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模毒蛾性信息素应用技术研究

2020-03-31高泽芬陈国发王鹏张军生周德宝李洋

中国森林病虫 2020年2期
关键词:圆筒船型距离

高泽芬,陈国发,王鹏,张军生,周德宝,李洋

(1.内蒙古呼伦贝尔市林木种苗站,内蒙古呼伦贝尔 021008;2.国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站,辽宁沈阳 110034;3.内蒙古大兴安岭重点国有林管理局森林病虫害防治检疫总站,内蒙古牙克石 022150;4.内蒙古阿尔山林业局,内蒙古阿尔山 127421)

模毒蛾Lymantria monacha(Linnaeus)是欧亚大陆最重要的针叶树食叶害虫之一[1]。 在国外主要分布于中欧[2],20 世纪在我国西南和东北等部分地区零星发生[3],而在内蒙古大兴安岭林区却是重大森林害虫,主要危害兴安落叶松Larix gmelinii、桦树Betulaspp.和杨树Populusspp.等,以幼虫取食树叶危害,大发生时可使树木片叶不留,连续危害2 a以上则会造成树木大量死亡。 1995—1996 年模毒蛾在内蒙古大兴安岭林区多个地区与舞毒蛾Lymantria dispar混合大发生,2011—2012 年又在阿尔山林区大面积暴发,2014—2015 年在乌尔旗汉、库都尔等林区大规模发生,成灾面积从200 hm2增加到10 万 hm2,给林区的生态建设和生态安全带来了巨大威胁[4-5]。 2016 年发生 5.8 万 hm2,2017 年发生3 万hm2,虫口密度达到500 头/株,采取航空施药防治有效控制了其危害,保障了当地森林资源和生态的安全。

20 世纪90 年代鉴定出模毒蛾性信息素有效成分[6],加拿大信息素技术有限公司成功地开发出性信息素诱芯[ ( ±) -舞毒蛾诱,( ±) -模毒蛾诱和2-甲基- (Z) -7 -十八碳烯,比例为20∶20∶1][7-8]。而在我国有关模毒蛾性信息素的研究及应用还未见报道。 基于性信息素的害虫监测系统明显优于传统的调查方法,如查数幼虫和着落于树干上的成虫[1,7,9-11],笔者利用国外提供的模毒蛾性信息素诱芯,对不同类型诱捕器的诱捕效果、诱捕器设置高度和诱捕器的引诱距离等进行了研究,以期为其在生产防治中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地设在内蒙古大兴安岭库都尔林业局。 库都尔位于大兴安龄林区西坡中部,总面积50.26 万 hm2,其中有林地42.58 万 hm2,优势树种为兴安落叶松和白桦Betula platyphylla,森林覆盖率为87.7%。 境内野生植物资源种类繁多,蕴藏量较大,针叶林主要树种以兴安落叶松数量最多,占森林总面积的48%左右;此外还有樟子松Pinus sylvestrisvar.mongolica、云杉Piceasp.、杨populussp.、桦Betulasp.、柳树Salixsp.等,占森林总面积的34%左右。 模毒蛾与舞毒蛾曾于1995 年在库都尔林业局相伴大暴发,发生面积达2 万hm2,发生区桦树、落叶松被害严重。 2015—2017 年模毒蛾又一次大发生,主要发生于乌克里、岩山、育林等林场施业区内,2015 年发生面积 1.4 万 hm2。 2015 年在乌克里林场和岩山林场的兴安落叶松人工林内进行模毒蛾性信息素应用技术研究试验。

各试验样地概况见表1。

表1 试验样地概况Tab.1 General situation of test sample sites

1.2 试验材料 模毒蛾诱芯从加拿大信息素技术有限公司购买;圆筒型诱捕器、方型诱捕器和船型粘胶诱捕器分别从山西省太原市山城塑料制品厂、内蒙古赤峰市红山区印刷厂和北京中捷四方生物科技有限公司购买。

