呂永財,陳國發,張旭東,遲宗欽,王傳珍,徐 杰,戴全華,張歆逢,劉瑞梅
(1.煙臺市芝罘區芝罘林場,山東 煙臺264001;2.國家林業和草原局森林和草原病蟲害防治總站,遼寧 沈陽110034;3.煙臺市森林資源監測保護服務中心,山東 煙臺264000;4.陜西省留壩縣閘口石林場,陜西 漢中724100;5.山東省林業科學研究院,山東 濟南250014)
褐梗天牛Arhopalusrusticus隸屬鞘翅目Coleoptera,葉甲總科Chrysomeloidae,天牛科Cerambycidae,幽天牛亞科Aseminae,梗天牛屬Arhopalus,是國內外嚴重危害樹木的鉆蛀性害蟲,主要危害針葉樹的衰弱木,對火災后的立木也能造成危害。松材線蟲Bursaphelenchus mucronatus 是世界性的外來入侵生物,被稱為松樹的“癌癥”,主要依靠媒介昆蟲的攜帶在自然界中擴散傳播。國外文獻報道褐梗天牛可以攜帶松材線蟲,并從褐梗天牛蟲體中分離得到了松材線蟲,認為褐梗天牛是潛在的松材線蟲媒介昆蟲,具有傳播松材線蟲的可能性。而我國的研究證實,其可攜帶擬松材線蟲B.mucronatus,是否能夠傳播松材線蟲目前尚不明確。由于褐梗天牛分布于我國的20 個省(區、市),而且在山東沿海地區和遼寧沈陽市和大連市等松材線蟲疫區有較大面積發生與危害,其潛在的威脅已引起有關部門的高度重視。本文概述了我國褐梗天牛的分布和寄主、生物學特性與發生危害現狀及其治理對策,以便為我國褐梗天牛的綜合治理提供參考借鑒。
褐梗天牛廣泛分布于我國20 個省、區和市,主要包括北京、天津、河北、山西、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、浙江、福建、江西、山東、河南、湖北、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅。
國外主要分布于北歐、北非、日本、俄羅斯、蒙古、朝鮮、澳大利亞、新西蘭等地。
褐梗天牛的寄主植物眾多,約30 種植物左右,主要為松、杉和柏科植物(見表1)。

表1 褐梗天牛寄主植物
1982年我國在南京市中山陵首次發現了松材線蟲病,并確定松墨天牛是其媒介昆蟲。隨著松材線蟲在我國的擴散蔓延,人們開始利用引誘劑誘捕器在重點生態區和疫區等對松墨天牛的種群動態進行監測。通過監測,在山東和遼寧的一些地區同時發現了褐梗天牛的種群數量較大,危害比較嚴重,并引起了人們的關注。為有效防控褐梗天牛的危害,對其生活史和生活習性進行了研究。
近幾年,利用引誘劑誘捕器對褐梗天牛成蟲發生期或季節揚飛規律比較全面系統的監測主要有以下幾個地區;
在山東省,2016年對威海市劉公島林場的監測表明,自5月上旬成蟲開始羽化,6月中旬為羽化高峰,7月上旬為羽化小高峰,直到11月上旬成蟲羽化結束,成蟲持續期達6 個月;2016-2017年在青島市李滄地區的監測顯示,成蟲4月底-5月初開始羽化,7月7日-12日為羽化高峰期,9月10日-15日為羽化小高峰期,10月11日-12日成蟲期結束,成蟲持續期為168 d 左右。2017年5月10日在煙臺長島國家級自然保護區設置引誘劑誘捕器后,每周檢查記錄1 次,5月17日第1 次檢查時,誘捕器誘捕褐梗天牛的平均誘捕量為2.85 頭/器/周。7月6日-7月12日為第1 個誘捕高峰期,平均誘捕量為31.79 頭/器/周;8月31日-9月6日為第2 個誘捕高峰期,誘捕器的平均誘捕量為28.22 頭/器/周;10月5日-10月11日的平均誘捕量為1.81 頭/器/周。之后又連續檢查記錄3 次,但均為誘捕到成蟲,因此,成蟲持續期至少從5月17日到10月11日,共計158 d。
