普陀鹅耳枥星天牛发生规律及防治试验

陈叶平，石磊，陈浩，石杜娟，吴海平，孙圳，俞慈英，赵锦年

（1.舟山市林业科学研究院，浙江 舟山 316000；2.舟山市普陀区农业农村局，浙江 舟山 316100；3.中国林科院亚热带林业研究所，浙江 杭州 311400）

普陀鹅耳枥Carpinus putoensis为桦木科Betulaceae鹅耳枥属Carpinus落叶乔木，在浙江省舟山市普陀山岛佛顶山仅幸存一株原生母树[1]，树龄约200年。世界自然保护联盟（IUCN）已将该树种列为“严重濒危灭绝（CR）”等级[2]。1999年，经国务院批准，被列为国家一级保护野生植物[3]。为拯救该物种，浙江省舟山市农林科学研究院曾多次与普陀山园林管理处、杭州植物园、浙江农林大学、浙江省林业科学研究院等单位联手，对普陀鹅耳枥的繁育及栽培技术进行了研究，已累计繁育苗木4万余株，为该物种的解濒奠定了良好的基础。

随着普陀鹅耳枥育苗数量和造林范围的扩大，虫害现象也随之产生，在很大程度上影响了普陀鹅耳枥苗木的生长和造林质量，其中为害最重者为星天牛Anoplophora chinensis。星天牛是我国分布较广、危害树木种类较多的一种蛀干害虫[4-5]，属宽生态位的毁灭性蛀干害虫，轻则造成树势衰弱，重则可使全株枯死[6-7]，严重威胁普陀鹅耳枥的生存。为有效地控制星天牛的危害，避免普陀鹅耳枥在繁育和回归自然的过程中遭受毁灭性打击，2015—2017年，本文对普陀鹅耳枥星天牛的发生规律、防治药剂及方法和造林模式等开展了研究，现将结果报道如下。

1 研究区域自然概况

本试验设于浙江省舟山群岛新区，地理坐标为29°32′～ 31°04′ N，121°31′～ 123°25′ E，域内属海岛丘陵地貌，以海拔250 m以下低丘为主。气候属北亚热带南缘海洋性季风气候区，年平均气温在15.6～ 16.6℃，极端最高气温为40.2℃，极端最低气温为－7.9℃；年平均降水量为936.3～ 1 330.2 mm，年平均蒸发量为1 208.7～ 1 446.2 mm；年平均日照时数为1 941～ 2 257 h；年平均风速为3.3～ 7.2 m·s-1，无霜期为251～ 303 d。境内山地土壤属红壤和粗骨土，盐基饱和度较高，形成海岛丘陵土壤特有的饱和红壤亚类中型粗骨土，pH值在5.8～ 6.5[8]。植被属中亚热带常绿阔叶林北部地带的浙闽甜槠Castanopsis eyrei—木荷Schima superba林区（IV Aiia-2）[9]，其中，定海和普陀为常绿—落叶阔叶混交林，衢山和泗礁为落叶阔叶林[10]。

2 材料与方法

2.1 星天牛生活史及生活习性观察

为便于观察星天牛生活史及生活习性，试验地设于定海区下水坑普陀鹅耳枥专类苗圃内，苗圃面积为4 000 m2，苗圃内有2年生小苗至10年生成品大苗。2015—2017年连续3年对普陀鹅耳枥上的星天牛进行观察。观察时间：卵、幼虫期，每隔5 d一次；蛹期，每隔3 d一次；成虫羽化期，每天一次。观察方法：卵、初孵幼虫用刀挖开植株发生部位的皮层直接观察。幼虫蛀入木质部后，在蛀孔上方30 cm处切一个1 cm左右的口子，并从上而下纵剖虫道至见到虫体止。从第一头成虫羽化之日起开始记录，并确定羽化高峰期。

2.2 普陀鹅耳枥星天牛发生规律及危害状况调查

在定海区下水坑普陀鹅耳枥专类苗圃（XSK）的6年生幼林，按0.6 m×0.6 m、1.2 m×1.2 m的株行距分别设立200 m2、400 m22个样地；在舟山市农林科学研究院共裕试验基地（GY），设立种植株行距为2.0 m×2.0 m的6年生幼林600 m2样地；在滕坑湾13年生普陀鹅耳枥与柚Citrus maxima混交种群（TKW）中，设立种植株行距为4.0 m×4.0 m、面积为2 000 m2的样地；在马岙卧佛山13年生普陀鹅耳枥与南方红豆杉Taxus wallichianavar.mairei混交的种植株行距为8.0 m×8.0 m的野外种群（MA）中，设立6 000 m2的样地。调查样地内植物的被害株数及被害部位，以明确普陀鹅耳枥育苗方式、种植株行距、混交种植等与星天牛发生规律及其危害程度的关系。

