吉林地區(qū)絲棉木金星尺蛾生活史及種群動(dòng)態(tài)

趙紅蕊，李 楠，劉 輝，趙燕俠，程 艷

(1.北華大學(xué)林學(xué)院，吉林 吉林 132013；2.磐石市取柴河林場(chǎng)，吉林 磐石 132300；3.樺甸市國(guó)有林總場(chǎng)，吉林 樺甸 132400；4.吉林省上營(yíng)森林經(jīng)營(yíng)局，吉林 舒蘭 132600)

絲棉木金星尺蛾(CalospilossuspectaWarren)隸屬鱗翅目(Lepidoptera)尺蛾科(Geometridae)金星尺蛾屬(Calospilos)，國(guó)內(nèi)廣泛分布于華北、西北、華東、華中等地區(qū)，國(guó)外分布于韓國(guó)、日本等地[1].絲棉木金星尺蛾主要以幼蟲為害絲棉木(EuonymusbungeanusMaxim.)、華北衛(wèi)矛(EuonymusmaackiiRupr.)、榆樹(Ulmusspp.)、槐樹(SophorajaponicaL.)、楊樹(Populusspp.)、柳樹(Salixspp.)、稠李(PrunuspadusL.)、忍冬(LonicerajaponicaThunb.)等綠化樹種，以及果樹及作物等.前人[2-7]已探討了絲棉木金星尺蛾在河南、陜西、安徽和浙江等地的生活史，結(jié)果表明，該蟲在不同地區(qū)發(fā)生的世代數(shù)量存在差異.近年來(lái)，陸續(xù)有學(xué)者對(duì)絲棉木金星尺蛾的生物學(xué)習(xí)性開展了相關(guān)研究，主要集中在假死性[8-9]和寄主范圍[10]等方面.此外，針對(duì)該蟲防治技術(shù)方面的研究也有相關(guān)報(bào)道[11-14].

近年來(lái)，絲棉木金星尺蛾在吉林地區(qū)的危害呈加重趨勢(shì)，樹葉常被咬食成各種形狀的缺刻或者團(tuán)狀斑禿，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將整片樹林的葉片全部吃光，給樹木生長(zhǎng)發(fā)育造成很大影響，而絲棉木金星尺蛾在吉林地區(qū)生活史的研究未見報(bào)道.為此，研究團(tuán)隊(duì)于2019—2020年開展了絲棉木金星尺蛾形態(tài)特征、生活史、生活習(xí)性和發(fā)生規(guī)律的調(diào)查研究，以期更好地保護(hù)綠化樹種，為加強(qiáng)害蟲種群監(jiān)測(cè)和防控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

1 研究地概況及研究方法

1.1 研究地概況

研究地位于吉林市市區(qū)，氣候?qū)賮啛釒Т箨懶约撅L(fēng)氣候.春季干旱伴隨大風(fēng)，夏季溫度高且雨水集中，秋季涼爽短暫，冬季寒冷漫長(zhǎng)，溫度極低[15].該地區(qū)綠化樹種主要為楊、柳、榆、衛(wèi)矛、稠李、忍冬，以及紅皮云杉(PiceakoraiensisNakai)、樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolicaLitv.)等.

1.2 研究方法

1.2.1 樣地設(shè)置

根據(jù)吉林地區(qū)主要綠化樹種的分布特點(diǎn)，調(diào)查樣地設(shè)置在北華大學(xué)東校區(qū)、南校區(qū)及北山公園3個(gè)地點(diǎn).調(diào)查時(shí)間為2019年4月—2020年10月.

1.2.2 調(diào)查方法

1)形態(tài)特征.將從野外樣地采回的各蟲態(tài)(卵、幼蟲、蛹、成蟲)絲棉木金星尺蛾置于體式解剖鏡(麥克奧迪SMZ-168，麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司)下，觀察形態(tài)特征，并用數(shù)顯游標(biāo)卡尺(Mitutoyo500-196-30，青島首豐精密機(jī)電有限公司)測(cè)量蟲體體長(zhǎng)、體寬和翅展.體長(zhǎng)為頭部到腹部末端的距離；翅展為兩個(gè)前翅展開時(shí)翅尖間的直線距離；體寬為胸部寬度.

2)生活史觀察.采用野外調(diào)查與室內(nèi)觀察相結(jié)合的方法.

