思茅松球果螟危害與思茅松球果揮發(fā)性物質(zhì)關(guān)系研究

楊丕發(fā)，郭元菊

（1.云南省永平鎮(zhèn)林業(yè)工作站，云南 景谷666404；2.云南省景谷縣林業(yè)局，云南 景谷666400）

1 引言

思茅松果螟（Dioryctria sp.）隸屬鱗翅目（Lepidoptera）螟蛾科（Pyralidae）斑螟亞科（Phycitinae）梢斑螟屬（Dioryctria Zeller），主要分布于普洱市各縣，寄主植物為思茅松，球果受害嚴(yán)重，影響思茅松球果的正常發(fā)育及天然更新［1，2］。1996年在云南省普洱市首次發(fā)現(xiàn)，此蟲經(jīng)形態(tài)鑒定與微紅梢斑螟不是一個種。目前在思茅松球果上僅發(fā)現(xiàn)該種害蟲危害，在國內(nèi)外一些地區(qū)，對危害針葉樹枝梢的螟蛾科害蟲的生物學(xué)特性、發(fā)生與環(huán)境的關(guān)系及防治措施進(jìn)行過一些研究，對于思茅松球果螟危害與思茅松球果揮發(fā)性物質(zhì)關(guān)系研究尚未有文獻(xiàn)報道。因此，對該蟲的危害與思茅松球果揮發(fā)性物質(zhì)的研究，不僅具有一定的學(xué)術(shù)價值，而且在林業(yè)生產(chǎn)上也有極其重要的實(shí)踐意義。

2 研究地區(qū)概況

景谷縣位于云南省西南部、普洱市中部偏西，地處東經(jīng)100°02′～101°07′、北緯22°49′～23°52′之間，總面積7550hm2。擁有得天獨(dú)厚的森林、熱區(qū)、能源、礦藏等自然資源優(yōu)勢。森林資源是景谷縣最大的優(yōu)勢資源，全縣林業(yè)用地5.83×105hm2，占總面積的77.5%，人均擁有林業(yè)用地2hm2，是全省人均的3倍，是全國人均的10倍；森林覆蓋率達(dá)74.7%，為全國森林覆蓋率的5倍多；活立木總蓄積量達(dá)5.51×107m2，人均擁有193m2，是全省人均的5倍，全國人均的23倍；林木年生長量達(dá)2.10×106m2，其中：思茅松占88.7%；年木材消耗量為8.96×105m2，林木年凈生長量1.21×106m2。地勢由北向南傾斜，漸向東西兩翼擴(kuò)展，最高海拔2920m，最低海拔600m；屬于熱帶山原季風(fēng)氣候，年降水量為1354mm、蒸發(fā)量1916.4mm、平均雨日164.1d、平均氣溫20.1℃，≧10°的積溫為7360.9℃；年平均日照時數(shù)2065h。

在云南省普洱市，思茅松球果螟是一種具有嚴(yán)重危害性的種實(shí)害蟲，以幼蟲蛀食思茅松球果，造成球果畸形、干枯、甚至死亡，致使被害球果不能發(fā)育成熟，嚴(yán)重制約了思茅松的造林和天然更新。據(jù)調(diào)查，云南省主要的思茅松分布區(qū)，如普洱市、景谷縣、景東縣等地的思茅松均受到思茅松球果螟的為害，思茅松球果螟分布區(qū)與寄主思茅松在普洱市的分布區(qū)基本一致。思茅松球果螟危害后的球果呈半黃綠色或全部枯黃，在受害部位具明顯的蛀孔和蟲糞。據(jù)調(diào)查，球果被害率為22.22%～44.44%，種子被害率為20.87%～40.58%。在思茅松種子中無發(fā)芽能力的空癟種子率為4%～4.29%，導(dǎo)致無發(fā)芽能力種子實(shí)際達(dá)到34.95%。

3 研究方法

3.1 材料

昆蟲與寄主之間存在著一定的化學(xué)聯(lián)系，嗅覺誘導(dǎo)對昆蟲尋找寄主植物是極其重要的，植物的揮發(fā)性物質(zhì)對昆蟲有著誘引或驅(qū)避作用，昆蟲可對植物的嗅覺刺激產(chǎn)生趨向行為［3，7］。

