花绒寄甲生物防治光肩星天牛研究

温玉洁，赵文龙，韩 亮，康念琮，张翌楠

（1.张掖市森林病虫害防治检疫站，甘肃 张掖 734000；
2.北京农业职业学院，北京 102442）

光肩星天牛Anoplophora glabripennis（Motsch.）在甘肃省河西地区也称为黄斑星天牛，属于鞘翅目、天牛科、沟胫天牛亚科、星天牛属，是我国重要的林木蛀干害虫。光肩星天牛在我国分布极其广泛，除了海南省、台湾省、香港、澳门特别行政区之外的30个省、市、自治区均有分布。光肩星天牛的寄主植物很多，主要有榆属、杨属、柳属、槭属等15个属的阔叶树种[1]，是危害我国园林绿化和防护林树木的重要害虫,其卵、幼虫和蛹均生活在树干内，生活史较长，生活隐蔽，很少受外界气候、天敌等的影响，幼虫蛀食的树木轻者树势衰弱，重者整株枯死，对我国的“三北”防护林，特别是对甘肃省河西地区杨树人工林危害尤为严重。张掖市于1996年在高台县首次发现杨树蛀干天牛疫情，在全市范围内多次组织开展杨树蛀干天牛专项普查和集中除治行动，采取“清理虫害木、化学药剂防治、营造多树种农田林网”等防控措施，对甘州、山丹、临泽等县（区）天牛疫情进行了科学防治，累计清除虫害木及隐患木25万多株，目前，张掖全市天牛发生面积达到3 780 hm2。

花绒寄甲Dastarcus helophoroides Fairmaire又名花绒坚甲、花绒穴甲，是蛀干类天牛害虫的天敌昆虫之一。目前，已经研究发现了寄生不同天牛的6个生物型，即花绒寄甲光肩星天牛生物型（Biotype ofDastarcus helophoroidesonAnoplophora glabripennis）、花绒寄甲松褐天牛生物型（Biotype ofDastarcus helophoroidesonMonochamus alternatus）、花绒寄甲星天牛生 物 型（Biotype ofDastarcus helophoroidesonAnop-lophora chinensis）、花绒寄甲云斑天牛生 物 型（Biotype ofDastarcus helophoroidesonBatocera hors fi eldi）、花绒寄甲锈色粒肩天牛生物型（Biotype ofDastarcus helophoroidesonApriona swainsoni）、花绒寄甲栗山天牛生物型（Biotype ofDastarcus helophoroides onMassicus raddei）[2-3]。利用花绒寄甲生物防治不同的天牛害虫，必须采用相对应生物型的花绒寄甲，才能达到最佳的防治效果。甘肃省最早引进天敌昆虫花绒寄甲应用于光肩星天牛生物防治的记录，是周嘉熹等1981年在甘肃省天水市的清水、甘谷县等进行的黄斑星天牛生物防治试验[4]，近几年在全国其它地区以及甘肃省的嘉峪关市、武威市等地开展了花绒寄甲生物防治光肩星天牛试验，取得了明显的效果[5-8]。本试验在张掖市释放天敌昆虫花绒寄甲，研究确定了生物防治光肩星天牛效果最好的释放虫态和方法，为大面积合理推广利用花绒寄甲生物防治光肩星天牛提供理论依据和实践指导。

1.1 试验用天敌昆虫

为专门寄生光肩星天牛的花绒寄甲光肩星天牛生物型成虫和卵卡，均由北京农业职业学院生物防治研究所提供。

花绒寄甲成虫体长5.2～10.0 mm,体宽2.8～4.2 mm,体鞘翅坚硬，棕黑褐色，头和前胸密布小刻点，触角11节，基节膨大，端部2节膨大呈球形，鞘翅上有1个椭圆形深褐色斑纹，尾部沿中缝有1个粗 “十”字，每翅面有纵沟4条，沟脊由粗刺组成。花绒寄甲成虫成活率在96%以上，用指形塑料离心管包装，每管装20头，如图1。

图1 花绒寄甲成虫及包装管

花绒寄甲卵呈乳白色或浅粉红色，长椭圆形，长0.8～1.0 mm，宽0.2～0.3 mm,中央稍弯曲，卵壳上有凹凸斑纹，卵的排列整齐，形状略为扇形，如图2，每张卵卡100粒卵，在低温下保存和储藏，当林间试验释放时，需提前一天取出。

