遠東龜鐵甲的生活史和種群動態(tài)研究

張志林李國軍侯建利姜雄高愛軍段立清

(1.烏蘭察布市森林病蟲害防治檢疫站，內蒙古烏蘭察布 012000；2.內蒙古自治區(qū)森林病蟲害防治檢疫站，內蒙古呼和浩特 010010；3.內蒙古農業(yè)大學林學院，內蒙古呼和浩特 010010)

白樺Betula platyphylla屬樺木科Betulaceae樺木屬Betula，是森林先鋒樹種之一，廣泛分布在我國的東北、華北、西北及西南地區(qū)，有喜光、耐低溫、氣候適應性強等特點[1]。該樹種樹形優(yōu)美、生長迅速，是中國北方主要園林木本觀賞植物，材質優(yōu)良，是造林重要的樹種之一，也是一種重要的工業(yè)用材樹種[2]。

2016 年，在內蒙古自治區(qū)大青山國家級自然保護區(qū)發(fā)現(xiàn)食葉害蟲遠東龜鐵甲Cassidispa relictaMedvedev，1957。該蟲主要危害天然次生白樺林，造成葉片潛痕斑駁、枯黃，影響光合作用和生態(tài)景觀[3]。該蟲為中國新紀錄種，屬葉甲總科 Chrysomeloidea鐵甲科Hispidae鐵甲亞科Hispinae鐵甲族Hispini龜鐵甲屬Cassidispa[4]。該屬全世界共有8種，主要分布于中國、俄羅斯、安哥拉、剛果等地。我國現(xiàn)分布有5種，分別為遠東龜鐵甲、晉龜鐵甲Cassidispa bipuncticollis、藏龜鐵甲Cassidispa femoralis、滇龜鐵甲Cassidispa maderi以及黑龜鐵甲Cassidispa mirabilis[4-7]。遠東龜鐵甲在內蒙古自治區(qū)大青山自然保護區(qū)內發(fā)生面積約1萬hm2，集中分布在烏蘭察布市卓資縣的上高臺林場、包頭市土默特右旗和呼和浩特市武川縣等地的林場，并有向白樺其他分布區(qū)域蔓延的趨勢。研究其生物學及發(fā)生規(guī)律，可為有效控制其發(fā)生提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 生活史調查

1.1.1 越冬死亡率調查 2018年5月初，在內蒙古烏蘭察布市卓資縣上高臺林場山地，從山麓開始向上，每5 m處設一個采樣點，共設11個采樣點，從坡底向坡頂依次編號1～11。采集白樺枯枝落葉，并將枯枝落葉分上下2層裝袋，帶回實驗室。將上層葉片散落在地面，下層葉片層層疊加，模擬林間環(huán)境飼養(yǎng)遠東龜鐵甲，待其成蟲羽化。

1.1.2 飼養(yǎng)觀察 從野外定點采集有遠東龜鐵甲的白樺枝條，裝入袋中，觀察雌雄數(shù)量，記錄不同高度層枝條有蟲數(shù)。將枝條洗干凈，插入有水燒杯中，枝條穿過硬紙蓋，罩上30 cm高的透明圓桶，接入5頭雌蟲和5頭雄蟲，桶口蓋上紗布，用橡皮筋固定，防止遠東龜鐵甲逃逸。定時檢查產卵量，并更換新鮮枝條。

1.2 種群動態(tài)規(guī)律調查 于2018年5月中旬，定點、定時調查。從野外采集50 cm長的白樺枝條5～10枝，室內檢查，記錄每個枝條葉片上的卵、幼蟲和成蟲數(shù)量。

2 結果與分析

2.1 生活史 在內蒙古卓資縣遠東龜鐵甲1 a發(fā)生1代，以老熟幼蟲隨潛入的葉片飄落在樹冠下越冬，翌年4月中下旬開始化蛹，蛹期25 d左右，成蟲始見期為5月中下旬，羽化期持續(xù)80 d左右，6月上旬開始產卵，卵期約20 d，幼蟲始見期為6月底，7月中旬進入高峰期，9月上旬幼蟲老熟，10月初開始隨落葉越冬，幼蟲期9個月。

