在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的維護中,農(nóng)田防護林發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,其健康狀況直接關(guān)聯(lián)到作物的健康成長和農(nóng)戶的經(jīng)濟福祉。近年來,榆樹作為主要的防護林樹種,正遭受榆樹小蠹蟲(一種專門侵害榆樹的害蟲)的持續(xù)侵擾。這一現(xiàn)象不僅嚴重阻礙了榆樹的正常生長,還導致了其死亡率的顯著上升,進而對防護林的整體效能與生態(tài)價值造成了嚴重的負面影響。鑒于此,本文將詳細闡述其體型特征、顏色紋理、生活周期、繁殖習性以及它們?nèi)绾瓮ㄟ^取食活動對榆樹造成直接傷害,導致樹木衰弱甚至死亡的過程。通過這一全面分析,本文將進一步探索并提煉出一套科學、有效的綜合治理策略。該策略計劃通過綜合運用生物防治、化學防治、物理防治以及林業(yè)管理措施,實現(xiàn)對榆樹小蠹蟲的有效控制。其目標是恢復榆樹的健康生長,提升防護林的整體防護能力,從而有效維護農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。
一、分布與危害狀況
榆樹小蠹蟲在我國展現(xiàn)出獨特的地理分布模式,其主要侵害范圍涵蓋內(nèi)蒙古、山西、陜西以及新疆等地區(qū)。在這些地區(qū)中,新疆山區(qū)的榆樹小蠹蟲問題尤為突出。為了精確評估榆樹小蠹蟲的危害程度,研究團隊在特定區(qū)域開展了深入的調(diào)查研究。在新疆某地區(qū),研究者選取了188畝、樹齡為17年的榆樹林作為研究樣本,這些榆樹的平均高度為3.2m,平均胸徑為4.2cm。通過對415株榆樹的詳細統(tǒng)計,研究發(fā)現(xiàn)衰弱的樹木共有59株,占總數(shù)的14.2%;瀕死的樹木有14株,占3.4%;而枯立的樹木則有46株,占11.1%。這些數(shù)據(jù)明確地展示了榆樹小蠹蟲在該區(qū)域所造成的嚴重損害。
二、 榆樹小蠹蟲的識別特征
1、 形態(tài)特征
①多毛小蠹
雄蟲的體態(tài)特征描述如下:其體長范圍介于1.6-3.1mm之間。額面特征表現(xiàn)為平坦且略帶凹陷,額部毛發(fā)稀疏且短,而額緣的毛發(fā)則較為細長。相比之下,雌蟲的體態(tài)特征有所差異。其體長范圍在2.7-3.9mm之間。額面呈現(xiàn)出微隆的形態(tài),額部毛發(fā)同樣稀疏且短,其額緣并無長毛存在。在體色方面,雄蟲與雌蟲均呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。頭部為黑色,觸角則呈現(xiàn)黃褐色。前胸背板呈現(xiàn)出紅褐色,但前緣和兩側(cè)則呈現(xiàn)黑褐色。小盾片的形狀為三角形,這一特征在雄蟲與雌蟲中均保持一致。鞘翅的特征也頗為顯著,其顏色為紅褐色,形狀接近橢圓形。在鞘翅的中下部,存在暗黑色的斑點,而鞘翅的末端則呈現(xiàn)出鈍圓的形態(tài)。腹部顏色為黃褐色,且第二腹板上存在瘤狀結(jié)構(gòu),這些瘤的形狀如同柱狀。此外,頸部粗壯、端部平大、腹部則具有一個斜坡。足的顏色為黃褐色,這一特征在雄蟲與雌蟲中均保持一致。
②臍腹小蠹
雄蟲的體長范圍在3.6-3.8mm之間。其額面特征表現(xiàn)為相對平坦或存在一定程度的凹陷,額周邊緣生長有長毛,同時,額面上也分布有短且稀疏的毛發(fā)。相比之下,雌蟲的額面則呈現(xiàn)出輕微的隆起,且覆蓋有稀疏的短毛。在體色方面,兩種性別的昆蟲頭部均為黑色,觸角則呈現(xiàn)出黃褐色。前胸背板呈現(xiàn)黑褐色,其上的刻點細膩且稀疏。小盾中三角形區(qū)域同樣為黑褐色。鞘翅為黃褐色,而兩鞘翅的邊緣則呈現(xiàn)出暗紅褐色的特征。此外,觀察發(fā)現(xiàn)腹部第7背板上存在1對顯著的長剛毛。
③角胸小蠹
雄性成蟲的體長介于2.1-2.5mm,其面部特征尤為突出,額部明顯凹陷,并且額緣區(qū)域密布著濃密的長毛。雌性成蟲的體型稍小,體長在2.0-2.2mm之間。