野外調(diào)查：2019、2020年的4—10月，在3個(gè)調(diào)查樣地分別調(diào)查20株絲棉木金星尺蛾寄主植物，仔細(xì)查看寄主植物的葉芽、花芽、葉片、嫩枝、樹干和地表枯落物，調(diào)查各蟲態(tài)發(fā)生情況及在樹冠不同位置的分布規(guī)律，每周調(diào)查1～2次.調(diào)查部位見圖1.

圖1 絲棉木金星尺蛾空間分布調(diào)查部位Fig.1 Survey section of spatial distribution on calospilos suspecta

室內(nèi)觀察：將在野外采集的幼蟲及其寄主植物帶回實(shí)驗(yàn)室.將寄主植物插入有水的瓶?jī)?nèi)，連同幼蟲一同置于養(yǎng)蟲籠中，每籠30頭幼蟲，共6籠.蟲籠材料為120目透明尼龍網(wǎng)罩，尺寸為70 cm×70 cm×70 cm.籠內(nèi)底層鋪有無(wú)菌的疏松土壤，保持濕潤(rùn)，以利于化蛹和蛹存活.室溫下飼養(yǎng)，定期更換植物枝條，以保證幼蟲有足夠的食物.每日觀察幼蟲的取食、活動(dòng)、化蛹以及羽化等行為.

3)數(shù)量消長(zhǎng)動(dòng)態(tài).成蟲調(diào)查：利用高壓汞燈(250 W)誘集絲棉木金星尺蛾成蟲.開燈時(shí)間為夜晚7：30—11：00，在幕布上直接收集誘集到的成蟲.調(diào)查時(shí)間為4—10月中旬，每月開燈1次.

幼蟲調(diào)查方法同1.2.2方法.

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用方差分析(One-way ANOVA)和多重比較(multiple comparison)進(jìn)行差異分析和顯著性檢驗(yàn)，利用SPSS 25.0和Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及作圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 絲棉木金星尺蛾形態(tài)特征

成蟲：雌蟲體長(zhǎng)12～19 mm，翅展34～44 mm；翅底為銀白色，上具淡灰色及黃褐色斑紋；前翅外緣有一行連續(xù)的淡灰色斑紋，外橫線成一行淡灰色斑，上端斑紋分叉，呈“V”形，下端有1個(gè)棕褐色大斑；中橫線有1列不成行的灰色斑紋，斑紋較??；中室處斑紋灰色，略呈圓形，較大，斑紋中間有1個(gè)圓形小斑；翅基有1個(gè)大花斑，顏色由深黃、褐、灰相間組成；后翅外緣有1行連續(xù)的淡灰斑，外橫線成一行較寬的淡灰斑，上端的3個(gè)斑紋略呈圓形，下端斑紋形狀不規(guī)則，最下面臀區(qū)部分的斑紋較大，為棕褐色；中橫線有斷續(xù)排列的小灰斑.斑紋在個(gè)體間略有差異.前、后翅平鋪伸展時(shí)，前翅上的斑紋與后翅斑紋相連；前、后翅反面的斑紋和正面斑紋相似，只是無(wú)棕褐色斑紋.腹部為金黃色，有9行由黑斑組成的條紋，后足脛節(jié)內(nèi)側(cè)沒有毛叢(圖2 a).雄蟲比雌蟲略小，體長(zhǎng)10～13 mm，翅展32～38 mm.翅上斑紋與雌蟲相似.腹部也為金黃色，有7行由黑斑組成的條紋，后足脛節(jié)內(nèi)有1黃毛叢(圖2 b).

卵：橢圓形，卵殼表面有縱橫排列的花紋，初產(chǎn)時(shí)灰綠色，近孵化時(shí)呈灰黑色.

幼蟲：老熟幼蟲體長(zhǎng)28～33 mm；體黑色，剛毛黃褐色；頭部黑色；前胸背板黃色，上有5個(gè)近乎方形的黑色斑點(diǎn)；體背線、亞背線、氣門上線、亞腹線為藍(lán)白色；氣門線、腹線為黃色，比較寬；臀板黑色，胸部及腹部第6節(jié)以后的各節(jié)上有黃色橫條紋；胸足黑色，基部淡黃色；腹足趾鉤為雙序中帶(圖2 c).