在遼寧省,2016年4月20日 與2017年4月25日在朝陽市喀左縣設置引誘劑誘捕器后,2016年4月28日和2017年5月3日分別首次誘捕到褐梗天牛成蟲,誘捕高峰期有2 個,均為7月7日-7月12日和9月5日-10日,最后一次誘捕到成蟲的時間分別為10月12日和10月11日,成蟲持續期分別為168 d 和162 d。2018年4月25日-10月17日在沈陽市東陵公園松材線蟲疫區始發地的誘捕試驗表明,褐梗天牛的揚飛期從6月上旬開始,6月下旬達到誘捕高峰,8月上旬出現第2 個誘捕高峰,直到10月上旬結束,整個揚飛期持續了126 d。
因此,可以看出不同地區由于地理緯度不同,導致成蟲發生期與持續期不同,即隨著地理緯度的增加,成蟲發生期逐漸延后,持續期逐漸縮短;同一地區不同年度由于季節氣溫不同,成蟲發生期和持續期也不同。
文獻報道顯示,褐梗天牛生活習性研究的并不全面和系統。2008年黃萍報道,褐梗天牛2 a 發生1代。成蟲在厚樹皮下產下卵塊,平均產卵800 粒。幼蟲孵化期2~3 周,初孵幼蟲在樹皮下取食。4~6 周以后鉆入韌皮部和形成層取食。在種群密度較高時,坑道侵入孔可以達到100 個/100 cm2,坑道內布滿幼蟲的糞便和碎木屑。幼蟲在樹皮或木材內越冬1~2 次。老熟幼蟲在邊材內做蛹室化蛹,蛹期14-21 d。2017年于娜通過室內外觀察與林間引誘劑誘捕和調查發現,褐梗天牛在山東泰安地區2 a 發生1 代,以幼蟲在木質部坑道中越冬,翌年3月下旬幼蟲開始活動,幼蟲齡期6 齡。老熟幼蟲4月下旬開始化蛹,6月中旬為化蛹盛期,9月中旬化蛹結束,蛹期6.5 d 左右。成蟲5月中下旬開始羽化,6月中下旬為羽化高峰,8月中旬為羽化小高峰,9月下旬羽化結束,成蟲期長達4 個月。6月上旬-10月初為幼蟲孵化期。成蟲從橢圓形羽化孔中羽化后,取食新鮮的松針補充營養,被取食的松針雖然保持綠色,但有明顯點狀刻痕。成蟲羽化當天即可交尾,第2 天便可產卵。交尾高峰期10:00-11:00 和19:00-20:00,可交尾多次,交尾期平均4 d 左右。成蟲產卵前期平均為8.05 d,而產卵期平均是3.15 d;平均單雌產卵量157.6 粒/頭。雌、雄成蟲的平均壽命分別為12 d和18 d。卵3 d 后開始孵化,第8 d 達到孵化高峰,第14 d 孵化結束,平均孵化率為68%左右。初孵幼蟲取食樹皮,隨后向內啃食木質部,形成直線型或“L”型圓柱狀蟲道,有明顯的排糞孔,被害處排出大量細碎粉屑。另外,林間調查還發現,成蟲產卵時選擇衰弱松樹,將卵塊產于樹皮縫內和靠近地面的樹根與樹干相鄰處的土中;卵塊平均30 粒/塊左右,可產多個卵塊。未發現褐梗天牛咬取產卵刻槽。但在劉公島的林間發現產卵的黑松Pinus thunbergii 全部為嚴重衰弱木,未在健康、中度衰弱黑松上發現卵塊,平均卵塊34 塊/株,平均卵數15.5 粒/卵塊,平均產卵總數為526 粒/株。雌蟲產卵具有選擇性,在樟子松Pinus sylvestris L.var.mongholica 上產卵量最高,其次是落葉松Larix gmelinii,在油松上產卵量最少。交尾發生在有光照的白天,主要在上午8:00和下午16:00。2013年高娜等研究發現褐梗天牛幼蟲主要分布在松樹樹干的靠近地面的部位,但2018年侯瑞在試驗中多次發現褐梗天牛在危害嚴重的林區內,幼蟲在分叉的樹干內也有分布。2018年路兆軍研究表明,褐梗天牛幼蟲的數量在黑松樹干基段最多,向上依次遞減;4月-9月份每月的松墨天牛Monochamus alternatus 幼蟲的生態位寬度大于褐梗天牛。幼蟲及其侵入孔數量在黑松樹干距離地面不同高度上的分布差異顯著。在樹干上,隨著距離地面的高度的增加,褐梗天牛幼蟲及其侵入孔數量逐漸減少。
