Influence of separate rearing on adult longevity and fecundity of the emerald ash borer, Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae)

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire是近年来发生和危害严重的国际性检疫害虫.为了了解不同饲养条件和种内个体间相互感知对成虫生物学的影响,本研究采用群体饲养、单对饲养、无隔离单雌饲养、视觉隔离单雌饲养和嗅觉隔离单雌饲养等5种处理,在室内测定了白蜡窄吉丁成虫的寿命、取食量、产卵量和产卵历期等参数的变化.结果显示:隔离饲养降低了白蜡窄吉丁成虫的寿命和繁殖力,且不同处理下白蜡窄吉丁成虫的寿命和取食量均存在显著差异(P＜0.05),但产卵量的差异不明显(P＞0.05).其中无隔离单雌饲养时成虫的平均寿命最长,为32.40 d,群体饲养的寿命最短,为20.77 d,且单雌饲养的寿命均比单对饲养和群体饲养的长.单雌饲养的3种情况下,视觉隔离条件下的日均取食量最大,为156.16 mm2,嗅觉隔离的最小,为107.35 mm2;无隔离饲养条件下雌虫的产卵量最大,产卵历期也最长,分别为98.33 d和21.33 d.这些研究结果表明,白蜡窄吉丁种内个体间相互感知的阻断对成虫的取食、发育和繁殖活动存在明显影响,且嗅觉在其种群内的交流活动中作用最重要,其次是视觉.此外,个体之间的相互干扰或竞争对白蜡窄吉丁成虫的寿命和繁殖力也可能存在一定的影响.这为生产上采用隔离措施如营造混交林带防治该虫提供了理论基础.     

白蜡吉丁柄腹茧蜂的寄生和繁殖生物学

白蜡吉丁柄腹茧蜂Spathius agrili Yang是我国天津地区寄生白蜡窄吉丁幼虫的一种重要天敌。本研究通过林间调查并结合室内观察,测定了该寄生蜂在不同营养条件下的存活时间和不同时期的产卵量,调查了不同寄主大小对寄生蜂后代生长发育的影响,以及寄生蜂对不同深度树皮下的寄主利用情况。结果表明：不同营养条件下白蜡吉丁柄腹茧蜂的存活时间差异很大,补充20％蜂蜜水的成蜂存活时间明显延长,最长可达3个月。相同条件下雌蜂的存活时间比雄蜂略长。在补充营养的条件下,茧蜂的产卵时间最长可达8周,产卵的高蜂在羽化后第2周前后,平均每雌每周产卵量在整个产卵期内基本保持在8～12粒上下,没有大的波动。茧蜂低龄幼虫也可能分泌毒素主动攻击寄主,提高了寄生蜂后代的生存能力。寄主个体大,营养量也大,寄生其上的茧蜂幼虫成功完成发育的数量随之增加,表明寄主营养资源的多少直接影响到寄生蜂后代的生长发育和存活。白蜡吉丁柄腹茧蜂对1～6.5 mm树皮深度范围内的适龄寄主幼虫均能够寄生利用,约92％的被寄生白蜡窄吉丁幼虫个体分布于1～4 mm深度的树皮下,在3 mm厚的树皮下分布的数量最多。茧蜂数量与树皮深度大致上呈抛物线关系,理论上在树皮深度为3.97 mm处茧蜂分布数量最多。     

中国白蜡窄吉丁研究进展

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire是近年来发生和影响比较严重的国际性检疫害虫,主要危害白蜡属(Fraxinus spp.)树木。它以幼虫在树木的韧皮部、形成层和木质部浅层蛀食,从而切断树木的营养输导组织,导致树木衰弱死亡。为了深入了解该害虫,探索合理的治理策略,本文对国内外有关白蜡窄吉丁的生物学特性,包括生活习性、生活史、分布与危害、寄主范围等方面以及防治技术的研究进展进行了系统总结,并讨论了白蜡窄吉丁今后的研究方向和研究趋势。     