蛹：紡錘形，體長(zhǎng)9～16 mm，寬3.5～5.5 mm.剛化蛹時(shí)，頭部和腹部黃色，胸部淡綠色，此后逐漸變成暗紅色.腹部末端有1個(gè)分叉的臀棘(圖2 d)

圖2 絲棉木金星尺蛾形態(tài)特征Fig.2 Morphological characteristics of Calospilos suspecta

2.2 絲棉木金星尺蛾生活史

絲棉木金星尺蛾生活史見表1.由表1可知：絲棉木金星尺蛾在吉林地區(qū)以蛹越冬，越冬蛹從4月下旬開始至5月中旬陸續(xù)羽化.越冬代成蟲4月下旬始現(xiàn)，并持續(xù)至6月上旬.成蟲壽命15～20 d，于夜間交尾和產(chǎn)卵.交尾后1～2 d產(chǎn)卵，多聚集產(chǎn)于葉背，少見散產(chǎn)，每雌產(chǎn)卵30～100枚.第1代卵期15～18 d，初孵幼蟲從5月中旬開始發(fā)生，持續(xù)至8月上旬.幼蟲共5齡，每齡7～10 d.第1代幼蟲于6月上旬至8月上旬在地表化蛹，6月中、下旬羽化.第2代卵孵化期為3～10 d，第2代幼蟲于7月上旬始現(xiàn)，可持續(xù)至10月下旬.8月下旬至10月下旬老齡幼蟲進(jìn)入土壤表層化蛹越冬.

表1 絲棉木金星尺蛾生活史(吉林，2019—2020年)Tab.1 Life cycle of Calospilos suspecta(Jilin，2019—2020)

2.3 絲棉木金星尺蛾習(xí)性

卵期：絲棉木金星尺蛾第1代卵和第2代卵孵化時(shí)間相差很大，第2代的卵期比第1代卵期短，可能是由于環(huán)境中的積溫較高導(dǎo)致生長(zhǎng)歷期變短.

幼蟲期：初孵幼蟲先啃食卵殼，在蛻皮進(jìn)入下一階段時(shí)，幼蟲會(huì)吃掉褪去的皮.剛孵化的幼蟲食量較小，隨著齡期增加，食量也逐漸增大.低齡幼蟲取食嫩葉，僅取食葉子邊緣，不取食葉脈和葉柄；到3～5齡時(shí)進(jìn)入暴食期，3齡幼蟲會(huì)啃食葉脈，4齡、5齡幼蟲除了取食葉子邊緣外，在食物不充足時(shí)會(huì)啃食葉柄，個(gè)別5齡幼蟲會(huì)啃食枝條、嫩莖，在吉林地區(qū)8月中旬到9月下旬危害最嚴(yán)重.幼蟲有吐絲的習(xí)性，假死性強(qiáng)，受到震動(dòng)時(shí)，有的墜地收縮成團(tuán)，有的在樹枝上身體保持僵直.幼蟲有擬態(tài)現(xiàn)象，常偽裝成寄主植物枝條的樣子.

蛹期：老熟幼蟲化蛹前期體型縮短變粗，活動(dòng)能力減弱，直至落地，在土壤表層蛻皮化蛹，尾部朝向地面.

成蟲期：成蟲羽化后白天棲息于枝條內(nèi)側(cè)及葉片背面，幾乎不活動(dòng)，夜晚開始活動(dòng)和交尾、產(chǎn)卵，雌蟲不交尾也可產(chǎn)卵，未經(jīng)交尾所產(chǎn)卵塊不能孵化成幼蟲.成蟲有弱趨光性，飛行能力不強(qiáng).成蟲發(fā)生不整齊，在5—10月均有出現(xiàn)，并有世代重疊現(xiàn)象.

2.4 絲棉木金星尺蛾種群動(dòng)態(tài)

2.4.1 絲棉木金星尺蛾幼蟲的季節(jié)動(dòng)態(tài)

絲棉木金星尺蛾幼蟲的季節(jié)動(dòng)態(tài)見圖3.由圖3可見：絲棉木金星尺蛾幼蟲從5月中旬開始大量發(fā)生和危害，種群數(shù)量隨季節(jié)持續(xù)增加到6月中旬，從6月下旬開始緩慢減少，到7月中旬減到一個(gè)較低值，之后緩慢回升，到8月上旬激增，達(dá)到最大值，以后呈現(xiàn)逐漸減少的小幅波動(dòng)趨勢(shì)，持續(xù)到9月上旬，從9月中旬開始急劇下降，10月下旬達(dá)到最低值.不同季節(jié)絲棉木金星尺蛾幼蟲的種群數(shù)量差異極顯著(F(16，323)=14.66 1，P<0.01).

