吉丁甲科兩種吉丁形態比較及其修訂研究

詹慶斌, 劉露希, 張思玉

(1. 南京森林警察學院,國家林業局森林防火工程技術研究中心, 南京 210023;2. 四川出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心, 成都 610014)

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吉丁甲科兩種吉丁形態比較及其修訂研究

詹慶斌1, 劉露希2, 張思玉1

(1. 南京森林警察學院,國家林業局森林防火工程技術研究中心, 南京 210023;2. 四川出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心, 成都 610014)

本文對我國嚴重為害松樹的跡地吉丁[Melanophilaacuminata(DeGeer, 1774)]學名進行了訂正,準確學名應為松黑木吉丁(PhaenopsyinKubáň & Bíly, 2009)。為避免混淆,本文對兩個種進行了形態比較描述,提供了形態特征對比照片。

跡地吉丁; 松黑木吉丁; 松樹; 喜高溫昆蟲

2001年3月,北京市植物園從河北承德移植481株20～30 年生的油松,當年被某種吉丁甲為害致死的有127株,次年為害致死46株,致死株率達36%[1]。2006年,再次發現該蟲在北京香山停車場油松林內成災,油松被害致死率33%[2]。因為該種害蟲在北京、河北等地發生十分嚴重,宋強等[3]結合其暴發條件,探討該蛀干害蟲的綜合防治方法。為了更好地對松木吉丁進行綜合管理和防治,周章義等[4]和唐冠忠等[5]研究了這種吉丁蟲暴發成災與油松體內溫度和水分的關系及其生物學特性。

這種吉丁在上述研究中被定名為Melanophilaacuminata,中文名被稱為跡地吉丁、松黑木吉丁。然而真正的Melanophilaacuminata一般來說只會在森林火燒跡地存在,在發生森林火災后,24 h內大量集聚[6]。Evans[7]發現Melanophila種類在剛過火的樹木中能夠生存,并排斥其他鉆蛀性害蟲棲息,能夠完全占據整個火燒跡地燒毀樹木資源,直到森林林分結構改變。研究發現M.acuminata具有紅外感受器,具有探測紅外輻射的能力。這個感受器位于胸部兩側足下基節,在吉丁蟲飛行的時候暴露出來,大概包含50～100個熱感單元,所以該物種被稱為世界上最著名的喜高溫性昆蟲(pyrophilous insect)[8-9]。然而在上文所述北京、河北等地發生松木吉丁的研究報道中[1-5],種的描述特征中都沒有提到這個紅外感受器。為使該暴發性的害蟲得到準確鑒定,指導松樹害蟲防治工作,我們對其進行了進一步鑒定,并與喜高溫性昆蟲進行形態特征比較。研究結果表明河北、北京等地大面積暴發的吉丁種類的正確學名為Phaenopsyin,而不是Melanophilaacuminata。現將研究結果報道于后。

1 材料與方法

松黑木吉丁(Phaenopsyin)標本2014年5月采自河北省承德市雙橋區,寄主油松,共4頭標本,1雄3雌。Melanophilaacuminata的特征圖來自哈佛大學動物博物館MCZ Type Database。特征圖采用光學共聚焦電控合成系統(北京和眾視野有限公司生產)拍攝。

2 結果分析

2.1 松黑木吉丁 Phaenops yin Kubáň & Bíly, 2009 (圖1a)

體長11.6 (8.8～15.8) mm, 寬4.2(3.5～5.8) mm。

通體具有墨綠色反光,頭短,兩倍于復眼寬度,復眼大,腎形,伸達頭部外緣,幾乎與前胸背板相連;額唇基前緣寬,三角形,下唇須較長, 可明顯見4節;觸角較長,伸達前胸背板后緣,具稀疏短感覺毛;第1、2觸角節粗壯,近圓筒形,第3～11觸角節鋸齒狀,各節長度依次變短。

前胸背板寬(圖1e)大于長,于端部1/3處最寬,前緣窄于后緣,盤區隆起。前緣直,側緣呈斜弧形,光滑或呈細鋸齒狀,后緣明顯雙曲狀,中葉大且后突葉端部有凹陷。前胸背板表面具有不規則排列的圓形刻點。

小盾片較小,近卵圓形,表面具細小的橫刻紋。

鞘翅基部約與前胸背板端部等寬,凹窩大而深,翅肩近直角。鞘翅側緣中前部直線形,前2/3處近平行,近翅端1/3處向端部漸狹,翅端鈍圓,鞘翅側緣中下部呈鋸齒狀,近端部鋸齒密而大,表面另具不規則的刻點和刻紋。

腹面墨綠色(圖1c),密布細小的刻點和細鱗狀刻紋;腹部第1節長于第2節,第3、4節約等長,第5節短于3、4節之和;足細長,古銅色,后足脛節外側具一列剛毛。雌成蟲腹部末端舌形外突更加明顯。

