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Study on the Sawfly Pristiphora beijingensis

北京杨锉叶蜂研究*



全 文 :林业科学 研究   ,      一  
         
匕京杨锉叶蜂研究 ’
周淑芷 黄孝运 张 真 王鸿斌 张培毅
摘要 北京杨锉叶蜂在华北地区杨树苗圃中普遍发生 , 严重危害黑杨派杨树 。 在北京地 区  。
发生   代 , 林间以个体群呈聚集分布 , 以老熟幼虫入土结茧越冬 。 孤雌生殖后代为雄虫 , 两性生
殖为雌 、雄虫 。 通常雄虫  龄 、雌虫  龄 。 温度影响着北京杨锉叶蜂的羽化及孵化  是种群动态变化
的决定因素 。 在温度适宜及食源充足的状况下 , 种群保持指数增长 , 世代差分方程中  。    。 有效
积温为   日度 。 利用病毒 、苏云金杆菌及线虫防治 , 效果分别达     、   、    。
关键词 北京杨锉叶蜂 、 生物学特性 、 种群动态 、 防治措施
北京杨锉 叶蜂      !  岁             普遍发生在华北地区 杨树     
   苗圃 , 取食嫩叶并造成严重危害〔’ 。 为保护杨树的正常生长 ,     年对此虫的生物
学特性 、种群动态及防治措施进行了研究 , 现报道如下 。
 材料和方法
  室内饲养
将新羽化的北京杨锉 叶蜂成虫接 入直径    。 、高    、插有杨树枝条的玻璃罩中 , 顶
端罩上纱布 , 观察成虫的交配和产卵 。 待卵孵化后 , 用直径  。 的培养皿进行个体饲养 , 每天
更换杨树叶 , 观察记录取食 、脱皮及结茧情况 。
   有效积温
在人工气候箱内设  、  、   、  及   进行个体饲养 , 将刚产的卵块置于其中 , 逐 日记
录发育情况 , 待孵化后立即逐条分开进行个体饲养 , 方法同室 内饲养 。
  调查方法
早春在苗圃中出现蜂 卵起至末代幼虫入土结茧止 , 隔 日进行种群追踪调查 。即标记新产卵
或初孵幼虫的叶片 , 记录其上卵和各龄幼虫的数量 , 并对前次调查标记叶追踪观察其上叶蜂的
发育状况 。 与此同时 , 调查记录其它害虫和天敌 。 每世代进行有虫株率调查。 同时记录被害株
上的叶蜂数量 。
  防治试验
     病毒 将感 染北 京杨锉 叶蜂    病毒的死 虫捣 碎 、 过滤 、 提纯 , 制成病毒制 剂 ,
配 成每毫升含多角体      、     少 、      , 、      , 四 个浓度水悬液 , 以清水作对
 一 一 收稿 。
周淑芷副研究员 , 黄孝运 , 张真 , 王鸿斌 张培毅中国林业科学研究院森林保护研究所 北京     。
, 。  年国家自然科学基金资助项目  王贵成 、吴燕参加     防治试验 戴莲韵提供苏云金杆菌试验数据 
徐崇华 、张时敏参加部分调查工作 
 期 周淑芷等 北京杨锉叶蜂研究
照 , 分别进行室 内试验及林间喷洒 。
    苏云金杆 菌 将从吉林长白山 、北京百花山 、 海南岛尖峰岭等地分离出的  个菌株的
斜面分别用无菌水洗下菌苔 , 均匀混合后涂在杨树叶片上 , 晾干后放入培养皿中 , 再放入杨叶
蜂幼虫 , 观察  、  及   后的死亡情况 。
     线 虫 将带有叶蜂幼 虫的杨树枝插 于水瓶 中 , 在杨树叶背面喷线虫 诫 二  
   己   悬液 , 罩以玻璃简 ,   后检查效果 。
  数据处理方法 
     空 司分布型泪定     的  ‘ 一 回归法   ‘    月 ,      幕法则   , 
   , 即   ,      ’   ,      法  ’  为聚集度指标 ,            法   为聚集
度指标 , 一   一  。 在 以上各种方法中 ,  和  是以方差与密度的关系描述聚集的程度 ,
”和  以平均拥挤度为指标 。 其中  ’ 为平均拥挤度 ,  ,  为密度 ,  , 尹为方差 , 其余均为
常数 。
     虫 口 密度与有 虫株率相应关系    。 和     。 关系法  一 一      “ , 其中  为
有虫株率   为种群密度 ,  、 为常数 。
    种群动态
图 , 进行 比较分析 。
水平指标 比较 。
据调查结果做出种群曲线 , 据此再按卵及各龄幼虫世代峰值做出世代直方
分析中以   年北京市海淀区气象站资料为对照 , 按温度 、 降雨及湿度三
 结果和分析
蒸锡赢豁

