武漢地區(qū)星天牛生物學特性及綠色防控技術(shù)

王志華 毛潤萍 于靜亞 董立坤 劉超 譚淑娟 裴張新

摘 要：為摸清星天牛在武漢地區(qū)發(fā)生規(guī)律，有效控制星天牛危害，對星天牛生物學特性及綠色防控技術(shù)進行了研究。結(jié)果表明，星天牛在武漢地區(qū)兩年發(fā)生1代，成蟲羽化高峰期集中在5月下旬～6月上旬，產(chǎn)卵高峰期在6月下旬至7月中旬，幼蟲孵化高峰期在7月中下旬。幼蟲期長達10個月，至11月上旬越冬。綠色防控技術(shù)對降低星天牛的發(fā)生具有顯著效果，經(jīng)2018年10月至2020年10月連續(xù)2年防治，首義廣場和動物園星天牛有蟲株率減退率分別為92.89%和68.05%，株均蟲孔減退率分別為54.71%和89.51%。該研究結(jié)果為星天牛的種群動態(tài)監(jiān)測和標準化綠色防控提供了理論與技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：星天牛;生物學特性;發(fā)生規(guī)律;綠色防控

中圖分類號：S433.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A

Biological Characteristics and Eco-friendly Control Technique of Anoplophora chinensis in Wuhan

WANG Zhihua，MAO Runping，YU Jingya，DONG Likun*，LIU Chao，TAN Shujuan，PEI Zhangxin

（Wuhan Institute of Landscape Architecture，Wuhan，Hubei 430081，China）

Abstract：To determine the occurrence pattern of Anoplophora chinensis in Wuhan and effectively reduce its damage，the biological characteristics and eco-friendly control techniques were studied. The results showed that A. chinensis occurred once a year in Wuhan，across 2 years. Adult emergence peak was from late May to early June，spawning peak was from late June to mid July，while larva hatching peak occurred in mid and late July. Larval stage persisted for 10 months until overwintering in early November. Eco-friendly control technique had a significant effect on reducing the occurrence of A. chinensis. Through prevention and control from October 2018 to October 2020，the infection rates of A. chinensis on trees in Shouyi Square and Wuhan Zoo were reduced by 92.89% and 68.05%，respectively，and the average decrement of insect population were 54.71% and 89.51%，respectively. The results can provide theoretical and technical support for population dynamics monitoring and control strategy of A. chinensis.

Key words：Anoplophora chinensis;biological characteristics;occurrence pattern;eco-friendly control

星天牛（Anoplophora chinensis）屬于鞘翅目（Coleoptera）天?？疲–erambycidae）星天牛屬（Anoplophora），為亞洲本土的林木鉆蛀性害蟲，也是長江中下游地區(qū)林木的重要蛀干害蟲，其分布極廣，在我國河北、浙江、湖北、海南等20多個省市皆有分布記錄[1]。國外主要分布于日本、緬甸、印尼、馬來西亞等[2]。在國內(nèi)，星天牛被列入危險性林業(yè)有害生物名單，在國際上已被北美地區(qū)和歐洲多個國家列為重點檢疫對象[3-5]。

星天牛食性雜，寄主廣泛，可危害26科40屬100多種植物，其中懸鈴木、柳樹、楊樹、欒樹、石楠、美國紅楓等深受其危害[6-9]。有報道顯示星天牛在我國南方的柑橘園區(qū)和木麻黃防護林帶發(fā)生嚴重[10]。據(jù)調(diào)查，近年來武漢地區(qū)星天牛的危害和種群數(shù)量呈上升趨勢。僅漢口江灘、漢陽江灘、紫陽公園、四美塘公園、洪山廣場等多個公園綠地內(nèi)有大量柳樹、石楠、欒樹等植物被星天牛危害致死。懸鈴木作為武漢主要行道樹之一，種植量達10.7萬余株。在江岸區(qū)、硚口區(qū)、武昌區(qū)等發(fā)生嚴重地區(qū)的懸鈴木上星天牛有蟲株率可達90%以上。星天牛以幼蟲鉆蛀取食樹木主干、大枝的韌皮部和木質(zhì)部，下可蛀達根部。嚴重時在樹干內(nèi)蛀成許多蟲道，可造成樹木生長衰弱，樹體衰亡進而枯死。由于星天牛為害隱蔽，以及監(jiān)測不到位、防治不及時等原因，加劇了星天牛的擴散與危害，不僅對城市景觀造成了嚴重影響，而且?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟損失[11]。

