黃石港區松墨天牛羽化節律及其在樹干內分布規律的研究

李剛華，沈臻輝，陳才睿，涂惠蕓，彭朝健

(1.湖北師范大學 生命科學學院，湖北 黃石 435002；2.黃石市自然資源和規劃局，湖北 黃石 435000)

0 引言

松墨天牛(Monochamusalternatus)又名松褐天牛，是天牛科墨天牛屬的一種危害樹木的典型昆蟲，是我國松樹的主要蛀干害蟲。在眾多的松樹種類中，松墨天牛偏好取食馬尾松[1]。同時松墨天牛還是松材線蟲的主要寄主，松樹一旦感染松材線蟲病，便會因為輸導組織被破壞而枯死[2]，這對我國松樹林造成了巨大的經濟損失。目前松材線蟲的防治方法主要有：檢疫、化學防治、清理病死木、生物防治和營林防治等[3]。因此，研究松墨天牛的刻槽、羽化孔數量和幼蟲在枯木中的坑道形態對了解其生活狀態、生存周期、種群變化規律以及制定防范措施有很大的意義。為了研究松墨天牛對松樹的危害情況及其分布規律，筆者自2019年5月至11月，每月中旬選取一棵患有松材線蟲病并被松墨天牛寄生的馬尾松樣木進行解剖，記錄其表面刻槽和羽化孔數量的同時統計樹干內不同蟲態松墨天牛的分布。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

2019年5月至11月，于湖北師范大學校區內，選取松墨天牛侵染嚴重的松樹林，覆蓋大齋公山、大文家山以及小文家山，在其中隨機選取7棵馬尾松作為實驗對象并逐月解剖。本次實驗所選取的馬尾松樣木平均樹高13 m，平均胸徑19.43 cm.

1.2 實驗方法

將選取的馬尾松樣木離地面10 cm處鋸倒，從地面切口處按每1 m分別鋸斷做好編號標記，隨即對各木段進行解剖并詳細記錄各木段樹皮表面的幼蟲刻槽、成蟲羽化孔數量，各木段內不同齡期的幼蟲、蛹、成蟲的數量，以及在不同生活周期時幼蟲坑道的形狀及狀態。

2 數據與分析

2.1 不同時期松墨天牛成蟲在馬尾松病死木上羽化出孔及刻槽的分布情況

選取的七棵馬尾松病死樣木幾乎都有松墨天牛刻槽和羽化孔，樣木整體高度范圍為10～15 m，平均胸徑范圍為17～22 cm，每株枯死樣木取樣經貝爾曼漏斗法分離都可得到一定數量的松材線蟲，這說明選取的馬尾松樣木都感染了松材線蟲病。

2.1.1 松墨天牛成蟲羽化孔在馬尾松樹干上的垂直分布 5～9月是馬尾松樹干上羽化孔出現的時間，這期間為松墨天牛的羽化期。其中，6月為松墨天牛的羽化高峰階段，8月還存在一次小的羽化高峰(見圖1)。由表1可知，松墨天牛的羽化孔一般集中位于馬尾松的下段。其次，由于從11月開始至次年3月為松墨天牛未見期[4，5]，而本研究11月份選取的松樹染病已超過兩年，所以11月松墨天牛的羽化孔數量與往年疊加，遠超過了其真實的水平。此外，7月份的馬尾松病死木下段在解剖時發現存在了大量白蟻，白蟻的存在可能占據了天牛的生存空間，迫使天牛從樹木的下端向中上段轉移。

表1 不同時間松墨天牛成蟲羽化孔在馬尾松樹干上的數量表

圖1 5～10月松墨天牛的羽化規律

2.1.2 松墨天牛刻槽在馬尾松樹干上的垂直分布 由表2可見，松墨天牛在馬尾松上產卵時，在一定范圍內，對樹的高度沒有選擇性，但是樹干的胸徑越粗，天牛就越容易在上面刻槽產卵。大多產卵刻槽中松墨天牛產1枚卵，少數為2枚，部分刻槽中未發現卵。刻槽大量出現的時間為9月，這表明松墨天牛羽化后產卵大約在9月進行(圖2)。7個月的刻槽集中部平均在5.0～6.0 m處，這表明刻槽的集中部一般位于馬尾松樹干的中下段，隨著樹干繼續往上，刻槽的密度不斷下降且數量不斷減少。集中部的刻槽數量占刻槽總數的比例隨時間變化波動比較大。一般來說，刻槽總數越多，存在的范圍越大，集中部的刻槽數量占刻槽總數的比例越小，即刻槽的局部密度就越小，僅占15%～20%左右；相反地，刻槽總數越少，則刻槽越集中，集中部的刻槽數量占刻槽總數的比例越大，即刻槽的局部密度就越大，可達到37.5%.

