油桐尺蠖越冬蛹在桉樹林空間分布型及其生物學(xué)特性研究

劉有蓮,黃壽昌,牙璋,曹書閣,龐正轟,劉建敏

(1.廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西 柳州　545004; 2.廣西沙塘林場,廣西 柳州　545004; 3.崇左市林業(yè)勘測設(shè)計(jì)院,廣西 南寧　530001)

桉樹Eucalyptussp.是我國速生的人工林樹種,因其適應(yīng)性強(qiáng),生長速度快,用途廣泛,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,在我國廣東、廣西、海南和云南等省(區(qū))發(fā)展較快。2010年廣西桉樹林面積已近90萬hm2[1-4]。隨著桉樹種植面積的不斷擴(kuò)大,油桐尺蠖BuzurasuppressariaGuenée已上升為速生桉栽培區(qū)的重要災(zāi)害性食葉害蟲,輕者葉片缺損,重則成片桉樹林葉片被啃食光,似火燒狀,嚴(yán)重影響光合作用和速生豐產(chǎn),甚至有的桉樹林集中連片枯死[2]。

油桐尺蠖以蛹在樹冠投影土壤中越冬,掌握此時(shí)蛹的分布,對提高預(yù)測預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性、綜合防治油桐尺蠖十分重要。目前,對桉樹林油桐尺蠖開展的研究比較少[5]。筆者于2014年、2015年9月在廣西金秀縣、柳州市沙塘鎮(zhèn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)桉樹林油桐尺蠖暴發(fā)成災(zāi),桉樹林內(nèi)小路上到處可見蟲糞,7～13 m高桉樹的樹葉幾乎被吃光,嚴(yán)重影響桉樹的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。為此,筆者于2015年3—4月、11月對桉樹林油桐尺蠖越冬蛹狀況開展了調(diào)查,分析研究其空間分布型及天敵寄生情況,為綜合治理油桐尺蠖提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1調(diào)查樣地概況調(diào)查樣地有2處:廣西金秀縣頭排鎮(zhèn)卜塘村卜塘屯當(dāng)年受油桐尺蠖危害嚴(yán)重的桉樹人工林,N 24°19′24.94″、E 110°04′5.1″,海拔201.9 m,巨尾桉Eucalyptusgrandis×E.urophylla[3]DH32-29號,郁閉度0.7,林分密度1 650株/hm2,平均樹高7.5 m,平均胸徑7.0 cm,平均冠幅150 cm;柳州市柳北區(qū)沙塘鎮(zhèn)洛沙村受油桐尺蠖危害嚴(yán)重的桉樹人工林,N 24°29′11″,E 109°24′7″,海拔180 m,尾巨桉Eucalyptusurophylla×E.grandis[3]廣林9號,林分郁閉度0.6,林分密度1 650株/hm2,平均樹高14 m,平均胸徑12 cm,平均冠幅180 cm。

1.2空間分布調(diào)查方法在金秀縣卜塘村樣地采取逐株調(diào)查法,調(diào)查樣樹460株;在柳州市洛沙村樣地采取隨機(jī)抽樣調(diào)查法,調(diào)查樣樹360株,共調(diào)查820株。

(1)水平分布以樣樹樹干基部為圓心,統(tǒng)計(jì)0～30 cm、>30～60 cm、>60～90 cm 3個(gè)區(qū)間內(nèi)東、南、西、北4個(gè)方向土層下分布的越冬蛹數(shù)量,分析越冬蛹在土壤中的水平分布規(guī)律。

(2)垂直分布調(diào)查樣樹樹干基部90 cm半徑內(nèi)東、南、西、北4個(gè)方向距離表土0～5 cm、>5～10 cm、>10～15 cm 的3個(gè)不同土壤深度分布的越冬蛹數(shù)量,分析越冬蛹在土壤中的垂直分布規(guī)律。

1.3空間分布型研究根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),計(jì)算越冬蛹均數(shù)(頭/株)、方差,運(yùn)用方差分析與多重比較法[6]檢驗(yàn)越冬蛹在水平、垂直分布的差異性;采用聚集度指標(biāo)法確定種群的空間分布型[7、8]。統(tǒng)計(jì)工具有Excel2007、SPSS17.0等。

(1)聚集度指標(biāo)[7-8]采用傳統(tǒng)生物學(xué)統(tǒng)計(jì)方法中的聚集度指標(biāo)法研究昆蟲空間分布格局。聚集度指標(biāo)法指平均擁擠度m*法、聚集指標(biāo)I法、聚塊性指標(biāo)m*/m法、Ca指標(biāo)法、擴(kuò)散系數(shù)C指標(biāo)法、負(fù)二項(xiàng)分布K指標(biāo)等。

