眉斑并脊天牛生物學(xué)特性研究

董子舒，張玉靜，賴開平，鄭霞林，王 喬，陸 溫*

(1.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，南寧 530004；2.廣西化工研究院，南寧 530001；3.梅西大學(xué)農(nóng)業(yè)與環(huán)境學(xué)院，新西蘭北帕 11122)

眉斑并脊天牛生物學(xué)特性研究

董子舒1，張玉靜1，賴開平2，鄭霞林1，王 喬3，陸 溫1*

(1.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，南寧 530004；2.廣西化工研究院，南寧 530001；3.梅西大學(xué)農(nóng)業(yè)與環(huán)境學(xué)院，新西蘭北帕 11122)

眉斑并脊天牛GleneacantorFabricius是我國華南地區(qū)園林綠化植物木棉樹的重要蛀干害蟲。本試驗(yàn)通過室內(nèi)飼養(yǎng)觀察和野外調(diào)查，對該蟲的生物學(xué)特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明該蟲在南寧一年發(fā)生4代，平均世代歷期為70 d，主要以4齡幼蟲在受害枝干內(nèi)越冬。成蟲羽化后出木前期為5.97±1.11 d。雄蟲較雌蟲提早羽化2-3 d，成蟲期需補(bǔ)充營養(yǎng)，且具弱趨光性和假死習(xí)性。在日節(jié)律中，9 ∶00-11 ∶00和14 ∶00-16 ∶00為產(chǎn)卵高峰期，16 ∶00-19 ∶00為交配高峰期。雌蟲出木后2 d開始交配，雄蟲出木后4 d開始交配。雌雄蟲一生可交配15.12±7.02次，每次交配時長為3.23±0.97 h，一天內(nèi)僅交配一次。成蟲主要趨向長勢較弱的木棉樹及枝條上產(chǎn)卵。產(chǎn)卵前期為13.50±3.15 d，平均產(chǎn)卵量為117.31±33.25粒。雌雄壽命分別為72.34±15.60 d和46.22±14.38 d。

眉斑并脊天牛；生活史；習(xí)性；木棉；天?？?/p>

眉斑并脊天牛GleneacantorFabricius(鞘翅目Coleoptera：天?？艭erambycidae：溝脛天牛亞科Lamiinae：并脊天牛屬Glenea)，又稱眉斑楔天牛，分布于我國廣西、廣東、海南、貴州、云南、香港等地(Gressitt，1951；蒲富基，1980；華立中，2002)，以及越南、老撾、菲律賓等東南亞國家。該蟲寄主種類達(dá)7科9屬(陸溫等，2006)，尤其喜食木棉GossampinusmalbaricaDC.(黃華等，2007)。木棉是廣西重要的園林綠化樹種，近年來該蟲對木棉的危害呈上升趨勢，導(dǎo)致大批木棉樹枯死，嚴(yán)重影響城市園林景觀和生態(tài)環(huán)境。前人曾對其形態(tài)特征、人工飼養(yǎng)、發(fā)生和防治等開展了相關(guān)研究(陸溫等，2006；黃華等，2007；賴開平等，2008；李岳詩等，2015)，但有關(guān)該蟲許多重要的生物學(xué)特性尚缺乏相關(guān)的研究報道。鑒此，本文對該蟲的生物學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，旨在為有效控制其發(fā)生危害提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 年生活史的觀察

2015年1-2月份從南寧市郊(108.4°E，22.8°N)木棉樹上采集受害枝條，剖查越冬蟲態(tài)。將部分蟲枝置于50 cm3×40 cm3×60 cm3飼養(yǎng)箱內(nèi)，待成蟲出木時，將其集中于50 cm3×50 cm3×60 cm3飼養(yǎng)籠內(nèi)，20對/籠，在室內(nèi)用新鮮木棉枝葉飼養(yǎng)，每2 d更換一次食料。成蟲開始產(chǎn)卵時，放入直徑約3.0 cm的木棉枝條供產(chǎn)卵。每天用刀片在刻槽周圍(1.0 cm2×1.0 cm2)將卵連同枝條皮層切下，置于直徑2.0 cm的孵化管內(nèi)待孵化。

幼蟲孵化后，轉(zhuǎn)接幼蟲至直徑大于4.0 cm的木棉枝條上，于幼蟲培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，直至成蟲羽化出木。將初羽化成蟲集中于飼養(yǎng)籠內(nèi)繼代飼養(yǎng)，觀察其年發(fā)生代數(shù)。在25℃±1℃，相對濕度75%±5%，光周期14 L ∶10 D的條件下觀察各蟲態(tài)發(fā)育歷期。

1.2 生活習(xí)性觀察

取同一天出木的越冬代成蟲配對于玻璃瓶(直徑10.0 cm，高12.0 cm)中飼養(yǎng)，采用維克高清IPC-N82攝像頭錄像及人為觀察并記錄其取食、交配和產(chǎn)卵等行為。