目前，關(guān)于星天牛的防治多是采用單一的防治措施，且具有局限性。傳統(tǒng)的人工防治效果較好，但費時費力，通常應(yīng)用于發(fā)生初期及小范圍防治?；瘜W防治能夠快速降低天牛蟲口密度。王方曉等用75%吡蟲啉灌根防治紅楓苗圃內(nèi)星天牛，一年后防治效果能達100%[12]。但化學防治對環(huán)境污染較大且無法達到持續(xù)控制的目標，只適合于應(yīng)急防治。生物防治環(huán)保且無污染。杜開書等用川硬皮腫腿蜂防治柳樹星天牛，其寄生率可達43.63%。釋放花絨寄甲卵后，光肩星天牛幼蟲的蟲口減退率達90%[13，14]。由于天牛具有生命周期長、隱蔽性強、危害嚴重等特點，僅通過單一的化學防控或生物防治措施均難以有效控制，因此其防控工作一直都是比較棘手的難題。62239B13-BDF3-4947-BE2F-43C3ED591622

綠色防控技術(shù)是以生物防治技術(shù)為主，將多種“綠色”化的防治措施作為化學農(nóng)藥的替代型技術(shù)，不僅能有效控制病蟲害的發(fā)生危害，還可緩解過量使用化學農(nóng)藥給生態(tài)環(huán)境帶來的副作用，促進生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。為此，筆者提出一套關(guān)于星天牛的綠色防控技術(shù)，有別于傳統(tǒng)的化學防治，即以生物防治（集中釋放生物天敵）為主，融合物理防治（人工掏挖幼蟲及捕捉成蟲）、化學防治（根部施藥）等多種防治措施為一體的周年防治技術(shù)。此技術(shù)需根據(jù)星天牛的生活習性及武漢地區(qū)的氣候特點實施，且針對星天牛的不同發(fā)育階段采取不同防治措施。因此，星天牛各蟲態(tài)發(fā)生時期的準確預測預報對防治工作至關(guān)重要。

目前，星天牛的研究多為綜述報道，而關(guān)于星天牛綠色防控技術(shù)尚未有報道，本研究通過對星天牛生物學特性進行研究，摸清了星天牛各蟲態(tài)生活習性、發(fā)生規(guī)律，并對多項綠色防控技術(shù)組裝集成進行防效試驗，探索其防治效果，以期為星天牛的種群動態(tài)監(jiān)測和標準化綠色防控提供理論與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

試驗所用星天牛成蟲均采自湖北省武漢市江夏區(qū)安山中試基地，基地內(nèi)懸鈴木上大面積發(fā)生星天牛危害，為試驗提供了充足的蟲源保障。成蟲于5月下旬陸續(xù)羽化出孔，收集新羽化的星天牛成蟲作為試蟲。

1.2 星天牛不同蟲態(tài)觀察

卵的觀察測量：將雌蟲刻槽產(chǎn)卵后的木段帶回實驗室，用鑷子輕輕撥開覆蓋在刻槽上的木屑，用毛筆將卵（50個）挑于培養(yǎng)皿內(nèi)，用游標卡尺測量其長、寬并拍照。

