板栗雪片象成蟲夏季活動習(xí)性研究

程義明林彩麗張彥龍楊春材程林程歡歡

(1.安徽省舒城縣利民農(nóng)民專業(yè)合作社，安徽舒城 231340；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護研究所，北京 100091；3.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院，安徽合肥 230036)

板栗Castanea mollissima是我國重要的經(jīng)濟林樹種之一，種植范圍很廣，果實營養(yǎng)豐富，味美可口，深受國內(nèi)外廣大消費者喜愛。板栗種植是許多地方的支柱性產(chǎn)業(yè)，板栗生產(chǎn)在山區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展中扮演著不可替代的角色，也是農(nóng)民脫貧致富奔小康的重要途徑[1]。

板栗雪片象Niphades castaneaChao又稱栗雪片象，屬鞘翅目Coleoptera象甲科Curculionidae，廣泛分布于我國各板栗生產(chǎn)區(qū)[2]，成蟲取食板栗花序、栗苞、幼芽、嫰枝、葉柄等，幼蟲蛀食栗苞、栗實，切斷栗實基座的水分、養(yǎng)分輸導(dǎo)組織，致使栗苞提前脫落而造成板栗減產(chǎn)，常減產(chǎn)30%，嚴重者達60%以上[3]，嚴重影響板栗產(chǎn)量和質(zhì)量。隨著板栗栽培面積的擴大和掛果植株數(shù)量的增加，該蟲的發(fā)生和危害有加重趨勢[4]。目前對板栗雪片象的防治，缺乏物理防治、生物防治等多種防治措施的協(xié)調(diào)配套應(yīng)用[5]。由于幼蟲發(fā)生在栗苞內(nèi)部，且羽化期長，成蟲脫苞上樹的時間不整齊，化學(xué)防治有困難[6]，該蟲產(chǎn)生抗藥性后，即使選用高毒、高殘留農(nóng)藥并增加施藥次數(shù)(一般5～6次，最高可達10次)，防治效果也均不理想[7]，且過度使用化學(xué)農(nóng)藥易帶來嚴重的“3R”問題。

筆者進一步研究其生物學(xué)習(xí)性和發(fā)生特點，尋找可持續(xù)的害蟲行為調(diào)控措施。利用板栗林晴天與陰天氣溫和光照的不同，以及地表土壤的縫隙洞穴與地面溫度和光線的不同，調(diào)查該蟲活動習(xí)性。通過設(shè)置較高溫度和較強光照的處理，與栗園自然狀況不同，對該蟲行為表現(xiàn)開展對比試驗。通過研究，進一步掌握該蟲對溫度、熱、光等物理條件的反應(yīng)，為采用物理方法防治該蟲奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 安徽省舒城縣河棚鎮(zhèn)板栗種植區(qū)屬于安徽板栗適宜栽植區(qū)和主產(chǎn)區(qū)，處于大別山余脈，坡度平緩，海拔120～200 m，土壤為花崗巖母質(zhì)分化而成的礫質(zhì)壤土，土層厚30～60 cm，肥力中等，pH值4.5～6.5。該地屬亞熱帶溫潤性季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫15.0～15.4℃，年平均降雨量1 250～1 350 mm，無霜期210～230 d，陽光充足。試驗板栗品種為蜜蜂球，樹齡29 a(1990年栽植)，栗園郁閉度0.7。

1.2 試驗材料 WNG-01玻璃棒式溫度計，常州鑫旺儀表有限公司；DP久量LED-9087A雙功能充電式手電筒，廣州久量股份有限公司；楚迪牌恒溫型中號烘鞋器，上海楚迪有限公司。

1.3 成蟲調(diào)查

1.3.1 調(diào)查時間 成蟲調(diào)查分別在晴天和陰天開展，以1個晴天和相鄰的1個陰天為1組對比，重復(fù)調(diào)查3次，共調(diào)查6 d。晴天、陰天是根據(jù)天氣情況，從6月15日至7月31日期間選取，且每組對比的晴天和陰天盡量靠近。晴天指從日出至調(diào)查(或試驗)操作結(jié)束的時間，距離試驗地2 km以內(nèi)的上空無云，陽光直射地面；陰天指從日出至調(diào)查(或試驗)操作結(jié)束的時間，距離試驗地2 km以內(nèi)的上空被云覆蓋，陽光未直射地面。每日調(diào)查從10∶00 a.m.開始。