在體色和體表特征上,兩性昆蟲均呈現(xiàn)出一致的特征:頭部為黑色,觸角為黃褐色。前胸背板呈黑色且具有光澤,其后緣中部向外突出,形成角狀結(jié)構(gòu),該區(qū)域還裝飾著細小的刻點。小盾片也是黑色,呈凹陷狀,表面同樣散布著刻點。鞘翅呈黑褐色,腹部區(qū)域同樣為黑褐色,但雄性成蟲的第二腹節(jié)具有細長且尖端突出的瘤頸,這是雄性成蟲的獨特標志。相對地,雌性成蟲缺乏腹部的瘤突,從側(cè)面觀察,第一和第二腹板構(gòu)成近似直角的腹面結(jié)構(gòu)。兩性成蟲的足均為黑褐色。
至于三種小蠹蟲的卵和幼蟲特征,它們的卵均為白色,尺寸大致相同,長約0.72mm,寬約0.52mm。幼蟲也是白色,體長范圍在2.9-4.1mm之間。
2、 生活習性
榆樹小蠹蟲的生命周期包含2個世代,其幼蟲在樹皮下度過冬季。其生命周期的各個階段具有以下特點:
①4月中旬,榆樹小蠹蟲開始進入蛹期。成蟲首次出現(xiàn)在4月15日,4月25日達到羽化高峰,而到了5月中旬,所有成蟲均已完成羽化。產(chǎn)卵活動始于4月下旬,幼蟲則在5月上旬首次出現(xiàn)。隨后,在7月下旬,這些幼蟲開始化蛹,進而在8月上旬,第二代成蟲出現(xiàn)并開始產(chǎn)卵。8月中旬,第二代幼蟲孵化。2代成蟲的生命周期存在差異,第一代為45天,而第二代約為40天;幼蟲期則分別為60天和230天。
②關(guān)于個體壽命,成蟲為15-20天,卵期為5-7天,蛹期為8-10天。成蟲羽化后,會咬出直徑1.5mm的羽化孔,并在上午9-11時出孔,在樹干上活動,并可能轉(zhuǎn)移到其他植株上。通常,它們在下午4-7時通過飛翔尋找合適的寄主進行侵害。
③成蟲侵入樹干后,會蠹食長約6-8mm的坑道,并取食木屑以補充營養(yǎng)。雄蟲和雌蟲會輪流蠹坑,約5-7天后開始交尾產(chǎn)卵。交尾結(jié)束后,雌蟲會進入坑道產(chǎn)卵,約1.5小時后外出活動或再次交尾。值得注意的是,榆樹小蠹蟲需要多次交尾,未交尾的雌蟲所產(chǎn)卵外形干癟、數(shù)量少且無法孵化。
④榆樹小蠹蟲的雌雄比例約為1:1,雌蟲的平均產(chǎn)卵量為59粒,最多可達104粒。成蟲產(chǎn)卵后,會在坑道內(nèi)自然死亡。卵在約5天后開始孵化,孵化率平均為66.3%,最高可達80%,最低則為20%。初孵幼蟲在卵槽內(nèi)向內(nèi)蛀食,形成子坑道。這些子坑道多而密,呈輻射狀分布,長度約為4.5cm。老熟幼蟲在子坑道的頂端建造蛹室,蛹室的長為5.2mm,寬為2.3mm。值得注意的是,除了臍腹小蠹外,其他兩種榆樹小蠹蟲的子坑道互不交錯。
3、發(fā)生規(guī)律
榆樹小蠹蟲的幼蟲對樹木造成的損害不容小覷。成蟲在挑選合適的宿主后,會蛀蝕出較短的母坑道。然而,這些成蟲產(chǎn)下的眾多幼蟲會在樹干的皮下構(gòu)筑起密集的子坑道網(wǎng)絡(luò)。這種行為嚴重破壞了樹木的形成層,導致樹木逐漸枯萎。在一些極端的案例中,樹木的皮層與木質(zhì)部會分離甚至脫落,伴隨著木屑的溢出。
角胸小蠹、多毛小蠹和臍腹小蠹是三種主要的榆樹小蠹蟲,它們經(jīng)常在同株樹木上共存,但它們各自偏好攻擊樹木的不同部位。具體來說,角胸小蠹主要侵害樹木的頂端和枝條;多毛小蠹則傾向于攻擊樹干的中部,偶爾也會侵襲樹干的下部;而臍腹小蠹則更多地侵害樹干的下部。通過在不同林場進行的調(diào)查研究,我們發(fā)現(xiàn)榆樹小蠹蟲的數(shù)量分布存在一定的差異性。
三、綜合防治措施
1、加強林木撫育
在造林工作完成后,對林地的定期管理同樣不可或缺。具體而言,應定期對林地進行深翻土壤,以改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力。同時,修枝間伐也是一項重要工作,通過合理修剪枝條和間伐樹木,可以促進林木的生長和發(fā)育,提高林分質(zhì)量。此外,引水澆灌對于榆樹的生長至關(guān)重要。在干旱季節(jié)或土壤缺水時,及時引水澆灌可以確保林木獲得充足的水分,從而維持其正常生長。與此同時,還應及時清理病蟲株,以防止病蟲害的擴散和蔓延,為林木的健康生長創(chuàng)造良好的條件。
