褐梗天牛聚集-性信息素誘捕效果評(píng)價(jià)及應(yīng)用

潘佳亮，陳國(guó)發(fā)*，王傳珍，徐 杰，崔東陽(yáng)，呂永財(cái)，姜 璠，韓 陽(yáng)

（1. 國(guó)家林業(yè)和草原局森林和草原生物災(zāi)害防控中心/林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，沈陽(yáng) 110034；2. 煙臺(tái)市森林資源監(jiān)測(cè)保護(hù)服務(wù)中心，煙臺(tái) 264000；3. 煙臺(tái)市芝罘區(qū)芝罘林場(chǎng)，煙臺(tái) 264001）

褐梗天牛Arhopalus rusticus(Linnaeus)隸屬鞘翅目 Coleoptera，天?？?Cerambycidae，梗天牛屬Arhopalus，是一種嚴(yán)重為害松、杉、柏等針葉樹(shù)的鉆蛀性害蟲(chóng)，廣泛分布于我國(guó)20多個(gè)?。▍^(qū)、市）[1,2]。國(guó)外研究表明褐梗天?？梢詳y帶松材線蟲(chóng)Bursaphelenchus xylophilus(SteineretBuhrer) Nickle，是潛在的松材線蟲(chóng)媒介昆蟲(chóng)[3,4]。近年來(lái)，在山東省膠東地區(qū)和遼寧省松材線蟲(chóng)病疫區(qū)，褐梗天牛作為主要的次期性害蟲(chóng)給當(dāng)?shù)厮闪衷斐蓢?yán)重的為害，在重度受害松林中有蟲(chóng)株率可達(dá)78.3%，對(duì)當(dāng)?shù)厣仲Y源和生態(tài)安全構(gòu)成了巨大威脅[5]。

針對(duì)目前褐梗天牛在膠東地區(qū)嚴(yán)重為害形勢(shì)，部分學(xué)者對(duì)其生物學(xué)特性進(jìn)行了較為細(xì)致的研究，然而針對(duì)其特異性的防治方法研究較少[6]。由于天牛幼蟲(chóng)生長(zhǎng)于樹(shù)干內(nèi)，常規(guī)防治方法難以達(dá)到有效控制，而昆蟲(chóng)信息素把成蟲(chóng)作為目標(biāo)，使用信息素誘捕器不僅能夠監(jiān)測(cè)其種群數(shù)量，而且通過(guò)誘殺防治能夠控制其為害。2006年，Miller等[7]發(fā)現(xiàn)利用寄主利它素α-蒎烯和乙醇結(jié)合使用能夠有效誘捕褐梗天牛成蟲(chóng)，特別是近年來(lái) ?uni?-Kosi等[8]分析鑒定了褐梗天?？赡艿木奂?性信息素組分，并通過(guò)林間生測(cè)技術(shù)明確了（2S,5E）-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯醇（(S)-fuscumol）為其聚集-性信息素。利用引誘劑誘捕是一種較好的褐梗天牛無(wú)公害防治技術(shù)，可以有效降低林分內(nèi)褐梗天牛蟲(chóng)口密度，實(shí)現(xiàn)“有蟲(chóng)不成災(zāi)”[9,10]。然而，目前國(guó)內(nèi)林間應(yīng)用的褐梗天牛引誘劑主要是松褐天牛Monochamus alternatusHope的引誘劑，針對(duì)褐梗天牛特異性引誘劑開(kāi)發(fā)尚處于空白。本研究利用國(guó)外提供的褐梗天牛聚集-性信息素與國(guó)內(nèi)含有寄主利它素的天牛引誘劑誘芯相結(jié)合，進(jìn)行林間生測(cè)誘捕試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)褐梗天牛聚集-性信息素的誘捕效果，開(kāi)發(fā)出適合于我國(guó)褐梗天牛種群的引誘劑誘芯及其種群監(jiān)測(cè)和誘殺防治技術(shù)，對(duì)控制其為害十分重要。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年6—10月在山東省煙臺(tái)市芝罘區(qū)芝罘島街道大嶺崗子山、黃石坡山、西天口山區(qū)域內(nèi)（東經(jīng) 121°161′～121°29′，北緯 37°24′～37°38′）的黑松林內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)地面積約 795 畝，林分樹(shù)種以黑松Pinus thunbergiiParl.為主，有少量麻櫟Quercus acutissimaCarruth.、刺槐Robinia pseudoacaciaLinn.，樹(shù)齡30～40 a，平均樹(shù)高7.13 m，平均胸徑15.64 cm，郁閉度0.9。該地區(qū)2016年發(fā)生松材線蟲(chóng)病疫情，隨著疫情擴(kuò)散蔓延，病死松樹(shù)數(shù)量的增多，褐梗天牛蟲(chóng)口密度和為害也逐漸增加，呈中、重度發(fā)生。