表2 不同時間松墨天牛在馬尾松樹干上刻槽的數量表

圖2 5～11月松墨天牛的產卵情況

2.2 不同蟲態松墨天牛在馬尾松樹干內的分布

隨著松墨天牛羽化期的進行，馬尾松樹干內天牛各齡期的幼蟲的數量在不斷增多，而伴隨著羽化期的結束，老齡幼蟲的數量減少，樹干內所有幼蟲的總數也較羽化高峰期少。松墨天牛幼蟲在樹干內的集中部位與刻槽、羽化孔一樣，也幾乎分布在中下段。如表3和圖3所示。

表3 不同時間不同蟲態松墨天牛在馬尾松樹干內的分布表

圖3 5～11月松墨天牛在馬尾松樹干內的數量

此外，解剖時還發現本地松墨天牛一年僅發生一代，老齡的幼蟲在較深的木質部坑道中越冬，至來年化蛹并羽化。松墨天牛的幼蟲大致可分為四齡，一齡的幼蟲主要存在于樹干外圍的韌皮部當中；二齡幼蟲稍向內移動至木質部與韌皮部交接靠近形成層處；三齡幼蟲多向木質部內進食，在蛀蝕木質部后向上或向下進食，從而形成縱向的坑道；三齡以上的老熟幼蟲從縱向的坑道彎向樹干外側，在木質部外圍進食，并在“U”型坑道的末端化蛹形成蛹室準備羽化，或不形成蛹但停止繼續向外進食，在“L”型坑道末端準備越冬。將要羽化時，蛹的顏色逐漸變深，成蟲在蛹內扭動破殼羽化。

3 結論與建議

1)羽化節律：本研究顯示松墨天牛羽化高峰期在6月與7月之間，與相關研究存在一定的差異。這可能與當地氣候溫度有關，也可能與海拔高度有關[6]。刻槽大量出現的時間為9月，這可能是由于羽化后，成蟲并不是馬上交配產卵，而是需要繼續取食一段時間，補充營養后才能完全性成熟并交配產卵[7]。因此，對其相應的誘捕工作應盡量選擇在羽化高峰期進行。為了避免更多的松樹因感染松材線蟲而病死，時刻監測林間松墨天牛成蟲種群數量十分重要。

2)刻槽分布：馬尾松的胸徑越大，松墨天牛產卵的概率也越大。雖然在馬尾松側枝上也有少量刻槽存在，但在其中并未發現有卵。因此，在促進林間松樹生長，降低小樹死亡率的同時，也要增強對胸徑較大馬尾松的防治措施。松墨天牛主要在馬尾松的中下部產卵，刻槽在馬尾松樹干上的分布數量為中段>下段>梢段>側枝，說明中下部是松墨天牛最適合產卵的部位，這與松墨天牛成蟲的飛行能力較差，不易飛到馬尾松的梢部取食并產卵有關[8]。現在大多數天牛誘捕器懸掛的高度一般在2 m以下1.5 m左右[9]，本研究的結果也為這一懸掛高度提供了理論支撐。

3)幼蟲集中部：在正常情況下，樹干內幼蟲通常分布在中下段。松墨天牛幼蟲的集中部位都存在于馬尾松的中下段，這可能是因為馬尾松此部位水分和營養成分含量較高，且樹干內纖維較長、纖維細胞直徑較大，適合松墨天牛幼蟲生存。馬尾松的下段是松墨天牛羽化的集中部位，且伐樁內還常存在一定數量的松墨天牛幼蟲，這也與周成枚等人的研究相一致[10]。因此若要砍伐被松墨天牛侵害并死亡的松樹時，應盡量從較低的基部處砍倒，防止基部的松墨天牛羽化后進一步侵染下一株健康的馬尾松。