2.3 星天牛的化学防治试验

供试药剂为40%乙酰甲胺磷乳油、40%毒死蜱乳油、3%噻虫啉微胶囊悬浮剂3种。对星天牛幼虫的防治试验设2种方式，即稀释200倍、400倍液树干喷雾和3倍液针筒注射虫道，防治时间为4月上中旬；星天牛成虫采用稀释200倍、400倍树冠喷雾方式，防治时间为6月初星天牛成虫羽化高峰及补充营养期。以上试验各设3个重复，施药15 d后调查总虫数、死亡虫数，统计防治效果。

2.4 造林模式对星天牛危害的防控效果试验

采用8年生普陀鹅耳枥实生苗于2015年春季在岱山县岱东镇营建纯林以及普陀鹅耳枥与全缘冬青Ilex integra、红楠Machilus thunbergii、栓叶安息香Styrax suberifolius、毛红椿Toona ciliatavar.pubescens、木犀Osmanthus fragrans、紫薇Lagerstroemia indica、厚叶石斑木Rhaphiolepisumbellata、海滨木槿Hibiscus hamabo、小果山龙眼Helicia cochinchinensis、文旦Citrus maxima‘Wentan’ 乔灌木按照1∶1、1∶2、1∶3、1∶5、1∶7比例进行混交造林试验。2017年，调查其星天牛危害情况，以探索造林模式对虫害的防控效果。

3 结果与分析

3.1 星天牛的生活史与生活习性

3.1.1 生活史 通过连续3年的观察表明，星天牛在浙江省舟山群岛普陀鹅耳枥寄主上，以一年发生1代为主；少数为三年发生2代，其比率仅为15%。以幼虫在树干内越冬，翌年3月上中旬，越冬代幼虫恢复取食活动，4月中下旬，幼虫老熟，始蛹期为4月底5月初，蛹期15～ 20 d，最长的可超过20 d。5月中旬，越冬代成虫开始羽化，高峰期为6月初。5月底开始产卵，产卵高峰期为6月初，6月中下旬开始孵化，11月下旬开始越冬。

3.1.2 生活习性 雌成虫在树皮上咬筑“V”或“I”形刻槽，深度可达韧皮部，用尾部产卵器产卵于刻槽内，每一刻槽产卵1粒；初孵幼虫沿表皮和木质部横向蛀食，3龄幼虫在木质部和髓心向上蛀食（见图1），虫道开宽并开通气孔以排粪便，虫道长18～ 35 cm。4月中下旬，老熟幼虫在蛀道上方修筑蛹室，蛹室长3.6～ 4.1 cm、宽0.75～ 1.0 cm，上下两端用咬下的粗木丝堵塞（见图1）。5月中旬开始羽化，羽化孔位于产卵刻槽上方15～22 cm处，其直径为1.15～ 1.20 cm。成虫从羽化孔飞出后啃食普陀鹅耳枥当年生枝梢树皮补充营养，10～ 12 d后多选择晴朗、无风的天气开始交尾。成虫平均寿命为30 d，最长可达41 d；雌虫一生可以产卵20～ 30枚。

图1 普陀鹅耳枥星天牛幼虫及蛹室Figure 1 Larva and diverticulum of A.chinensis in C.putoensis

3.2 普陀鹅耳枥星天牛发生规律及危害状况

3.2.1 普陀鹅耳枥星天牛的危害率 从2015年始，连续3年对4个不同建林模式样地进行星天牛危害情况的观察和调查，发现其存在明显危害差异，详见表1。由表1可知，星天牛为害率与普陀鹅耳枥植株的种植密度之间有明显的关系，试验中各个种植密度的星天牛为害率之间均存在显著差异（P＜0.05）。林间株行距为2.0 m×2.0 m的普陀鹅耳枥幼树的平均树高、平均根径分别为1.92 m、3.14 cm，比林间株行距为1.2 m×1.2 m植株的平均树高、平均根径分别大0.09 m和0.25 cm，比林间株行距为0.6 m×0.6 m植株的分别大0.14 m、0.52 cm，其当年生新枝发育比后两者的粗壮，星天牛的平均为害率达到最高值19.11%；但林间株行距为4.0 m×4.0 m时，随着种植密度的下降，林分郁闭度较低，星天牛的为害率随之降低，推测这与星天牛寻找适宜的取食枝条及庇荫处、交配及产卵习性有关，过密则枝条纵横交错不利于该虫飞行，过疏则影响其取食枝条的选择，2.0 m株行距的林地最适宜该虫取食及飞行活动，故其为害率为最高。

