不同寄主植物對(duì)松褐天牛成蟲壽命和繁殖的影響

涂業(yè)茍，喻愛林，闕生全，余能富，劉曉華

(江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330013)

【研究意義】松褐天牛(MonochamusalternatusHope)又名松墨天牛，屬鞘翅目(Goleoptera)，天?？?Cerambyciddae)，溝脛天牛亞科(Laminae)，墨天牛屬(Monochamus)，是我國(guó)南方松林的重要蛀干害蟲，在我國(guó)分布于廣東、浙江、江西、安徽、四川等地，國(guó)外分布于日本、朝鮮、越南等國(guó)[1-3]。其不僅能直接危害寄主樹造成死亡，也是松材線蟲(BursaphelenchusxylophilusNickle)最重要的傳播媒介[4]。松褐天牛寄主植物有馬尾松(Pinusmassoniana)、濕地松(Pinuselliottii)、火炬松(Pinustaeda)、黑松(Pinusthunbergii)等松屬植物，也危害雪松(Cedrusdeodara)、落葉松(Larixgmelini)、冷杉(Abiesfabri)、云杉(Piceaasperata)、蘋果(Maluspumila)等植物[5]。由于寄主植物在植食性昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育及繁殖上起著直接的影響作用，因此研究不同寄主植物對(duì)松褐天牛成蟲壽命和繁殖的影響，為室內(nèi)大規(guī)模飼養(yǎng)松褐天牛技術(shù)提供依據(jù)，以期為更好地在室內(nèi)建立人工飼養(yǎng)種群?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來，關(guān)于松褐天牛對(duì)不同寄主植物的選擇性或同種寄主植物對(duì)松褐天牛壽命和繁殖的影響已有研究，并取得了一定進(jìn)展。對(duì)于寄主植物選擇性的研究發(fā)現(xiàn)，松褐天牛對(duì)不同寄主植物的選擇性順序有所差異。徐福元等[6]報(bào)道松褐天牛對(duì)不同樹種選擇順序?yàn)轳R尾松>赤松>雪松>火炬松>濕地松>黑松>鉛筆柏>杉木。張世淵等[7]研究發(fā)現(xiàn)松褐天牛對(duì)供試樹種的選擇性順序是火炬松>馬尾松>雪松>黑松>濕地松>金錢松。劉繼生等[8]報(bào)道松褐天牛主要取食馬尾松，并且以一年生和二年生枝條為主。姚松等[9]研究發(fā)現(xiàn)松褐天牛對(duì)供試樹種的不同齡級(jí)枝條選擇順序有所差異。在一年生枝中，順序?yàn)楹谒?馬尾松>火炬松；在二年生枝中，黑松>火炬松>馬尾松。楊洪等[10]研究了用馬尾松枝條作為食料、5種植物的木段作為產(chǎn)卵木段對(duì)松褐天牛的選擇性，結(jié)果表明松褐天牛成蟲在馬尾松的產(chǎn)卵孔數(shù)顯著高于雪松上的，但與在濕地松上的差異也不顯著。對(duì)于同種寄主植物的研究發(fā)現(xiàn)，同種寄主植物的不同齡級(jí)枝條對(duì)松褐天牛的壽命和繁殖均有顯著影響[11-12]。不同寄主植物在昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育及繁殖上起著直接的影響作用，但目前未見不同寄主植物對(duì)松褐天牛成蟲壽命和繁殖影響的研究報(bào)道?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】選用主要的造林和綠化樹種濕地松、馬尾松、雪松等3種寄主植物對(duì)松褐天牛成蟲進(jìn)行飼養(yǎng)，觀察了不同寄主植物對(duì)其成蟲壽命、刻槽、產(chǎn)卵、卵孵化率以及每雌子代幼蟲數(shù)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】為室內(nèi)大規(guī)模飼養(yǎng)松褐天牛技術(shù)提供依據(jù)，以期為更好地在室內(nèi)建立人工飼養(yǎng)種群。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蟲源：奉新縣干洲鎮(zhèn)松林近年來受松褐天牛為害嚴(yán)重。5月下旬，在該松林內(nèi)選擇胸徑5～13 cm、樹高3～9 m的間伐對(duì)象樹或衰弱木設(shè)置誘木。翌年3月上旬，將誘木鋸成長(zhǎng)約2 m的木段置于室內(nèi)，外部罩上60目的鐵絲網(wǎng)，在自然條件下飼養(yǎng)。待松褐天牛成蟲羽化后，選擇生理一致的成蟲作為試蟲。不同寄主植物為馬尾松、濕地松和雪松3種樹種枝條。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 成蟲壽命與繁殖的觀測(cè) 在室內(nèi)的自然條件下，將同一天羽化的4對(duì)雌雄成蟲配對(duì)放入50 cm×50 cm×50 cm的木制養(yǎng)蟲籠內(nèi)，并提供水培1～2年生的單種寄主植物新鮮枝條作為食料，每3 d更換食料和清水。每種寄主植物重復(fù)6籠。每個(gè)養(yǎng)蟲籠的成蟲飼養(yǎng)5 d后，各自籠內(nèi)放入直徑為3～5 cm、長(zhǎng)40 cm的單種寄主枝段供成蟲產(chǎn)卵，在籠內(nèi)的四角各放1根產(chǎn)卵枝段，且木段的上端用封口膜包好以及下端插入盛清水的小玻璃瓶中。產(chǎn)卵枝段放入后，每天檢查是否有刻槽。首次發(fā)現(xiàn)產(chǎn)卵枝段上有刻槽后，每3 d更換產(chǎn)卵枝段和清水，并記錄成蟲刻槽日期、刻槽數(shù)、產(chǎn)卵量和死亡日期。成蟲產(chǎn)卵行為觀察到雌成蟲不再產(chǎn)刻槽為止，成蟲壽命觀察到成蟲死亡為止。

