張志林李國軍侯建利姜雄高愛軍段立清
(1.烏蘭察布市森林病蟲害防治檢疫站,內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)森林病蟲害防治檢疫站,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010;3.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010)
白樺Betula platyphylla屬樺木科Betulaceae樺木屬Betula,是森林先鋒樹種之一,廣泛分布在我國的東北、華北、西北及西南地區(qū),有喜光、耐低溫、氣候適應(yīng)性強(qiáng)等特點[1]。該樹種樹形優(yōu)美、生長迅速,是中國北方主要園林木本觀賞植物,材質(zhì)優(yōu)良,是造林重要的樹種之一,也是一種重要的工業(yè)用材樹種[2]。
2016 年,在內(nèi)蒙古自治區(qū)大青山國家級自然保護(hù)區(qū)發(fā)現(xiàn)食葉害蟲遠(yuǎn)東龜鐵甲Cassidispa relictaMedvedev,1957。該蟲主要危害天然次生白樺林,造成葉片潛痕斑駁、枯黃,影響光合作用和生態(tài)景觀[3]。該蟲為中國新紀(jì)錄種,屬葉甲總科 Chrysomeloidea鐵甲科Hispidae鐵甲亞科Hispinae鐵甲族Hispini龜鐵甲屬Cassidispa[4]。該屬全世界共有8種,主要分布于中國、俄羅斯、安哥拉、剛果等地。我國現(xiàn)分布有5種,分別為遠(yuǎn)東龜鐵甲、晉龜鐵甲Cassidispa bipuncticollis、藏龜鐵甲Cassidispa femoralis、滇龜鐵甲Cassidispa maderi以及黑龜鐵甲Cassidispa mirabilis[4-7]。遠(yuǎn)東龜鐵甲在內(nèi)蒙古自治區(qū)大青山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生面積約1萬hm2,集中分布在烏蘭察布市卓資縣的上高臺林場、包頭市土默特右旗和呼和浩特市武川縣等地的林場,并有向白樺其他分布區(qū)域蔓延的趨勢。研究其生物學(xué)及發(fā)生規(guī)律,可為有效控制其發(fā)生提供依據(jù)。
1.1 生活史調(diào)查
1.1.1 越冬死亡率調(diào)查 2018年5月初,在內(nèi)蒙古烏蘭察布市卓資縣上高臺林場山地,從山麓開始向上,每5 m處設(shè)一個采樣點,共設(shè)11個采樣點,從坡底向坡頂依次編號1~11。采集白樺枯枝落葉,并將枯枝落葉分上下2層裝袋,帶回實驗室。將上層葉片散落在地面,下層葉片層層疊加,模擬林間環(huán)境飼養(yǎng)遠(yuǎn)東龜鐵甲,待其成蟲羽化。
1.1.2 飼養(yǎng)觀察 從野外定點采集有遠(yuǎn)東龜鐵甲的白樺枝條,裝入袋中,觀察雌雄數(shù)量,記錄不同高度層枝條有蟲數(shù)。將枝條洗干凈,插入有水燒杯中,枝條穿過硬紙蓋,罩上30 cm高的透明圓桶,接入5頭雌蟲和5頭雄蟲,桶口蓋上紗布,用橡皮筋固定,防止遠(yuǎn)東龜鐵甲逃逸。定時檢查產(chǎn)卵量,并更換新鮮枝條。
1.2 種群動態(tài)規(guī)律調(diào)查 于2018年5月中旬,定點、定時調(diào)查。從野外采集50 cm長的白樺枝條5~10枝,室內(nèi)檢查,記錄每個枝條葉片上的卵、幼蟲和成蟲數(shù)量。
2.1 生活史 在內(nèi)蒙古卓資縣遠(yuǎn)東龜鐵甲1 a發(fā)生1代,以老熟幼蟲隨潛入的葉片飄落在樹冠下越冬,翌年4月中下旬開始化蛹,蛹期25 d左右,成蟲始見期為5月中下旬,羽化期持續(xù)80 d左右,6月上旬開始產(chǎn)卵,卵期約20 d,幼蟲始見期為6月底,7月中旬進(jìn)入高峰期,9月上旬幼蟲老熟,10月初開始隨落葉越冬,幼蟲期9個月。
2.2 生物學(xué)特性 成蟲只做短距離飛行,壽命約43 d,雄蟲壽命較雌蟲短。成蟲咬食葉片正面和葉肉補(bǔ)充營養(yǎng),形成不規(guī)則條狀取食痕,危害較重時葉片枯萎。成蟲羽化后15 d左右開始產(chǎn)卵,產(chǎn)卵時咬破葉背表皮成一小洞,卵產(chǎn)于小洞內(nèi),每次1粒,產(chǎn)后由產(chǎn)卵管排出膠質(zhì)物質(zhì)封固。卵剛產(chǎn)時為半透明乳白色,逐漸變褐色。每雌蟲平均產(chǎn)卵113粒。初孵幼蟲潛于葉片上下表皮,在產(chǎn)卵點附近取食葉肉,隨后擴(kuò)展其潛道并形成黃色不規(guī)則帶狀斑塊,隨著蟲齡增加,取食量明顯增大,幼蟲危害葉面積2~10 cm2,當(dāng)幼蟲在原葉片食料不足時,會轉(zhuǎn)移到鄰近葉片[5,8-10]。 幼蟲 4齡,1齡歷期約 9 d、2齡15 d、3齡17 d,以4齡幼蟲越冬。