白蜡吉丁柄腹茧蜂的羽化和产卵与寄主之间的关系

白蜡窄吉丁是危害白蜡属树木的一种重要蛀干害虫,因其幼虫期高度的隐蔽性生活而极难检测和防治.白蜡吉丁柄腹茧蜂是新发现外寄生于白蜡窄吉丁幼虫的优势天敌种,对寄主害虫的控制作用较强,具有良好的生物防治利用前景.研究调查了白蜡吉丁柄腹茧蜂及其寄主白蜡窄吉丁越冬代成虫羽化的时序差异、不同时期林间的寄生率、寄主密度与寄生率的关系以及寄主幼虫大小与茧蜂产卵量的关系.结果表明,越冬后白蜡吉丁柄腹茧蜂的羽化时间比其寄主害虫白蜡窄吉丁的羽化要晚1个多月.2003年白蜡吉丁柄腹茧蜂越冬代成虫的羽化从6月中旬持续到8月中旬,羽化高峰期在7月份;寄主白蜡窄吉丁的羽化期在5月中下旬.2004年白蜡吉丁柄腹茧蜂越冬代成虫的羽化从5月下旬持续到7月下旬,羽化高峰期在6月下旬至7月上旬;寄主羽化期在4月中旬至5月中旬（室内）.越冬后天敌的羽化时间刚好适应最早寄主发育到可供寄生的龄期,这是二者长期协同进化的结果,也表明白蜡吉丁柄腹茧蜂很可能是一种专性寄生蜂.林间白蜡吉丁柄腹茧蜂对白蜡窄吉丁幼虫的自然寄生率随着时间的推移总体上是逐步上升的.自然条件下茧蜂决定是否产卵与寄主幼虫的大小即龄期有关,它仅在前胸宽和体宽1.5 mm、体长12 mm以上,即3～4龄的寄主幼虫体表产卵,但只要接受寄主并产卵,不同龄期寄主幼虫上的产卵量无显著的差异.     

白蜡窄吉丁幼虫及其天敌在空间格局上的关系

调查了白蜡窄吉丁幼虫与其寄生性天敌白蜡吉丁柄腹茧蜂和捕食性天敌啄木鸟啄食白蜡窄吉丁的啄痕在空间格局上的规律.结果表明,在林间水平方向上,白蜡窄吉丁幼虫呈聚集分布,白蜡吉丁柄腹茧蜂和啄木鸟的啄痕也表现为聚集分布;在垂直方向上,白蜡窄吉丁幼虫分布于地面至3.37m以下的树干,主要集中于1.0m左右的主干,天敌也集中在此范围内活动.     

一种有效防控白蜡窄吉丁的阻隔网技术

[目的]白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire是一种危害极隐蔽、具有毁灭性的林木蛀干害虫.北京市延庆区栽植的洋白蜡Fraxinus pennsylvanica,受白蜡窄吉丁危害严重,当地林业保护站积极采取多种防控措施,其中阻隔网作为一种新的防控方法,可有效控制白蜡窄吉丁的危害.本研究调查不同防控管理措施林地内洋白蜡的受害情况,并估算不同管理措施所需的费用,以期评价阻隔网技术的防治效果.[方法]2017-2019年,在北京市延庆区选择使用阻隔网防治白蜡窄吉丁(样地1)、伐除受害严重的白蜡树后更植其它树种(样地2)和仅伐除受害严重的白蜡树(样地3)的样地3块,调查各样地内洋白蜡受害情况,调查指标包括:树冠枝枯梢率、树冠活力等级、羽化孔数量、萌蘖枝条数量和啄木鸟刻痕数.通过Tukey检验对各样地内地面调查指标进行差异性比较,并统计不同防控措施下每年单位面积样地的防治成本.[结果]样地1内白蜡保存率(100％)高于样地2(80％)和样地3(34％),且样地1的白蜡受害情况在树冠枝枯梢率、树冠活力等级、羽化孔数量、萌蘖枝条数量和啄木鸟刻痕数指标上显著低于样地2和样地3.样地1每年单位面积的防治成本为2150元/hm2,低于样地2(5625元/hm2)和样地3(5720元/hm2).[结论]使用阻隔网防治白蜡窄吉丁成效显著,且防治成本低,建议今后可与其它无公害防治技术相结合进行害虫综合治理.     