將初孵幼蟲接入木棉枝條內(nèi)，置于平底試管(直徑1.8 cm，長7.5 cm)內(nèi)遮光培養(yǎng)，每天剖查幼蟲取食及發(fā)育等情況。幼蟲化蛹后，將蛹移入另一試管內(nèi)，每日觀察蛹的發(fā)育過程，直至羽化，共觀察60頭幼蟲。

1.3 成蟲晝夜活動節(jié)律

取出木15-20 d的健康雌雄蟲20對成蟲放入50 cm3×50 cm3×80 cm3有機(jī)玻璃養(yǎng)蟲籠內(nèi)，用帶葉木棉枝條飼養(yǎng)，并放置直徑約3.0 cm，長10.0 cm的枝條供成蟲產(chǎn)卵。每隔1 h更換一次著卵枝條，并觀察記錄成蟲飛翔、取食、交尾和產(chǎn)卵等情況，連續(xù)觀察3 d。

1.4 成蟲取食選擇性的研究

取出木15-20 d的健康雌雄成蟲20對放入50 cm3×50 cm3×80 cm3有機(jī)玻璃養(yǎng)蟲籠內(nèi)，經(jīng)1 d饑餓處理后，放入帶有葉片、葉柄的木棉枝條，24 h后分別檢查葉片、葉柄、葉脈和韌皮部被取食情況，以硫酸紙影印食痕，并換算成取食面積，重復(fù)3次。

1.5 成蟲耐饑力的研究

在實(shí)驗(yàn)種群中取出木15-20 d的健康雌雄成蟲各90頭，分別稱重編號后，按每5頭一組放入飼養(yǎng)瓶內(nèi)(高12 cm，直徑10 cm)。實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件同1.1。

取9組雌蟲，分別放在飼養(yǎng)瓶內(nèi)，不提供任何食物，24 h起觀察雌蟲存活情況，直至雌蟲全部死亡；另取9組雌蟲，僅在飼養(yǎng)瓶內(nèi)提供清水(放置一塊長2.0 cm，寬1.0 cm的海綿，蘸取適量的蒸餾水)，每天更換同樣的吸水海綿，24 h起觀察雌蟲存活情況，直至雌蟲都死亡。雄蟲測定方法同前。

1.6 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用軟件SPSS 16.0進(jìn)行方差分析，成蟲對木棉不同營養(yǎng)器官取食選擇性和產(chǎn)卵期采用Turkey法進(jìn)行多重比較，顯著水平P≤0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 年生活史

眉斑并脊天牛在南寧一年發(fā)生4代，有世代重疊現(xiàn)象(表1)，完成一個世代的發(fā)育需要70 d。雄蟲壽命為46.22±14.38 d，雌蟲壽命為72.34±15.60 d。第4代一部分發(fā)育較早的幼蟲可繼續(xù)發(fā)育至成蟲并產(chǎn)卵且發(fā)育至2-3齡幼蟲越冬，但多以第4代4齡幼蟲越冬。

2.2 越冬場所及蟲態(tài)

該蟲在南寧主要以老齡幼蟲在木棉受害枝條或主干的木質(zhì)部內(nèi)越冬，部分中低齡幼蟲亦可在主干的韌皮部內(nèi)越冬，氣溫回暖時仍可繼續(xù)取食，少量蛹亦能越冬，越冬蟲態(tài)與室內(nèi)飼養(yǎng)的結(jié)果基本一致。2月中下旬在蛹室內(nèi)有成蟲羽化，但不出木取食(表2)。在室內(nèi)溫度25℃±1℃，終年均可繁殖，無休眠或滯育現(xiàn)象。

2.3 成蟲習(xí)性

2.3.1羽化及活動節(jié)律

成蟲在各個時段均可羽化，其中7 ∶00-19 ∶00占49.53%，19 ∶00-7 ∶00占50.47%。雄蟲一般較雌蟲提早出來2-3 d。雌雄性比為1 ∶1.12。成蟲羽化后在蛹室存在滯留期，滯留期長短取決于環(huán)境溫度，25℃為5.97±1.11 d，15℃最長可達(dá)21 d。成蟲出木時，啃咬木質(zhì)部和樹皮呈與樹干垂直的橢圓形羽化孔爬出。出木后，可迅速爬行、飛翔至樹冠覓食。

成蟲具弱趨光性及假死習(xí)性，飛翔能力較強(qiáng)，可在高大的木棉樹間轉(zhuǎn)株為害。成蟲主要在白天活動，5 ∶00-7 ∶00極少活動，雌蟲的產(chǎn)卵活動多在9 ∶00-11 ∶00和14 ∶00-16 ∶00進(jìn)行，交配活動多在16 ∶00-19 ∶00進(jìn)行。而取食活動在各時段均可進(jìn)行。

2.3.2取食選擇性

成蟲需補(bǔ)充營養(yǎng)，且對木棉不同器官的取食具明顯的選擇性(F=52.94；df=3,11；P<0.000)，尤其喜食葉柄(圖1)，不取食已枯死的樹葉及樹枝皮層。

表2 眉斑并脊天牛越冬情況(南寧市，2015年)

注：*， 成蟲滯留在蛹室內(nèi)。Note:*, Adults remained in pupal cells.