1.3 试验方法

1.3.1 不同类型诱捕器的诱捕效果 在选定样地内,在样树树冠南侧外缘分别设置方型、圆筒型和船型信息素诱捕器各1 个,并为1 组,诱捕器距地高度2 m,间距20 m,其中方型、圆筒型诱捕器内均放入DDVP 棉球,以便杀死诱到的成虫。 共设置3 组,每组间距30 m。 每天检查记录1 次各诱捕器诱到的雄蛾数量,并依次轮换诱捕器的位置,以减少不同位置对诱捕器诱虫效果的影响。 至少检查记录12 次。

1.3.2 诱捕器设置高度对诱捕效果的影响 在选定样地内,选择5 株样树,样树间距30 m 左右;在每株样树树冠南侧上、中、下层的中部外缘各设置1 个圆筒型信息素诱捕器(下层树冠诱捕器的高度为3.5 m,中层的为5 m,上层的为6.5 m),每株样树设置3 个诱捕器,共15 个诱捕器;诱捕器内均放入DDVP 棉球,每3 d 检查记录诱捕器诱到的雄蛾数量。 至少检查记录5 次以上。

1.3.3 信息素诱捕器的引诱距离 分别在距选定样地林缘 50,100,150,200,500,1 000 m 的空旷地带各设置1 个支架并悬挂1 个信息素诱捕器,诱捕器内均放入DDVP 棉球,相邻诱捕器间的距离大于前一个诱捕器到林缘的距离,诱捕器设置高度2 m。每4 d 检查记录1 次各诱捕器诱到的雄蛾数量,共检查记录8 次。

1.3.4 数据处理 不同类型诱捕器诱捕效果的比较和诱捕器设置高度对诱捕效果的影响采用单因素方差分析LSD 检验法,比较平均数之间的差异显著性,差异显著性水平为0.05,数据用统计分析软件SPSS 17.0 进行处理;诱捕器引诱距离试验应用对数线性回归法进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同类型诱捕器诱捕效果的比较 不同类型诱捕器对诱捕效果的影响不同(图1)。 供试诱捕器共诱模毒蛾雄蛾393 头,其中方型诱捕器的诱捕量最少,仅诱雄蛾44 头,占诱捕总量的11.20%;船型的次之,共诱雄蛾167 头,占诱捕总量的42.49%;圆筒型的最多,共诱雄蛾182 头,占诱捕总量的46.31%。 进一步统计分析表明,方型诱捕器的诱捕量与船型和圆筒型的诱捕量相比差异显著(P<0.05),而船型与圆筒型的诱捕量相比差异不显著(P>0.05)。 因此,可以认为,船型和圆筒型诱捕器诱捕效果较好,而方型诱捕器诱捕效果较差。

图1 不同类型诱捕器对诱虫效果的影响Fig.1 Effects of different types of traps on catches

2.2 诱捕器设置高度对诱捕效果的影响 不同设置高度的诱捕器对诱捕效果的影响不同(图2)。

图2 诱捕器设置高度对诱虫效果的影响Fig.2 Effects of different heights of traps on catches

所有供试诱捕器共诱捕模毒蛾雄蛾967 头,其中设置在树冠下层的诱捕器的诱捕量最多,共诱雄蛾364 头,占诱捕总量的37.64%;林冠中层的诱捕量次之,共诱雄蛾337 头,占总诱捕量的34.85%,而设置在树冠上层的诱捕器诱捕量最少,共诱雄蛾266 头,占总诱捕量的27.51%。 进一步统计分析显示,设置在树冠下层的诱捕器的诱捕量与中层的相比差异不显著(P>0.05),而与上层的差异显著(P<0.05)。 因此,设置在树冠下层和中层的诱捕器诱捕效果较好,而设置在上层的诱捕效果较差。

