黃宗優(yōu),李 俊,陸 溫,楊振德,鄭霞林
(1.廣西大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,廣西南寧 530004;2.廣西大學(xué) 林學(xué)院,廣西南寧 530004)
桉樹枝癭姬小蜂(Leptocybe invasa)屬膜翅目(Hymenoptera)姬小蜂科(Eulophidae),起源于澳大利亞[1],是亞洲、歐洲、非洲和美洲等40 多個(gè)國家對(duì)桉樹危害極大的外來入侵害蟲[2]。該蜂可使桉樹(Eucalyptusspp.)產(chǎn)生蟲癭,傳播速度快,防治極其困難,給世界各地的林業(yè)經(jīng)濟(jì)造成了重大損失。據(jù)報(bào)道,被桉樹枝癭姬小蜂危害后,巨尾桉廣林九號(hào)(E.grandis×E.urophyllaGLGU9)的胸徑、樹高、樹干、側(cè)枝、葉片重量和葉片數(shù)量的平均損失率分別為30.8%、29.2%、60.0%、76.0%、98.4%和91.5%,巨桉(E.grandis)的胸徑、樹高、樹干、側(cè)枝、葉片重量和葉片數(shù)量的平均損失率分別為9.1%、20.5%、14.5%、20.6%、22.4%和20.9%[3]。桉樹枝癭姬小蜂現(xiàn)已擴(kuò)散至廣西、海南、廣東、江西、福建、云南和四川7 省(自治區(qū))[4]。據(jù)統(tǒng)計(jì),該蟲僅在廣西、海南和廣東3 ?。ㄗ灾螀^(qū))30 多個(gè)市、縣就造成1.3 萬hm2桉樹受災(zāi),林地?fù)p失率達(dá)67%,受害嚴(yán)重地區(qū)有蟲株率達(dá)100%[5]。
利用天敵防控桉樹枝癭姬小蜂是一項(xiàng)環(huán)保且可持續(xù)的防控技術(shù)[6]。已報(bào)道的桉樹枝癭姬小蜂寄生性天敵有7 科23 種[7]。孟氏胯姬小蜂是桉樹枝癭姬小蜂的專性寄生蜂,在澳大利亞控制桉樹枝癭姬小蜂種群中發(fā)揮了重要作用[8]。以色列和印度分別于2007年和2008年從澳大利亞引入孟氏胯姬小蜂,防治桉樹枝癭姬小蜂[9-11],孟氏胯姬小蜂已在當(dāng)?shù)爻晒Χㄖ常渥匀患纳史謩e為7.9%~84.0%和81.7%~94.0%[7-8]。也有一些國家或地區(qū)從未引入孟氏胯姬小蜂,卻在調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)該寄生蜂[12]。孟氏胯姬小蜂分別于2013年、2016年和2017年在意大利[13]、中國[4]和南非[14]被發(fā)現(xiàn)。自然條件下,孟氏胯姬小蜂在意大利和中國對(duì)桉樹枝癭姬小蜂的寄生率分別為30.2%~50.5%和3.0%~19.5%[13,4]。孟氏胯姬小蜂在中國自然條件下的種群動(dòng)態(tài)及其寄主蟲態(tài)等生物生態(tài)學(xué)特性尚不明確。本研究通過網(wǎng)罩法,研究該蜂在廣西南寧的種群動(dòng)態(tài)及其寄主蟲態(tài),旨在分析與評(píng)價(jià)孟氏胯姬小蜂對(duì)控制桉樹枝癭姬小蜂的可利用性,為制定桉樹枝癭姬小蜂防治策略提供科學(xué)依據(jù)。
2014年,在廣西大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地(108°17'E,22°50'N)種植100株1年生巨園桉(E.grandis×E.tereticornis)DH201-2幼苗,各植株均未噴灑化學(xué)藥劑。每30株(高80~100 cm)用網(wǎng)罩(長100 cm、寬100 cm、高100 cm、網(wǎng)孔0.1 mm)罩住,防止其被桉樹枝癭姬小蜂危害,共8 個(gè)網(wǎng)罩,用于后續(xù)試驗(yàn);其余植株均不用網(wǎng)罩,讓其在自然條件下被桉樹枝癭姬小蜂危害,獲取孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲。