2010年7月，在普洱市景谷縣思茅松研究基地及滇中、滇西北地區(qū)采集思茅松（Pinus kesiya var.langbianensis）、云南松（Pinus yunnanensis）、華山松（Pinus armandi）、黃 杉 （Pseudotsuga sinensis）、云 南 油 杉（Keteleeria evelyniana）、云杉（Picea likiangensis）和冷杉（Abies georgei）球果，每樣株采集5個作為揮發(fā)性物質(zhì)的測定樣品，帶回室內(nèi)處理。

3.2 儀器

美國Agilent Technologices公司的HP5890氣相色譜儀、HP6890GC／5973MS氣相色譜～質(zhì)譜聯(lián)用儀、廣口瓶、移液管、容量瓶等。

3.3 收集、分析方法

取以上7種樹種球果各5個，放入裝有5g XAD2（高分子微球吸附劑）且已編號的250mL廣口瓶內(nèi)，每放入一球果就盡快用特制的密封塑料膜封好口，以保證揮發(fā)性物質(zhì)被吸附劑充分吸收，確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。40min后，取出球果，并在每個廣口瓶中加入10mL分析純二氯甲烷（CH2Cl2），再用新的密封塑料膜封口。12h后，用玻璃管抽出洗脫液體，放入有相應(yīng)編號的小玻璃瓶內(nèi)，密封低溫下帶回實(shí)驗(yàn)室，利用氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀對其進(jìn)行定量及定性分析。

（1）氣象色譜條件。30QC2／AC5石英毛細(xì)管柱（30m×0.32mm）：柱溫80～280℃，程序升溫3℃／min；進(jìn)樣溫度250℃；氫火焰檢測器溫度250℃；進(jìn)樣量3μL；分流比50:1載氣為高純氮?dú)狻?/p>

（2）質(zhì)譜條件。GC條件：HP－5MS石英毛細(xì)管柱（30mm×0.25mm×0.25μm）；柱溫80～240℃，程序升溫3℃／min；進(jìn)樣口溫度250℃；柱前壓100kPa；進(jìn)樣量0.1μL；分流比15:1；載氣為高純 He氣；MS條件：電離方式EI；電子能量70eV；傳輸線溫度240℃；離子源溫度250℃；質(zhì)量范圍35～350amu；采用wiley＞n.l譜庫檢索定性，并參考文獻(xiàn)加以確認(rèn)。

4 球果揮發(fā)性物質(zhì)的測定及分析

4.1 球果揮發(fā)性物質(zhì)的測定

4.1.1 思茅松球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測定

思茅松球果所含揮發(fā)物質(zhì)共有10種，都是單萜類物質(zhì)。其中以α－蒎烯、β－蒎烯、月桂烯、檸檬烯、β－水芹烯、β－石竹烯和異長葉烯為優(yōu)勢組分，這6種揮發(fā)性物質(zhì)的含量占其球果所含總揮發(fā)性物質(zhì)含量的71.28%。見表1。

表1 思茅松球果揮發(fā)物成分

4.1.2 華山松球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測定

華山松球果所含的主要揮發(fā)物質(zhì)有7種，都為單萜類物質(zhì)，以α－蒎烯、β－蒎烯、檸檬烯、月桂烯為主，這4種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的53.60%，見表2。

表2 華山松球果的主要揮發(fā)物成分

4.1.3 云南松球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測定

云南松球果所含揮發(fā)物質(zhì)有7種，都為單萜類物質(zhì)，以β－蒎烯、月桂烯、β－水芹烯、檸檬烯為主，這4種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的60.00%，見表3。

表3 云南松球果主要揮發(fā)物成分

4.1.4 油杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測定

油杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)有11種，其中單萜類物質(zhì)10種，占其揮發(fā)物總含量的91.19%，醇類物質(zhì)1種，占其含量的0.64%。以α－蒎烯、β－蒎烯為優(yōu)勢組分，這2種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的81.28%，見表4。

