三盾繭蜂光譜行為研究

陳 友，羅長維

（重慶城市管理職業(yè)學(xué)院，重慶401331）

三盾繭蜂光譜行為研究

陳 友，羅長維

（重慶城市管理職業(yè)學(xué)院，重慶401331）

三盾繭蜂（Triaspissp）.是我國南方主要造林樹種華山松的重大蛀干害蟲——華山松木蠹象的優(yōu)勢寄生蜂。為了避免燈光誘殺華山松木蠹象時對三盾繭蜂的錯殺，開展了三盾繭蜂的光譜行為研究。結(jié)果表明，在波長340～689 n m的9個單色光中，除了340 n m和381 n m的紫外光以外，三盾繭蜂對中心波長的其余7個單色光都具有趨向性，其中最敏感光譜依次為黃綠光（549 n m）、藍(lán)色光（451 n m）和紫色光（415 n m），3種單色光下三盾繭蜂30 s的平均趨向位移依次為29.65、27.90和25.30 c m，趨向率分別是90%、90%、88%。對照華山松木蠹象的敏感光譜，在生產(chǎn)上燈光誘殺華山松木蠹象時，選用紫外光（340 n m）作為誘集光源可以避免三盾繭蜂受到傷害；開展種群數(shù)量監(jiān)測時，可以選用兩者都較為敏感的紫色光（415 n m）作為誘集光源。

華山松木蠹象；三盾繭蜂；單色光；趨光性；敏感光譜

三盾繭蜂（Triaspis sp.）寄生于華山松木蠹象（Pissodes punctatus）幼蟲體內(nèi)[1]，在寄主幼蟲老熟時將其殺死，對華山松木蠹象種群具有很好的控制作用。王曉佳[2]在施甸縣大亮山林場調(diào)查華山松木蠹象本地寄生天敵時發(fā)現(xiàn)，三盾繭蜂為華山松木蠹象的主要寄生蜂，占本地寄生蜂總數(shù)的92.91%；陳敏[3]在會澤縣國營者海林場和尋甸縣六哨鄉(xiāng)國有林區(qū)調(diào)查華山松木蠹象的寄生天敵時也發(fā)現(xiàn)，這種三盾繭蜂是華山松木蠹象的本地優(yōu)勢寄生天敵。

華山松木蠹象是危害華山松（Pinusarmandi）的一種毀滅性蛀干害蟲，為全國林業(yè)危險性有害生物[4]。目標(biāo)害蟲及其主要天敵的準(zhǔn)確監(jiān)測是制訂科學(xué)防治方案的必要前提，由于華山松木蠹象危害隱蔽，寄生蜂個體小、活動能力強，對其個體及天敵的監(jiān)測一直是森林有害生物綜合防治工作的難點。目前，華山松木蠹象的種群動態(tài)依賴引誘劑實施監(jiān)測，但在應(yīng)用中存在以下兩個問題，一是引誘劑只能針對交尾產(chǎn)卵期的成蟲，而對剛羽化和補充營養(yǎng)期的成蟲無效[5]；另一方面是引誘劑具有專一性，對寄生蜂等自然天敵不具誘集作用，單純依靠華山松木蠹象種群動態(tài)的監(jiān)測情況來制定防治方案，將不可避免對其自然天敵構(gòu)成傷害。為尋找更加安全、生態(tài)的防治方法和監(jiān)測手段，課題組開展了華山松木蠹象及其主要寄生蜂趨光特性研究?，F(xiàn)將華山松木蠹象寄生蜂——三盾繭蜂的光譜行為報道如下。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

供試的三盾繭蜂采自云南省會澤縣國營者海林場聯(lián)合林區(qū)吳家小丫口（位于26°26′N，103°36′E，海拔高度2 649±100m）。2013年4月下旬，伐倒華山松木蠹象被害木，剝?nèi)淦?，將被寄生蜂寄生的蛹和老熟幼蟲帶回，置于智能人工氣候箱（南京恒裕儀器設(shè)備制造有限公司RP-300A）中，模擬自然光熱條件，等待其中的三盾繭蜂羽化。成蟲用蜂蜜水飼養(yǎng)，選取羽化后飼喂2 d且健康活潑的三盾繭蜂成蟲做趨向行為測試。

