新渡戶樹蜂發生與防治初步研究

王 梅，尋懷兵，李云峰，顏培學，蔣志華

（1.費縣果茶服務中心，山東 費縣273400； 2.費縣自然資源和規劃局，山東 費縣276000；3.費縣祊河林場，山東 費縣273400）

2018年7月，在山東省費縣老虎山區域發現有松樹快速干枯死亡，調查中首次發現樹體內有寄生樹蜂，松樹快速干枯死亡與該樹蜂危害有關。 經鑒定該樹蜂為新渡戶樹蜂（Sirex nitobei Matsumura），是我國本土種，分布廣泛。 本研究首次用松褐天牛誘捕器誘捕到新渡戶樹蜂，此前國內外沒有相關報道。 為保護森林資源安全，防止樹蜂蔓延造成災害，本研究鑒定了該樹峰的種類，并對樹蜂的發生特征進行了初步研究，開展了科學防控，通過3年防治， 2021年實現無因樹蜂致死松樹的目標。

1 材料與方法

1.1 材料

“松墨（褐）天牛高效誘劑誘芯”APF—1 持久型，系原國家林業局重點推廣技術產品；汽油鉆機，鉆頭直徑10～12 mm，長度150 mm；40%氧化樂果原藥。

1.2 試驗方法

1.2.1 取樣培養 對受害松樹分別取樣培養，所采木段均用透明塑料筒罩住，在室內常溫下培養，觀察記載木段中樹蜂羽化數量，統計羽化初始期、高峰期、結束日期、成蟲生命周期，以及交配產卵等生物學特征。

1.2.2 取樣鑒定 分別采集成蟲和幼蟲樣本，一組放入95 %酒精保存，用于DNA 分子檢測鑒定樹蜂種類。另一組自然存放，用于對樹蜂菌囊中孢子進行培養檢測，確定攜帶真菌種類。

1.2.3 打孔注藥防治 4月下旬，用汽油鉆機從地面以上對受害樹干周圍打孔，根據樹木直徑的不同，每棵打孔數量控制在3～5 個，孔位呈螺旋狀錯開，不在同一平面上。 打孔上夾角小于45°，打孔深度50～70 mm,注滿40%氧化樂果原藥，后用黃泥堵孔。

1.2.4 懸掛誘捕器 8月下旬，在發生區域懸掛誘捕器20 個，收集容器離地面1.5 m。

1.2.5 無害化處理 在羽化前對受害枯死松樹全部進行清理，將樹干、樹枝、樹樁清理出林區，并進行集中焚燒處理。

2 結果與分析

2.1 種類鑒定

2.1.1 待定標本基本特征觀察

雌成蟲體色大多通體近似于鐵黑色，少量體色黑—紅褐—黑相間，腹部帶有堅硬的黑色產卵器（針），翅淺黑褐色透明，翅脈清晰。 雄性成蟲體前半部黑色，后半部紅褐色，前足和中足呈紅褐色，較后足細，后足粗壯，脛節、跗節黑褐色，基節黑色，股節紅褐色，翅黃褐色透明，翅脈清晰，飛翔聲音明顯。

2.1.2 形態學初步鑒定

依托北京林業大學中法歐亞森林入侵生物聯合實驗室實驗平臺，經傳統形態分類學鑒定，依據中國樹蜂屬分類檢索表[1]，初步鑒定送檢昆蟲為膜翅目（Hymenoptera）廣腰亞目（Symphyta）樹蜂總科(Siricoidea)樹蜂科（Siricidea）樹蜂亞科（Siricinea）樹蜂屬（Sirex）紅腹樹蜂（S.rufiabdominis）和新渡戶樹蜂（S.nitobei）2 種。

將紅腹樹蜂待定標本與在中國林業科學研究院森林生態環境與保護研究所森林生物標本館保存的紅腹樹蜂模式標本進行對比，經檢視，確定送檢標本為紅腹樹蜂。

2.1.3 分子生物學鑒定

將送檢標本紅腹樹蜂的DNA COI 序列與其他樹蜂屬昆蟲的COI 序列進行對比， 發現紅腹樹蜂與實驗室現存的新渡戶樹蜂的COI 序列相似度為100 %。 將兩個物種的形態特征進行重新檢視，通過產卵器刻點、后足第二跗節墊等特征，確定紅腹樹蜂為新渡戶樹蜂的同物異名,但其外觀有顯著差異。