表1 普陀鹅耳枥不同建林模式星天牛的危害差异Table 1 The damage difference of different forest patterns in C.putoensis

3.2.2 普陀鹅耳枥星天牛的蛀孔高度及蛀孔处直径的发生规律 在调查星天牛危害率的过程中，对蛀孔高度及蛀孔处直径等发生规律进行了测定调查，共调查100株被害普陀鹅耳枥，结果见图2。由图2可知，星天牛为害普陀鹅耳枥的蛀孔的平均距地高为0.38 m（0.05～ 1.50 m），多集中距地高为0.30 m以下树干或距地高1.05～1.35 m主枝与树干的分叉部位，这两处的为害率分别为调查数的72.00%和17.00%，究其原因为星天牛雌成虫喜择根际及距地高1.05～ 1.35 m的主枝上活动及产卵。

图2 普陀鹅耳枥星天牛蛀孔高度及蛀孔处枝条直径统计Figure 2 Hole height and branch diameter statistics of A.chinensis in C.putoensis

星天牛蛀孔处干、枝的平均直径为2.63 cm（1.2～ 4.8 cm），多择直径为1.6～ 3.5 cm的主干或直立分枝进行钻蛀为害，占调查数的94%。分析其因，主要与普陀鹅耳枥的木材特性及星天牛成虫的产卵及幼虫的取食、化蛹习性有关，普陀鹅耳枥生长速度慢，材质硬度比木麻黄Casuarina equisetifolia等星天牛其它寄主硬，星天牛选择直径3.5 cm以下的主干，利于其1、2龄幼虫在取食过程中能顺利蛀入寄主的髓心部位，3龄后幼虫在髓心部分向上蛀食为发育创造有利条件，且这个粗度的普陀鹅耳枥髓心大小与星天牛化蛹时所需的蛹室宽度基本一致，更利于其咬凿羽化孔。

3.3 药剂防治星天牛效果试验

2017年4月8—12日，先后用40%乙酰甲胺磷、40%毒死蜱和3%噻虫啉3种杀虫剂200倍和400倍液树干喷雾，3倍液针筒注射2种方法防治星天牛幼虫；6月4—7日，用200倍和400倍液树冠喷雾的方式防治星天牛成虫。结果分别见表2、表3。

表2 药剂防治星天牛幼虫效果试验Table 2 Effect test on control of the larvae of A.chinensis (Forster)

表3 药剂防治星天牛成虫效果试验Table 3 Effect test on control of adults of A.chinensis

由表2可知，采用40%乙酰甲胺磷、40%毒死蜱、3%噻虫啉3倍液针筒注射虫道的防治效果之间存在显著差异（P＜0.05），其平均防治率分别为84.09%、91.46%和13.58%；采用40%乙酰甲胺磷、40%毒死蜱、3%噻虫啉不同稀释倍数药剂树冠喷雾的平均防治率之间也均存在显著差异（P＜0.05），按照防效高低依次为40%毒死蜱＞40%乙酰甲胺磷＞3%噻虫啉。3种供试药剂采用树干喷雾的方法防治幼虫的效果均不佳，平均防治率相对最高为40%毒死蜱，其200倍液和400倍液的平均防治率分别为53.46%和49.23%，且二者间无显著差异；防治率最低的为3%噻虫啉，其200倍液的平均防治率仅为4.07%。

由表3表明，3种供试药剂采用树冠喷雾防治的方法对成虫均有很好的防治效果，按照防效由高到低排序依次为3%噻虫啉、40%毒死蜱、40%乙酰甲胺磷；最高为3%噻虫啉200倍液和400倍液，其平均防治率分别为98.72%和95.86%。3个供试药剂的200倍液和400倍液防效之间均无显著差异；40%乙酰甲胺磷400倍液与40%毒死蜱、3%噻虫啉的2个药剂的防效之间均存在显著差异（P＜0.05）。

3.4 不同造林模式防治星天牛效果试验

通过普陀鹅耳枥与其他树种不同配比、不同密度营建混交林的试验，调查不同林分内的星天牛为害率，观察不同营林模式对星天牛的防治效果，结果见表4。

表4 不同造林模式星天牛危害情况比较Table 4 Comparison of different afforestation modes on the harm of A.chinensis