2.4.2 絲棉木金星尺蛾成蟲的季節(jié)動(dòng)態(tài)

絲棉木金星尺蛾成蟲的季節(jié)動(dòng)態(tài)見圖4.由圖4可見：絲棉木金星尺蛾成蟲種群數(shù)量波動(dòng)呈雙峰型.從4月即開始出現(xiàn)，種群增長(zhǎng)很快，到5月增長(zhǎng)到一個(gè)較大值后小幅回落，到7月增加到最大值，然后隨季節(jié)變化逐漸減少至10月的較低值.不同季節(jié)絲棉木金星尺蛾成蟲的種群數(shù)量差異極顯著(F(6，14)=12.792，P<0.01).

結(jié)合圖3和圖4可知，不同季節(jié)絲棉木金星尺蛾幼蟲與成蟲的種群數(shù)量高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)R=0.757(P<0.05).

不同小寫字母表示差異顯著,相同小寫字母表示差異不顯著;E.上旬,M.中旬,L.下旬.圖3絲棉木金星尺蛾幼蟲季節(jié)動(dòng)態(tài)Fig.3Seasonal dynamics of Calospilos suspecta larvae不同小寫字母表示差異顯著,相同小寫字母表示差異不顯著.圖4絲棉木金星尺蛾成蟲季節(jié)動(dòng)態(tài)Fig.4Seasonal dynamics of Calospilos suspecta adults

2.5 絲棉木金星尺蛾幼蟲在寄主植物上的分布規(guī)律

2.5.1 寄主植物不同高度絲棉木金星尺蛾幼蟲分布數(shù)量差異

不同月份絲棉木金星尺蛾幼蟲在樹冠不同高度的數(shù)量分布見圖5.由圖5可見：不同季節(jié)絲棉木金星尺蛾幼蟲在寄主植物不同高度的分布差異極顯著(F(17，342)=15.039，P<0.01).5月，棲居于樹冠不同高度的幼蟲數(shù)量均有顯著差異，表現(xiàn)為樹冠中部>樹冠下部>樹冠上部；6月，植株不同高度的幼蟲數(shù)量均有顯著差異，表現(xiàn)為樹冠下部>樹冠中部>樹冠上部；7月，分布于樹冠中部的幼蟲數(shù)量顯著高于樹冠上部幼蟲數(shù)量，但和樹冠下部的幼蟲數(shù)量差異不顯著；8月，分布于樹冠中部和下部的幼蟲數(shù)量顯著高于樹冠上部，表現(xiàn)為樹冠中部>樹冠下部>樹冠上部；9月，分布于樹冠中部的幼蟲數(shù)量顯著高于樹冠上部和樹冠下部；10月，分布于樹冠不同高度的幼蟲數(shù)量差異均不顯著.

2.5.2 幼蟲危害植株樹冠空間位置分析

不同月份絲棉木金星尺蛾幼蟲在樹冠徑向上的數(shù)量分布見圖6.由圖6可見：不同季節(jié)絲棉木金星尺蛾幼蟲種群數(shù)量在樹冠上的空間分布差異極顯著(F(17，342)=13.574，P<0.01).5月，棲居于樹冠中層和樹冠外層的幼蟲種群數(shù)量顯著高于樹冠內(nèi)層，樹冠中層和樹冠外層的個(gè)體數(shù)量差異不顯著，表現(xiàn)為樹冠中層>樹冠外層>樹冠內(nèi)層；6月，棲居于樹冠外層的種群數(shù)量顯著高于樹冠中層，與樹冠內(nèi)層的種群數(shù)量差異不顯著，表現(xiàn)為樹冠外層>樹冠中層>樹冠內(nèi)層；7月，棲居于樹冠中層的種群數(shù)量顯著高于樹冠內(nèi)層和外層，樹冠內(nèi)層和外層的個(gè)體數(shù)量差異不顯著，表現(xiàn)為樹冠中層>樹冠內(nèi)層>樹冠外層；8月，棲居于樹冠外層的種群數(shù)量最高，與樹冠中層的幼蟲數(shù)量差異不顯著，與樹冠內(nèi)層的數(shù)量差異顯著，表現(xiàn)為樹冠外層>樹冠中層>樹冠內(nèi)層；9月，棲居于樹冠外層的種群數(shù)量顯著高于樹冠中層和樹冠內(nèi)層，樹冠內(nèi)層和中層的幼蟲數(shù)量差異不顯著，表現(xiàn)為樹冠外層>樹冠中層>樹冠內(nèi)層；10月，樹冠內(nèi)層幼蟲數(shù)量極少，幼蟲分布主要集中在樹冠中、外層，不同層之間分布的幼蟲數(shù)量差異不顯著.