温度对白蜡吉丁柄腹茧蜂发育和繁殖的影响

为了提高白蜡窄吉丁Agrilus planipennis的重要天敌——白蜡吉丁柄腹茧蜂Spathius agrili Yang的繁育效率, 本研究调查了不同温度（22, 24, 26, 28, 30和32℃）对该蜂生长发育及繁殖的影响。结果表明, 在22~32℃范围内, 白蜡吉丁柄腹茧蜂的卵、茧蛹及世代发育速率均随着温度的升高而加快, 而幼虫的发育速率在26℃时最快. 卵、幼虫、茧蛹和世代的发育起点温度分别为14.34, 16.89, 14.16和13.84℃, 有效积温分别为24.59, 61.16, 166.27和276.80日·度。温度对白蜡吉丁柄腹茧蜂的寄生率、寄生成功率、产卵量、子代蜂数量和性比都有不同程度的影响。据此提出适于人工繁育白蜡吉丁柄腹茧蜂的温度范围为26~28℃。     

白蜡吉丁肿腿蜂的生物学和生态学特性及繁殖技术研究

采用室内测定并结合林间实地调查的方法,研究了新发现的寄生于蛀干害虫白蜡窄吉丁的外寄生蜂——白蜡吉丁肿腿蜂Sclerodermus pupariae Yang et Yao的生物学特性及其人工繁殖技术。结果表明,白蜡吉丁肿腿蜂外寄生于白蜡窄吉丁的幼虫和蛹及预蛹,是自然控制该害虫的一种重要寄生蜂,自然寄生率为13.9%左右。该蜂在天津1年发生5代,世代重叠明显,寿命长。白蜡吉丁肿腿蜂的卵、幼虫、茧蛹期和全世代的发育起点温度分别为（16.89±0.79）℃,（17.03±1.42）℃,（16.90±1.68）℃和（15.31±0.47）℃。有效积温分别为（33.82±4.13）日·度、（49.11±7.93）日·度、（128.88±27.87）日·度和（277.00±14.15）日·度。雌性成蜂易于低温保存,对寄主有较强的搜索力和攻击力。繁蜂寄主容易大量获得,是生物防治白蜡窄吉丁的重要理想天敌之一。     

亚洲玉米螟成虫寿命与繁殖力的地理差异

为探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis繁殖力的地理差异,比较了亚洲玉米螟5个不同地理种群海南乐东(LD)、江西南昌(NC)、山东泰安(TA)、河北廊坊(LF)和黑龙江哈尔滨(HEB)的成虫寿命、产卵历期、产卵量,并分析了这些参数与各种群地理纬度的关系.成虫寿命随纬度升高而延长,从南到北各种群雌虫寿命分别为10.20、13.68、13.90、13.95 d和16.40 d,雄虫寿命分别为8.35、12.50、13.62、13.71 d和14.30 d;产卵历期随纬度升高而延长,从南到北各种群分别为7.45、10.45、11.90、10.62d和13.15 d;产卵量随纬度升高而增大,乐东产卵量显著低于其他种群,从南到北各种群产卵量分别为351.55、500.09、522.90、546.76粒和577.95粒/雌.这些研究结果初步揭示了亚洲玉米螟繁殖略策的地理差异.     

利用改进方法预测白蜡窄吉丁在国内的适生区

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis在我国正由一种本土次要害虫上升为主要害虫,明确其可能的适生范围、指导各地区及早采取防范措施非常必要.本研究考虑气候、寄主树种分布、气候-寄主树种分布综合数据分别构建模型进行白蜡窄吉丁潜在适生区预测和分析,以期建立一种能够更加准确预测钻蛀类害虫潜在分布区的改进方法.除气候条件外,寄主树种的分布是影响白蜡窄吉丁分布的重要因素,应参与蛀干类昆虫适生区的预测.将非生物因素(气候)以及生物因素(寄主树种分布)作为单一变量时得到的预测结果进行叠加,更加符合白蜡窄吉丁分布现状和生存特性.白蜡窄吉丁在我国仍有继续向中部、南部等未发生区传播扩散的风险,限制敏感寄主树种的栽植是有效防范该虫危害的重要手段.     