图2 花绒寄甲卵

1.2 试验地概况

试验地选在甘肃省张掖市，为准确掌握在张掖市花绒寄甲防治光肩星天牛的防治效果，在光肩星天牛危害严重的张掖市甘州区和山丹县各设置1处试验林地。试验林地1在甘州区滨河新区芦水湾景区二白杨林地（大成中学对面），该地干旱少雨，且降水分布不均，昼夜温差大，年平均气温为4.1℃～8.3℃，年平均降水量为112.3～354.0 mm，试验林木以二白杨为主和少量的新疆杨，新疆杨上光肩星天牛危害很轻，平均树龄5 a，平均树高9 m ；
试验林地2在山丹县东乐镇山丹县园艺场，该地海拔高，气候南北差异较大，北部平川地区，地势平坦，年平均气温为7.7℃，年均降雨量为162.9 mm,试验林木为二白杨，树龄25 a，平均树高8.5 m。

1.3 试验设计

设定2处试验林地，即试验林地1和试验林地2。试验前首先调查光肩星天牛危害情况，天牛排粪孔调查高度确定为3.5 m以下的主干及一级分支上的枝条。在2处试验林地又分别选择设定4块试验样点地，每块试验样点地大小为10 m×10 m,随机确定10～20棵二白杨树，每块试验样点地中间间隔30 m以上。对每个实验地的4个试验样点地进行4种试验处理：即试验样点地1，释放花绒寄甲成虫；
试验样点地2，释放花绒寄甲卵卡；
试验样点地3，既释放花绒寄甲成虫，也释放卵卡；
试验样点地4，设置对照组（CK），不释放花绒寄甲成虫和卵卡。在天牛排粪孔附近位置释放固定卵卡，释放花绒寄甲成虫时，在树主干1.5 m处顺树的方向向下夹角30°左右固定1个5 cm长的钉子，将释放管口打开，用手指按住管口，然后倒挂在钉子上。如图3-5所示。

图3 释放花绒寄甲成虫

图4 释放花绒寄甲卵卡

图5 释放花绒寄甲卵卡+成虫

1.4 释放时间和方法

花绒寄甲采用2种方式进行释放，一种方式是释放成虫，另一种方式是释放卵卡。释放花绒寄甲成虫后，成虫将在林间活动、补充营养，在天牛排粪孔周围产卵，卵经过孵化后，爬过天牛的坑道至天牛的蛹室寄生于天牛老熟幼虫、蛹或刚羽化还在天牛蛹室内未钻出树体的成虫；
释放花绒寄甲卵卡时，尽量固定在天牛排粪孔周围。

1.4.1 释放时间

依照花绒寄甲的寄生特点，以及甘肃省张掖地区光肩星天牛的发生规律，确定在5月中下旬进行释放，在黄昏时释放有利于成虫尽快适应环境，迅速活动并安全躲藏。

1.4.2 成虫释放法

将释放管口打开，用手指按住管口，把释放管倒挂在钉子上、细树枝上或卡在树权上，管底要略高于管口，以防雨水进入。每棵受害木释放1管20头花绒寄甲成虫。

1.4.3 卵卡释放法

卵卡有4个边，折叠的那边为最上边，相对的为下边，1只手捏着卵卡下边，将其放在光肩星天牛排粪孔下方的左边或右边，另1只手用订书机将卵卡的左边和左边固定在树上即光肩星天牛排粪孔周围。特别要注意的是手和订书机一定不能压到卵卡的中上部，实际操作订书机订固定卵卡时，应该是左手捏着卵卡右手拿着订书机，从卵卡的右边方向先去固定完成后，再将订书机换到到左手上，将卵卡的左边进行固定。每张卵卡卵粒数为100粒左右。

1.5 防治效果指标及调查研究

释放花绒寄甲卵10天、释放花绒寄甲成虫20天后，进行防治效果的调查。第一种方法是观察光肩星天牛的排粪孔，以不再排出新鲜虫粪为标准，同时观察排粪孔周围是否有圆形的羽化孔，若连续观察2个月后都没有羽化孔，则推判出光肩星天牛已经死亡在天牛的坑道或者蛹室里，达到了生物防治的效果。检查树木上的排粪孔时，调查原标记的新鲜排粪孔数量，每次检查后用镊子将排粪孔处的木屑清理干净，以便下一次检查；
第二种方法是将树木伐倒，截成20～30 cm长的木段，将木段劈开解剖，调查光肩星天牛幼虫、蛹和成虫是否被寄生或者死亡情况，是否有新的天牛羽化孔等。用2种方法统计释放天敌昆虫花绒寄甲后、光肩星天牛幼虫的虫口减退率、防治效果及寄生率，计算公式如下：