幼蟲、蛹、成蟲的觀察測量：在不同發(fā)育時期各采集50頭初孵幼蟲、老熟幼蟲、蛹及成蟲，測量其體長、體寬并拍照。成蟲先辨別雌雄，然后分別記錄蟲體大小。

1.3 星天牛生活史及生活習性觀察

為便于觀察，試驗地設(shè)在武漢市園林科學研究院圃地內(nèi)，搭設(shè)1 m×1 m×1 m養(yǎng)蟲籠若干，籠頂覆蓋塑料薄膜以防止雨水對星天牛的不利影響。將新羽化的星天牛雌、雄成蟲成對飼養(yǎng)在養(yǎng)蟲籠中，放入長80 cm，直徑15～40 cm不等的新鮮懸鈴木木段供雌成蟲刻槽產(chǎn)卵，并在養(yǎng)蟲籠內(nèi)放入新鮮的懸鈴木嫩枝供成蟲補充營養(yǎng)，重復10籠。2020年5月至2021年10月連續(xù)監(jiān)測星天牛發(fā)育進度。星天牛成蟲開始刻槽產(chǎn)卵即進入產(chǎn)卵期，每隔2 d觀察1次;幼蟲期每隔5 d觀察1次;蛹期，每隔3 d觀察1次;成蟲羽化期，每天觀察。觀察方法：卵、初孵幼蟲用刀挖開植株發(fā)生部位的皮層直接觀察。幼蟲蛀入木質(zhì)部后，在蛀孔上方30 cm處切一個1 cm左右的口子，并從上而下縱剖蟲道至見到蟲體止。

1.4 星天牛綠色防控試驗

2018年10月至2020年10月分別在武漢市首義廣場、武漢動物園開展星天牛綠色防控試驗。依據(jù)星天牛發(fā)生規(guī)律進行周年防治，連續(xù)開展2年。具體防治方法見表1。

為保護動物，動物園內(nèi)各階段均不采用藥劑防治措施，僅開展生物防治和人工物理防治。

在防治周期結(jié)束后于每年10-11月進行防效調(diào)查，以五點取樣法取樣調(diào)查，取樣株數(shù)占樹木總株數(shù)的30%以上。主要檢查樹干上排糞孔情況。根據(jù)排糞孔是否有新鮮蟲糞排出為標準，判斷天牛幼蟲死亡情況，有新鮮蟲糞排出的排糞孔數(shù)即作為蟲孔數(shù)。

統(tǒng)計有蟲株數(shù)及蟲孔數(shù)，計算有蟲株率、株均蟲孔數(shù)。以有蟲株率、株均蟲孔數(shù)的減退來衡量防治效果。計算公式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 星天牛形態(tài)特征

星天牛屬于完全變態(tài)類昆蟲，一個世代要經(jīng)歷卵、幼蟲、蛹和成蟲4個蟲態(tài)（圖1）。試驗觀察發(fā)現(xiàn)，交配后的雌成蟲將卵產(chǎn)于“T”型槽（寬約0.5 cm，長約0.8 cm，深0.2 cm）或者“一”型刻槽。

卵長5.12～6.35 mm，寬1.02～1.67 mm，長橢圓筒形，中部稍彎，初產(chǎn)時為白色，以后漸變?yōu)槿榘咨?，將孵化時為黃褐色。所產(chǎn)的卵大部分在當年孵化，未孵化的卵翌年春天很難繼續(xù)發(fā)育。

初孵幼蟲體長6.03～8 .57 mm，乳白色，頭部略顯黃色，老熟幼蟲體長45.22～67.48 mm，圓筒形，稍扁，淡黃白色。胸部肥大，前胸背板前方左右各有一黃褐色飛鳥形斑紋，后方有一塊“凸”字形大斑紋，略隆起。

蛹長約30.21 mm，離蛹，乳白色，羽化前漸變?yōu)榈S色至黑褐色，觸角細長卷曲，體似成蟲。

成蟲體長25.17～41.08 mm，體寬8.26～14.67 mm，漆黑色具金屬光澤。觸角鞭狀，雄蟲觸角長于蟲體1倍，雌蟲觸角略超過體長，第3～11節(jié)基部均有淡藍色的毛環(huán)。頭部和腹面被銀灰色和灰藍色細毛。前胸背板光滑，中瘤明顯，兩側(cè)具尖銳粗大的側(cè)刺突。鞘翅漆黑，基部密布大小不一的顆粒，表面散布15～20個白色斑點，排成不規(guī)則5橫列。

2.2 星天牛雌雄成蟲區(qū)別

星天牛雌雄成蟲主要通過觸角進行區(qū)別。首先雄蟲觸角超過體長1倍，最后一節(jié)末端黑褐色。雌蟲的觸角稍長于體，明顯短于雄蟲，最后一節(jié)末端灰藍色。其次，觸角明顯存在陰陽兩面。雌蟲的觸角陰陽兩面均一樣，皆為黑色與灰藍色相間，形成黑色與灰藍色相間的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且灰藍色略長、偏白。而雄蟲則不然，從觸角的正面（上面）看，其觸角雖有黑色與灰藍色相間的結(jié)構(gòu)，只是灰藍色略短偏藍，且并不明顯，不易區(qū)分。從背面看，其觸角并不像雌蟲那樣形成閉合的環(huán)形，而是一半黑色一半灰藍色，從背面看雄蟲的觸角呈一條黑線貫穿整個觸角。通過以上方法可以提高判定的準確率。

