
指導教師 陶靜 徐強
前言
松樹蜂(圖1)產自歐亞大陸和非洲北部,一般危害松屬植物,是目前全球范圍內最被關注的害蟲之一。松樹蜂危害各類針葉樹,尤其是幾乎所有松樹種類,以及云杉、冷杉等。
我在中國知網(CNKI)、維基百科和百度里查找了關于松樹蜂的資料,可是幾乎查不到專門研究松樹蜂的文章,所以我嘗試用自己觀察天牛生活習性的方法,做了3組實驗來研究松樹蜂和被它危害的樹木,爭取可以直觀地描述松樹蜂的危害特征。
實驗設計與實驗過程
實驗思路
我曾經觀察和了解過另一種鉆蛀性害蟲——天牛的生活習性。我想,松樹蜂和天牛同樣都屬于鉆蛀性害蟲,生活習性和對樹木的危害特征也是相似的,可不可以用同樣的方法研究松樹蜂呢?老師鼓勵我自己去嘗試。于是,在老師的指導下,我設計了3組實驗,分別是觀察和分析被危害樹木的顯著特征,觀察和記錄松樹蜂產卵的過程,解析幼蟲坑道。
實驗1:觀察和分析被危害樹木的特征
我給6棵被危害的樟子松編號,然后請老師幫我把它們截成長度大約35 cm的木段。由于這些樟子松已經被松樹蜂、松幽天牛和一種未知種類的吉丁共同危害,所以我分別對松樹蜂、天牛和吉丁成蟲的羽化孔和幼蟲做了觀察和統計,并在實驗過程中拍照記錄。
實驗2:觀察和記錄松樹蜂產卵的過程
采集到從受害樟子松木段中羽化的雌性松樹蜂后,我把它放進擺放有樟子松、紅松、云南松、油松和馬尾松5種健康木段的木籠里,仔細觀察和記錄松樹蜂的產卵行為,拍攝了很多照片和視頻。在松樹蜂產完卵后我用記號筆標記了產卵孔,又用斧子劈開一部分產卵部位,觀察它的產卵情況。
實驗3:解析幼蟲坑道
為了清晰地觀察松樹蜂幼蟲的坑道特征,了解幼蟲坑道的分布規律,我選擇了一棵只有松樹蜂和未知吉丁羽化孔的被害木,用來解析幼蟲坑道。這段被害木上,松樹蜂羽化孔數量適中。之所以這樣選擇,是因為羽化孔太多,坑道就比較混亂,不容易辨別;羽化孔太少,數據量就會不夠,無法全面地觀察危害特性。未知吉丁的幼蟲坑道只分布在木質部的表層,非常容易與松樹蜂幼蟲坑道區分開來,所以不會影響我進行觀察和解析。
我首先統計了羽化孔的個數,并記錄羽化孔的直徑,然后把每段被害木樣本豎劈成6~8片,在坑道旁邊都編了號,選出典型松樹蜂幼蟲的危害坑道拍照。然后再掏空每個松樹蜂幼蟲坑道中的蟲糞,從羽化孔開始,反方向分析每一個幼蟲危害的坑道痕跡,最后找到樹蜂的產卵部位。重點測量記錄:①幼蟲的危害深度;②坑道起始深度;③樹皮外羽化孔與入侵孔的水平與垂直距離,再簡單描述坑道方向及特征,最后利用PowerPoint繪制坑道示意圖。
實驗數據與實驗分析
觀察和分析被危害樹木的特征
◇樟子松發生了松樹蜂、松幽天牛和一種未知吉丁的混合危害。在6棵樟子松中,松幽天牛危害了3棵,6棵全部被松樹蜂和吉丁危害。
◇在我國目前的《云杉樹蜂檢驗鑒定方法》中,松樹蜂羽化孔直徑的檢驗標準為3.10~6.10mm,而我統計和測量的松樹蜂羽化孔是直徑2.10~7.00mm的圓形,比檢驗標準范圍略大,所以根據我的實驗結果可以對《云杉樹蜂檢驗鑒定方法》進行修正和補充。
◇通過仔細觀察和統計,我在6棵被害木中,共發現松幽天牛的羽化孔87個,幼蟲58只;松樹蜂的羽化孔193個,幼蟲38只;未知吉丁的羽化孔158個,幼蟲4只。松樹蜂的羽化孔數量是松幽天牛羽化孔數量的1倍多,比吉丁多約20%,這也能夠說明松樹蜂蟲口密度大,對樹木危害的嚴重程度高。
◇松樹蜂的羽化孔和幼蟲分布在樹高0~4.20m的區域,其中,有74.61%的羽化孔和47.37%的幼蟲分布在樹高0.70m~3.85m的區域。這說明從樹木根部到中上部都可能受到松樹蜂危害,范圍更廣。
松樹蜂產卵過程的觀察和記錄
松樹蜂雌性成蟲的腹末端有一個突出的針狀器官,這就是產卵器。產卵器有些呈淺褐色,有些呈深褐色,長度約為8mm左右,比前翅的長度略小。
準備產卵時,松樹蜂先用觸角在樹皮表面上快速輕觸,尋找適合產卵的地方。選好產卵點之后,弓起腹部用產卵器對準產卵地點,使產卵器和產卵鞘分離,用產卵器上的刻點交替摩擦插入木頭,然后開始產卵(每次產卵時間從45秒到2分30秒不等)。
解析幼蟲坑道
◇松樹蜂成蟲的羽化孔均為圓形,在3個木段上我一共發現23個羽化孔,直徑在2.10~5.30mm之間,平均值為3.64mm。
◇松樹蜂幼蟲在蛀食樹木時,會將蛀屑及其排出的糞便等推向身后,幼蟲坑道被蟲糞堵塞得非常緊實。蟲糞顏色接近木頭,所以有部分坑道不易發現。坑道內有樹蜂幼蟲的蟲蛻。幼蟲的蟲蛻一般被擠壓在蟲糞內,也不容易被發現。
◇小部分幼蟲坑道為非水平的“U”字型和“L”型,而多數坑道都是不規則形狀。入侵孔與羽化孔的垂直距離0~7cm不等,有少數入侵孔來自其他木段,無法測量。
◇約50%的樹蜂幼蟲能夠蛀食到樹木的髓心部位,部分甚至穿過樹心到達對面位置。入侵孔與羽化孔的水平距離0.8~10cm不等,大多距離較遠。
◇樣本中能夠找到的坑道起始深度在0.3~0.6cm之間,說明松樹蜂的產卵深度至少能夠達到木質部內0.3~0.6cm。
◇在解析幼蟲坑道時我還觀察到一些不知原因死亡的幼蟲,蟲體呈褐色,而存活的幼蟲有些為乳白色,有些為淺乳黃色,老熟幼蟲則顏色更深,幼蟲身體上都有明顯的分節。
結論
我的論文總結和分析了入侵中國的松樹蜂危害樟子松的外部特征,并且和本地害蟲松幽天牛、吉丁的危害特征作了比較,描述了松樹蜂的產卵特點和行為,通過繪制和分析幼蟲坑道平面圖,直觀地展示了松樹蜂的幼蟲在樟子松內的坑道特征,第一次為該蟲在國內的普查和監測提供了判斷方法,也為防治松樹蜂提供了資料。