2.1 光肩星天牛对二白杨及新疆杨的危害

试验林地1为二白杨和新疆杨混交林，试验林地2为二白杨纯林。光肩星天牛幼虫主要危害二白杨，几乎不危害新疆杨。新疆杨没有光肩星天牛蛀孔，而二白杨上既有羽化孔也有蛀孔，蛀孔平均达15～25个，危害相当严重。

2.2 林间释放花绒寄甲卵卡和成虫防治效果

对设计的2种试验林地，即试验林地1和试验地林2中的各4块试验样点，每块试验样点分别调查10棵二白杨，每间隔4天调查1次，连续2个月，调查天牛排粪孔排粪情况的数量变化，统计汇总计算出释放天敌昆虫花绒寄甲的防治效果百分数，结果见表1-2。

表1 试验林地1林间释放花绒寄甲对光肩星天牛防治效果

表2 试验林地2林间释放花绒寄甲对光肩星天牛防治效果

由表1-2可以看出，在2块试验林地中，单独释放卵卡的光肩星天牛虫口减退率最少，仅为16.29%和22.04%，防治效果最低，分别为4.26%和5.38%；
单独释放花绒寄甲成虫的光肩星天牛虫口减退率分别为28.25%和32.8%，防治效果分别为17.9%和18.4%；
混合释放花绒寄甲卵卡和成虫的光肩星天牛虫口减退率最高分别为46.32%和51.62%，防治效果分别为38.6%和41.28%。由此可见，通过在张掖市的2个试验林地释放天敌昆虫花绒寄甲后，光肩星天牛的虫口数量明显减少，并表现出较好的防治效果，特别是花绒寄甲成虫和卵卡的混合释放，当年最高防治效果可以达到41.28%，当年最高虫口减退率可以达到51.62%，对光肩星天的生物防治效果最明显。

2.3 林间释放花绒寄甲卵卡和成虫寄生光肩星天牛的寄生率

释放天敌昆虫花绒寄甲25天后，对设计的2种试验林地，即试验林地1和试验林地2中的各4块试验样点，每块试验样点分别选取1棵二白杨，共计8棵二白杨树木，将其伐倒，截成25 cm左右长的木段，将木段劈开解剖，调查记录光肩星天牛幼虫、蛹和成虫是否存活，是否被花绒寄甲寄生或者死亡，并观察木段上是否有新的天牛羽化孔，统计寄生率，结果见表3-4，花绒寄甲寄生光肩星天牛的结果，见图6-7。

图6 花绒寄甲寄生光肩星天牛蛹

图7 花绒寄甲寄生光肩星天牛幼虫

表3 试验林地1林间释放花绒寄甲对光肩星天牛寄生率

表4 试验林地2林间释放花绒寄甲对光肩星天牛寄生率

由表3-4可以看出，单独释放花绒寄甲卵卡对光肩星天牛的寄生率分别为20.68%和24.24%，平均为22.46%；
单独释放花绒寄甲成虫对光肩星天牛的寄生率分别为26.09%和28.95%，平均为27.52%；
混合释放花绒寄甲卵卡和成虫对光肩星天牛的寄生率分别为30.30%和29.79%，平均为30.05%。由此可见，通过在张掖市的2个试验地释放天敌昆虫花绒寄甲后，不论是释放成虫或者卵，均能对光肩星天牛的幼虫和蛹寄生，促使光肩星天牛快速死亡不再取食危害树木，这样不但降低了光肩星天牛的种群数量，而且使天敌昆虫花绒寄甲的种群数量得到了明显地增加，特别是花绒寄甲成虫和卵卡的混合释放，对光肩星天牛的平均寄生率最高，生物防治效果表现最明显。

光肩星天牛幼虫在甘肃省张掖市主要危害二白杨，而对新疆杨的危害不严重。通过我们在张掖市2个试验林地释放花绒寄甲卵和成虫的研究，表明这种天敌昆虫使光肩星天牛的虫口降低，防治效果明显，并且也表现出很高的对光肩星天牛老熟幼虫、蛹的寄生率。当既释放花绒寄甲卵，同时也释放成虫，生物防治光肩星天牛的效果最好，分别达到46.32%和51.62%。因此，同时利用花绒寄甲卵和成虫综合防治光肩星天牛效果最好。但是张掖市是典型的内陆干旱地区，气候比较干燥少雨，昼夜温差大，卵卡里的卵粒很小，约1 mm长，只是用1个80 g厚的纸包裹着进行保护，钉在排粪孔周围，可以说基本上是直接暴露于阳光之下，若空气干燥、湿度低于40%以下，不利于花绒寄甲幼虫的孵化，更不利于花绒寄甲幼虫寻找光肩星天牛寄主。因此，根据张掖市的气候条件，更适合释放花绒寄甲的成虫，对于气候条件比较好、夏季湿度相对比较高的个别地区，采用释放花绒寄甲成虫的同时再释放卵卡，这样生物防治光肩星天牛的效果会更加明显。