2.3 星天牛生活習性

星天牛自交尾后經(jīng)3～4 d取食補充營養(yǎng)便開始產(chǎn)卵，卵經(jīng)7～15 d孵化出初孵幼蟲。幼蟲孵化后先取食卵殼和刻槽內(nèi)韌皮部被黏液浸漬變色部分，幾天后在皮下取食新鮮韌皮部，蛀成不規(guī)則扁平蛀道，蛀道內(nèi)充滿蟲糞，1個月左右，幼蟲向木質(zhì)部深入2～3 cm后轉(zhuǎn)而向上蛀食坑道，并向外蛀穿形成一個排糞孔，經(jīng)排糞孔排出黃褐色蟲糞和木屑。幼蟲從孵化后便開始危害，幼蟲期可長達10個月，蟲道長20～60 cm，寬0.5～2.0 cm。9月底大部分幼蟲轉(zhuǎn)而沿原蛀道向下移動，至蛀入孔再另蛀新蛀道向下部蛀害，此時蟲糞多為木屑狀。幼蟲一般于11月上旬開始越冬，次年恢復活動后，未成熟的幼蟲仍繼續(xù)蛀食危害，成熟后化蛹。幼蟲化蛹前緊靠蛀道下端，作一寬大蛹室，并在其頂端向外開一羽化孔，直達表皮為止，再靜止不動，頭部向上，直立蛹室中化蛹。成蟲羽化后在蛹室停留數(shù)天，后咬破羽化孔上的表皮或蛹室較薄的一壁，爬出活動（圖2）。62239B13-BDF3-4947-BE2F-43C3ED591622

2.4 星天牛發(fā)生規(guī)律

經(jīng)室外飼養(yǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，星天牛在武漢地區(qū)兩年發(fā)生1代。以幼蟲在被害寄主木質(zhì)部蛀道內(nèi)越冬。越冬幼蟲于次年3月溫度回升后開始活動，4月上旬氣溫穩(wěn)定至15 ℃以上時開始化蛹，蛹期25 d左右。5月下旬化蛹基本結(jié)束，成蟲開始羽化，5月底至6月上旬為成蟲羽化高峰期，8月下旬仍有少數(shù)成蟲羽化，至10月仍可見到成蟲活動。成蟲羽化后啃食寄主嫩枝皮層補充營養(yǎng)，10～15 d后交配。成蟲可多次交配，多次產(chǎn)卵。一般于6月中上旬開始產(chǎn)卵，產(chǎn)卵高峰期在6月下旬至7月中旬，可持續(xù)至8月中旬。雌成蟲壽命40～60 d，雄成蟲30～40 d。卵期7～15 d，幼蟲自6月中下旬開始孵化，先在皮層下蛀食，后蛀入木質(zhì)部，幼蟲期長達10個月，至11月上旬越冬（表2）。

2.5 綠色防控技術(shù)對星天牛的防治效果

在首義廣場和動物園開展綠色防控技術(shù)防治星天牛，均取得顯著防效（表3）。2018年10月，防前調(diào)查顯示首義廣場內(nèi)欒樹受星天牛危害嚴重，有蟲株率為56.25%，株均蟲孔數(shù)為2.76個/株。經(jīng)過1年綜合防治后，2019年有蟲株率下降至24.80%，株均蟲孔數(shù)減少為1.35個/株，有蟲株率減退率為55.91%，株均蟲孔減退率為51.09%。2020年，第2年綜合防治完成后，有蟲株率降低至4%，株均蟲孔數(shù)減少為1.25個/株，有蟲株率減退率為92.89%，株均蟲孔減退率為54.71%，防治效果明顯。