1.2.1 孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲種群動(dòng)態(tài)研究
2015年6月— 2017年5月,每月的第1 天,在沒有網(wǎng)罩的植株上,用白色尼龍網(wǎng)袋(長30 cm、寬20 cm、網(wǎng)孔0.1 mm)隨機(jī)罩住1 根被桉樹枝癭姬小蜂危害的枝條,共30 株。每周收集網(wǎng)袋1 次,統(tǒng)計(jì)羽化的孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲數(shù)量?;谇叭说奈墨I(xiàn)報(bào)道鑒定這兩種昆蟲[1,8]。每月統(tǒng)計(jì)孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂的成蟲數(shù)量,研究其種群動(dòng)態(tài)。每月更換新的被桉樹枝癭姬小蜂危害的枝條。
1.2.2 寄主蟲態(tài)研究
2015年6月15日— 9月30日,用白色尼龍網(wǎng)袋罩住70 根被桉樹枝癭姬小蜂危害的枝條。2015年6月15日— 7月1日,每天8:00~17:00 統(tǒng)計(jì)網(wǎng)袋內(nèi)羽化的孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲數(shù)量,每小時(shí)統(tǒng)計(jì)1 次,并用50 mL 指形管收集成蟲。將收集的孟氏胯姬小蜂(n=1 325頭)和桉樹枝癭姬小蜂(n = 2 183 頭)雌蟲放入8 個(gè)網(wǎng)罩內(nèi),每個(gè)網(wǎng)罩隨機(jī)釋放150 頭左右的孟氏胯姬小蜂和270 頭左右的桉樹枝癭姬小蜂。根據(jù)前人報(bào)道的桉樹枝癭姬小蜂不同蟲態(tài)在廣西的發(fā)育進(jìn)度[15],在釋放孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂后的第2~5 天(卵期,n=296頭)、20~30天(幼蟲期,n=515頭)、40~50天(蛹期,n = 284 頭)和60~70 天(羽化期,n = 808頭),分別解剖桉樹枝癭姬小蜂在葉脈、葉柄和莖處的蟲癭,檢查被孟氏胯姬小蜂寄生的寄主蟲態(tài)和寄主體內(nèi)及表面孟氏胯姬小蜂幼蟲的數(shù)量。收集羽化后的孟氏胯姬小蜂。
在南寧市,全年均可收集到孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲(圖1)。2月,桉樹枝癭姬小蜂成蟲的發(fā)生量開始上升;3月,孟氏胯姬小蜂成蟲的發(fā)生量開始上升;5—6月,兩種昆蟲成蟲的發(fā)生量均上升較快;孟氏胯姬小蜂成蟲的發(fā)生量在6月達(dá)到峰值,桉樹枝癭姬小蜂成蟲的發(fā)生量在7月達(dá)到峰值,桉樹枝癭姬小蜂成蟲的發(fā)生高峰期略有滯后;8月后,兩種昆蟲的成蟲發(fā)生量均呈下降趨勢(shì);11月—次年2月,兩種昆蟲成蟲的發(fā)生量均處于全年較低水平。孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲的種群動(dòng)態(tài)基本一致,6 — 7月為兩種蜂同時(shí)的發(fā)生高峰期。
圖1 孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲種群動(dòng)態(tài)Fig.1 Population dynamics of Q.mendeli and L.invasa adults