   形态特征 见图 
雌虫  体长          。 体
背面黑色 , 腹面淡褐色 。 头部黑色 。
翅透明 , 翅膜上密生淡褐色细毛 , 体
背淡色绒毛 。 雄虫  体长      
  。 形态同雌虫 。 卵  白色晶澄透
明 , 卵圆形 、 长约    。 卵粒在叶
缘依次按锯齿间隔排列于叶肉组织
中 。 幼虫 初孵幼虫体色透明 , 头部
呈灰色   对胸足亦呈灰色 , 尖端为
深褐色 , 眼点红色 , 上颗红色 , 体长
约      ,  龄 以后头及胸足为黑
色 , 体色黄绿色 , 且随着虫龄增加绿
色加深 。  龄以后沿背线 、亚背线 、
气门线 、气门下线及基线各节分布
   个黑色毛斑 。 老熟幼虫体长 
    , 头宽         。 茧 
黄褐色 , 长椭圆形 , 丝 质 , 长   
图  北京杨锉 叶蜂 ’  ,  功    犷,         
  叶与卵  幼虫   蛹   成虫  被害状
  林 业 科 学 研 究  卷
  , 径 一    。 蛹淡绿色 , 足 、触角 、翅芽白色 。
   生活史及生物学特征
     生活史 根据   的野外调查和室内饲养结果分析 , 北京杨锉叶蜂年发生 一  代 , 从
 月上中旬开始有卵出现至  月中旬全部下地结茧越冬 , 历时  个 月 , 各世代各虫期的历期
见表  。 从表 分析其特点   年世代数多 , 世代重叠现象普遍   夏季高温期世代历期明显
短于其它世代 , 无论从卵的孵化 、幼虫的发育 、茧的历期及成虫的寿命均是如此   幼虫高龄
历期长于低龄 , 尤其是  龄幼虫历期最长    龄幼虫结成茧的历期稍长于  龄幼虫 , 第  代
 龄茧期超长是因当年  月份高温成虫难以羽化所致 。
表  北京杨锉叶蜂各虫态虫龄历期及各代羽化率 单位  
世 代   !     
卵       
   
   
  
   
  
  
   
   
  