2018年10月，防前調(diào)查顯示武漢動物園內(nèi)法桐、柳樹、欒樹受星天牛危害嚴重，有蟲株率為80.28%，株均蟲孔數(shù)為2.86個/株。經(jīng)過1年綜合防治后，2019年有蟲株率下降至57.44%，株均蟲孔數(shù)減少為1.42個/株，有蟲株率減退率為28.45%，株均蟲孔減退率為50.35%。經(jīng)過2年綜合防治后，2020年有蟲株率下降至25.65%，株均蟲孔數(shù)減少至0.30個/株，有蟲株率減退率為68.05%，株均蟲孔減退率為89.51%。防效效果穩(wěn)定并持續(xù)提高，天牛危害得到了有效控制。

3 結(jié)論與討論

明確天牛的發(fā)生規(guī)律在有效防控天牛類鉆蛀性害蟲中起著十分關(guān)鍵的作用，是發(fā)布預防和防治關(guān)鍵時期及制定科學防治策略的重要基礎(chǔ)與信息支撐^[15]。綠色防控技術(shù)是否能有效控制星天牛的發(fā)生與危害取決于能否抓住關(guān)鍵防治時期采取合理的防治措施。因此掌握各蟲態(tài)的發(fā)生規(guī)律至關(guān)重要。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，星天牛在武漢地區(qū)懸鈴木上一年發(fā)生1代，跨2年，成蟲羽化高峰期集中在5月下旬～6月上旬，產(chǎn)卵高峰期在6月下旬～7月中旬，幼蟲孵化高峰期在7月中下旬。幼蟲期長達10個月，至11月上旬越冬。懸鈴木星天牛各蟲態(tài)變化與木麻黃、柑橘星天牛報道一致^[16-19]。而陳葉平研究發(fā)現(xiàn)星天牛在普陀鵝耳櫪上一年發(fā)生1代為主，少數(shù)為三年發(fā)生2代，各蟲態(tài)變化稍早^[20]，其他生活習性基本一致。推測可能是由于研究地在舟山群島，域內(nèi)屬海島丘陵地貌，氣候?qū)俦眮啛釒暇壓Ｑ笮约撅L氣候區(qū)，年平均溫高于武漢地區(qū)，星天牛的發(fā)育進度受到影響。

天牛類鉆蛀性害蟲是園林植物害蟲中最難防治的一類。本研究在全面掌握星天牛發(fā)生規(guī)律及為害特點的基礎(chǔ)上，將多種防治技術(shù)優(yōu)化配套，在全年不同發(fā)育階段有針對性的采取以釋放生物天敵為核心、結(jié)合人工掏挖、捕捉等綠色防控措施，輔以必要的無公害藥劑灌根等科學用藥措施。根據(jù)星天牛發(fā)生危害程度的不同，制定相應(yīng)的周年防治技術(shù)方案，并且首次明確其防效評價，這在國內(nèi)尚屬首次嘗試。研究結(jié)果表明，綠色防控技術(shù)對星天牛具有較好的控制作用。經(jīng)過連續(xù)2年防治，首義廣場星天牛有蟲株率減退率達92.89%。動物園在整個防治過程中不采取藥劑防治措施，有蟲株率減退率為68.05%，雖低于首義廣場，但株均蟲孔減退率為89.51%，取得了良好的防治效果。

綠色防控技術(shù)可有效降低天牛的蟲口數(shù)量，最大限度減少了高毒化學藥劑對城市生態(tài)系統(tǒng)的污染破壞，進而維護生態(tài)平衡，確保生態(tài)安全、健康地發(fā)展。在今后天牛防治工作中可加大綠色防控技術(shù)的推廣應(yīng)用力度，加強生物防治、物理防治、生態(tài)調(diào)控等各項符合“綠色植?！崩砟畹募夹g(shù)措施的應(yīng)用，開展專項防控，實行分區(qū)域統(tǒng)防統(tǒng)治，以期產(chǎn)生更大的社會效益和經(jīng)濟效益。

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基金項目：武漢市園林和林業(yè)局科研項目（WHGF2021A01）。

作者簡介：王志華（1987-），碩士研究生，工程師，主要從事園林和林業(yè)有害生物防治及入侵生物學研究，E-mail：wzhlingling@163.com。

*通信作者：董立坤（1979-），碩士研究生，高級工程師，主要從事園林和林業(yè)植物病蟲害及天敵生物防治研究，E-mail：dlikun@sohu.com。

收稿日期：2022-01-0162239B13-BDF3-4947-BE2F-43C3ED591622