測算每組對比晴天與陰天栗園溫差，分析栗園氣溫在晴天與陰天是否存在差異。測量栗園氣溫的時刻為 9∶30 a.m.。

1.3.2 調(diào)查范圍 在調(diào)查地內(nèi)按棋盤式取樣方法，抽取10株板栗樹作為樣樹，分別調(diào)查每個樣株樹冠和樹干周圍地表成蟲數(shù)量。統(tǒng)計樹冠1 a生的枝、葉、花、果上成蟲個數(shù)；在距離樣樹樹干皮層0.5 m范圍內(nèi)的地表，統(tǒng)計(暴露于視線中的)地面的成蟲數(shù)；在地表土壤的縫隙、洞穴中和枯枝落葉等物下面，統(tǒng)計成蟲個數(shù)。分別統(tǒng)計晴天和陰天各樣樹樹冠和樹干周圍地表成蟲數(shù)，計算有蟲株率和蟲口密度，分析晴天、陰天對板栗雪片象成蟲活動的影響。地表指土地的外表層及附著的枯枝落葉，具有一定厚度；地面指土地的表面，是幾何學(xué)的面。

樹冠有蟲株率(%)＝有蟲樣樹株數(shù)/調(diào)查樣樹總數(shù)×100；地表有蟲株率(%)＝地表有蟲株數(shù)/調(diào)查樣樹總數(shù)×100；樹冠蟲口密度＝樹冠成蟲總數(shù)/調(diào)查樣樹總數(shù)；地表蟲口密度＝地表成蟲總數(shù)/調(diào)查樣樹總數(shù)。

1.4 溫度監(jiān)測 按“1.3.2”的方法設(shè)置樣樹35株，晴天9∶45 a.m.開始，在距離樹干皮層0.5 m范圍地表查看，尋找成蟲及其躲藏處，發(fā)現(xiàn)成蟲后立即測量其躲藏處的溫度，接著測量躲藏處旁的地面溫度，發(fā)現(xiàn)1只成蟲，測量1處溫度，并計算躲藏處與地面的溫差；同時查看地面有無成蟲。統(tǒng)計樣樹周圍地表的成蟲躲藏處個數(shù)、溫度低于地面的躲藏處個數(shù)、躲藏處與地面溫差、成蟲總數(shù)。

躲藏處與地面溫差＝地面溫度-躲藏處溫度；平均溫差＝躲藏處與地面溫差的代數(shù)和/調(diào)查躲藏處總數(shù)。

1.5 溫度對板栗雪片象成蟲躲藏的影響 調(diào)查連續(xù)5個晴天都有成蟲躲藏的靠近地面的樹皮裂縫或凹陷，將1株板栗樹及周圍地表作為1個試驗小區(qū)，共取26個，在樹皮裂縫或凹陷的側(cè)面設(shè)置烘鞋器。

將烘鞋器的指示燈拆除，讓散熱片正對著樹皮裂縫或凹陷，且距離樹皮裂縫或凹陷1.5 cm；用紙板等物圍護住烘鞋器，為其擋風(fēng)，讓散熱片與樹皮裂縫或凹陷之間熱量的逸出均勻，保持熱平衡及樹皮裂縫或凹陷內(nèi)腔氣溫的穩(wěn)定，升溫至30～35℃。

試驗在晴天開展，5∶00 a.m.—11∶00 a.m. 烘鞋器處于通電狀態(tài)為升溫處理；斷電狀態(tài)為對照處理。1個試驗小區(qū)為1個升溫處理或1個對照，設(shè)13個升溫處理和13個對照，試驗小區(qū)采用對比排列，重復(fù)試驗5次。每天9∶45 a.m.查找每個試驗小區(qū)的樹皮裂縫或凹陷，有無成蟲及其個數(shù)；測量裂縫氣溫。分別統(tǒng)計處理與對照的成蟲數(shù)，計算有蟲株率和藏蟲密度；計算每次試驗的裂縫平均氣溫。