1.2 試驗(yàn)材料

褐梗天牛聚集-性信息素（fuscumol）由美國(guó)加州大學(xué)河濱分校Jocelyn G. Millar教授提供[11]，并制作成緩釋袋式誘芯；含有寄主利它素的ZL-3型天牛緩釋袋式引誘劑誘芯由沈陽(yáng)中林生物科技有限公司提供；APF-1型松褐天牛高效誘劑誘芯（福建辰康農(nóng)林科技有限公司2020年2月生產(chǎn)）由煙臺(tái)市森林資源監(jiān)測(cè)保護(hù)服務(wù)中心提供；本試驗(yàn)所用誘捕器均為BF-1型十字交叉型誘捕器（杭州費(fèi)洛蒙生物科技有限公司2020年4月生產(chǎn)），由煙臺(tái)市森林資源監(jiān)測(cè)保護(hù)服務(wù)中心提供。

1.3 不同誘芯誘捕效果

在褐梗天牛成蟲(chóng)羽化始盛期，在褐梗天牛為害較重的林分中分別設(shè)置含有1個(gè)ZL-3型誘芯、2個(gè) ZL-3型誘芯和APF-1誘芯等3種不同誘芯的誘捕器，每種誘芯設(shè)置3個(gè)誘捕器，共9套誘捕器。誘捕器掛設(shè)在樣地林緣l5 m的林分以內(nèi)，在兩株樹(shù)木之間的2 m高處拉一繩索，按上坡向間距30 m，橫向間距50 m掛設(shè)誘捕器。誘捕器的集蟲(chóng)器中放入氯氰菊酯棉球，殺死誘捕到的天牛。每2 d檢查記錄一次各誘捕器誘到的雌、雄成蟲(chóng)的數(shù)量，并依次更換誘芯位置，以減少誘捕器位置對(duì)誘捕效果的影響，共檢查記錄5次。

1.4 成蟲(chóng)發(fā)生期的監(jiān)測(cè)

由于受到新冠肺炎疫情影響，在成蟲(chóng)羽化后才實(shí)施發(fā)生期監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。2020年6月2日在選定的樣地內(nèi)平均分布設(shè)置10套含有ZL-3型天牛引誘劑誘芯誘捕器，誘捕器設(shè)置方法同1.3。每2 d檢查記錄一次各誘捕器誘到的褐梗天牛和松褐天牛雌、雄成蟲(chóng)數(shù)量，直至成蟲(chóng)期結(jié)束。每50 d更換一次誘芯。

1.5 成蟲(chóng)發(fā)生量監(jiān)測(cè)

選擇一塊褐梗天牛為害較重的214畝的樣地，按網(wǎng)格化50 m×50 m設(shè)置一個(gè)含有ZL-3型天牛引誘劑誘芯的誘捕器，誘捕器設(shè)置方法同1.3，共設(shè)置57個(gè)。每周檢查記錄一次誘捕器誘捕到的褐梗天牛和松褐天牛雌、雄成蟲(chóng)數(shù)量，直至成蟲(chóng)期結(jié)束。每50 d更換一次誘芯。

1.6 聚集-性信息素與引誘劑相結(jié)合的誘捕效果

褐梗天牛成蟲(chóng)羽化始盛期，在褐梗天牛為害較重的林分中分別設(shè)置含有空白對(duì)照、聚集-性信息素誘芯、ZL-3型天牛引誘劑誘芯、聚集-性信息素誘芯＋ZL-3型天牛引誘劑誘芯等4種不同誘芯的誘捕器，每種誘芯設(shè)置5個(gè)誘捕器，共20套誘捕器。誘捕器設(shè)置方法同1.3，每2 d檢查記錄一次各誘捕器誘到的褐梗天牛雌、雄成蟲(chóng)的數(shù)量，并依次更換誘芯的位置，以減少誘捕器位置對(duì)誘捕效果的影響，共檢查記錄9次。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Excel 2010和SPSS 18.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和圖表制作，平均值間的比較采用單因素方差分析，不同處理間的差異采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同誘芯誘捕效果的比較

