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星天牛Anoplophora chinensis属鞘翅目Coleptera天牛科Cerambycidae,是在中国分布较广,危害树木种类较多的一种蛀干性害虫,既蛀食大树,也取食幼树,切断树木输送养分和水分的通道,导致树木衰弱或死亡[1]。天牛对树木的危害选择性很强,不同树种对天牛危害或忌避或抗或被喜食[2-4]。在对星天牛行为和习性的观察研究工作中,发现其成虫特别喜欢取食苦楝树皮作为补充营养,而且成虫寿命一般为40~50 d[5]。苦楝Melia azedarach为楝科Meliaceae落叶乔木,抗病虫能力强,其提取物具有广谱性的杀虫作用[6-14]。根据这一特性,笔者在林间对苦楝引诱星天牛成虫的效果进行了较为详细的试验,并且在此基础上,设置室内多树种混合引诱实验,通过将不同树种枝条和成虫放置在特定同一的环境下,排除自然环境以及人为因素的干扰,观察星天牛成虫的取食反应,进一步验证实验结果的准确性和可靠性。实验结果以期为星天牛防治提供新的技术手段。
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试验地位于浙江省慈溪市沿海防护林,属北亚热带季风气候,四季分明,主栽树种包括杨树Populus sp.,刺槐Robinia pseudoacacia,黄山栾树Koelreuteria integrifoliola,水杉Metasequoia glyptostroboides,柳树Salix sp.,黑松Pinus thunbergii,木麻黄Casuarina equisetifolia,桉树Eucalyptus sp.,红树Mangrove vegetation等,其中木麻黄和黄山栾树等星天牛危害较为严重。
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林区内选择4块样地,样地基本情况见表 1,分别在林缘和林内栽植2年生苦楝,苦楝为2年生,平均胸径在3~5 cm,平均树高为1~3 m。1号样地和2号样地分别在林缘与林间栽植50株苦楝,3号林间栽植100株苦楝,4号林间栽植50株苦楝,株间距和行间距分别为50 cm和80 cm。
样地编号 样地基本情况 1 林缘,由西向东依次为苦棟 Melia azedarach,龙柏 Juniperus chinensis ‘Kaizuka',黄山栾树,木麻黄,夹竹桃 Phlox drummondi 2 林间,由西向东依次为龙柏,黄山栾树,苦楝,木麻黄,夹竹 3 林间,由西向东依次为海滨木槿 AHibiscus hamabo,夹竹桃,苦楝,黄山栾树,木麻黄 4 林间,由西向东依次为海滨木槿,黄山栾树,木麻黄,苦楝,龙柏,夹竹桃 Table 1. Basic situation of sampling sites
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在星天牛羽化高峰期(6月),连续3 d对4块样地调查并捕杀成虫。调查时间为每天6:30-17:30隔1 h观察1次,详细记录星天牛的取食、交配、停息等活动情况。
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在慈溪沿海防护林选择产卵孔数量较多的柳树枝条,人工剖开共采集星天牛幼虫300余头,分别装入10 mL离心管中,并放入少量柳树木屑作为星天牛幼虫的饲料,带回实验室饲养。
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由于星天牛羽化之后存活时间较短,为了保证有足够的供试虫体以确保整体实验的顺利进行,需将带回的星天牛幼虫放置于不同条件下饲养,使成虫羽化时间不同。其中:200头置于温度28 ℃,光照100%,湿度45%,时间持续16 h和温度20 ℃,光照0%,湿度50%,时间持续8 h的条件下提前羽化状态;另100头置于温度25 ℃,光照100%,湿度50%,时间持续14 h和温度18 ℃,光照0%,湿度50%,时间持续10 h的条件下正常羽化状态。
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用白色记号笔分别在雌虫腹部和雄虫背部标注不同数字,以此标记同期羽化的星天牛成虫5对,雌雄大小一致,无畸形,羽化出孔后饲养7 d,选择苦楝、木麻黄、黄山栾树的枝条,规格为长25 cm直径2 cm的嫩枝,分别放置于玻璃瓶内水培,连同5对经过24 h饥饿处理过的星天牛雌雄成虫放入100 cm×70 cm×50 cm养虫笼内,该养虫笼的12条边是木质材料,6个面用铁网封住。养虫笼置于阴凉处,隔48 h更换1次新鲜枝条,观察成虫取食选择,测量取食面积,每次更换枝条后测量1次,共重复测定4次。
试验数据分析采用的是SAS 软件,数据的SAS分析调用的是方差分析(ANOVA)过程和广义线性模型(GLM)过程。
1.1. 苦楝植株林间引诱星天牛效果实验
1.1.1. 试验地点
1.1.2. 林间引诱树的设置
1.1.3. 林间调查方法
1.2. 室内多树种混合引诱实验
1.2.1. 供试昆虫
1.2.2. 天牛饲养
1.2.3. 室内引诱试验方法
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星天牛成虫多在白天活动,夜晚静息。苦楝作为引诱树种在不同时间诱集到的星天牛成虫数见图 1,共捕获77头,引诱率达到50.33%。不同时间不同树种捕捉到的星天牛成虫数量见图 2,共捕获星天牛成虫153头,其中雌虫102头,雄虫51头,正在交尾的8对。由数据统计可看出:星天牛集中活动的时间为6:30-11:30,星天牛选择晴朗无风的天气进行交尾,时间集中在11:00-16:00。
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1号样地和2号样地分别是在林缘与林间种植50株苦楝,诱集到的星天牛成虫结果见图 3,样地各树种捕捉到的星天牛成虫结果见图 4。可知,1号样地诱集到的成虫数量是2号样地的1倍以上,1号诱虫率为50.00%,2号诱虫率仅为26.67%。
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3号样地种植苦楝的数量是4号样地的2倍,诱集到的星天牛成虫结果见图 5。3号样地苦楝诱集成虫数量是4号样地的7倍,3号样地苦楝的诱虫率为79.25%,而4号样地诱虫率仅为28.57%。由此可见:苦楝对星天牛的诱集效果与苦楝数量有直接关系,建议种植适当数量的苦楝作为隔离带对星天牛进行集中诱杀。调查发现,无论是黄山栾树还是木麻黄,离苦楝树距离较近的树种星天牛数量也相对较多,分析可能是星天牛在苦楝上取食之后飞到其他树上继续为害。建议在设置诱饵树时,应考虑风向并且在一定距离内应尽可能离受保护树种林分远一点,以免成虫在苦楝上补充营养后因未及时杀灭使其再飞到其他树种上产卵危害。
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见表 2。通过4次的取食面积测量,可以发现: 星天牛成虫对苦楝枝条的取食量最大,黄山栾树次之,木麻黄最少。苦楝枝条的平均被取食面积是6.19 cm2。经方差分析,得出各树枝星天牛的取食面积有显著性差异(F=14.92,P=0.001 4)。
样枝编号 取食面积/cm2 黄山栾树 木麻黄 苦楝 1 3.12 3.16 5.27 2 4.11 3.82 6.22 3 3.94 3.08 6.71 4 4.83 4.72 6.54 Table 2. Feeding areas on the branches