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4 龄结茧
5 龄结茧
雌成虫
雄成虫
羽化率 (写)
:
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;:
10. 36
9.00 :
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8.00
18.84
15.00
17.00 ; ::
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7 0 8 8 8 9 4 4 4 9 3 8 3 2 5 0
2
.
2
.
2 生物学特性
2. 2. 2. 1 交 尾 、 产卵及孵化 成虫活动 6 : 00 ~ 18 : 0 , 夜 间一般不活动 。 交尾时间 3一
226 5 , 平均持续 81. 1 5。 可进行孤雌生殖 , 后代全为雄虫 。 雌虫产卵多在 中午及下午 , 产一粒卵
平均需要 46 .3 5。 雌虫将锯腹片从杨树嫩叶的边缘插入叶肉组织中 , 从叶尖向叶柄沿缘依次顺
序排列 。 一般在叶缘的一个锯齿产 1粒卵 。 每叶具卵列 1~ 2 列 , 1 列的卵数从几粒到 10 多粒
不等 , 平均 42 .25 粒 。 平均 产卵量孤雌生殖为 5 . 64 粒 , 交配雌虫为 115.25 粒 , 遗卵量为 O一
12 粒 , 平均 4.56 粒 。 随卵发育成熟 , 从叶缘一侧向外突出 , 可见到卵粒内的红色眼点逐变深为
黑色 , 幼虫的初步形态隐约可 见 。 卵自中间向背稍隆起 , 卵壁微皱 , 一端变尖 , 出现肛下板痕迹 ,
卵内体液不断流动 , 持续一段后 , 幼虫破壳孵化 。
2
.
2
.
2
.
2 幼虫期 初孵幼虫即取食叶缘 , 使杨叶边缘成网洞状并逐渐枯黄 , 随着虫龄增加移
向中心 , 3 龄后遍及整叶 , 4 龄幼虫转移取食 , 食尽整株叶片 。 未受精卵孵化的幼虫均为 4 龄 , 受
精 卵则有 4 龄和 5 龄 。 结茧前 1龄幼虫历期通常较长 (见表 1) , 因要积蓄足够的能量 。
2
.
2
.
2
.
3 茧期 、 羽化率及性 比 结茧前停食 , 虫体缩 短 , 结丝质茧 , 预蛹期 1一 6 d , 平均 4.n
d ;蛹期 3一 7 d , 平均 4.59 d 。 蛹初期淡绿色 , 足 、触角 、 翅芽白色 , 然后复眼变黑 。 腹部变成黄绿
色 , 接着头 、 触角 、 胸变黑 , 单眼黑褐色 , 足变黄 , 最后翅芽变膜质 , 腹部背面体节黄黑相间 , 足附
节黄褐色 , 紧接羽化 。 通常以 4 龄结茧的茧期较长 , 为雄虫 ;以 5 龄结茧的茧期较短 , 为雌虫(见
表 1) 。 雌雄性 比为 0.7一 1.62 。 从表 1 看出 1一3 代的羽化率较高 , 处于种群上升阶段 , 4 ~ 8 代
期 周淑芷等:北京杨锉叶蜂研究 559
羽化率较低 。
2
.
3 有效积温
试验发现 , 在 16 C 及 32 ’C 的状况下 , 大部分卵 、 幼虫 、成虫滞育或迅速死亡 。 根据 1991 年
北京市海淀区气象站的 日观测气温资料 , 可使北京杨锉叶蜂发育的总积温为 4 00 日度 , 而每
一代所需积温约为 50 4.83 日度 , 因此一年约可完成 8 代 , 与实际观测结果相符合 。 而积温预测
各代产卵高峰期应在 199 1年 中的第 95 、 1 5 0 、 1 5 5 、 1 5 2 、 2 0 5 、 2 2 7 、 2 5 0 、 2 5 3 天 , 实际观测结果为
第 3 代第 160 天 、第 4 代第 184 天 、第 5代第 203天 、 第 6 代第 220 天 、第 7代第 240 天 、 第 8 代
第 26 1 天 , 除 1 、 2 代数据不足未能比较外 , 其余的与实际均较接近 , 最后世代因严重重叠 , 产卵
高峰期不明显 , 故差别较远 (表 2)。
表 2 北京杨锉叶蜂各虫态发育积温历期及发育积温 K 、 C 值
虫 态 温 度( C ) 积温 常数K (日度)
5.00
2.50
3.50
1.0 5
1.76
2.57
94.74
C (C )
4, 5 3
2
3 9
.
3 7
3
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1 5
0 0
OJ,Jlbq乙n甘†口伪11
,.…‘任、直JO工gL”,曰1,’勺J月斗匕」幼虫ƒ龄„
63424 龄结茧
5 龄结茧
雌成虫
雄成虫
总世代
:
.
::
7.50
6.吕2
2 0 4 . 0 5
1 6 2 . 75