不同誘芯的誘捕效果不同，ZL-3誘芯誘捕效果好于APF-1誘芯（圖1）。試驗(yàn)期間，供試的9個(gè)誘捕器共誘捕到褐梗天牛55頭，其中雌成蟲(chóng)32頭，占比58.18%；雄成蟲(chóng)23頭，占比41.82%，雌雄比為1.39，其中1×ZL-3誘芯誘捕器誘捕到22頭天牛，占總數(shù)的40.00%；2×ZL-3誘芯誘捕器誘捕到23頭天牛，占總數(shù)的41.82%；APF-1誘芯誘捕器誘捕到10頭天牛，占總數(shù)的18.18%。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析表明，1×ZL-3誘芯誘捕器的誘捕量（1.47±1.51）頭/器/d與2×ZL-3誘芯誘捕器（1.53±1.06）頭/器/d的相比差異不顯著，但與APF-1誘芯（0.67±0.90）頭/器/d的相比差異均顯著。因此，認(rèn)為供試的誘芯中1×ZL-3誘芯誘捕褐梗天牛的效果最好，可以在褐梗天牛的種群監(jiān)測(cè)和大量誘殺防治中應(yīng)用。

圖1 不同誘芯對(duì)褐梗天牛的誘捕效果Fig. 1 The trapping efficacy of different lure cores on A. rusticus

2.2 成蟲(chóng)發(fā)生期監(jiān)測(cè)

對(duì)成蟲(chóng)發(fā)生期監(jiān)測(cè)期間共誘捕到褐梗天牛1274頭，其中雌成蟲(chóng)772頭，占比60.60%，雄成蟲(chóng)502頭，占比39.40%；共誘捕到松褐天牛473頭，其中雌成蟲(chóng)262頭，占比55.39%，雄成蟲(chóng)211頭，占比44.61%。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，煙臺(tái)市芝罘區(qū)褐梗天牛有兩個(gè)羽化高峰，分別在6月初和7月18日，9月末為成蟲(chóng)羽化末期；松褐天牛僅在7月18日出現(xiàn)1個(gè)羽化高峰期，9月末為成蟲(chóng)羽化末期（圖2）。

圖2 褐梗天牛和松褐天牛成蟲(chóng)發(fā)生期監(jiān)測(cè)Fig. 2 Monitoring of the adult emergence period of A. rusticus and M. alternatus

2.3 成蟲(chóng)發(fā)生量監(jiān)測(cè)

成蟲(chóng)發(fā)生量監(jiān)測(cè)試驗(yàn)共誘捕天牛7182頭，其中褐梗天牛5821頭，雌成蟲(chóng)3326頭，占比57.14%，雄成蟲(chóng)2495頭，占比42.86%，雌雄比為1.33；松褐天牛1361頭，其中雌成蟲(chóng)793頭，占比58.27%，雄成蟲(chóng)568頭，占比41.73%，雌雄比為1.40。褐梗天牛與松褐天牛的比例為4.28:1。

2.4 聚集-性信息素與引誘劑相結(jié)合的誘捕效果

不同組分配比的誘芯誘捕效果不同，聚集-性信息素與利它素引誘劑組合誘芯誘捕效果最好，其次為利它素引誘劑誘芯，聚集-性信息素誘芯和空白對(duì)照效果最差（圖3）。試驗(yàn)期間，供試的所有20個(gè)誘捕器共誘捕到褐梗天牛219頭，其中雌成蟲(chóng)138頭，占比63.01%，雄成蟲(chóng)81頭，占比36.99%，雌雄比為1.70。其中，空白對(duì)照誘捕器誘捕到1頭褐梗天牛雄成蟲(chóng)，占總數(shù)的0.46%；聚集-性信息素誘捕器誘捕到14頭天牛，雌成蟲(chóng)和雄成蟲(chóng)各10頭和4頭，占總數(shù)的6.39%；引誘劑誘捕器誘捕到75頭天牛，雌成蟲(chóng)和雄成蟲(chóng)各45頭和30頭，占總數(shù)的34.25%；聚集-性信息素與引誘劑結(jié)合的誘捕器誘捕到129頭天牛，雌成蟲(chóng)和雄成蟲(chóng)各83頭和46頭，占總數(shù)的58.90%，由此可見(jiàn)，聚集-性信息素與引誘劑結(jié)合的誘芯誘捕效果最好。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析表明，聚集-性信息素誘捕器的誘捕量（0.47±0.68）頭/器/d與空白對(duì)照的（0.03±0.18）頭/器/d相比誘捕效果差異不顯著，但聚集-性信息素與引誘劑結(jié)合（4.30±3.25）頭/器/d可以顯著提高利它素引誘劑（2.5±2.26）頭/器/d對(duì)褐梗天牛的誘捕效果，其中對(duì)雌成蟲(chóng)誘捕效果比對(duì)雄成蟲(chóng)的更好。