2、生物防治
為了有效監(jiān)管和調(diào)節(jié)榆樹小蠹蟲的種群規(guī)模,能夠執(zhí)行多種策略以維護及運用其天然敵害。在自然界中,能對抗榆樹小蠹蟲的生物多樣,其中就包含了眾多寄生性蜂類、各類鳥和其他具備自然抑制作用的物種。若維護這些天然捕食者,就可以借助它們固有的捕食及寄生習性來控制榆樹小蠹蟲的種群,進而實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的均衡。
①充分利用天敵
寄生性天敵燦小蜂在抑制榆樹小蠹蟲方面表現(xiàn)出卓越的成效,其寄生率高達15%-25%。燦小蜂以幼蟲形態(tài)寄生在榆樹小蠹蟲體外,阻礙了榆樹小蠹蟲幼蟲的正常發(fā)育,最終導致它們的死亡。這種生物控制機制對于降低榆樹小蠹蟲的種群數(shù)量具有至關(guān)重要的作用。燦小蜂的繁殖周期較短,每15-20天便能完成一次世代更替,每年可繁殖3-4代。這種迅速的繁殖能力賦予了燦小蜂在生物防治領(lǐng)域顯著的潛在優(yōu)勢。為了提升燦小蜂的寄生效率,研究人員采取了人工培養(yǎng)的方法。他們在榆樹小蠹蟲泛濫的林地收集受害的榆樹,將其切割成30-50cm長的樹段,并放置于紗網(wǎng)籠中以培養(yǎng)燦小蜂。待燦小蜂成蟲達到羽化高峰期后,便可以分批釋放到防治區(qū)域,通過分階段培養(yǎng)和釋放,可有效地控制榆樹小蠹蟲的數(shù)量。
在調(diào)查研究過程中,研究人員還觀察到捕食性步甲和螨類等其他天敵對榆樹小蠹蟲的種群也有一定的抑制作用。在林場,他們檢查了25個母坑道,發(fā)現(xiàn)其中3個坑道內(nèi)的卵被小螨捕食,20個母坑道內(nèi)的卵被食率更是達到了80%。這些發(fā)現(xiàn)表明了捕食性天敵在榆樹小蠹蟲種群控制中的重要性。此外,調(diào)查還表明了大量感染白僵菌而死亡的榆樹小蠹蟲幼蟲。感染白僵菌的幼蟲感病率達到了20%。這一發(fā)現(xiàn)進一步拓展了榆樹小蠹蟲生物防治的策略多樣性,為制定更有效的防治措施提供了科學依據(jù)。
②禁止過度使用農(nóng)藥
為了保持自然生態(tài)的和諧與平衡,我們必須致力于減少或徹底避免使用那些對生物掠食者產(chǎn)生負面影響的化學農(nóng)藥。這類化學殺蟲劑不僅對自然界中的掠食性生物構(gòu)成威脅,還可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡,干擾這些掠食動物的生存和繁殖。通過實施綠色可持續(xù)的耕作方法,我們能夠有效地控制害蟲問題,同時保護掠食者的生態(tài)環(huán)境,從而推動生態(tài)平衡與農(nóng)業(yè)發(fā)展的和諧共生。
3、 化學防治
①溴氫菊脂防治
在本項研究中,我們執(zhí)行了一項評估藥物濃度效果的實驗。具體來說,實驗設(shè)計包括2個不同濃度的藥物處理組和1個對照組。2個處理組的藥物濃度分別設(shè)定為20ppm和30ppm。藥物通過背負式噴霧器施用,確保藥物均勻噴灑在目標樹干的表面。為了保證實驗結(jié)果的準確性和可靠性,所有處理組和對照組均在相同的環(huán)境條件下進行管理。實驗開始后的第3天,我們對各處理組進行了藥效檢查。結(jié)果顯示,20ppm濃度的藥物處理組展現(xiàn)了81%的藥效,而30ppm濃度的藥物處理組則達到了83.4%的藥效。這一結(jié)果表明了藥物濃度與藥效之間存在正相關(guān)關(guān)系,盡管濃度增加帶來的藥效提升幅度有限,但這一發(fā)現(xiàn)為后續(xù)深入研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)參考。
②利用 40% 氧化樂果原液噴干