:

02075963 00
6.3.421210
7
.
3 3
6
.
0 0
3 0
.
2 7
2
.
5 8
3
.
6 4
2 3
.
9 2
2
.
0 0
2
.
9 0
2 0
.
4 9
2 0
.
9 8
4 4
.
2 1
5 0 4
.
8 3
1 6
.
8 9
1 2
.
4 1
3
.
1 9
2
.
4 发生与杨树品种间的关系
调查中发现北京杨锉叶蜂对杨树的不同品种有明显的选择性(见表 3) 。 白杨派杨苗未见
受害 , 而黑杨派多品种受害较重 。
表 3 杨树品系与被害率
品 系
鲁克斯
美 只 小
小黑
小美旱
箭小
沙 兰杨
北京杨
合作杨
新疆黑 杨
加隆 5
小青x 美 7
昭林
小青x 中东
意大利 214
拉 丁 名 被害率(% )
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林 业 科 学 研 究 8 卷
2 .5 空间分布型的确定
根据北京杨锉叶蜂林间调查结果 , 选择了 8 组典型性密度水平做了空间分布拟合 , 各
项数据参数见表 4 。
表 4 北京杨锉叶蜂分布型参数 (1 9 1年)
日 期(月一 日) 平均密度 M
06一03
06一05
06一08
0 6一10
06一12
06一1406一17
07一08
0.101 8
0.088 3
0.001 6
0.109 3
0.273 2
0.273 0
0.374 2
0.614 1
方差 V
4.573 0
2.588 2
0.001 6
4.893 1
11.434 3
9.374 2
10.164 0
17.754 6
1.520 6
0.950 9
一6 . 4 3 7 8
1 . 5 8 7 8
2 . 4 3 6 6
2 . 2 3 7 9
2 . 3 1 8 9
2 . 8 7 6 7
一 2 . 2 82 8
一 2 . 4 30 4
一6 . 4 37 8
一 2 . 2 16 4
一 1 . 2 98 3
一 1 . 2 9 8 3
一 0 . 9 8 3 5
一0 . 4 8 7 8
4 3 . 8 5
2 8 . 4 1
0
4 3. 8 9
40 . 8 8
3 3 . 2 3
2 6 . 1 8
2 7 . 9 0
4 4 . 0 1
2 8 . 3 9
0
4 3 。 8 3
4 1
.
1 1
3 3
.
5 8
2 6
.
5 2
2 8
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M
.
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4 3 2
.
4
3 2 1
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6
0
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.
5
1 2 3
.
0
7 0