1.4生物學(xué)特性觀察

1.4.1雌雄蛹形態(tài) 在顯微鏡下觀察越冬蛹臀棘形狀與分叉情況,將越冬蛹按臀棘分叉、臀棘不分叉分為兩組,用游標(biāo)卡尺、分析天平分組測量蛹體大小與蛹重。然后分組人工飼養(yǎng)越冬蛹,觀察臀棘分叉、臀棘不分叉越冬蛹羽化情況,統(tǒng)計(jì)性比。

1.4.2寄生蜂與成蟲羽化采取室內(nèi)人工飼養(yǎng)觀察的方法,將活蛹埋入裝在玻璃燒杯中的沙子內(nèi),用沙布包扎燒杯口,放置室內(nèi)陰涼處,逐日觀察記錄成蟲、寄生蜂羽化情況,鑒定寄生蜂種類,統(tǒng)計(jì)寄生率與性比,成蟲羽化率與性比。

2　結(jié)果與分析

2.1空間分布

2.1.1水平分布越冬蛹主要分布在距樣樹主干基部距離60 cm半徑土壤中,占總蛹數(shù)98.23%。而距樣樹主干>60～90 cm范圍越冬蛹僅占1.77%。越冬蛹數(shù)由多至少區(qū)間依次為0～30 cm、>30～60 cm、>60～90 cm。以樣樹主干基部為中心,東、南、西、北4個(gè)方向越冬蛹數(shù)占總蛹數(shù)的30.16%、27.49%、22.39%、19.96%,東向居多,北向最少。

3個(gè)水平區(qū)間范圍越冬蛹ANOVA方差分析F值為144.103,相應(yīng)的概率值是0.000,小于顯著性水平0.05,差異顯著,即距樣樹基部距離不同,越冬蛹數(shù)量分布顯著不同,距樣樹基部距離越近,分布越多,反之越少。越冬蛹在東、南、西、北4個(gè)方向上(ANOVA方差分析F值為93.758,相應(yīng)的概率值是0.100,大于顯著性水平0.05)分布沒有顯著差異。經(jīng)LSD多重比較知0～30 cm與>30～60 cm、>60～90 cm區(qū)間范圍蛹數(shù)差異顯著，>30～60 cm與>60～90 cm區(qū)間范圍蛹數(shù)差異不顯著(表1)。

表1　油桐尺蠖越冬蛹在土壤中的水平分布數(shù)量統(tǒng)計(jì)

注:同列字母不同表示差異顯著。

2.1.2垂直分布越冬蛹主要分布在距地表深度0～10 cm土壤中,占總蛹數(shù)98.23%。而距地表深度>10～15 cm范圍越冬蛹僅占1.77%。越冬蛹數(shù)由多至少區(qū)間依次為0～5 cm、>5～10 cm、>10～15 cm。東、南、西、北4個(gè)方向越冬蛹數(shù)量同水平分布(表2)。

表2　油桐尺蠖越冬蛹在土壤中的垂直分布數(shù)量統(tǒng)計(jì)

注:同列字母不同表示差異顯著。

3個(gè)垂直區(qū)間范圍越冬蛹ANOVA方差分析F值為85.971,相應(yīng)的概率值是0.000,小于顯著性水平0.05,差異顯著。即距表土深度不同,越冬蛹數(shù)量分布顯著不同,距表土越近,分布的越多,反之分布的越少。經(jīng)LSD多重比較知0～5 cm與>5～10 cm、>10～15 cm范圍蛹數(shù)差異顯著,>5～10 cm與>10～15 cm范圍蛹數(shù)差異不顯著。

2.2空間分布型

2.2.1聚集度指標(biāo)測定油桐尺蠖越冬蛹聚集度的I叢生指數(shù)、Ca指數(shù)、K值指標(biāo)值均大于0,m*/m聚塊指數(shù)、C擴(kuò)散系數(shù)值均大于1(表3),表明油桐尺蠖越冬蛹在卜塘村桉樹林、洛沙村桉樹林土壤中分布及其在土壤中的水平分布與垂直分布的空間分布型均為聚集分布。

表3　油桐尺蠖越冬蛹在不同土層范圍的聚集度指標(biāo)值統(tǒng)計(jì)