有蟲株率(%)＝有蟲植株數(shù)/調(diào)查植株總數(shù)×100；藏蟲密度＝植株躲藏成蟲總數(shù)/調(diào)查植株總數(shù)。

1.6 光照對板栗雪片象成蟲躲藏的影響 調(diào)查連續(xù)5個晴天都有較多成蟲躲藏于土壤縫隙或洞穴的樹干周圍地表，將1株板栗樹的樹干周圍地表作為1個試驗小區(qū)，共20個，每個設(shè)置1個樣方，每個樣方應(yīng)含有3～6頭成蟲躲藏的土壤縫隙或洞穴，在樣方上方設(shè)置手電筒。

手電筒燈頭距地面0.5 m，光照能射入土壤縫隙或洞穴內(nèi)腔，使其光亮度與7月17日8∶00 a.m.(晴天)板栗樹下的地面光亮度大體一致。

晴天5∶15—11∶00 a.m.手電筒處于亮燈狀態(tài)為光照處理；熄燈狀態(tài)為對照處理。試驗設(shè)10個光照處理和10個對照，采用對比排列，重復(fù)試驗4次。每天9∶45 a.m.后調(diào)查土壤縫隙、洞穴有無成蟲及其個數(shù)。分別統(tǒng)計處理和對照的成蟲數(shù)，計算有蟲樣方率和樣方藏蟲密度，分析較強光照對板栗雪片象成蟲躲藏的影響。

有蟲樣方率(%)＝有蟲樣方個數(shù)/調(diào)查樣方總數(shù)×100；樣方藏蟲密度＝樣方躲藏成蟲總數(shù)/調(diào)查樣方總數(shù)。

1.7 數(shù)據(jù)分析 試驗所得數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2016處理，用DPS 6.55進行方差分析和回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 晴天與陰天對成蟲活動的影響 晴天與陰天時栗園內(nèi)氣溫存在差異。第1，2，3組的晴天比陰天高4.9，6.4，4.7℃，晴天時栗園氣溫比陰天時平均高5℃。

在晴天和陰天樹冠上成蟲蟲口密度均與氣溫呈負相關(guān)關(guān)系，即隨著氣溫上升而減小，相反地表的蟲口密度與氣溫呈正相關(guān)關(guān)系，即隨著氣溫上升而增大(圖1)。

圖1 不同位置的成蟲蟲口密度隨溫度的變化Fig.1 Adult insects density at different locations with changes of temperature

天氣條件對樹冠和地表蟲口密度均存在極顯著的影響，陰天時樹冠上的蟲口密度極顯著高于陰天地表及晴天時的樹冠和地表的蟲口密度，晴天時地表蟲口密度極顯著高于晴天樹冠及陰天地表的蟲口密度，而晴天時樹冠和陰天時地表的蟲口密度無顯著差異(表1)。

表1 不同天氣下成蟲分布情況Tab.1 Distribution of adult insects in different weather conditions

晴天與陰天比較可知:陰天樹冠有蟲株率比晴天增加83.33%，樹冠蟲口密度是晴天的40.74倍，陰天樹冠有蟲株率比地表有蟲株率增加86.67%，表明陰天成蟲主要在樹冠上。晴天地表有蟲株率比陰天增加73.34%，地表蟲口密度是陰天地表蟲口密度的30倍，晴天地表有蟲株率比樹冠有蟲株率增加70%，表明晴天大多數(shù)成蟲轉(zhuǎn)移到地表。

2.2 板栗雪片象成蟲躲藏處的特征 板栗雪片象成蟲較活潑，爬行迅速，攀沿力強，飛翔力弱，主要靠爬行上下樹[7]。晴天大多數(shù)成蟲從樹冠轉(zhuǎn)移到地表，順著樹枝、樹干向下爬行到地表后躲藏不動。在35株樣樹周圍地表有成蟲躲藏處113個(成蟲共141頭)，每個躲藏處的溫度都低于地面，躲藏處與地面溫差為0.9～1.6℃，平均溫差為(1.21±0.12)℃。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，晴天和陰天板栗雪片象成蟲均不出現(xiàn)在地面，而是在土壤縫隙、洞穴中和枯枝落葉等物下躲藏，表明板栗雪片象成蟲具有喜歡在相對涼爽的地方躲藏的習(xí)性。