该研究以光肩星天牛有效排粪孔数量，作为天牛幼虫是否存活被寄生的判断指标存在一定的偏差，一是树体在3.5 m以上的高度也会有天牛的危害，由于太高观察不到没有统计；
二是实际上光肩星天牛幼虫在林间树木的龄期不整齐，不同地区林间树木里的龄期也不一样，这样就会造成光肩星天牛幼虫在取食树木后向树外排粪的差异。另外，将树木伐倒劈开解剖时，发现并不是所有的天牛幼虫、蛹都能被花绒寄甲幼虫寄生，特别是光肩星天牛的幼虫龄期在4龄以下的几乎没有被寄生。这也进一步表明了大家普遍关注的利用天敌昆虫生物防治蛀干害虫，防治效果不容易调查、判断，实施生物防治的周期比较长。

花绒寄甲作为光肩星天牛的天敌昆虫，不仅对光肩星天牛具有良好的防治效果，而且不会对生物多样性造成影响，还能持续起到对光肩星天牛的控制作用，使林间达到有虫无灾的最佳状态，既控制了害虫的发生危害，又保护了生态环境。但是，林间许多树木的死亡，除了被光肩星天牛危害外，还有对树木管理不够重视等原因引起的，如图8所示。这些照片是我们在调查天牛危害树木时，发现这些树木已死亡或将要死亡时拍摄的，但经过实地观察这些树上并没有发现光肩星天牛危害的迹象，而完全是干旱造成的。因此，我们不仅要种树，让其为人类提供优越的生存、工作环境，同时更要善待、爱护这些树木，让树木健康生长，使其增强自身抵抗害虫等自然灾害的能力；
同时，使得自然界中对树木生长有益的生物因子不断增多，而我们释放的天敌昆虫花绒寄甲，也正是补充了这种有益的生物因子。利用天敌昆虫花绒寄甲生物防治光肩星天牛的危害，仅仅只是防治这种重大害虫的一个措施而已。因此，当自然界中控制光肩星天牛这种蛀干害虫的有利生物因子的数量逐渐增加时，必将会大大制约光肩星天牛的种群数量，从而达到减少光肩星天牛对树木危害的作用。

图8 杨树枯死的照片

长期以来，防治光肩星天牛的危害主要依赖传统防治技术，对危害严重的树木普遍采用伐除被害木、销毁或者毒气熏蒸处理。对危害较轻的树木主要采取3种措施，一是用农药喷施机械给树冠喷施化学农药，这项措施的防治机理是针对树干里的光肩星天牛幼虫羽化为成虫后，在树干上活动、补充营养和交配产卵时接触到化学药剂而致死。但自然界光肩星天牛的羽化期很长，最早从4月份下旬开始，最晚到10中下旬结束，有近6个月的时间，为了达到好的防治效果，必须要多次在林间喷施化学农药，这就造成大量的化学农药污染了环境，特别是极大地伤害了有益生物天敌，同时严重破坏了自然界的生物多样性，形成恶性循环，使得光肩星天牛的危害越来越严重。二是对被光肩星天牛危害的树干打孔注射化学药剂，这项措施的防治机理是针对光肩星天牛羽化为成虫前的幼虫进行防治。这两种传统的化学防治方法成本高、污染大。三是利用现代生物防治技术，从目标害虫的生态链中筛选出自然界专门的天敌——一种有益生物防治这种害虫，可以弥补传统防治手段存在的不足，有效地减少化学农药的投入和使用，降低化学药品对自然环境的污染程度，同时这种天敌昆虫来自于自然界，因此不会对自然环境造成任何的破坏，并且是维持生物多样性的一种重要自然力量[9-11]。我们的研究进一步证明，利用生物防治技术防治害虫，特别是在防治蛀干害虫时，安全、环保，效果显著，并且是可持续的绿色防控技术[12]。因此，建议在张掖市及全国其它地区，采用科学的方法进行大面积示范与推广。