2.3 信息素诱捕器的引诱距离 随着诱捕器设置距离的增加,诱捕量从50 m 到200 m 逐渐减少(图3),在500 m 以上距离的诱捕器没有诱到模毒蛾雄蛾。 在试验期间共诱捕模毒蛾雄蛾123 头,其中,距林缘50 m 的诱捕器的诱捕量最多,达到66 头,占诱捕总量的53.66%;距林缘100 m的诱捕器仅诱到40头雄蛾,占诱捕总量的34.10%;距林缘200 m 的诱捕器仅诱到4 头雄蛾,占诱捕总量的3.25%;而在200 m以远的诱捕器没有诱到雄蛾,可认为模毒蛾信息素诱捕器的引诱距离至少为200 m,100 m以内的距离为最佳有效引诱距离。 对数线性回归分析表明,诱捕器设置距离(x)与诱捕器的诱捕量(y)之间有强烈的对数线性关系,y= -47.4 ln(x) +235.83(R2=0.96,P<0.001)。 对数线性模型预测距林缘最大距离大约为280 m 的诱捕器的诱捕量会下降到0。

图3 信息素诱捕器的引诱距离Fig.3 The attracting distance of pheromone traps

3 结论与讨论

不同类型的诱捕器诱虫效果不同,圆筒型和船型诱捕器的诱捕效果差异不显著,在信息素诱捕防治中均可采用;诱捕器设置高度对诱虫效果的影响不同,设置在树冠下层和中层的诱捕器的诱捕效果最好;不同设置距离的诱捕器的诱虫效果不同,随着设置距离的增加,诱捕器的诱捕量逐渐下降,设置于距林缘50 ~100 m 的诱捕器诱虫效果最好,性信息素诱捕器的最远引诱距离可能为280 m。

供试的3 种类型诱捕器均为市售产品,通常用于诱捕各种蛾类昆虫,包括舞毒蛾。 诱捕器的诱捕效果可能受到多个与诱捕器设计相关的物理和化学因素的影响。 与圆筒型和船型诱捕器相比,方型诱捕器的诱捕量较少可能是由于诱捕器的昆虫进入口的尺寸较小(物理因素)或性信息素混合物的释放率较低(化学因素)或二者共同作用的结果。 船型诱捕器与非粘胶圆筒型诱捕器的诱捕量相似,但前者使用粘胶,一旦诱捕到足够多的雄蛾或雄蛾的鳞片覆盖了粘虫板,就会迅速失去诱捕能力。 因此,建议在种群监测和大量诱杀防治模毒蛾时使用非饱和性的圆筒型诱捕器。

诱捕器设置高度的研究显示,设置在树冠下层的诱捕器比设置在中层和上层的诱捕量多,与中欧早期报道的结果相似[12]。 这可能主要与模毒蛾的生物学特性有关,如交尾飞行期间(信息素定向飞行)雄蛾的飞行高度、求偶或产卵雌蛾可能停留的位置等。 因此,在模毒蛾的综合治理中,最好将诱捕器设置在树冠的下层。

信息素诱捕器的引诱距离研究表明,在距林缘200 m 以内的诱捕器均能引诱到雄蛾,而且距林缘越近,诱捕量越多,距林缘50 m 的诱捕器诱虫效果最好。 这主要是由于距离林缘越近,信息素扩散到林缘的剂量越多,诱捕量就越多,随着设置距离的增加,信息素扩散到林缘的剂量越少,诱捕器的诱捕量就越少。 在捷克斯洛伐克云杉林的标记释放试验研究表明,释放仅1 d 后,在距释放点280 m 远的信息素诱捕器就诱到了模毒蛾雄蛾[12]。 据报道,人们已研究了信息素诱捕器对几种鳞翅目昆虫的长距离引诱试验,如舞毒蛾[13]、美国白蛾Hyphantria cuneaDrury[14]、豌豆小卷蛾Cydia nigricana(F.)[15]和二化螟Chilo suppressalis(Walker)[16]等。 本项研究仅进行了一次试验,而且没有重复。 因此,为了准确估计信息素诱捕器的引诱距离,需要进行进一步的研究。

本项研究基本明确了模毒蛾性信息素诱捕器应用的几个最佳指标,为我国大面积推广应用利用信息素诱捕器监测和大量诱杀模毒蛾提供了科学依据,对保护我国大兴安岭林区的森林资源具有重要的意义。

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