因此，確定山東省費縣老虎山發生的松樹害蟲為新渡戶樹蜂（S.nitobei）

2.1.4 樹蜂貯菌囊共生真菌的分子生物學鑒定

通過解剖新渡戶樹蜂貯菌囊并提取共生真菌的DNA， 經鑒定， 新渡戶樹蜂攜帶的共生真菌為擔子菌門（Basidiomycota）淀粉韌革菌屬（Amyiosereum）的網隙裂粉韌革菌（A.areolatum）或沙耶粉韌革菌（A.chilletii）。

2.2 發生和危害特征

2.2.1 發生危害特征

費縣老虎山區域主要有黑松、赤松2 種松樹，這2 種松樹均有被該寄生蜂危害的現象，被危害松樹均為樹勢旺盛的健壯樹，松林中呈現不同地點單株發生，未見連片發生危害，枯死松樹松針顯紅褐色。

通過對比觀察，成蟲個體大小與寄主胸徑成正相關，所有的羽化孔均為正圓形。 該樹蜂羽化孔最低的部位是從樹木根部地面以上部分開始出現， 羽化孔的數量從下向上逐漸減少，3 m 以上的部位危害明顯輕微。野外松樹被產卵后，產卵孔內會流出一滴樹脂。

2018年7月30日，在老虎山林場樓子分區張古老山取樣過程中，發現枯死松樹截面有藍變現象，且松針顯紅褐色，表現癥狀與松材線蟲病非常相似。從樣本木材中發現白色幼蟲存在，最初發現幼蟲長約1～2 cm不等。 8月份在老虎山區域陸續出現枯死松樹，下旬取樣中發現幼蟲長約1～3 cm 不等，因樣本松樹粗細不同，取樣時間不同，出現白色幼蟲大小也不相同的特點，取樣截面有藍變、紅變現象。 9月4日在石井鎮柴禾峪尤宅村南取樣1 根，采樣過程中已發現樹蜂蛹。

2.2.2 取樣培養結果

2018年8月26日，在梁邱鎮下河村北山取受害樣木2 根，澇坡村西山取樣1 根，長度80 cm，直徑15 cm左右。 9月4日在石井鎮柴禾峪尤宅村南取樣1 根，長度80 cm，直徑35 cm 左右，采樣過程中已發現樹蜂蛹。

將所采木段在室內常溫下培養，9月9日晚羽化出第1 只雄性成蟲，而后出現集中羽化，高峰期至9月22日基本結束。 石井鎮采樣中羽化出樹蜂成蟲55 只，蟲口密度較大，梁邱鎮采樣羽化出樹蜂48 只，蟲口密度同樣很高。

從采樣中羽化出雄蟲與雌蟲的比例約為1:3，通過觀察發現，常溫下成蟲成活期一般在7～12 天。 在培養容器內放入新鮮松針，未見成蟲取食，發現部分羽化后交配，部分刺入樹皮產卵。 培養過程中發現羽化出天敵姬蜂5 頭，蜘蛛捕捉樹蜂2 頭，疑似白僵菌感染樹蜂6 頭。

2.2.3 樹蜂與真菌共生關系分析

樹蜂的共生真菌由雌蟲腹內成對存在的貯菌器（節間囊）所攜帶，包含共生真菌的分節孢子、粉孢子或菌絲片段。樹蜂幼蟲自身無法合成纖維素降解酶，不能消化纖維素、半纖維素或木纖維。樹蜂幼蟲并不攝取木材，但可以通過取食被共生真菌侵染后的木材獲得共生真菌菌絲體的營養，也可以直接取食共生真菌的菌絲體。

2.2.4 松樹致死原因分析

樹峰雌蟲腹內有一種可以分泌毒素的腺體，毒素會儲存在雌蟲腹內貯液囊中，樹峰的毒素可以促進樹蜂共生真菌的生長，并且能削弱樹木的免疫反應。 樹蜂雌蟲的貯菌器通過導管與產卵器的前端相連，樹蜂雌蟲產卵時會將蟲卵、共生真菌和毒素注入到寄主樹中。 樹蜂共生真菌隨后會在產卵道和樹蜂幼蟲蛀道周圍的木材中發育。 在樹蜂共生真菌和毒素的共同作用下，寄主樹莖干的呼吸作用增加； 莖干樹皮中的淀粉含量減少，光合作用產物的運輸受到限制；樹葉變黃，枯萎并脫落，癥狀類似植物早衰。 單獨憑借樹蜂貯液囊中的毒素，或貯菌囊中的共生真菌都不能直接導致樹木死亡，二者結合才能導致寄主植物衰弱或死亡。

表1 2018年9月取樣羽化的時間規律

圖1 新渡戶樹蜂（S.nitobei）成蟲羽化的時間規律

2.2.5 成蟲觀察

2018 至2020年期間，在每年的9月份，對取樣培養羽化出的樹蜂成蟲進行觀察，發現每段樣木中均羽化出雌性（通體近似于四氧化三鐵）黑色樹蜂和紅腹樹蜂，但所羽化出的雄性樹蜂從形態上對比只有1 種，從未發現過2 種不同的雄性樹蜂。