2.2 生物學特性 成蟲只做短距離飛行，壽命約43 d，雄蟲壽命較雌蟲短。成蟲咬食葉片正面和葉肉補充營養(yǎng)，形成不規(guī)則條狀取食痕，危害較重時葉片枯萎。成蟲羽化后15 d左右開始產卵，產卵時咬破葉背表皮成一小洞，卵產于小洞內，每次1粒，產后由產卵管排出膠質物質封固。卵剛產時為半透明乳白色，逐漸變褐色。每雌蟲平均產卵113粒。初孵幼蟲潛于葉片上下表皮，在產卵點附近取食葉肉，隨后擴展其潛道并形成黃色不規(guī)則帶狀斑塊，隨著蟲齡增加，取食量明顯增大，幼蟲危害葉面積2～10 cm2，當幼蟲在原葉片食料不足時，會轉移到鄰近葉片[5，8-10]。 幼蟲 4齡，1齡歷期約 9 d、2齡15 d、3齡17 d，以4齡幼蟲越冬。

2.3 越冬及死亡率 在不同場所遠東龜鐵甲越冬的幼蟲和成蟲羽化數(shù)量不同(表1)。遠東龜鐵甲集中在較潮濕的枯枝落葉下層兩葉片疊加層越冬，每50片葉片平均蟲數(shù)為15.8頭，少量在較干燥的枯枝落葉上層，50個葉片有蟲數(shù)為3.1頭；而且遠東龜鐵甲在山坡中下部的落葉層越冬幼蟲和成蟲羽化數(shù)量多。越冬幼蟲死亡率較高，越冬后成蟲平均羽化率為20.7%。

表1 遠東龜鐵甲在不同越冬場所的幼蟲和成蟲羽化數(shù)量Tab.1 Number of larvae and emerged adults of C.relicta in different overwintering sites

2.4 種群動態(tài)規(guī)律及發(fā)生危害程度 經調查，該幼 蟲為潛葉危害型，成蟲和幼蟲危害期較長，受危害較重區(qū)域平均幼蟲蟲口密度約112頭/50 cm枝條，平均每片葉片上有3頭，最多達到7頭；卵平均約198粒/50 cm枝條，平均每片葉片上產卵為4.5粒，最多有8粒。

由圖1可見，卵的數(shù)量從6月中下旬開始劇增，一直到7月中旬達到最高，之后數(shù)量逐漸下降。幼蟲數(shù)量6—8月增長迅速，8月中旬達到最高，之后減少。成蟲數(shù)量6—7月緩慢增加，到7月中旬為最大值，之后到9月相對緩慢減少。

圖1 各蟲態(tài)數(shù)量動態(tài)Fig.1 The quantity dynamic at different stage

白樺葉片受害程度隨遠東龜鐵甲危害時間而增加(圖2)，6月中旬葉片受害率達30%，7月葉片受害率可達80%，6月到7月中下旬成蟲、幼蟲共同危害，到9月初葉片受害率最大。

圖2 白樺葉片受害率隨時間的變化Fig.2 The damage rate change of B.platyphylla leaves with date

2.5 天敵 在調查中，觀察發(fā)現(xiàn)遠東龜鐵甲的天敵有蜘蛛、卵寄生蜂和寄生蠅，平均寄生率達17.3%。

3 結論與討論

遠東龜鐵甲在內蒙古大青山1 a發(fā)生1代，4月中下旬開始化蛹，5月中旬出現(xiàn)成蟲，6月上旬產卵，6月底孵化幼蟲，幼蟲4齡，10月初開始下樹越冬，發(fā)現(xiàn)天敵3種。越冬后，活卵及活幼蟲占卵及幼蟲總數(shù)不到1%，越冬死亡率高，死亡原因需進一步調查，推測這可能與幼蟲越冬場所的濕度相關，濕度越小，存活率越低。葉片危害程度自7月開始嚴重，9月達到最大。對該害蟲的防治應在6月中、下旬進行，這時遠東龜鐵甲對白樺葉部的危害尚輕。防治應選擇生物類農藥，如0.5%苦參堿水劑、6%魚藤酮微乳劑等藥劑[11-12]。但對于大青山自然保護區(qū)天然樺樹林害蟲的防治，應注重以生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復和調節(jié)為主，加強生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性的研究，發(fā)現(xiàn)和保護遠東龜鐵甲的天敵，目前發(fā)現(xiàn)的3種天敵還需進一步確定種名，了解其生物學特性及保護利用技術。

遠東龜鐵甲的研究目前尚處于初級階段，對于生活史方面的研究仍需進一步深入，特別是該蟲食性尚不清楚，危害樹木種類沒有準確記載，研究遠東龜鐵甲與其寄主的關系有利于指導防治工作。該蟲卵的孵化率較低，可能與天敵寄生有關，尚需進一步觀察研究。對該害蟲的生物防治措施有待進行大量的防治試驗，篩選最有效的防治方法，為今后防治遠東龜鐵甲提供可鑒之道。