由表4可知，混交造林模式对普陀鹅耳枥星天牛为害具有明显的防治效果，随着造林株行距及树种配比的变化，星天牛的为害率随之发生变化。模式1即陀鹅耳枥纯林遭受星天牛的为害最为严重，为害率高达16.17%，模式2、模式3、模式4这3个混交林模式对星天牛的防治效果不明显，星天牛的为害率均在12.61%以上，而当普陀鹅耳枥与其他树种的配比达到1∶5或以上，即造林模式5和模式6，对星天牛的防治具有明显效果，尤其是模式6，当普陀鹅耳枥与其他树种的配比达到1∶7、造林株行距达到10 m×10 m时，星天牛的为害率最低，仅为2.94%，效果显著。

调查发现，星天牛成虫对毛红椿的嫩枝皮具明显取食倾向性，毛红椿和苦楝Melia azedarach一样同属楝科Meliaceae树种，推测其具有某些挥发性的化学物质使星天牛感受到食物的存在，在造林过程中亦可作为引诱树种以减少普陀鹅耳枥星天牛的发生。

4 结论与讨论

（1）在我国舟山群岛的地理生态环境条件下，星天牛在普陀鹅耳枥寄主上一年发生1代为主，少数为三年发生2代，其比例为15%。普陀鹅耳枥上发生的星天牛各虫态变化稍早于徐起等对木麻黄、柑橘Citrus reticulata星天牛的研究[11-12]，其他生活习性基本一致，然其蛹室宽度却存在显著差异，在木麻黄上星天牛蛹室的宽度为1.8～ 2.3 cm，而在普陀鹅耳枥上星天牛的蛹室宽度明显小于木麻黄上的，仅为0.75～ 1.00 cm，分析其原因是星天牛寄主的材质存在较大的差异，普陀鹅耳枥材质硬度比木麻黄等其他寄主硬。

（2）星天牛为害普陀鹅耳枥植株的平均距地高度为0.38 m，多集中在距地高为0.30 m以下的树干基部和距地高为1.05～ 1.35 m的枝与树干分叉部位；蛀孔处的平均直径为2.63 cm，尤喜钻蛀直径为1.6～ 3.5 cm的树干或直立分枝。调查发现星天牛对胸径5.0 cm以上的普陀鹅耳枥幼树或大树不发生危害，故加强对胸径5 cm以下的幼树的抚育管理及星天牛防治是保证普陀鹅耳枥回归或营建试验林的关键。

（3）通过40%乙酰甲胺磷、40%毒死蜱、3%噻虫啉3种化学药剂、3种使用方法的对比防治试验表明，在星天牛成虫期的防治效果较好，均可达89.94%以上，而且易操作，值得推广应用。且3种试剂的200倍液和400倍液之间无显著差异，为降低成本，建议以400倍液喷施树冠较为经济。防治时间以5月底6月初星天牛羽化后为宜，为保证防治效果，以连施3次药剂为佳。虫道注射40%乙酰甲胺磷、40%毒死蜱2种药剂防治星天牛效果亦明显，但寻找蛀孔费时费力且易遗漏，可作为小范围的星天牛防治手段。3%噻虫啉对星天牛幼虫基本不具备防治效果。

化学药剂防治具有收效快、防治效果显著、使用方法简单、受环境影响小等优点，但也存在明显的缺点，如果选择不当，易杀伤天敌，并存在污染环境、农药残留等问题。今后应开展对环境友好型的药剂如印楝素等仿生制剂、引诱剂进行普陀鹅耳枥星天牛防治试验，以选择出最适宜且对环境友好型的防治药剂。

（4）混交方式对普陀鹅耳枥星天牛防治具有显著的效果，当普陀鹅耳枥在混交林建群树种的配比达到1∶5、造林间距为8 m×8 m以上时，星天牛的为害率显著下降。因此，合理的营林措施是降低星天牛发生的有效措施。因受限于种苗基础，尚未能开展更多的混交模式和适宜的建群树种筛选，今后在普陀鹅耳枥回归或推广应用时应加强多树种、低密度的混交林试验，逐渐筛选出更多适宜营建以普陀鹅耳枥为主的建群树种，以营建出多树种、多林分类型的普陀鹅耳枥林生态体系，丰富体系内的生物群落，达到生物多样化、有虫不成灾，为普陀鹅耳枥这一物种生存、延续创造稳定的生态系统。

（5）在调查过程中发现，星天牛成虫对毛红椿具明显的取食倾向性。毛红椿和苦楝均为楝科树种，推测该树内的某些挥发性化学物质与苦楝一样对星天牛成虫取食行为具一定的导向作用[13]。今后，在营建普陀鹅耳枥回归或推广应用时，可在普陀鹅耳枥林区周边种植少量苦楝、毛红椿作为星天牛引诱树种，定期对被害的植株进行人工捕杀或药剂处理，降低林内星天牛的虫口密度。