2.3 溫度對成蟲躲藏的影響 在5次重復(fù)試驗中，烘鞋器升溫處理的裂縫氣溫均比對照的高約8℃。升溫處理的樹皮裂縫或凹陷無成蟲躲藏，而對照有蟲株率為90.77%，藏蟲密度為1.46頭/株。試驗小區(qū)的樹皮裂縫或凹陷處，對照的藏蟲密度極顯著高于升溫處理的(df＝9，129；F ＝28.99；P＝0.0001)。由此可見，升溫處理可使有蟲株率降低至0，表明成蟲不喜歡在相對熱的地方躲藏。

2.4 光照對成蟲躲藏的影響 采用手電筒光照成蟲躲藏處后，調(diào)查發(fā)現(xiàn)對照的樣方藏蟲密度極顯著大于光照處理的(df＝7，79；F ＝22.89；P＝0.0001)。 光照能將有蟲樣方率從92.50%降低至0%，樣方藏蟲密度從2.18頭/樣方減少到0頭/樣方。這一結(jié)果表明成蟲不喜歡在相對明亮的地方躲藏，光照處理對成蟲的躲藏有顯著的阻礙作用。

3 結(jié)論與討論

板栗雪片象成蟲有一個重要的行為表現(xiàn)，在地表會尋找相對涼爽黑暗的地方躲藏。調(diào)查結(jié)果表明，成蟲躲藏的土壤縫隙、洞穴或枯枝落葉等處比地面溫度低，相對涼爽，同時明顯比地面相對黑暗，表明該蟲不喜歡相對熱和明亮的地方。

成蟲另一個重要行為表現(xiàn)，在氣溫高和光照強時會離開樹冠爬行到地表。6月中旬的皖西地區(qū)旬平均氣溫已達25.0℃[8]，氣溫高，光照強。這個時期，晴天，樹冠比地表溫度高很多，光線也更強。對成蟲調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在6月15日以后，當(dāng)白天是陰天時，成蟲主要在樹冠上；白天是晴天時，則大多數(shù)成蟲要離開樹冠爬行到地表躲藏。晴天與陰天每組對比的栗園氣溫，總是晴天的相對較高。晴天樹冠及整個栗園的光線，顯然比陰天相對較強。成蟲在晴天和陰天的不同行為，主要與氣溫和光照有關(guān)。昆蟲板栗雪片象屬于變溫動物，其體溫取決于環(huán)境溫度的變化，其自身能夠調(diào)節(jié)體溫的幅度微小，環(huán)境溫度的變化必然直接影響板栗雪片象體內(nèi)的新陳代謝的生理過程[9]；成蟲的最適溫區(qū)為15～20℃，當(dāng)溫度高于38℃時，會很快死亡[6]。昆蟲具有不同的溫度感受器來感知周圍環(huán)境中的溫度變化，并通過自身的運動去主動選擇對其最有利的環(huán)境溫度[10]。氣溫是引起成蟲這些行為表現(xiàn)的重要原因。從光照因素看，生活在郁閉林帶中的昆蟲，習(xí)慣于弱光，若光照增強，其活動就會受到抑制；光的強度可以影響昆蟲的行為[9]。成蟲離開樹冠爬行到地表躲藏，其原因之一是不能承受樹冠上強烈的陽光。6月18日晴天氣溫27.3℃，接近7月8日陰天的氣溫26.9℃，但晴天的樹冠蟲口密度遠小于陰天，這也表明光照對成蟲行為有顯著影響。

防治該蟲時，可設(shè)置含有相對涼爽黑暗腔室的器具，放置于板栗樹干旁的地表來誘捕該蟲，再利用該蟲的假死性進行收集處理。

本研究可為采用器具的方法防治板栗雪片象提供參考，但從生物學(xué)理論研究以及板栗雪片象精準(zhǔn)防控角度看，激發(fā)成蟲離開樹冠到地表躲藏行為的氣溫、陽光照度以及此氣溫、光照持續(xù)時長等問題還有待進一步研究。