分布:北京、陜西、甘肅、河北和山西。

寄主:主要寄主植物為油松。

圖1 跡地吉丁與松黑木吉丁形態特征圖Fig.1 Morphological characters of Melanophila acuminate and Phaenops yin

2.2 跡地吉丁Melanophila acuminata (DeGeer, 1774)(圖1b)

異名:BuprestisacuminataDeGeer;

BuprestisacutaGmelin 1778；

BuprestisacuminataThunberg 1787；

BuprestisappendiculataFabricius 1793；

BuprestismorioPaykull 1799；

BuprestislongipesSay 1823；

MelanophilaimmaculataMannerheim 1837；

AnthaxiapecchioliiGory & Laporte 1839；

MelanophilaassimilisLeConte 1850；

MelanophilarugataLeConte 1857；

PhaenopssummifexGistel 1857；

MelanophilaamicaGistel 1857；

MelanophilaopacaLeConte 1860；

MelanophilaanthaxoidesMarquet 1876；

MelanophilaobscurataLewis 1893；

體長14 mm,寬4.5～6.5 mm[10]。

通體棕黑色至黑色,頭短,復眼大,腎形,幾乎與前胸背板相連;額唇基前緣寬,三角形,呈黃色;觸角較長,11節,伸達前胸背板后緣,具稀疏短感覺毛;第1節粗壯且長,近圓筒形,第2節短粗,且短于第3節,第3～11觸角節鋸齒狀,各節長度依次變短。

前胸背板寬大于長,前窄后寬,盤區隆起,前緣幾近直線。側緣呈弧形;后緣明顯雙曲狀,中葉大且后突。前胸背板中央有一縱向凹陷,從前緣一直延伸到后緣;表面具有圓形刻點。

小盾片較小,近三角形,表面具細小的橫刻紋。

鞘翅基部凹窩大而深,翅肩呈流線弧形。鞘翅側緣中前部直線形,前2/3處近平行,近翅端1/3處向端部急劇收狹,鞘翅側緣中下部鋸齒狀, 近端部鋸齒密而大,鞘翅表面另具不規則的刻點和刻紋。鞘翅端部尖。

腹面棕黑色 (圖1d),密布細小的刻點和細鱗狀刻紋;腹部第1節長于第2節,第2、3、4節約等長,第5節約等于3、4節之和;足細長,棕黑色至全黑色,后足脛節外側具一列剛毛;爪呈紅棕色;中足兩側分別具有紅外感受器。雌成蟲腹部末端舌形外突更加明顯。

2.3 特征區別

Melanophila與Phaenops二屬較為相似,可以從以下幾個特征進行區分和鑒定:Phaenops:觸角從第三節鋸齒狀,前胸背板前緣明顯狹窄,鞘翅具短絨毛,翅端圓形;后翅臀脈具色澤,足跗節無側剛毛。Melanophila:觸角從第四節鋸齒狀,前胸背板前緣不明顯狹窄,鞘翅光滑無毛,翅端尖或稍具圓弧形;后翅臀脈無顏色,足跗節具側剛毛。

在體色上,P.yin和M.acuminata兩者區別較大,松黑木吉丁(P.yin)通體墨綠色,跡地吉丁(M.acuminata)通體棕黑色至全黑色。松黑木吉丁前胸背板中部無凹陷,側緣呈斜弧形,而跡地吉丁前胸背板中部有一長凹陷,側緣中部明顯突起;松黑木吉丁中足基部無腋窩(圖1f),跡地吉丁中足基部有腋窩,即紅外感受器(圖1g)。松黑木吉丁小盾片較小,近卵圓形,表面具細小的橫刻紋,前2/3處近平行,近翅端1/3處向端部漸狹,翅端鈍圓。跡地吉丁小盾片較小,近三角形,表面具細小的橫刻紋。前2/3處近平行,近翅端1/3處向端部急劇收狹,翅端狹尖。

3 結論與討論

近年來,在河北、北京等地大面積暴發的為害油松的吉丁種類的正確學名應為PhaenopsyinKubáň & Bíly, 2009, 該種過去一直被錯誤地鑒定為Melanophilaacuminata(DeGeer, 1774),這個種被Kubáň等在2009年描述,并作為新種發表[12]。而Melanophilaacuminata是否在中國有分布呢？彭忠亮[13]報道Melanophilaacuminata在中國華北分布,以及疑似云南分布。在這本名錄中,沒有提到具體檢視標本或者描述信息。季英碩士論文[14]中提到Melanophilaacuminata是全北種,并在新疆等地分布,并簡單描述,同樣沒有提到檢視標本信息,因此暫不能排除該種在國內分布,該種會在森林火災發生后24 h內在火跡地大量聚集,因此可以考慮在森林火災發生后24 h內到達森林火跡地,調查是否有該物種大量集聚。