圖1 眉斑并脊天牛成蟲對木棉各器官的取食選擇性Fig.1 Fed preference of adults on different parts of kapok in Glenea cantor Fabricius注：不同字母表示差異性顯著(P<0.001)。Note: Values (mean±SE) followed by different letters are significantly different according to the Turkey's test at P<0.001.

2.3.3交配行為

雌蟲出木后2 d即可交配，雄蟲一般在出木后4 d才開始交配。雄蟲較活躍，主動尋找、追逐雌蟲，并迅速沖向雌蟲，抱合后一般即可立即曲腹交尾。成蟲一次交配需3.23±0.97 h。野外交配場所主要在葉片或葉柄。交配初期雌蟲劇烈擺動身體，5-7 min后停止擺動。交尾結(jié)束后，雄蟲主動離開雌蟲，少部分雄蟲仍保持抱合姿勢。雌、雄蟲均可多次交配，一生可交配15.12±7.02次。一般雌雄蟲一天只交配一次，有短時交配現(xiàn)象，時間為8-20 s不等，通常都因雌蟲的強(qiáng)烈拒絕而中斷。經(jīng)飼養(yǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，短時交配所產(chǎn)的卵均不能孵化。

2.3.4產(chǎn)卵與孵化

在實(shí)驗(yàn)條件下，雌蟲出木后10 d即可產(chǎn)卵，但以出木后12-16 d產(chǎn)卵較多。在野外，雌蟲通常選擇長勢較弱的樹木或側(cè)枝上產(chǎn)卵，亦喜趨向于受機(jī)械損傷的枝條上產(chǎn)卵。雌蟲產(chǎn)卵前在樹干或樹枝上爬行，尋找合適的產(chǎn)卵部位，用上顎在皮層上咬“一”字形長6.0-10.0 mm的刻槽，刻槽多與枝干垂直，然后掉頭將產(chǎn)卵器插入刻槽，將卵產(chǎn)在刻槽中部附近且與蟲體同一方向的位置。完成產(chǎn)卵后，腹端將分泌出果凍狀的粘稠物涂抹在刻槽上。產(chǎn)一粒卵約需5 min。一般一個刻槽內(nèi)僅產(chǎn)一粒卵，偶爾多達(dá)6粒。雌蟲1 d可產(chǎn)卵6-10粒。產(chǎn)卵量為117.31±33.25粒/雌。成蟲產(chǎn)卵期為56.45±22.52 d。不同世代間成蟲產(chǎn)卵期無顯著差異(F=2.23，P>0.05)，但越冬代成蟲的產(chǎn)卵期略長。25℃±1℃卵歷期為5.13±0.61 d，卵孵化率為70%-80%。

2.3.5成蟲耐饑力

成蟲的耐饑力與性別、有無供水等因素有關(guān)。溫度25℃±1℃，相對濕度75%±5%，不供水條件下，雄蟲一般存活2.47±0.87 d，而在供水條件下，雄蟲存活時間明顯延長，平均為5.29±1.49 d。雌蟲的耐饑能力明顯強(qiáng)于雄蟲，不供水和供水條件下存活的平均時間分別為4.71±1.22 d和6.93±1.99 d。

2.4 幼蟲

幼蟲孵化后，即在韌皮部鉆蛀取食，近老熟時開始蛀入木質(zhì)部，先橫向鉆蛀約1.5-2.0 cm，再向下鉆蛀2.0-4.0 cm構(gòu)筑蛹室，上端的蛀道以木梢堵塞。蛀入孔呈橢圓形，亦被木梢堵塞住。如受害枝條直徑在1.5 cm以下，蛹室一般構(gòu)筑在枝條的髓部。構(gòu)筑蛹室初期，如蛹室被破壞，幼蟲可轉(zhuǎn)移另造蛹室，但不再取食。在25℃下幼蟲平均發(fā)育歷期為41.13±10.89 d。