1.2.2 卵孵化 用嫁接刀將產(chǎn)卵枝段上的刻槽取出卵粒后，先用酒精浸洗消毒，再用清水清洗，反復(fù)2次，最后將卵粒置于培養(yǎng)皿內(nèi)保濕。將上述有卵粒的培養(yǎng)皿放置在人工氣候箱內(nèi)(溫度為25 ℃、RH75 %及避光條件下)飼養(yǎng)，每天上午8: 00檢查其孵化情況，記錄卵孵化天數(shù)、孵化率。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均采用SPSS20.0軟件進(jìn)行分析。各處理平均值經(jīng)過方差分析后，用LSD進(jìn)行差異顯著性分析(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 松褐天牛成蟲在不同寄主植物上的壽命

不同寄主植物對(duì)松褐天牛成蟲壽命有明顯影響，但對(duì)雌雄成蟲壽命的影響程度有所不同(表1)。對(duì)于雌成蟲，取食馬尾松的壽命最長(zhǎng)，平均為63.13 d，顯著長(zhǎng)于取食濕地松和雪松的壽命(F=68.517；df=2，69；P<0.0001)；對(duì)于雄成蟲，取食馬尾松和濕地松的壽命平均分別為59.04、54.13 d，顯著長(zhǎng)于取食雪松的壽命(F=74.120；df=2，69；P<0.0001)，但前兩者之間無顯著差異(F=2.740；df=1，46；P=0.105)。

2.2 松褐天牛成蟲在不同寄主植物上的繁殖

如表2所示，在3種寄主植物中，松褐天牛雌成蟲在馬尾松上的產(chǎn)卵前期最短，為14.83 d；雪松次之，為15.17 d；在濕地松上的產(chǎn)卵前期最長(zhǎng)，為17.67 d；不同寄主植物對(duì)松褐天牛雌成蟲的產(chǎn)卵前期有一定的影響，但影響并不顯著(F=1.154，df=2，15；P=0.342)。取食馬尾松的每雌平均刻槽數(shù)和平均產(chǎn)卵量分別為150.17個(gè)、108.83粒，均顯著高于取食濕地松和雪松的(刻槽數(shù)：F=199.024，df=2，15；P<0.0001)(產(chǎn)卵量：F=189.802，df=2，15；P<0.0001)。取食馬尾松和雪松的每槽卵量均顯著高于取食濕地松的每槽卵量(F=9.596；df=2，15；P<0.002)，但前兩者之間無顯著差異(F=2.669；df=1，10；P=0.133)。

表1 松褐天牛成蟲在不同寄主植物上的壽命

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同一列中不同字母表示差異顯著(P<0.05，LSD)；下同。

Note: Data are means ± SD. Data followed by different letters within a column indicated significant difference(P<0.05，LSD).The same as below.