2.2.2聚集因素分析油桐尺蠖越冬蛹種群在卜塘村桉樹林、洛沙村桉樹林土壤及其在土壤中水平分布和垂直分布的種群聚集均數(shù)λ值均小于2(表4),說明油桐尺蠖越冬蛹的聚集是由某些環(huán)境因素引起的。

表4　油桐尺蠖越冬蛹種群聚集均數(shù)分析

續(xù)表

2.3生物學(xué)特性觀察

2.3.1雌雄蛹形態(tài)雌雄蛹臀棘端部均為針狀,雌蛹臀棘針頂端分叉,雄蛹臀棘針頂端不分叉。雌蛹長10.12～29.62 mm,平均24.73 mm,寬6.26～19.48 mm,平均8.54 mm,重0.4～1.8 g,平均1.0 g;雄蛹長19.42～29.92 mm,平均23.24 mm,寬3.68～10.24 mm,平均8.74 mm,重0.5～1.5 g,平均0.9 g;雌雄蛹性比2.5∶1,百粒蛹重平均為99.3 g。而以往文獻(xiàn)[9]僅記錄了油桐尺蠖雌雄蛹重量、大小范圍,蛹體臀棘端部的針狀形態(tài),沒有以臀棘區(qū)別雌雄蛹的記錄。

2.3.2寄生蜂與成蟲羽化通過對75頭越冬蛹室內(nèi)人工飼養(yǎng)逐日觀察記錄,結(jié)果表明,寄生蜂種類為強(qiáng)姬蜂Cratichneunonsp.[9-10](2016年6月經(jīng)國家林業(yè)局森林病蟲害防治總站盛茂領(lǐng)教授級高級工程師鑒定),共22只,寄生率29.33 %,性比1∶1,強(qiáng)姬蜂羽化孔在蛹?xì)ぶ行靥?環(huán)裂,呈圓孔狀,孔口邊緣整齊,蛹?xì)け３滞暾?成蟲35只,羽化率為46.67%,雌21頭,雄14頭,雌雄性比為1.5∶1,羽化孔從蛹?xì)ゎ^、胸直至第3腹節(jié)呈縱裂狀,邊緣不整齊,蛹?xì)と菀灼扑?未羽化18粒,占總蛹數(shù)24.00%。

3　結(jié)論與討論

桉樹林油桐尺蠖以老熟幼蟲在土壤中化蛹越冬,越冬蛹主要分布在距樹干基部0～60 cm、深0～10 cm土層,該土層分布的蛹數(shù)占總蛹數(shù)的98.23%。越冬蛹聚集在疏松、濕潤、土層厚的土壤中。雌雄蛹臀棘均為針狀,臀棘端部分叉的是雌蛹,臀棘端部不分叉的是雄蛹,雌蛹數(shù)量為雄蛹的2.5倍。油桐尺蠖成蟲羽化率為46.67%,雌成蟲數(shù)量為雄成蟲的1.5倍。寄生蜂羽化孔呈圓孔狀,油桐尺蠖羽化孔呈縱裂狀。強(qiáng)姬蜂對越冬蛹的寄生率為29.33%,沒有發(fā)現(xiàn)強(qiáng)姬蜂中有重寄生現(xiàn)象,其雌雄性比為1∶1。

4月3—4日在卜塘村桉樹林調(diào)查到油桐尺蠖越冬蛹成蟲與寄生蜂羽化蛹?xì)?36頭,越冬蛹在人工飼養(yǎng)條件下至4月27日,成蟲與寄生蜂羽化才結(jié)束,說明成蟲與寄生蜂羽化時(shí)間均較長,在野外可通過成蟲與強(qiáng)姬蜂羽化孔不同掌握越冬蛹的羽化與寄生蜂的寄生情況。

蕭剛?cè)帷⑼鯁枌W(xué) 等[9-10]研究表明,在油桐林油桐尺蠖幼蟲-蛹期有寄生蜂大尺蠖姬蜂Therionsp.,奚福生 等[4]研究還發(fā)現(xiàn)松毛蟲惡姬蜂EchthromorphagrestorianotulatoriaFabricius、松毛蟲黑點(diǎn)瘤姬蜂XanthopimplapedatorFabricius等寄生蜂為桉樹林油桐尺蠖幼蟲-蛹期寄生蜂,這些寄生蜂在桉樹油桐尺蠖的寄生情況待進(jìn)一步研究。

志謝:國家林業(yè)局森林病蟲害防治總站盛茂領(lǐng)教授級高級工程師鑒定姬蜂學(xué)名,薛娟萍老師、林政131、132班全體學(xué)生參與野外調(diào)查工作,在此一并表示感謝！