表4 油杉球果揮發(fā)物成分

4.1.5 冷杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測定

冷杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)有7種，都為單萜類物質(zhì)，以α－蒎烯、β－蒎烯、月桂烯、檸檬烯、β－水芹烯、香檜烯為優(yōu)勢組分，這5種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的92.76%，見表5。

表5 冷杉球果揮發(fā)物成分

4.1.6 黃杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測定

黃杉球果所含的揮發(fā)性物質(zhì)共有16種，其中單萜類物質(zhì)11種，占其含量的15.3%；酚類1種，含量占0.93%；醇類物質(zhì)2種，含量占2.65%。以α－蒎烯、月桂烯、檸檬烯、柏木醇和異長葉烯為優(yōu)勢組分，這5種揮發(fā)性物質(zhì)的含量占其球果所含總揮發(fā)性物質(zhì)含量的14.24%，見表6。

表6 黃杉球果揮發(fā)物成分

4.1.7 云杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測定

云杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)有8種，都為單萜類物質(zhì)，以α－蒎烯、β－蒎烯、月桂烯、檸檬烯為優(yōu)勢組分，這4種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的89.86%，見表7。

表7 云杉球果揮發(fā)物成分

4.2 結(jié)果分析

通過以上測定，得出7種針葉樹球果所含揮發(fā)物成分及其相對含量并進(jìn)行比較分析，見表8。

表8 七種針葉樹球果所含揮發(fā)物成分及其相對含量的比較 %

由表8匯總測定分析可知，云南油杉、云南松、華山松、黃杉、冷杉、云杉和思茅松這7種球果揮發(fā)性物質(zhì)的成分與含量，它們所含成分大體相同，其中α－蒎烯和β～蒎烯在7種球果中的含量都較高，對害蟲的引誘均起主要作用。

思茅松球果中揮發(fā)性物質(zhì)主要以α－蒎烯、β－蒎烯、月桂烯、檸檬烯＋β－水芹烯、β－石竹烯和異長葉烯為主。

在思茅松球果中含有的β－石竹烯，在其他6種球果揮發(fā)物成分中未檢測到或含量很低；β－蒎烯在思茅松球果中含量為33.20%，遠(yuǎn)高于其他6種球果中β－蒎烯的含量。這說明β－蒎烯在對思茅松球果螟的危害引誘作用在思茅松上明顯強(qiáng)于其他6種球果。

5 結(jié)語

思茅松球果中揮發(fā)性物質(zhì)主要以α－蒎烯、β－蒎烯、月桂烯、檸檬烯＋β－水芹烯、β－石竹烯和異長葉烯為主。其中β－石竹烯，是引誘思茅松球果螟危害思茅松球果的主要物質(zhì)?？赏茢喑觯核济┧汕蚬诩闹鬟x擇上與球果揮發(fā)性物質(zhì)的成分及含量的不同組合有一定的聯(lián)系，有待今后進(jìn)一步研究。

［1］ 王平遠(yuǎn)，宋士美.中國赤松梢斑螟種團(tuán)的種類訂正［J］.昆蟲學(xué)報，1985，28（3）：303～304.

［2］ 王平遠(yuǎn).針葉樹嫩梢球果種害蟲區(qū)系及其綜合治理途徑評述［M］.北京：天則出版社，1990.

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［4］ Rappaport N G，Jenkins M J，Roques A.Estimating effect of Megastigmus supermotrophus（Hymenoptera：Torymidae）on Dougles－fir seed production：new paradigm［J］.J Econ Etomol，1993（86）：845～849.

［5］ Pan Y Z，Roques A，Malosse C，et al.Identification of Cone Volatiles Susceptible to Influence Attack of some Yunnan Conifers by Specific Cone Insects［J］.Ecormg，2000（4）：127～129.

［6］ 嚴(yán)善春，胡隱月，孫江華，等.落葉松球果揮發(fā)性物質(zhì)與球果花蠅危害的關(guān)系［J］.林業(yè)科學(xué)，1999，35（3）：58～62.

［7］ 嚴(yán)善春，孫江華，遲德富，等.植物揮發(fā)性物質(zhì)對落葉松球果花蠅的驅(qū)避效果［J］.生態(tài)學(xué)報，2003，23（2）：314～319.