9
4 6
.
4
2
.
5
.
1 I w
a o 法 经计算 , 表 4 中 8 组数据的 Iw ao 回归式为 :m ’ ~ 2 8 . 0 9 + 1 1 . 5 3 m 。
根据此法中参数的生物学意义 :a一 28 . 09 代表分布的基本成分 。 而杨锉叶蜂产卵习性是
在某些叶片 、株上集中产卵 , 即以个体群的形式存在 , 从而构成分布的基本单元 。生物学研究产
卵量为 5 .64 及 115 . 25 粒 , 均大于 28 .09 , 此是 叶蜂并非将所有 卵产在同一叶片或同株苗上
的反映 。 夕~ 1 . 53 > 1 , 表示杨锉叶蜂的个体群分布为聚集分布 。
2
.
5
.
2 T
ay
L o r 幂法则 经方差与密度的拟合结果 , 得到经验公式 :Ins , - 一 2. 74 + 0.59 8m 。
此法主要显示聚集度对种群密度的依赖程度 。 In a - 一 2 . 74 < o , b ~ 0 . 59 8 < 1 , 表示随密度
增加 , 其分布的聚集度逐渐减小 , 趋于均匀分布 。 根据杨锉叶蜂的生活习性 , 这一结果也是显然
的 。 当苗圃中大量叶蜂 卵块 出现时 , 即其密度加大时 , 杨树苗的普遍感虫率必然提高 , 即其聚集
度减少 , 均匀度增加 。
2
.
5
.
3 Ll
o y d 法 此方法以 m ’ / m 做为聚集指标 (见表 4) 。 虽然 8 组数据中 7 组显示了很强
的聚集性 , 但显然种群在密度低时的聚集度指标要大于密度高时 , 这同与 T ayfo r 方法所显示
的结果是一致的 。 在种群密度极低的情况下 , 即 06 一08 组 , 由于基本上无虫害 , 其分布型计算
结果显示出均匀分布也是必然的 。
2
.
5
.
4 D
av 记 & M o re 法 用此法计算结果和前法结果一致 , 只是不同密度间差异减小 , 虽
然同属聚集分布 。
2
.
6 杨锉叶蜂种群密度与有虫株率的关系
根据 K ono 和 Sng ino 公式拟合结果为:a= 28.512 5 , b ~ 4 . 2 5 2 3 , r = 0 . 7 7 4 。 相关性不很
强 , 即种群密度水平难以用有虫株率的结果精确表示 。 根据实际调查 , 北京杨锉叶蜂的卵多产
在林缘及向阳背风处 , 苗 圃中间感虫率较少 , 故难以用所有苗株的被害比率来对实际种群密度
估值 , 只能以小区抽样测定 , 所以在种群调查时必须设置适宜的样地及调查方式 , 才能正确反
映种群的应有密度 。
2. 7 种群动态
1991 年苗圃中北京杨锉叶蜂的种群动态曲线如图 2 所示 。 从开始有杨锉叶蜂出现直至 9
月初的前数代中 , 由于种群密度很低 , 而此期间的平均 日温为 18 ~ 28 OC , 极宜叶蜂的发育生
期 周淑芷等:北京杨锉叶蜂研究
长 , 苗圃中又有充足的食物来源 , 因此其种群增长不受环境因子等条件的制约 , 一直保持高速
增长 , 其世代高峰值间有明显的指数增长倾向 。根据种群增长的差分模型 N ‘二 RO N 。 , 可求出这
几代的内察自然增长率为 R 。一 1. 4 7 1 。
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日期 (年/月/日)
图 2 北京杨锉 叶蜂 种群 曲线
9 月中旬以后 , 日平均气温 已降低至 18 C 以下 , 叶片开始脱落 , 种群数量陡然下降 , 直至
入土结茧越冬 。 以 lgN 一 t作图 (图 3) , 可以更清晰地反映出环境因素等对低密度种群的影响 。
6 护、互,
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日期 (年/月旧 )
图 3 北京扬锉叶蜂种群对数 曲线
虽然在世代交叠处种群数量有较明显降低 , 如 6 月 8 日 、 6 月 26 日 、 7 月 15 日 、 7 月 29 日 、
8 月 23 日、 9 月 1 日等 , 但在 6 月 26 日其种群数量几为 。 , 即此世代间没有重叠发生 。 根据
199 1年北京市海淀区气象观测站资料 , 6 月 24 ~ 26 日气温为 18 ~ 19 “ C , 而此期前后均 为 23