僅有桉樹枝癭姬小蜂幼蟲(n = 101 頭)被孟氏胯姬小蜂幼蟲寄生。孟氏胯姬小蜂幼蟲寄生在桉樹枝癭姬小蜂幼蟲體表,且1 頭桉樹枝癭姬小蜂幼蟲體表僅發(fā)現(xiàn)1 頭孟氏胯姬小蜂幼蟲,說明孟氏胯姬小蜂為單寄生方式的外寄生蜂(圖2)。孟氏胯姬小蜂發(fā)育完成后,以成蟲形式從桉樹枝癭姬小蜂蟲癭中羽化(圖3);羽化的孟氏胯姬小蜂均為雌性,當(dāng)日即可在桉樹枝癭姬小蜂蟲癭上產(chǎn)卵(圖4)。
圖2 被孟氏胯姬小蜂寄生的桉樹枝癭姬小蜂幼蟲Fig.2 Q.mendeli larva parasitized on cuticle of L.invasa larva
圖3 桉樹枝癭姬小蜂蟲癭內(nèi)羽化的孟氏胯姬小蜂成蟲Fig.3 Q.mendeli adult emerged in gall induced by L.invasa
圖4 孟氏胯姬小蜂雌蟲在桉樹枝癭姬小蜂蟲癭上產(chǎn)卵Fig.4 Oviposition of female Q.mendeli on gall induced by L.invasa
溫度是影響昆蟲種群動(dòng)態(tài)的主要因素。本研究結(jié)果顯示,在廣西南寧全年均可發(fā)現(xiàn)孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲,6 — 7月為兩者同時(shí)的發(fā)生高峰期。在海南,4月時(shí)孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲的數(shù)量明顯增加,孟氏胯姬小蜂成蟲羽化盛期為10月[16],與本研究結(jié)果不一致,可能與地理環(huán)境及氣候不同有關(guān)。孟氏胯姬小蜂在28 ℃條件下的世代發(fā)育歷期約為30 天[8],結(jié)合2015 — 2017年南寧的月均氣溫(1 — 12月的月均氣溫分別為13.9、14.7、17.7、23.2、26.9、28.9、28.3、28.2、26.7、24.1、19.9 和15.1℃),孟氏胯姬小蜂在南寧1年至少發(fā)生3 代。由于孟氏胯姬小蜂世代重疊較嚴(yán)重,且6—7月的成蟲發(fā)生量較大,各世代發(fā)生高峰期不明顯。
通常情況下,寄生蜂會(huì)與寄主同步或滯后發(fā)生[17]。本研究結(jié)果表明,孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲同時(shí)的羽化盛期為6— 7月,幾乎同步發(fā)生,說明6— 7月為孟氏胯姬小蜂引種或定殖后人工助遷的最佳時(shí)期。孟氏胯姬小蜂是桉樹枝癭姬小蜂的專性寄生蜂[8],這可能是孟氏胯姬小蜂和桉樹枝癭姬小蜂成蟲同步發(fā)生的原因,只有同步發(fā)生,孟氏胯姬小蜂才能找到合適的寄主,有利于其種群繁衍。寄生蜂和致癭昆蟲同步發(fā)生的誘導(dǎo)因素及調(diào)控機(jī)制需進(jìn)一步研究。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),從桉樹枝癭姬小蜂蟲癭中羽化的孟氏胯姬小蜂均為雌蟲,未發(fā)現(xiàn)雄蟲,與前人的研究結(jié)果一致[8,18]。觀察發(fā)現(xiàn),羽化當(dāng)日的孟氏胯姬小蜂雌蟲即可在桉樹枝癭姬小蜂蟲癭上產(chǎn)卵,推測孟氏胯姬小蜂為產(chǎn)雌孤雌生殖。產(chǎn)雌孤雌生殖的寄生蜂通常有更強(qiáng)的生物防治潛能[19],在其寄主昆蟲也為孤雌生殖的情況下,優(yōu)勢(shì)更明顯。桉樹枝癭姬小蜂為孤雌生殖[20],所以孤雌生殖的孟氏胯姬小蜂能有效控制其種群。外寄生蜂通常為抑性寄生[21],基于本研究結(jié)果,推測孟氏胯姬小蜂也為抑性寄生,但需進(jìn)一步驗(yàn)證。