1.2 測試裝置

自制趨光行為測試裝置如圖1所示，主要由光源、暗室、生物測定套管、濾光片、硅橡膠接口和遮光布等組成。

圖1 三盾繭蜂趨光行為測試裝置

采用功率為50W的PHILIPS鹵鎢燈（飛利浦中國投資有限公司）作為光源。用滑動變阻器（三水西南教學(xué)儀器廠）調(diào)節(jié)光照強度，用數(shù)字式照度計（金達(dá)通儀器儀表公司）測量光強度。暗室由一節(jié)長度為10 cm有機玻璃的內(nèi)襯管（外徑3.0 cm、內(nèi)徑2.5 cm）再加上一個由遮光布和礦泉水瓶制成的一個外套筒組成（圖1中A），目的是讓三盾繭蜂在趨光測試前進(jìn)行暗適應(yīng)。生物測定套管由黑色不透光PP-R外套管（外徑4.0 cm、內(nèi)徑3.0 cm）和有機玻璃內(nèi)襯管（外徑3.0 cm、內(nèi)徑2.5 cm）組成。為便于測試時迅速連接，內(nèi)外套管采用錯位相連處理，兩根外套管長度均為50 cm、兩根內(nèi)襯管一根長45 cm（圖1中B部分），一根長55 cm（圖1中-B部分），測試時從測試裝置左側(cè)推進(jìn)內(nèi)襯管，使兩節(jié)內(nèi)襯管緊密相連。光源通過濾光片（沈陽儀表科學(xué)研究院匯博光學(xué)技術(shù)有限公司）獲得單色光，中心波長分別為340、381、415、451、504、549、601、649和689 nm，對應(yīng)的半波帶寬為11.0、7.2、8.4、8.3、7.2、8.5、8.0、8.7、8.9 nm，峰值透射率為 57.4%、45.0%、41.0%、48.7%、48.2%、50.8%、46.6%、54.1%、59.1%。打磨硅橡膠塞，使其能將鋼管和生物測定套管無縫相連，并用打孔器在硅橡膠塞中心鉆孔，孔內(nèi)放置濾光片，保證光路通透，整個裝置不漏光（圖1中E）。

1.3 測定方法

測試時，將1頭三盾繭蜂試蟲放入暗室中適應(yīng)30 Min，然后將整個暗室迅速連接在生物測定管之間，扣緊內(nèi)外套管和暗室遮光套筒，使連接處不漏光，讓木蠹象三盾繭蜂在內(nèi)襯管內(nèi)能自由爬行，通過兩端均為黑暗和兩端均為自然光的兩個預(yù)試驗，來確定三盾繭蜂趨光行為反應(yīng)的有效距離和測試時間，然后開始正式測試。

1.3.1 兩端均為自然光的爬行行為預(yù)試驗 不用圖1中的C、D、E部分，只用-B、A和B部分，生物測定套管兩端直接向室內(nèi)敞開，在室內(nèi)自然光下（200 Lux）進(jìn)行測試，目的是觀察三盾繭蜂在自然光刺激下的爬行情況，共測試20頭三盾繭蜂，觀察記錄其爬出套管的時間，用以確定單色光測試三盾繭蜂趨向行為的測試時間。

1.3.2 兩端均為黑暗的爬行行為預(yù)試驗 不用圖1中的C、D、E部分，只用-B、A和B部分，生物測定套管兩端開口處用黑色遮光布做成的塞子封堵，目的是觀察三盾繭蜂在黑暗情況下的爬行情況，并根據(jù)其在黑暗情況下的爬行距離來確定計算趨向率的分界點，用以判斷單色光刺激是否對三盾繭蜂的爬行行為有效。根據(jù)1.3.1的試驗結(jié)果，測定30 s內(nèi)三盾繭蜂在內(nèi)襯管內(nèi)的爬行距離，共測試20頭三盾繭蜂。