2018年陳潛等對遼寧省朝陽褐梗天牛危害的油松林調查發現,幼蟲具有明顯的垂直分布特性,30.8%輕度受害林中幼蟲數量在24-25 cm 處密度最大,44.3%中度受害林幼蟲數量在9-10 cm處密度最大,78.3%重度受害林幼蟲數量在13-14 cm 處密度最大。成蟲也具有明顯的垂直分布特性,輕度受害林中成蟲數量在4-5 cm 處密度最大,中度受害林在26-27 cm 處密度最大,重度受害林在5-6 cm 處密度最大。各不同受害林分幼蟲和成蟲的空間分布型分別為聚集分布和隨機分布。褐梗天牛幼蟲和成蟲在油松上主要集中聚集在某個高度,然后隨著高度增加密度降低,隨著高度接近地面密度也降低,且分布量隨受害程度的增加有明顯的增大趨勢。褐梗天牛對3 種寄主植物的產卵選擇性不同,同一直徑的木段,褐梗天牛雌蟲的產卵量大小依次為:油松>樟子松>落葉松,可見與上述觀察的結果不同;同一樹種的木段,雌蟲的產卵量大小依次為7 cm>5 cm>3 cm,雌蟲在油松、樟子松木段上的產卵量與落葉松木段的相比差異顯著。
褐梗天牛在國內外的松林中均很常見,是世界公認的松樹的重要害蟲。1993年出版的《山東林木昆蟲志》記載山東泰安、煙臺、濰坊有褐梗天牛分布,是以1980-1982年森林病蟲害普查資料、標本為基礎編纂的,說明褐梗天牛在1980年代初在山東就發現了。我國最早記錄到的從國外傳入的褐梗天牛是1990年梁廣才報道1989年在韶關所從意大利進口機械木包裝箱中截獲14 頭,隨后2002年、2003年、2005年和2007年各地陸續截獲褐梗天牛,特別是肇慶出入境檢驗檢疫局2002年3月-4月連續3 次從拆卸的木質包裝中截獲了多頭活褐梗天牛幼蟲和成蟲,并在木材中檢測出擬松材線蟲。
安徽省自1988年發現松材線蟲病以來,至2010年已形成對黃山風景區的包圍態勢,而且風景區內松材線蟲的媒介昆蟲松墨天牛等蛀干害蟲危害較重,致使黃山松Pinus taiwanensis 枝梢枯萎,甚至出現植株枯死。為預測其發展趨勢和評估松材線蟲病發生的潛在危險性,2000-2001年,趙錦年等采用M99-1 松墨天牛引誘劑對轄區內分布的松墨天牛等蛀干害蟲進行了研究。連續2 a 的監測顯示,黃山風景區共有鞘翅目Coleoptera 松科蛀干害蟲15 種,主要有馬尾松角脛象Shirahoshizo patruelis、松墨天牛、短角幽天牛Spondylis buprestoides、褐梗天牛,其中松墨天牛和褐梗天牛是黃山風景區內的危險性蛀干害蟲。松墨天牛在海拔1658 m 以及海拔320 m 和700 m 等景點種群數量分布比率最高和較高,分別達80.9 %和11.3 %。通過分離和鏡檢,松墨天牛和褐梗天牛未發現攜帶松材線蟲,但不同程度地攜帶擬松材線蟲。松墨天牛攜帶擬松材線蟲的機率和平均攜帶數量分別達61.3 %和3 622.0 條。褐梗天牛分布于1590-1720 m 的3 個高海拔景點,分別占種群數量的21.8 %、24.4 %和25.6 %。褐梗天牛攜帶擬松材線蟲機率和平均數量分別為51.2%和5128.6條,成蟲攜帶線蟲的能力頗強,是景區高海拔區域的危險性天牛。該區域危崖突兀、溝壑縱橫,如若發生松材線蟲病,治理工作的難度極大。
隨著我國松材線蟲病擴散蔓延勢頭和危害不斷擴大和嚴重,引起了人們對松材線蟲媒介昆蟲的高度重視,并陸續在一些松材線蟲疫區發現了大量的褐梗天牛,而且其危害極其嚴重。