圖3 不同引誘劑對(duì)褐梗天牛誘捕效果Fig. 3 The trapping efficacy of different attractants on A. rusticus

3 討論

褐梗天牛是鉆蛀性害蟲(chóng)，在樹(shù)皮下產(chǎn)卵，不產(chǎn)生產(chǎn)卵刻槽，幼蟲(chóng)在木質(zhì)部?jī)?nèi)生長(zhǎng)發(fā)育，只有成蟲(chóng)才從樹(shù)干中羽化出來(lái)，進(jìn)行繁殖。因此，褐梗天牛成蟲(chóng)期是其監(jiān)測(cè)和防治的關(guān)鍵期。利用信息素和引誘劑對(duì)某一特定害蟲(chóng)進(jìn)行種群監(jiān)測(cè)和誘殺是農(nóng)林害蟲(chóng)防控的重要措施，不僅可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)到害蟲(chóng)的發(fā)生期、發(fā)生量和分布區(qū)，明確防治區(qū)域和防治時(shí)間，還可以有效控制蟲(chóng)口密度，克服使用化學(xué)農(nóng)藥造成的環(huán)境和生態(tài)污染，在維護(hù)森林生態(tài)平衡條件下達(dá)到了持續(xù)控制害蟲(chóng)的目的[12,13]。

本研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，ZL-3型寄主利它素引誘劑誘芯對(duì)褐梗天牛的誘捕效果明顯優(yōu)于APF-1誘芯，且增加誘芯數(shù)量并不會(huì)顯著增加褐梗天牛誘捕數(shù)量，成本效益較好。利用 ZL-3型誘芯可以有效監(jiān)測(cè)褐梗天牛的種群動(dòng)態(tài)，且與褐梗天牛聚集-性信息素配合誘捕效果更好，推廣應(yīng)用前景十分廣闊。褐梗天牛聚集-性信息素可以顯著提高ZL-3型寄主利它素引誘劑誘芯對(duì)褐梗天牛雌蟲(chóng)誘捕效果，這可能是因?yàn)樵撔畔⑺厥菑暮止Ｌ炫５男巯x(chóng)體內(nèi)釋放有關(guān)，而且松褐天牛和云杉花墨天牛MonochamusSaltuariusGebler均顯示了同樣的規(guī)律。

利用天牛引誘劑誘捕器可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)褐梗天牛成蟲(chóng)發(fā)生的始、盛和末期以及持續(xù)期，本研究發(fā)現(xiàn)煙臺(tái)地區(qū)褐梗天牛有兩個(gè)羽化高峰，與侯瑞[14]、張霖[3]、于娜[15]研究結(jié)果相似。成蟲(chóng)發(fā)生量監(jiān)測(cè)試驗(yàn)共誘捕天牛7182頭，褐梗天牛與松褐天牛的比例為4.28:1，表明誘捕器對(duì)褐梗天牛具有更好的誘集效果，可以用于褐梗天牛成蟲(chóng)發(fā)生量監(jiān)測(cè)。但由于試驗(yàn)地區(qū)為松材線蟲(chóng)病發(fā)生區(qū)，褐梗天牛和松褐天牛種群數(shù)量巨大，未來(lái)還需要在健康松林中進(jìn)一步開(kāi)展林間褐梗天牛發(fā)生期和發(fā)生量監(jiān)測(cè)研究。

褐梗天牛繁殖量大，幼蟲(chóng)對(duì)松、杉、柏等林木樹(shù)干進(jìn)行為害，嚴(yán)重降低木材的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，破壞森林資源，部分研究也發(fā)現(xiàn)褐梗天?？赡苁撬刹木€蟲(chóng)病的潛在傳播媒介[3,14]，嚴(yán)重威脅山東和遼寧森林健康。開(kāi)發(fā)和掌握褐梗天牛種群監(jiān)測(cè)，不僅可以保護(hù)我國(guó)北方松林生態(tài)系統(tǒng)，還可以在松材線蟲(chóng)病綜合防控中進(jìn)行推廣和應(yīng)用，其應(yīng)用前景廣闊。未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)展褐梗天牛聚集-性信息素和ZL-3型寄主利它素引誘劑配伍研究，創(chuàng)新和優(yōu)化褐梗天牛引誘劑應(yīng)用技術(shù)，與其他防控技術(shù)組合，形成高效、經(jīng)濟(jì)、綠色的褐梗天牛防控技術(shù)體系，有效監(jiān)測(cè)和控制褐梗天牛的發(fā)生和為害。