表2 松褐天牛成蟲在不同寄主植物上的繁殖

表3 不同寄主植物對(duì)松褐天牛卵孵化以及每雌子代幼蟲數(shù)的影響

2.3 不同寄主植物對(duì)松褐天牛卵孵化以及每雌子代幼蟲數(shù)的影響

由表3可以看出，馬尾松、濕地松、雪松3種不同的寄主植物對(duì)松褐天牛卵孵化歷期、卵孵化率及子代幼蟲數(shù)均有影響。取食馬尾松、濕地松、雪松的卵孵化歷期分別為4.65、4.68、4.95 d，三者之間無顯著差異(F=1.469；df=2，177；P=0.233)。取食馬尾松的卵孵化率(87.36 %)和取食濕地松的卵孵化率(87.08 %)均顯著高于取食雪松的卵孵化率(6.73 %)(F=280.254；df=2，51；P<0.0001)，但前兩者之間無顯著差異(F=0.051；df=1，34；P=0.823)。取食雪松的每雌子代幼蟲數(shù)量最少，只有2.20頭，顯著低于取食馬尾松和濕地松的(F=662.977；df=2，15；P<0.0001)；取食馬尾松的每雌子代幼蟲數(shù)量最多，為95.05頭，顯著高于取食濕地松的(F=39.285；df=1，10；P<0.0001)。

3 討 論

昆蟲種群的生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖受到多方面因素的影響。對(duì)于害蟲來說，寄主植物的種類在植食性昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育及繁殖上起著關(guān)鍵性作用。特別是對(duì)于成蟲期補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的昆蟲來說，成蟲期寄主植物的質(zhì)量直接影響昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育及種群數(shù)量，這在很多研究中已經(jīng)得到證實(shí)[13-16]。本研究結(jié)果表明，不同寄主植物對(duì)松褐天牛的繁殖具有顯著影響。松褐天牛成蟲取食馬尾松的壽命最長(zhǎng)，產(chǎn)卵前期最短，因而所產(chǎn)的刻槽數(shù)和卵量也最多，進(jìn)而孵化率最高和每雌子代幼蟲數(shù)量最多，顯著高于其他兩個(gè)樹種的。這與林長(zhǎng)春等[11]、Zhang[17]報(bào)道松褐天牛雌成蟲壽命長(zhǎng)能顯著提高其繁殖力相一致。松褐天牛取食馬尾松能提高其壽命和生殖力，這種生存對(duì)策可能是松褐天牛在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的對(duì)自身種群繁衍最有利的方式。

本研究還發(fā)現(xiàn)，松褐天牛成蟲取食雪松后并在其上產(chǎn)卵，其壽命、刻槽數(shù)、產(chǎn)卵量和孵化率都比較低，但是每雌子代幼蟲仍然有一定的數(shù)量，平均為2.20頭。張永慧[18]等報(bào)道松褐天牛取食雪松并能其上面產(chǎn)卵，并且能在雪松上孵化并取食，這與本研究的結(jié)果相一致。而任驥[19]研究表明用新鮮雪松枝條喂養(yǎng)成蟲，成蟲在數(shù)日內(nèi)全部死亡，并且不能產(chǎn)卵；柴希民等[20]報(bào)道松褐天牛能在健康的雪松上產(chǎn)卵刻槽，但幼蟲不能孵化；Fan[21]也報(bào)道雪松不能完全適合于松褐天牛的整個(gè)生活史，這些與本研究的結(jié)果有一定差異。取食雪松后，松褐天牛每雌子代幼蟲數(shù)量少的具體原因尚不明確，仍需要進(jìn)一步深入的研究。

4 結(jié) 論

馬尾松對(duì)松褐天牛壽命和生殖力有顯著的提高作用，在室內(nèi)大規(guī)模飼養(yǎng)松褐天牛時(shí)，采用馬尾松飼養(yǎng)松褐天牛有利于其繁殖。