~ 24 C , 气温偏低 , 影响了杨锉叶蜂产卵和孵化 , 故此世代延后 。 这在变化明显的 8 月 23 日也
林 业 科 学 研 究 8卷
可得到证明 , 所不同的是此期的气温一直很高 , 卵一直未孵化 。
田 世代孵化高峰
口 世代产卵高峰
在世代直方图(图 4) 中 , 可明显看出 2一5
代的世代 日产卵和孵化高峰一直呈上升趋势 ,
在 5 代以后 , 其孵化率明显下降 , 导致了种群数
量下降 。 显然孵化率受到温度的制约 。
北 京杨锉 叶蜂 的天敌 主要有蝎 敌 A rm a
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仙田劝。
…水„叫象髓t
‘ 世乳 ‘ ” ’ T i e d e r 幼虫 , 主要取 食。十蜂幼虫 。 从口十蜂幼虫图 4 北京杨锉叶蜂 世代直 方图 上分离出一种 N Pv 病毒 , 命名为 Pb N P v 。 此
外 , 还发现一种寄生蜂 。但据对野外天敌的动态
调查分析 , 其密度极低 , 不为杨锉叶蜂种群消长的决定因子 。
综上所述 , 温度是种群动态的重要决定因子 , 食物因子在一定条件 下也影响种群动态 , 而
其它因子对杨锉叶蜂种群的作用较小 。
2
.
8 防治试验
2.8.1 P bN P V 防治效 果 从表 5 中看出 , 表 5 室内 P bN P v 对北京杨锉
1.5 又 1 04 以上浓度效果较好 。 林间喷洒防治
效果达 80 % 以上 , 次年尚观察到有病毒流行
现象 。
2. 8. 2 B
.
t
. 防治 效果 表 6 中效果较好的
5 、 6 号 菌 株 , 经 鉴 定 为 B . t. sub sp . J en-
d ro lim us , 血清型为 H 4a4b , 1 2 、 1 6 、 2 4 号菌
株鉴定为 B .t.Sub sp . ku rs tak i, 血清型为 H
3a3b , 4 、 7 、 1 0 、 1 3 、 2 1 号学名待定 。
叶蜂幼虫的毒力测定
浓 度 试虫头数 死亡率( % ) 校正死亡率(% )
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2 . 8 . 3 线 虫防治 效 果 线虫 5. fe lti a。 M ex 悬液用量 1 50 头/m L 防治叶蜂 , 死亡率达
85 . 1% 。
表 6 B .t.防治北京杨锉叶蜂结果
菌 株 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
死亡率(% ) 10 10
菌 株 14 15 16 27 18 19 20 22 22 23 24 25 C K
死亡率(% ) 10 100 100
3 结 论
北京杨锉叶蜂世代数 多 、 世代重叠 、 危害较严重 。 该虫可进行孤雌生殖 , 其后代为雄虫 , 两
性生殖后代雄 、雌虫都有 。 通常雄虫 4 龄 , 雌虫 5 龄 。 7 、 8 月虫口密度较高 、危害严重 , 最好在 6
月份进行防治 。
北京杨锉叶蜂属聚集性分布 , 基本型是以个体群分布 , 个体群大小为 29 。 且随密度水平的
期 周淑芷等:北京杨锉叶蜂研究 563
不断加 一大 , 其分布也趋向于均匀分布 。 其种群密度可以用有虫株率粗略估值 , p 一 1一 eZ& 51!‘ ’5 。
种群增长在环境适宜情况下为指数增长 , 世代种群差分方程中:R 。一 1.4 。 温度是影啊 其种群
增长的主要影响因素 , 主要影响成虫产卵量和茧的羽化率 。
用三种生物制剂进行防治试验表明 :(1 )Pb N P V 防治效果较好 ;(2) 试验 中筛选出 10 个效
果较好的 B .t.菌株 , 其中两个菌株为 B .t.de od ro llm us 亚种 ;三个菌株为 B .t.ku rs tak i 亚种 ;
(3) 线虫试验结果也很好 。
参 考 文 献
周淑芷 , 张真.叶蜂科 一 新种和 一新记录 (膜翅 目:广腰亚 目).林业 科学研究 , 1 9 9 3 , 6( 专刊):57 一 59 .
徐汝梅.昆虫 种群生态学.北 京:北京师范大学出版社 , 1 9 8 7 .
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