基于特定时间调查数据组建的白蜡窄吉丁种群生命表

为了探明影响白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire自然种群变化的关键因子, 本研究于2010-2011年采用当年秋季和翌年春季两个特定时间调查取样的方法, 组建了天津、 北京和辽宁3个地区白蜡窄吉丁的自然种群生命表。结果显示, 这3个地区白蜡窄吉丁的自然种群数量在今后几年均将呈增长趋势, 但不同地区的增长速率存在较大差异。北京地区白蜡窄吉丁的种群数量增长速率最快（种群趋势指数I=12.9997）, 其次是天津地区（I=12.4388）, 这两个地区的寄主植物相同, 均为绒毛白蜡。增长最慢的是辽宁地区（I=3.6394）, 其寄主植物为水曲柳。另外, 通过3个地区白蜡窄吉丁生命表和排除控制指数可以看出, 天津地区白蜡窄吉丁最主要的致死因子是白蜡吉丁柄腹茧蜂Spathius agrili Yang（种群数量排除控制指数EIPC=1.5382）, 对种群数量变动的贡献最大; 北京地区的是啄木鸟（EIPC=1.4515）, 而辽宁地区白蜡窄吉丁最主要的致死因子是白蜡吉丁卵跳小蜂Oobius agrili Zhang et Huang的寄生作用（EIPC=1.4701）。这些研究结果表明, 寄主植物的差异是影响白蜡窄吉丁自然种群数量变动的主要因素, 同时寄生性天敌白蜡吉丁柄腹茧蜂对种群数量的影响作用也比较大。因此, 实际应用中可以通过培育抗性树种和人工繁育优势天敌等方法对该虫进行有效防治。     

花曲柳窄吉丁的寄主植物范围、危害和防治对策

花曲柳窄吉丁(emerald ash borer, EAB) Agrilus planipennis Fairmaire是木犀科（Oleaceae）梣属Fraxinus植物树木的毁灭性蛀干害虫,目前发现其主要危害欧梣亚属Subgen. Fraxinus欧梣组(Section Fraxinus)和象蜡树组（Section Meliodes）的一些树木种类,如美国白蜡Fraxinus americana、洋白蜡F. pennsylvanica var subintegerrima、绒毛白蜡F. velutina、黑白蜡F. nigra和水曲柳F. mandshurica等。与早期文献上的记载不同,很少发现花曲柳窄吉丁对苦枥木亚属Subgen. Ornus白蜡树组(Section Ornaster)的白蜡树F. chinensis Roxb和花曲柳F. rhynchophylla造成危害。不同寄主白蜡树对花曲柳窄吉丁的敏感性不同,洋白蜡、绒毛白蜡等北美白蜡树种受其危害重于亚洲的水曲柳。这可能是由于长期的适应进化,分布在亚洲地区的梣属寄主树木发展了对花曲柳窄吉丁的抗虫性。中国部分地区发生的花曲柳窄吉丁灾害应该归属于引进的北美白蜡树种对本地害虫敏感所致。在天津、黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、四川、台湾、内蒙古和新疆等省市和自治区,都曾发现花曲柳窄吉丁的危害或分布。白蜡属树木广泛分布于我国除了青藏地区和海南省之外的大部分地区,其中大面积引种北美白蜡树种的北方和西北地区,以及近年来种植发展水曲柳的东北地区都是花曲柳窄吉丁这种毁灭性蛀干害虫的潜在发生地。花曲柳窄吉丁在我国部分地区为检疫性林业害虫,做好检疫是杜绝其扩散蔓延的首要方法。我国局部地区出现花曲柳窄吉丁灾害说明,北美白蜡树种在我国的适应性还需要进行更进一步科学的全面的风险评估,在我国生态建设中应重视利用我国本地的白蜡树种。在花曲柳窄吉丁灾害的治理中,可采用营造混交林以降低蔓延的速度和发挥自然控制能力,加强肥水管理以增强树木的抗虫能力,清除被害木消灭虫源,以及幼虫期树干注射、成虫期喷洒化学农药等防治措施。     