3 防治效果

3.1 懸掛誘捕器

2018年9月13日，在懸掛的松褐天牛誘捕器中，偶然發現誘捕到40 余頭該寄生樹蜂。 9月14日開始，在樓子林區增加20 個松褐天牛誘捕器，日常調查發現每個誘捕器中均誘捕到該寄生蜂，且所誘捕到的樹蜂全部為雌成蟲，誘捕效果良好。 從2018年開始，每年在羽化前懸掛誘捕器，組織開展誘捕樹蜂工作。

3.2 打孔注藥

2019年4月下旬，組織專業隊伍進行技術培訓，對疑似被樹蜂產卵的松樹進行打孔注藥。 2019年8月下旬，將打孔注藥后的被危害松樹取樣2 份進行室內常溫培養，發現2 段松木分別羽化出2 頭、3 頭樹蜂，蟲口密度顯著降低。 由于藥物向上傳輸方向性很強，無法全部殺死樹蜂幼蟲。 2020年4月，繼續組織對疑似被樹蜂危害的松樹進行打孔注藥，降低蟲口密度。

3.3 枯死樹清理

組織專業隊伍對老虎山區域受害枯死松樹進行清理，羽化前將樹干、樹枝、樹樁清理出林區，集中進行焚燒處理，禁止疫木流向社會。

從2018年開始，連續3年采取以上措施，連續4年在發現區域懸掛誘捕器，樹蜂數量連年下降。2018年共誘到471 頭，2019年共誘到134 頭，2020年全部誘捕成蟲共50 頭，2021年共誘到12 頭， 防治效果顯著，第3年蟲口密度下降率達97.45 以上。

表2 連續3年的枯死松樹清理效果

表3 連續3年的綜合防治效果

4 結論與討論

4.1 新渡戶樹蜂主要分布在我國河北省、北京市、陜西省、江蘇省、云南省、內蒙古自治區、吉林省、甘肅省、山東省，以及日本的北海道地區、朝鮮等地。 盧鐘寶等（2018）、高泰（2021）根據傳統形態學分類方法，明確了我國發生的新渡戶樹蜂的色型，確定了與近緣種松樹蜂（Sirex noctilio Fabricius）之間快速鑒定的識別特征[2,3]。王明等（2020）利用幾何形態測量學方法，對2 種松樹蜂和新渡戶樹蜂的翅膀、產卵器等進行了分析和比較，發現2 種樹蜂的前翅脈序和產卵器中間凹點形狀差異顯著[5]。 目前國內外對于新渡戶樹蜂的生態學研究從傳統生態學不斷向分子方向進展。 本研究采用形態學和分子生物學技術，對該樹蜂進行了鑒定。

4.2 新渡戶樹蜂主要以幼蟲鉆蛀寄主的樹干進行危害。 通常，新渡戶樹蜂1年能完成1 個世代，也有2年1代的報道，每年的8—11月為成蟲羽化期，成蟲羽化后樹干表面能看到圓形羽化孔。

4.3 國內已報道的新渡戶樹蜂寄主主要為松屬植物，包括樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica ）、華山松（P.armandii）、油松（P.tabulaeformis）、黑松（P.thunbergii）和落葉松（Larix gmelinii），主要危害其中的衰弱木。但本研究發現，其能夠危害健康的黑松（P.thunbergii）。

4.4 研究發現，新渡戶樹蜂在費縣每年繁殖1 代，幼蟲在松樹木質部行蛀道危害，可快速造成受害松樹枯死。 成蟲不取食，羽化后即交配產卵，常溫下成蟲成活期一般在7～12 天。 羽化高峰期集中在9月中旬，2019年老虎山誘捕記錄顯示，9月10日開始誘捕到成蟲，10月29日為當年最后誘到成蟲日期。 通過3年的綜合防治，2021 達到無因樹蜂致死松樹的效果。

4.5 為有效保護森林資源安全，避免新渡戶樹蜂造成災害，要積極采取綜合措施，做好樹蜂防控工作。 一要保護姬蜂、蜘蛛和白僵菌等生物天敵，在森林及周邊防控工作中禁止使用廣譜殺蟲劑，保持天敵物種的多樣性，確保生態安全；二要對受害松樹及時進行清理并作無害化處理；三要對疑似受害松樹開展打孔注藥工作；四要在羽化期內懸掛誘捕器，按時更換誘芯。 只有采取多種方法，通過綜合防控，可有效降低蟲口密度，降低傳播風險。