近幾年,在山東沿海一些地區的松材線蟲疫區黑松林中褐梗天牛已經大面積發生。2011-2012年在榮成市成山林場,隨機選取黑松枯立木和衰弱木進行解剖觀察,發現松墨天牛和褐梗天牛對松樹的危害最為嚴重,松墨天牛是優勢害蟲種,種群數量最大,與松墨天牛相比,褐梗天牛數量也較大,并認為松材線蟲也可能通過褐梗天牛進行自然擴散。由于褐梗天牛在山東沿海地區對赤松P.densiflora、黑松、油松衰弱木造成很大的危害,也給被害林的健康恢復帶來了重大影響。2016年在威海市劉公島松材線蟲疫區的褐梗天牛與松墨天牛誘捕數量比為6.47:1,褐梗天牛林間數量占明顯優勢。褐梗天牛6月份單頭平均攜帶線蟲數量最多,其次依次是7月、9月、8月,線蟲在形態上與松材線蟲擴散型4 齡幼蟲相似,頭頂圓盾形,口針、食道球不明顯,蟲體充滿脂肪顆粒,尾部有尾尖突,但分子鑒定顯示其不是松材線蟲。2016年對山東煙臺黑松枯死樹的調查表明,蛀干害蟲主要有松墨天牛、褐梗天牛,2 種天牛數量比約為1:7,松墨天牛的種群數量遠低于褐梗天牛的數量,由此可見,褐梗天牛危害的嚴重性。2015-2017年在青島嶗山地區調查表明,當年枯死黑松伐樁和樹干均有鉆蛀性害蟲分布,伐樁內主要為褐梗天牛和縱坑切梢小蠹,松墨天牛主要分布在樹干中部。青島嶗山地區松墨天牛及褐梗天牛的種群數量較大,是該地區主要的天牛種類,已對嶗山區松林資源造成了重大危害。2018年陳潛等對遼寧省朝陽非松材線蟲疫區褐梗天牛危害的油松林調查發現,3 塊不同受害程度樣地的有蟲株率分別為輕度受害林分內達30.8%,中度受害林分內有蟲株率是44.3%,而重度受害林分內高達78.3%。2018年5-10月在大連市甘井子區和中山區兩處松材線蟲典型發生區域黑松林內,利用誘捕器誘捕到了大量的褐梗天牛,占誘捕天牛總量的80%以上。2018年4月-10月在沈陽市東陵公園松材線蟲疫區始發地,也顯示出與大連市同樣的誘捕規律。
目前,褐梗天牛主要是黑松、油松、赤松等松科植物的蛀干害蟲,由于其繁殖量大,幼蟲群集鉆蛀樹干進行危害,嚴重降低木材的經濟價值,并威脅森林資源和生態安全。而且,褐梗天牛攜帶擬松材線蟲的能力遠大于松墨天牛,在山東沿海及遼東半島等松材線蟲疫區的種群數量極大,并認為其是潛在的松材線蟲媒介昆蟲,因此,褐梗天牛的發生與危害應引起高度重視。
加強對來自松材線蟲疫區和褐梗天牛分布區的國家和地區松屬、杉屬、柏屬原木、木材制品和木質包裝等的檢疫檢驗,相關產品應有原產地植物檢驗檢疫證書、熏蒸證書,發現疑似蟲樣,應進一步鑒定,如確定為褐梗天牛,應作銷毀處理。
松褐天牛專性寄生腫腿蜂與褐梗天牛的比例為1:1 時,寄生效果最好;林間釋放管氏腫腿蜂對直徑為10~15 cm 被害木中的天牛幼蟲的寄生率最高;林間每株樹釋放20 頭花絨寄甲成蟲的寄生率最高。
在成蟲羽化前,根據褐梗天牛的蟲口密度,設置不同數量的餌木或引誘劑誘捕器大量誘殺防治成蟲,直至成蟲期結束。
4%高效氯氰菊酯乳油、5%阿維菌素、5%甲維鹽微乳劑、2%噻蟲啉微囊懸浮劑、10%高效氯氟氰菊酯分別為1.991×10-3,2.540×10-4,1.780×10-3,1.008× 10-2,4.631 mg /L 施藥濃度防治林間伐樁內褐梗天牛幼蟲的校正防效可達88.98%-93.42%,其中5%甲維鹽微乳劑的效果最佳;用8%氯氰菊酯300倍液和3%噻蟲啉1000 液處理,噴藥后第1 d,成蟲接觸籠內的藥劑24 h 的校正死亡率均為96.7%。在施藥后第31 d 的校正死亡率仍然有75%和71.7%。