5~22.5 μm;第七節(jié)長17.5~25 μm,寬15~20 μm;第八節(jié)長40~45 μm,寬15~22.5 μm。觸角間具1對長毛,1對短毛??谄靼l(fā)達(dá),唇基盾長140~165 μm,寬87.5~107 μm,上唇長50~70 μm,寬87.5~100 μm。足3對,分節(jié)正常,脛跗關(guān)節(jié)不硬化;跗冠毛細(xì)長,頂端膨大,長45~62.5 μm;爪無齒,爪冠毛1粗1細(xì),頂端膨大且長于爪,長27.5~37.5 μm。前足基節(jié)長87.5~100 μm,轉(zhuǎn)節(jié)+腿節(jié)長160~170 μm,脛節(jié)+跗節(jié)長180~200 μm,爪長20~25 μm;中足基節(jié)長120~140 μm,轉(zhuǎn)節(jié)+腿節(jié)長130~190 μm,脛節(jié)+跗節(jié)長200~230 μm,爪長20~25 μm;后足基節(jié)長90~120 μm,轉(zhuǎn)節(jié)+腿節(jié)長165~185 μm,脛節(jié)+跗節(jié)長195~225 μm,爪長20~30 μm。陰前毛3對,長62.5~117.5 μm。氣門2對,前氣門較小,長50~62.5 μm,寬22~37.5 μm,后氣門較大,長57.5~75 μm,寬25~47.5 μm;五格腺形成2、3個腺寬的帶狀氣門腺路,每個氣門腺路有五格腺17~28個。多格腺 6~10孔,直徑5~8.75 μm,在陰門側(cè)及其前腹節(jié)密布,其余腹節(jié)中區(qū)均有少量分布,在前、中、后足基節(jié)附近也有少數(shù)分布。管腺1種,外管較短粗,內(nèi)管細(xì)長,端腺膨大,在亞緣區(qū)成帶狀分布,但臀末缺。微管腺在腹面全面分布。
蟲體扁平,橢圓形,淡黃色,體背中央有一條明顯的縱向條帶凸起。體長1.05~1.50 mm,寬0.59~0.86 mm,長約為寬的1.67倍。
背面:表皮膜質(zhì),不凸起。眼橢圓或圓形,靠近頭部體緣。亞緣瘤無。微管腺分布于整個背部。背管腺缺。肛板三角形,肛板端毛4根,腹脊毛1根。肛環(huán)在肛板前,肛筒纓毛2對,肛環(huán)毛6根。
圖2 檜柏木堅蚧末齡若蟲顯微特征圖Fig.2 Premature instar nymph of Parthenolecanium fletcheri注:A,觸角;B,腹微管腺;C,五格腺;D,腹管腺;E,足;F,背微管腺;G,氣門刺;H,緣刺;I,肛板。Note: A, Antenna; B, Ventral microduct; C, Quinquelocular pore; D, Ventral tubular duct; E, Leg; F, Dorsal microduct; G, Stigmatic spine; H, Marginal seta; I, Anal plate.