不同小寫字母表示差異顯著,相同小寫字母表示差異不顯著.圖5不同月份絲棉木金星尺蛾幼蟲在樹冠不同高度的數(shù)量分布Fig.5Number distribution of Calospilos suspecta larvae in canopy vertical direction in different months不同小寫字母表示差異顯著,相同小寫字母表示差異不顯著.圖6不同月份絲棉木金星尺蛾幼蟲在樹冠徑向上的數(shù)量分布Fig.6Number distribution of Calospilos suspecta larvae in canopy radial direction in different months

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

通過連續(xù)2 a野外調(diào)查和室內(nèi)觀察，明確了吉林地區(qū)絲棉木金星尺蛾的生活史、生活習(xí)性及發(fā)生規(guī)律：絲棉木金星尺蛾在吉林地區(qū)1 a 2代，以蛹越冬，越冬代成蟲于4月中旬始現(xiàn)，第1代卵、幼蟲、蛹和成蟲發(fā)生期分別為5月上旬至6月下旬、5月中旬至8月上旬、6月上旬至9月上旬和6月中旬至10月上旬；第2代卵、幼蟲和蛹發(fā)生期分別為6月下旬至10月上旬、6月下旬至10月下旬和8月下旬至10月下旬，并以第2代蛹越冬；成蟲壽命為15～20 d；幼蟲共5齡，齡期7～10 d；第1代卵期15～18 d，第2代卵期3～10 d；蛹期約為10 d.

絲棉木金星尺蛾幼蟲和成蟲的種群數(shù)量在不同季節(jié)均表現(xiàn)為差異極顯著，幼蟲的發(fā)生高峰期在8月，成蟲發(fā)生高峰期在7月；幼蟲種群數(shù)量和成蟲種群數(shù)量高度相關(guān).

不同季節(jié)絲棉木金星尺蛾幼蟲在寄主植物不同高度的分布差異極顯著，普遍表現(xiàn)為樹冠中部種群數(shù)量較多；幼蟲在樹冠空間分布上也表現(xiàn)為差異極顯著，多分布在樹冠中、外層.

3.2 討 論

昆蟲發(fā)生世代數(shù)與緯度相關(guān)，不同緯度地區(qū)昆蟲發(fā)生的世代數(shù)存在差異[16].絲棉木金星尺蛾在吉林地區(qū)的世代周期與重慶[17]、浙江[18]、安徽[3，5]、河南[19]、江蘇[20-21]、上海[22]等地該蟲1 a 3～4代相比周期較長(zhǎng)，但與張?chǎng)紊萚23]對(duì)山西絲棉木金星尺蛾、潘宏榮等[24]對(duì)大連絲棉木金星尺蛾世代周期的研究結(jié)果相似.絲棉木金星尺蛾不同地理種群世代差異的原因可能與溫度有關(guān).

近年來(lái)，絲棉木金星尺蛾為害較為猖獗，明確其在吉林地區(qū)的生活史、發(fā)生規(guī)律和分布特點(diǎn)可為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)該蟲的發(fā)生，以及進(jìn)行防治提供理論基礎(chǔ).本研究發(fā)現(xiàn)，絲棉木金星尺蛾幼蟲的取食量隨著蟲齡的增加而明顯增大，并且具有世代重疊、繁殖力強(qiáng)等鱗翅目昆蟲的生態(tài)優(yōu)勢(shì)，為其造成嚴(yán)重危害提供了基礎(chǔ)條件.盡管絲棉木金星尺蛾幼蟲在5—10月均有發(fā)生，但其野外種群動(dòng)態(tài)還是呈現(xiàn)出一定的季節(jié)規(guī)律.幼蟲第2代的種群數(shù)量高于第1代，不同季節(jié)幼蟲在植株上的垂直分布和水平分布均有顯著差異，這些規(guī)律可為精準(zhǔn)施藥防治害蟲提供依據(jù).另外，在野外較為頻繁地觀察到群落中有蜘蛛、螞蟻和喜鵲等天敵，可為制定絲棉木金星尺蛾的防控措施提供更多思路，但天敵在自然環(huán)境中的控制效果還有待進(jìn)一步驗(yàn)證.

致謝：本文是國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(202010201025)和省級(jí)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(20201020106)研究成果的一部分，林學(xué)院林學(xué)專業(yè)的李金龍、王佳生、王子滕、陳帥同學(xué)以及園林專業(yè)的張丹丹同學(xué)參與了本項(xiàng)研究工作.