3 結(jié)論與討論

并脊天牛屬是天?？频囊粋€大屬，種類多，分布廣，全世界已知1000多種(華立中，2002)，我國已知69種。但迄今為止，有關(guān)該屬種類的生物學(xué)方面的報道較少，我國尚未有本屬相關(guān)種類的生物學(xué)的研究報道。本文通過室內(nèi)飼養(yǎng)，對眉斑并脊天牛的生物學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，明確了該蟲年生活史、越冬蟲態(tài)、耐饑能力及生活習(xí)性。研究發(fā)現(xiàn)該蟲的世代歷期與Caresche(1937)和Duffy(1968)的報道基本一致。但該蟲在南寧地區(qū)一年可發(fā)生4代，且3-11月均能在野外采集到各蟲態(tài)，與Duffy(1968)所報道的“該蟲的產(chǎn)卵季節(jié)為9-10月”不符，其原因可能與飼養(yǎng)條件和該蟲所處的地理環(huán)境不同有關(guān)。

眉斑并脊天牛喜歡集中在衰弱樹木或枝條上產(chǎn)卵，而并不在已枯死的樹木或枝條上產(chǎn)卵。國外已報道的該屬其它種類均可危害活的或衰弱的樹木，如GleneagalatheaThomson(Beeson，1920)、GlenealefebureiSorong(Schreurs and Thomas，1961；Duffy，1968)、GleneaaluensisGahan(Duffy，1968)、GleneamultiguttataGuérin-Méneville(Duffy，1968)、GleneanovemguttataGuérin-Méneville(Duffy，1968)和GleneaceliaPasc.(Pang，1979)等。成蟲主要出現(xiàn)在5-11月份，基于該蟲一次交配即可滿足一代卵粒受精的特性(李岳詩，2015)，可在3-4月份采用衰弱木作為誘木引誘眉斑并脊天牛產(chǎn)卵而后集中殺滅的物理防治法，避免在城區(qū)綠化環(huán)境中使用化學(xué)防治等對居民生活環(huán)境造成污染。此外，野外調(diào)查和室內(nèi)飼養(yǎng)發(fā)現(xiàn)花絨堅(jiān)甲DastarcuslongulusSharp和一種寄蠅(種名待定)是幼蟲的寄生性天敵，寄生率達(dá)2.1%-3.2%，但對眉斑并脊天牛種群的控制作用尚需進(jìn)一步研究。

本研究為室內(nèi)觀察結(jié)果，盡管這種飼養(yǎng)條件下獲得的幼蟲大小、蛹重、成蟲產(chǎn)卵量等均與野外直接采集的個體無顯著差異(韓然勤等，2011)，但由于野外環(huán)境條件較為復(fù)雜，因此對眉斑并脊天牛的發(fā)生為害與環(huán)境間的關(guān)系等仍需進(jìn)一步研究。

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BiologicalcharacteristicsofGleneacantorFabricius(Coleoptera:Cerambycidae)

DONG Zi-Shu1, ZHANG Yu-Jing1, LAI Kai-Ping2, ZHENG Xia-Lin1, WANG Qiao3, LU Wen1*

(1. College of Agriculture, Guangxi University, Nanning 530004, China; 2. Guangxi Research Institute of Chemical Industry, Nanning 530001, China; 3. Institute of Natural Resources, Massey University, Palmerston North 11122, New Zealand)

GleneacantorFabricius is an important stem borer ofGossampinusmalbaricaDC. in southern China. Biological characteristics of this species was studied through indoor rearing and field investigation. Results showed thatG.cantorhad 4 generations a year in Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region, and mean generation duration was 70 d.G.cantorusually overwintered as the fourth instar larvae in host trunks or branches. Adults stayed in the pupal cells after eclosion for 5.97±1.11 d. Emergence of males was earlier than females for 2-3 d. Both males and females displayed the behaviors of complementary nutrition, weak phototaxis, and suspended animation. The diel oviposition was observed from 9 ∶00 to 11 ∶00 a.m and from 14 ∶00 to 16 ∶00 p.m, and the diel mating between 16 ∶00 and 19 ∶00 p.m. Mating behavior of females was observed after emergence for 2 d, but that of males for 4 d. Mating times was 15.12±7.02 times during their life span. Both sexes ofG.cantormate only once a day, and each mating duration was 3.23±0.97 h. Females preferred the stems and branches of weak trees to oviposit. The preoviposition period was 13.50±3.15 d. Oviposition number of per female was 117.31±33.25. The average longevity of both female and male was 72.34±15.60 d and 46.22±14.38 d.

GleneacantorFabricius; life history; habits; kapok; Cerambycidae

董子舒，張玉靜，賴開平,等.眉斑并脊天牛生物學(xué)特性研究[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報，2017,39(6):1313-1318.

Q964;S433.5

A

1674-0858(2017)06-1313-06

國家自然科學(xué)基金(31260432,31660626)

董子舒，男，1992年生，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)槔ハx行為生態(tài)，E-mail：dongzishu1668@163.com

*通訊作者Author for correspondence, E-mail: luwenlwen@163.com

Received: 2016-09-01; 接受日期Accepted: 2016-11-03