體緣:緣刺刺狀,在體緣成1列分布,刺距約為刺長的2.3倍,頭至前氣門間13~18根,前、后氣門間7或8根,后氣門至體末17~24根,其中有1根臀瓣刺明顯較長。氣門凹較淺或缺,氣門刺3根,圓錐形,均粗,頂端稍尖或鈍,中央氣門刺長約為側(cè)氣門刺的1.6倍,中央氣門刺長16.25~32.5 μm,兩側(cè)氣門刺長12.5~20 μm。
腹面:膜質(zhì)。觸角7節(jié),長0.16~0.19 mm,基節(jié)粗,其他節(jié)較細(xì),第3節(jié)最長,各節(jié)長寬為:第一節(jié)長25~32.5 μm,寬30~37.5 μm;第二節(jié)長20~25 μm,寬22.5~25 μm;第三節(jié)長42.5~45 μm,寬15~20 μm;第四節(jié)長15~22.5 μm,寬17.5~20 μm;第五節(jié)長15~17.5 μm,寬15~17.5 μm;第六節(jié)長15~17.5 μm,寬15~17.5 μm;第七節(jié)長27.5~35 μm,寬15~17.5 μm。觸角間具1對長毛,1對短毛??谄靼l(fā)達(dá),唇基盾長102.5~115 μm,寬95~100 μm,上唇長45~55 μm,寬57.5~75 μm。足3對,分節(jié)正常,脛跗關(guān)節(jié)不硬化;跗冠毛細(xì)長,頂端膨大,長35~37.5 μm;爪無齒,爪冠毛1粗1細(xì),頂端膨大,長17.5~25 μm。前足基節(jié)長57.5~75 μm,轉(zhuǎn)節(jié)+腿節(jié)長100~110 μm,脛節(jié)+跗節(jié)長112~137.5 μm,爪長10~15 μm;中足基節(jié)長75~87.5 μm,轉(zhuǎn)節(jié)+腿節(jié)長100~117.5 μm,脛節(jié)+跗節(jié)長130~142.5 μm,爪長15~20 μm;后足基節(jié)長80~100 μm,轉(zhuǎn)節(jié)+腿節(jié)長100~125 μm,脛節(jié)+跗節(jié)長135~150 μm,爪長15~20 μm。陰前毛3對,長55~75 μm。氣門2對,前氣門較小,長22.5~30 μm,寬10~15 μm,后氣門較大,長25~35 μm,寬11.25~17.5 μm;五格腺形成1、2個腺寬的帶狀氣門腺路,每個氣門腺路有五格腺9~14個。微管腺在腹面全面分布。
該種與生活在針葉樹上另一種木堅蚧——紫杉木堅蚧P.pomeranicum(Kawecki)形態(tài)極為相似(Kawecki, 1954),主要區(qū)別為后種雌成蟲體背有3條橫帶且有管腺分布。與廣布我國的水木堅蚧P.corni(Bouché)亦形態(tài)相近(湯祊德,1991),但水木堅蚧背面具有亞緣瘤、管腺以及腹面管腺3種類型。
該蟲寡食性,目前寄主植物計有2科5種:柏科Cupressaceae:北美圓柏Juniperusvirginiana、側(cè)柏Platycladusorientalis、北美香柏Thujaoccidentalis、北美喬柏Thujaplicata;紅豆杉科Taxaceae:紅豆杉Taxuschinensis(Garcíaetal., 2019)。
中國(山東)、韓國、烏茲別克斯坦、亞美尼亞、格魯吉亞、俄羅斯、保加利亞、烏克蘭拉、托維亞、奧地利、波蘭、捷克、瑞士、德國、匈牙利、立陶宛、斯洛文尼亞、羅馬尼亞、瑞典、法國、英國、荷蘭、美國、加拿大(Garcíaetal., 2019)。
在歐洲,通常一年1代,如果氣候條件適宜,一年可發(fā)生2代,以2齡若蟲越冬,雄蟲無記載,行孤雌生殖(Kosztarab and Kozár F, 1988; Malumphyetal., 2011)。在捷克的斯洛伐克地區(qū),雌成蟲出現(xiàn)在5月,5月下旬至6月產(chǎn)卵,每頭雌蟲產(chǎn)卵43~1 346粒(Kosztarab and Kozár F, 1988),卵通常為白色或者半透明,集中在高度硬化的雌成蟲蟲體下,在中歐6月底至7月中旬孵化,8月至9月蛻皮變?yōu)?齡若蟲(Schmutterer, 1954)。