2.3 越冬及死亡率 在不同場所遠(yuǎn)東龜鐵甲越冬的幼蟲和成蟲羽化數(shù)量不同(表1)。遠(yuǎn)東龜鐵甲集中在較潮濕的枯枝落葉下層兩葉片疊加層越冬,每50片葉片平均蟲數(shù)為15.8頭,少量在較干燥的枯枝落葉上層,50個葉片有蟲數(shù)為3.1頭;而且遠(yuǎn)東龜鐵甲在山坡中下部的落葉層越冬幼蟲和成蟲羽化數(shù)量多。越冬幼蟲死亡率較高,越冬后成蟲平均羽化率為20.7%。
表1 遠(yuǎn)東龜鐵甲在不同越冬場所的幼蟲和成蟲羽化數(shù)量Tab.1 Number of larvae and emerged adults of C.relicta in different overwintering sites
2.4 種群動態(tài)規(guī)律及發(fā)生危害程度 經(jīng)調(diào)查,該幼 蟲為潛葉危害型,成蟲和幼蟲危害期較長,受危害較重區(qū)域平均幼蟲蟲口密度約112頭/50 cm枝條,平均每片葉片上有3頭,最多達(dá)到7頭;卵平均約198粒/50 cm枝條,平均每片葉片上產(chǎn)卵為4.5粒,最多有8粒。
由圖1可見,卵的數(shù)量從6月中下旬開始劇增,一直到7月中旬達(dá)到最高,之后數(shù)量逐漸下降。幼蟲數(shù)量6—8月增長迅速,8月中旬達(dá)到最高,之后減少。成蟲數(shù)量6—7月緩慢增加,到7月中旬為最大值,之后到9月相對緩慢減少。
圖1 各蟲態(tài)數(shù)量動態(tài)Fig.1 The quantity dynamic at different stage
白樺葉片受害程度隨遠(yuǎn)東龜鐵甲危害時間而增加(圖2),6月中旬葉片受害率達(dá)30%,7月葉片受害率可達(dá)80%,6月到7月中下旬成蟲、幼蟲共同危害,到9月初葉片受害率最大。
圖2 白樺葉片受害率隨時間的變化Fig.2 The damage rate change of B.platyphylla leaves with date
2.5 天敵 在調(diào)查中,觀察發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)東龜鐵甲的天敵有蜘蛛、卵寄生蜂和寄生蠅,平均寄生率達(dá)17.3%。
遠(yuǎn)東龜鐵甲在內(nèi)蒙古大青山1 a發(fā)生1代,4月中下旬開始化蛹,5月中旬出現(xiàn)成蟲,6月上旬產(chǎn)卵,6月底孵化幼蟲,幼蟲4齡,10月初開始下樹越冬,發(fā)現(xiàn)天敵3種。越冬后,活卵及活幼蟲占卵及幼蟲總數(shù)不到1%,越冬死亡率高,死亡原因需進(jìn)一步調(diào)查,推測這可能與幼蟲越冬場所的濕度相關(guān),濕度越小,存活率越低。葉片危害程度自7月開始嚴(yán)重,9月達(dá)到最大。對該害蟲的防治應(yīng)在6月中、下旬進(jìn)行,這時遠(yuǎn)東龜鐵甲對白樺葉部的危害尚輕。防治應(yīng)選擇生物類農(nóng)藥,如0.5%苦參堿水劑、6%魚藤酮微乳劑等藥劑[11-12]。但對于大青山自然保護(hù)區(qū)天然樺樹林害蟲的防治,應(yīng)注重以生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)和調(diào)節(jié)為主,加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性的研究,發(fā)現(xiàn)和保護(hù)遠(yuǎn)東龜鐵甲的天敵,目前發(fā)現(xiàn)的3種天敵還需進(jìn)一步確定種名,了解其生物學(xué)特性及保護(hù)利用技術(shù)。
遠(yuǎn)東龜鐵甲的研究目前尚處于初級階段,對于生活史方面的研究仍需進(jìn)一步深入,特別是該蟲食性尚不清楚,危害樹木種類沒有準(zhǔn)確記載,研究遠(yuǎn)東龜鐵甲與其寄主的關(guān)系有利于指導(dǎo)防治工作。該蟲卵的孵化率較低,可能與天敵寄生有關(guān),尚需進(jìn)一步觀察研究。對該害蟲的生物防治措施有待進(jìn)行大量的防治試驗,篩選最有效的防治方法,為今后防治遠(yuǎn)東龜鐵甲提供可鑒之道。