在中國的這些研究報道中,將這種暴發性的吉丁中文名稱為跡地吉丁以及松黑木吉丁,該種的準確學名應為Phaenopsyin,雖然該種拉丁詞源來自中文的陰(道家學說“陰陽”中的“陰”),但是考慮到中文名松黑木吉丁應用較廣泛,因此建議該種中文名可采用“松黑木吉丁”,Melanophilaacuminata作為世界上最著名的喜高溫性昆蟲,因此根據這種昆蟲的生物學特性,建議該種中文名用“跡地吉丁”。

[1] 付懷軍, 宋強, 俞思佳, 等. 北京油松上新發生的蛀干害蟲—松黑木吉丁[J]. 植物保護, 2007, 33(6): 147-149.

[2] 宋強, 程煒, 付懷軍. 北京地區應重視松黑木吉丁災害的研究與預防[J]. 北京園林, 2008, 24(4): 28-31.

[3] 宋強, 周章義, 程煒, 等. 松黑木吉丁的綜合防治[J]. 中國森林病蟲,2009,28(5):27-29.

[4] 周章義,烏達,俞思佳,等.松黑木吉丁成災與油松體內水分和溫度的關[J].北京林業大學學報,2009,31(3): 71-76.

[5] 唐冠忠, 史亞軍, 高志金, 等. 跡地吉丁生物學特性研究初報[J]. 河北林業科技, 2014(1): 13-14.

[6] van Dyke E C.Buprestid swarming [J]. Pan-Pacific Entomology, 1926, 3: 41.

[7] Evans W G.Infrared receptors inMelanophilaacuminataDeGeer [J]. Nature, 1964, 202(492): 211.

[8] Schmitz H, Mürtz M, Bleckmann H.Infrared detection in a beetle [J]. Nature, 1997, 386(6627): 773-774.

[9] Schmitz H, Mürtz M, Bleckmann H.Responses of the infrared sensilla ofMelanophilaacuminata(Coleoptera: Buprestidae) to monochromatic infrared stimulation [J]. Journal of Comparative Physiology A-Sensory Neural and Behavioral Physiology, 2000, 186(6): 543-549.

[10]Museum of Comparative Zoology The entomology type collection [EB/OL](2015-10-23) http:∥140.247.96.247/mcz/Species_record.php?id=2456.

[11]Iowa State University. Identification, images, & information for insects, spiders & their kin for the United States & Canada, Photo#863893[EB/OL].http:∥bugguide.net/node/view/863893.

[12]Kubáň V, Bíly S.Phaenopsyinsp. nov. andP.yangsp. nov. from China (Coleoptera: Buprestidae: Buprestinae: Melanophilini)[J]. Folia Heyrovskyana, Series A, 2009, 17(3/4): 111-126.

[13]彭忠亮. 中國吉丁蟲科名錄[J]. 西南農業大學學報, 1987, 9(2): 125-133.

[14]季英. 新疆吉丁蟲科昆蟲區系及生態地理分布的初步研究[D]. 烏魯木齊: 新疆大學,2004.

(責任編輯：田 喆)

Comparative studies on morphology of two jewel beetles (Coleoptera: Buprestidae)

Zhan Qingbin1, Liu Luxi2, Zhang Siyu1

(1. Nanjing Forest Police College, Engineering Research Center for Forest Fireproofing Technology, State Forestry Administration, Nanjing 210023, China; 2. Technical Center of Inspection and Quarantine, Sichuan Enter-exit Inspection and Quarantine Bureau, Chengdu 610014, China)

We corrected the name of a buprestid wood borer attacking pine trees in northern China in this paper andMelanophilaacuminata(DeGeer, 1774) was formerly used as the forest burnt area jewel beetle. After taxonomic analysis of the species, we found that it should bePhaenopsyinKubáň & Bíly, 2009. In order to separate the two close species, we described briefly their morphological characters and diagnosis figures.

Melanophilaacuminata;Phaenopsyin; pine tree; pyrophilous insect

2015-10-21

2016-11-30

南京森林警察學院預研項目(LGY201503);中央高校基本科研業務費(LGZD201503)

S 433.5

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.05.024

致 謝： 感謝河北承德林業局唐冠忠先生提供吉丁標本。感謝林業技術推廣總站的徐紅霞博士，Richard L. Westcott，Vítězslav Kubáň，Ted C. MacRae博士等提供資料以及鑒定信息；感謝Helmut Schmitz 博士提供跡地吉丁紅外感受器的照片。

聯系方式 E-mail:qingbinzhan@hotmail.com