天敵計有4科12種:長象角蟲科Anthribidae:Anthribusnebulosus;蚜小蜂科Aphelinidae:Coccophagusfletcheri、Coccophaguslycimnia;草蛉科Chrysopidae:Pseudomalladaprasinus;跳小蜂科Encyrtidae:Blastothrixhedqvisti、Blastothrixlongipennis、球蚧花角跳小蜂Blastothrixsericea、Cheiloneurusalbicornis、Encyrtusaurantii、Metablastothrixclaripennis、軟蚧闊柄跳小蜂Metaphycusinsidiosus、綿蚧闊柄跳小蜂Metaphycuspulvinariae(Garcíaetal., 2019)。
該蟲可吸食寄主汁液對植物的嫩枝和針葉造成直接危害,致使被害植株葉變黃、枯萎、凋落;還分泌大量蜜露誘發(fā)煤污病,從而降低寄主植物的生命力,影響園林綠化植物的觀賞價值(Malumphy and Anderson, 2011)。
據(jù)報道,該蟲在北美是重要的苗圃害蟲,主要對紅豆杉和北美香柏造成危害(Kosztarab, 1996)。在捷克、哈薩克斯坦、波蘭和高加索地區(qū),偶爾會為害觀賞性崖柏屬植物(Malumphy and Anderson, 2011)。在立陶宛,該蟲在商業(yè)苗圃中為害北美香柏和紅豆杉幼苗(Malumphyetal., 2008),造成了一定的損失。2011年6月在英國倫敦首次發(fā)現(xiàn)該蟲在北美香柏上為害。但該蟲在英國造成損害較小,僅降低觀賞植物的美觀和市場價值,不會對生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)作物或林業(yè)產(chǎn)生重大影響。而且該蟲在一定程度上,已經(jīng)被當(dāng)?shù)氐奶鞌澈屠ハx病原菌所控制(Malumphy and Anderson, 2011)。在我國山東,該蟲為害紅豆杉,分泌蜜露誘發(fā)煤污病造成危害(圖4)。
圖3 檜柏木堅蚧雌成蟲與末齡若蟲Fig.3 The adult female and premature instar nymph of Parthenolecanium fletcheri注:A,雌成蟲;B,末齡若蟲。Note: A, Adult female; B, Premature instar nymph.
圖4 檜柏木堅蚧為害紅豆杉Fig.4 The damages of Parthenolecanium fletcheri on Taxus chinensis
檜柏木堅蚧原產(chǎn)于北美,是一種主要為害柏科和紅豆杉科植物的蚧蟲,是我國一種新入侵害蟲。該蚧蟲適應(yīng)能力強(qiáng),現(xiàn)今已分布于23個國家與地區(qū)。目前在東亞地區(qū)僅見于我國和韓國,通過比較發(fā)現(xiàn)分布于兩國的檜柏木堅蚧在形態(tài)上有輕微差異,表現(xiàn)為:分布于韓國的該蟲腹面頭區(qū)沒有管腺分布(Choi and Lee, 2017)。
紅豆杉為我國特有樹種,具有良好的藥用價值及觀賞價值,素有“黃金樹”、“植物界活化石”的美譽(yù)。紅豆杉全株含有紫杉醇堿,是公認(rèn)的天然抗癌藥物。其木質(zhì)堅硬,耐腐力強(qiáng),是優(yōu)良的用材樹種,其樹形優(yōu)美,四季常青,也是庭院、公園或盆景的重要觀賞樹種。此外,側(cè)柏是我國重要的園林綠化樹種,北美香柏、北美喬柏近些年也成功引進(jìn)我國,是用材、藥用、園林觀賞兼?zhèn)涞膬?yōu)良樹種。雖然目前該蟲僅在北美被視為經(jīng)濟(jì)害蟲,在歐洲等地區(qū)該蚧危害造成嚴(yán)重?fù)p害的事例記載較少,但該蚧蟲分泌蜜露引起的煤污病,對植物光合作用產(chǎn)生嚴(yán)重影響,大大降低植物的觀賞及市場價值。因此,該蚧蟲的擴(kuò)散和危害,無疑將會對紅豆杉等針葉樹構(gòu)成威脅。為保護(hù)我國紅豆杉等植物免受此蟲危害,需對其在我國生態(tài)條件下的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等基礎(chǔ)生物學(xué)展開研究,加強(qiáng)防范該蟲入侵。
致謝:重慶市林業(yè)規(guī)劃設(shè)計院董勤剛先生為本文提供研究標(biāo)本,深表謝意。