在初步研究實踐中,我們采取了噴灑藥物的方式對樹木進行了處理,并精心設(shè)計了一套嚴格的藥效評估流程。我們分別在3個關(guān)鍵時間點對噴藥后的藥效進行了檢查:首次檢查是在噴藥后的第7天,隨后是第15天,最終在第30天進行。通過這一系列時間點的監(jiān)測,我們觀察到藥效顯著,有效率高達98.5%。這一初步數(shù)據(jù)表明,噴藥方式在初期治療中展現(xiàn)了強大的潛力。然而,在監(jiān)測藥效的同時,我們也發(fā)現(xiàn)了一個不容忽視的問題。噴藥處理導致部分樹木出現(xiàn)了藥害現(xiàn)象,這對樹木的健康構(gòu)成了潛在的威脅。鑒于這一副作用,我們迅速調(diào)整了用藥策略,從原先的噴灑方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷κ苡绊懖课贿M行局部涂抹藥物的處理。在調(diào)整策略后,我們再次對藥效進行了評估。結(jié)果顯示,盡管涂抹藥物的方式相較于噴灑方式的效果有所降低,但其有效率仍然保持在76.6%。這一結(jié)果不僅證實了涂抹藥物作為替代方案的可行性,同時也為我們后續(xù)優(yōu)化治療策略提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。
③施用呋喃丹
在進行藥劑施用試驗時,每株植物精確地施加了1kg的藥劑。具體操作步驟如下:首先,在距離樹干40cm的位置,使用鐵鍬挖掘2條尺寸相同的施藥溝。這些溝的深度設(shè)定為20cm,寬度為10cm,長度則為30cm。接著,將所需藥劑均勻地施入這些預先挖好的溝中。為了確保藥劑的有效性并防止其快速揮發(fā)或流失,溝中的藥劑隨即被土壤覆蓋。在評估藥效方面,我們選擇了2個時間點進行檢查。首次檢查是在施藥后的半年進行的,此時測得的藥效為34.8%。這一數(shù)據(jù)直接反映了藥劑初期作用的效果。為了進一步驗證藥劑的持續(xù)性和長效性,我們在2年后再次進行了藥效檢查,結(jié)果顯示藥效已提升至82.3%。這一顯著的提升不僅證明了藥劑的有效積累,還顯示了其在較長時間內(nèi)的穩(wěn)定作用。
4、物理防治
為了有效避免小蠹蟲的成蟲爬樹產(chǎn)卵或其幼蟲的蔓延擴散,可以運用各類手工或機器的方法進行控制和治理。施行的具體方案涵蓋了給樹木涂抹白色物質(zhì),通過這種方式能夠有效減少小蠹蟲對樹木造成的損害。主要是將石灰、水以及微量的鹽類融合制得,它不但能夠擔當隔離層的角色,也在一定水平上抵御了病原體的入侵。另外,也能構(gòu)建隔離條,如用粘性昆蟲膠帶纏繞在樹干周圍或運用塑料膜等實體阻擋物,防止小蠹蟲爬行與散布。針對遭遇重度損傷的樹木,能夠通過剝離樹皮的方式來根本滅除棲息在其下的幼蟲。在去除樹皮的過程中需謹慎行事,以防對樹的硬質(zhì)組織造成傷害。將去除的樹皮集中起來進行處理,優(yōu)先通過燃燒或者深度掩埋的方式,以此確保病蟲的幼體和成體均無法生存。采取這套多元化的防治策略,能夠有力遏制小蠹蟲造成的傷害,并維護樹木的良好生長狀態(tài)。
綜上所述,在農(nóng)業(yè)防護林的生態(tài)系統(tǒng)中,榆樹幼蟲作為害蟲群體中的關(guān)鍵成員,其重要性不容小覷。針對榆樹幼蟲,尤其是榆樹小蠹蟲的控制工作,不僅任務(wù)艱巨,而且耗時漫長,因此必須引起高度關(guān)注。為了進一步提高榆樹小蠹蟲的防控效果,有必要對其生物習性及繁殖模式進行更深入的研究。通過深化對其生命周期、繁殖規(guī)律等方面的認識,能夠為制定更精確、高效的防控策略提供科學依據(jù)。同時,也應積極探索符合生態(tài)保護要求的防控新方法,力求在確保農(nóng)業(yè)防護林木健康與穩(wěn)固的同時,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
(作者單位:1.831308新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第六師105團農(nóng)業(yè)和林業(yè)草原中心;2.831300新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第六師林業(yè)和草原服務(wù)中心)
DOI: 10.3969/j.issn.1003-1650.2025.01.042