1.3.3 木蠹象三盾繭蜂的光譜行為反應(yīng)試驗 采用完整的測試裝置，一端（-B）的開口處用黑色遮光布做成的塞子封堵，另一端用濾光片置于硅橡膠接口中獲得單色光，濾光片中心波長分別為340、381、415、451、504、549、601、649和689 nm，每個濾光片為一個處理，共9個處理；另設(shè)兩個對照處理，一是黑暗對照處理，即在本該放置濾光片的位置用遮光布封堵起來，使生物測定管兩頭均為黑暗；另一個為全光對照處理，即在本該放置濾光片的位置，不放任何物體，讓鹵鎢燈產(chǎn)生的全光直接通過硅橡膠塞的中心孔進(jìn)入生物測定管。為消除不同濾光片對單色光光強度衰減的差異，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使刺激光強保持一致。每次測試1頭三盾繭蜂，30 s后，迅速抽出內(nèi)襯管，記錄三盾繭蜂在生物測定管中的位移（朝向光源記錄為正值，背向光源的記錄為負(fù)值，在暗室內(nèi)的記錄為0）。每次測試完后用95%的酒精擦拭內(nèi)襯管管壁，然后用吹風(fēng)機吹干后再進(jìn)行下一次試驗，為了提高試驗效率，共準(zhǔn)備4套內(nèi)襯管和10個暗室，輪換使用。為避免其學(xué)習(xí)行為對測試結(jié)果產(chǎn)生影響，測試過的三盾繭蜂不重復(fù)使用。每一個處理測試50頭，分5組測試，每組測試10頭，每組計算一個趨向率[趨向率（%）=有效趨光反應(yīng)蟲數(shù)×100/試蟲數(shù)]。

1.4 統(tǒng)計分析

測試數(shù)據(jù)用SPSS 11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。三盾繭蜂在不同單色光處理下趨向率差異采用ANOVA方差分析法分析。在方差分析前，對每組數(shù)據(jù)進(jìn)行方差齊性、正態(tài)分布檢驗，以確定該組數(shù)據(jù)可以滿足方差分析的需求。在確定各處理差異顯著后，再對不同處理間趨向率進(jìn)行兩兩比較分析（LSD），以確定不同處理之間的差異是否顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)試驗結(jié)果

2.1.1 測試時間 試驗結(jié)果顯示，在兩端都是自然光的情況下，20頭三盾繭蜂爬出管口平均用時48 s，爬行速度最快的三盾繭蜂用時36 s，爬行最慢的三盾繭蜂用時62 s，因而將正式試驗的測試時間定為30 s。

2.1.2 有效趨向位移 試驗結(jié)果顯示，在兩端都是黑暗的情況下，20頭三盾繭蜂30 s內(nèi)在套管中平均位移為2.63 cm，其中最遠(yuǎn)位移為11 cm，最近的沒有爬出暗室，因此把爬出暗室的距離是否達(dá)到或超過11 cm作為計算三盾繭蜂具有趨光反應(yīng)的分界點，即爬行距離為11 cm及以上的，則認(rèn)為單色光對其刺激有效。

2.2 趨向位移

試驗結(jié)果顯示，三盾繭蜂在黑暗對照處理下的趨向位移為5.75±0.94 cm，在全光對照處理下的趨向位移為31.25±3.72 cm。9個單色光的趨向位移均大于黑暗對照組的位移，小于全光對照組的趨向位移，趨光行為由強到弱依次為中心波長549 nm（29.65±3.16 cm）＞451 nm（27.90±2.83 cm）＞415 nm（25.30±2.96 cm）＞601 nm（24.40±3.47 cm）＞504 nm（19.40±2.22 cm）＞649 nm（16.80±2.84 cm）＞689 nm（12.85±1.45 cm）＞381 nm（9.55±3.13 cm）＞340 nm（8.40±3.15 cm），其中340 nm和381 nm紫外光下的平均趨向位移低于有效趨向位移11.0 cm。