花曲柳窄吉丁的空间分布

2004年4月~9月,在天津市大港区官港森林公园对花曲柳窄吉丁Agrilus planipennis的空间分布和垂直分布进行了调查研究,应用扩散系数(C)等6种指数法分析测定,确定了该虫在林地中的空间分布呈聚集分布,分布的基本成分是个体群。扩散蔓延规律为聚集型扩散。花曲柳窄吉丁幼虫在树干的垂直分布主要区间在50~150 cm之间。对幼虫垂直分布与树干高度的关系进行分析,其符合立方曲线,曲线方程为:Y=-5.142 9+17.943 7X+21.662 3X2-14.545X3;相关系数R2=0.915,P=0.013。     

白蜡窄吉丁虫在中国的研究现状与分布调查

2002年在美国密执安州发现了一重大外来入侵害虫,白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire, 由于该虫新近在美国发现,危害白蜡树,故英文名称为Emerald Ash Borer (EAB)。初步分析显示,该虫至少在5年前就已传入美国,只是现在刚爆发被发现。目前该虫在美国密执安州和加拿大安大略省可致死各种大小的白蜡树。该虫在我国曾被定名为花曲柳窄吉丁Agrilus marcopoli Obenberger,为鞘翅目吉丁科。据资料报道分布于黑龙江、吉林、辽宁、山东、内蒙古和台湾等地;在国外分布于朝鲜,日本,蒙古,俄罗斯远东地区。危害木樨科属树木。两年一代或一年一代,因地而已。在东北三省主要危害水曲柳和花曲柳等树木,但不是主要害虫。天津市1993年在引种白蜡树上发现了白蜡窄吉丁,1998年严重爆发造成大面积白蜡树死亡。在亚洲的其他分布区,该虫还危害另外一些阔叶树,如多种蜡树、榆树等。鉴于该虫的广泛分布和寄主树种多及毁灭性危害的特点,美国一些专家认为其潜在危害不亚于1996年在美国发现的光肩星天牛。因此,美国已全面开展对该虫的研究,包括资料收集,风险性评估,研究各种控制措施等。 本文是中美对此虫合作研究的一部分,旨在对该虫在我国的分布、 危害、 研究基础作一调查与回顾, 为下一步深入研究提供信息与参考资料。白蜡窄吉丁入侵北美再一次显示随着贸易的全球化发展, 外来入侵种问题也越来越严重。国际合作共同开展研究是控制入侵种的重要举措之一。     

Patterns in the within-tree distribution of the emerald ash borer Agrilus planipennis (Fairmaire) in young, green-ash plantations of south-western Ontario, Canada

1 The emerald ash borer Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) is a serious exotic pest of ash trees (Fraxinus spp.) in North America, and is responsible for the deaths of millions of trees in Ontario and Michigan. One of the greatest challenges facing the successful management of the pest is the ability to accurately detect its presence in a tree. 2 Observations were made on A. planipennis larval feeding galleries found within 65 young, green‐ash trees cut from plantations in Essex County, Ontario, Canada. The within‐tree distributions of feeding galleries were described in relation to height‐above‐ground, stem diameter, bark thickness and stem aspect. 3 Galleries were not distributed randomly or evenly; minimum boundaries of stem diameter and bark thickness and a maximum boundary of height‐above‐ground were detected. Indications of maximum boundaries for stem diameter and bark thickness were also observed. Galleries were found most often on the south‐west side of the tree. 4 Using the technique of upper boundary regression, we were able to identify significant quadratic relationships between A. planipennis gallery density and stem diameter and bark thickness, as well as a significant negative linear relationship between gallery density and height‐above‐ground. 5 Agrilus planipennis gallery density in newly‐infested trees was lower than in previously‐infested trees, and was observed to peak at smaller stem diameters and bark thicknesses than in previously‐infested trees. 6 Survey teams would increase their probability of detecting new A. planipennis infestations by initiating searches for exit holes and feeding galleries in trunk sections and branches of approximately 7 cm in diameter.