2.3 趨向率

如圖2所示，三盾繭蜂對9個單色光的趨向率均大于兩端黑暗對照組的趨向率（18%±2.5%）。在9個單色光中，三盾繭蜂趨向率從大到小排列依次為中心波長549 nm（90%±3.5%）＞451 nm（90%±1.9%）＞415 nm（88%±2.5%）＞601 nm（78%±2.5%）＞504 nm（50% ±3.5%）＞649 nm（48%±3.5%）＞689 nm（30%±3.3%）＞381 nm（26%±5.0%）＞340 nm（24%±3.3%），其中三盾繭蜂趨光行為表現(xiàn)最強烈的分別是549 nm的黃綠光、451 nm藍(lán)色光和415 nm紫色光，這3個波長的趨向率都略高于全光對照組的趨向率（86%±3.5%）。趨光行為表現(xiàn)最弱的兩種單色光是中心波長340 nm和381 nm的紫外光。

三盾繭蜂的趨向率在9個單色光、黑暗對照與全光對照之間差異顯著（ANOVA,F10,44=81.525,P＜0.05）。在全黑暗對照的趨向率與全光照對照的趨向率之間差異顯著（LSD，P＜0.05）。除兩種紫外光外，其余7個單色光的趨向率均顯著高全黑暗對照（LSD，P＜0.05），兩個紫外光的趨向率則與全黑暗對照的沒有顯著差異（LSD，P＞0.05）。三盾繭蜂趨向率最高的3個單色光（549 nm黃綠光、451 nm藍(lán)色光和415 nm紫色光）之間無顯著差異（LSD，P＞0.05），它們的趨向率與全光對照的趨向率也沒有顯著差異（LSD，P＞0.05），但顯著高于其他6個單色光的趨向率（LSD，P＜0.05）。

圖2 三盾繭蜂對九個單色光與的趨向率

3 結(jié)論與討論

全光照處理下，三盾繭蜂平均趨向率為86%，30 s的平均趨向位移為31.25 cm；而在黑暗處理下，趨向率僅為18%，趨向位移為5.74 cm，兩個對照處理之間差異極顯著，說明三盾繭蜂具有明顯的趨光性。三盾繭蜂對九個單色光的趨光行為反應(yīng)差異顯著，除340 nm、381 nm兩個波長的紫外光外，三盾繭蜂對其余7個單色光都具有趨向性，其中表現(xiàn)最強烈的3個單色光依次是黃綠光（549 nm）、藍(lán)色光（451 nm）和紫色光（415 nm），三盾繭蜂對這3個單色光的趨向反應(yīng)與全光對照的趨向反應(yīng)沒有顯著差異；三盾繭蜂對中心波長340 nm和381 nm紫外光的趨向反應(yīng)與黑暗對照下的趨向行為反應(yīng)沒有顯著差異，說明其對紫外光不敏感。

已有膜翅目昆蟲趨光性研究表明，煙蚜繭蜂（Aphidiusgifuensis）對中心波長568 nm的黃綠光敏感[6]；蘋果綿蚜蚜小蜂（Aphelinusmali）對中心波長440 nm藍(lán)色光敏感[7]，飛虱纓小蜂（Anagrus spp.）對顏色的嗜好除黃色外，還對藍(lán)色和藍(lán)綠色敏感[8]；白蠟蟲花翅跳小蜂（Microterys ericeri）、白蠟蟲闊柄跳小蜂（Metaphycus ericeri）和中華花翅跳小蜂（Microterys sinicus）3種優(yōu)勢白蠟蟲寄生蜂對黃色和藍(lán)色敏感[9]。Peitsch等[10]提出膜翅目昆蟲視覺系統(tǒng)主要由綠光（535 nm）、藍(lán)光（430 nm）和紫外光（340 nm）3種感受器組成，三盾繭蜂對黃綠色、藍(lán)色的敏感性，與Peits的研究結(jié)果吻合，不同之處在于三盾繭蜂對紫外光（340 nm和381 nm）不敏感。這在膜翅目昆蟲中也比較常見，在Peitsch的研究中，雖然大多數(shù)膜翅目昆蟲在紫外光有一個敏感的高峰，但在所有43種測試?yán)ハx中也有15種昆蟲對紫外光不敏感，包括長頸樹蜂科、樹蜂科、條蜂科、葉蜂科、姬蜂科、隧蜂科、胡蜂科、泥蜂科昆蟲，說明并不是所有膜翅目昆蟲都對紫外光敏感。由于Peitsch的試驗中沒有涉及繭蜂科昆蟲，但與繭蜂相近的姬蜂科2個種都對紫外光不敏感，與該研究結(jié)果相符，這也可以解釋室內(nèi)觀察到三盾繭蜂在傍晚和黑暗環(huán)境中基本不活動的生活習(xí)性。

華山松木蠹象的室內(nèi)光譜行為試驗結(jié)果表明，其趨光行為表現(xiàn)最強烈的單色光為中心波長415 nm的紫色光、340 nm的紫外光和504 nm的綠色光[11]，且在林間誘集中得到了證實[12]。對照三盾繭蜂的敏感光譜，利用不同單色光源來開展華山松木蠹象的綜合管理切實可行。例如，利用趨光性誘殺華山松木蠹象時，可選用紫外光（340 nm）作為誘集光源，這樣既可以保證對華山松木蠹象地有效誘殺，又可以避免三盾繭蜂受到傷害；如果需要對林間華山松木蠹象和三盾繭蜂的種群數(shù)量進(jìn)行監(jiān)測時，可以選用對兩種昆蟲都較為敏感的紫色光（415 nm）為誘集光源。

[1] Langor D W, Situ Y X，Zhang R Z. Two new species of Pissodes （Coleoptera：Curculionidae）from China[J]. The Canadian Entomologist，1999，131：593-603.

[2]王曉佳.華山松木蠹象生態(tài)控制研究[D].昆明：西南林學(xué)院，2009.

[3] 陳 敏.華山松木蠹象生物防治研究[D].昆明：西南林學(xué)院，2007.

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（責(zé)任編輯：成 平）

Phototactic Behavior of Parasitic W asp Triaspis sp.to the SpectruMof Light

CHEN You，LUOChang-wei
（Chongqing City Management College,Chongqing 401331,PRC）

Triaspis sp.isamajor parasitic wasp to Pissodespunctatus,which is a destructive stem-boring pestattacking Pinus armandi,an important forestpine in Southern China.In order to avoid Triaspis sp.being killed during the light trap of P.punctatus,thisstudy dealtwith the visual behavior response of Triaspis sp.to ninemonochromatic lights（ranging froM340 nMto 689 nm）.The results demonstrated that Triaspis sp.could be attracted to seven of ninemonochromatic lights,w ith the exception of ultraviolet light（340 nm,381 nm）, w hich iMplied broad sensitivity to the spectruMof light.Triaspis sp.wasmostsensitive to green-yellow light（549 nm）,blue light（451 nm）and violet light（415 nm）.Averaged tendency displacementsof the wasp to the three lightwere 29.65 cm,27.90 cMand 25.30 cMrespectively.Averaged tendency ratesof thew asp w ere 90%,88%and 88%separately.Contrasting the sensitive spectruMof P.punctatus, ifwewant to trap P.punctatus,and avoid Triaspis sp.being killed,we should choose ultraviolet light（340 nm） as trapping light,while if w ew ant tomonitor the population,we should choose violet light（415 nm）as trapping light.

Pissodespunctatus;Triaspissp.;monochromatic light;phototaxis;sensitive spectrum

S763.38

A

1006-060X（2015）04-0043-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.04.016

2015-03-09

云南省教育廳科學(xué)研究基金（2011Y498）；重慶城市管理職業(yè)學(xué)院高層次人才科研啟動基金（2015）

陳 友（1973-），男，四川資中縣人，副教授，主要從事植物病蟲害防治教學(xué)與研究。

羅長維