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管氏肿腿蜂研究进展及展望

时间:2015-06-04 09:44:51  来源:  作者:赵莹

管氏肿腿蜂(Scleroderm0 guani)是多种蛀干害虫如双条杉天牛、松褐天牛、青杨天牛、星天牛等的主要寄生性天敌。我国自2O世纪70年代发现记载以来,对其生物学特性、寄主选择及其产卵行为、人工繁育技术和生物防治应用等方面进行较广泛和深入的研究,取得了较为显著的基础和应用研究进展。

1 管氏肿腿蜂的研究概况

管氏肿腿蜂,隶属于膜翅目(HymenopterⅡ)肿腿蜂科(Bethylidae)肿腿蜂属(Sclerodermus o据不完全统计,目前记录肿腿蜂科有6亚科104属约1 840 种,其中肿腿蜂属有68种。管氏肿腿蜂先后于 1973年和1975年在我国广东省和山东省发现,随后在河北,安徽等省市查明均有分布。原河北林业专科学校于1 977年首次人工繁育成功,1 983年经萧刚柔和吴坚鉴定并定名为管氏肿腿蜂[41。2008年经许再福和何俊华研究对比,发现多年来在我国广东、福建等地林间广泛应用的管氏肿腿蜂其实是哈氏肿腿蜂,并将其订正为哈氏肿腿蜂(sclerodeimus haimandi).

1.1 形态特征的研究

管氏肿腿蜂的雌蜂体较雄蜂长,雌蜂体长为3~ 4 mm,雄蜂为2~3 mm。可分为无翅和有翅两型,雌蜂大多数为无翅型,而雄蜂绝大多数都为有翅型。雌蜂头、中胸、腹部及腿节膨大部分为黑色,后胸为深黄褐色;触角、胫节末端及跗节为黄褐色;头扁平,长椭圆形,前口式。而雄蜂体色黑,腹部长椭圆形,腹末钝圆,有翅型的翅与腹末等长或伸出腹末之外;卵多为乳白色,透明,呈长卵形,长约0.3 mm,宽约0.1 mm;幼虫呈黄白色,头尾部细尖,体长约3 mm;蜂蛹为离蛹,初期为乳白色,随着时间推移,颜色逐渐加深,羽化前为黑褐色,外结白茧,长约4 mm。

1.2 产卵行为的研究

管氏肿腿蜂的产卵量在几粒至几十粒不等。研究显示:在青杨天牛幼虫体上一次最多可产76粒,而在黄粉甲蛹体表的产卵量变化很大,最多可产9l 粒,平均每头雌蜂产卵30粒I6]。若寄主营养丰富,均可正常发育成子代蜂。一头雌蜂一生能产卵29粒~290粒,平均136粒。在人工提高产卵量的研究过程中,研究人员发现同常规繁育方法相比,转管繁育技术能延长种蜂在试管期间的寿命,可明显提高产卵量l7J。另外,研究发现温度对管氏肿腿蜂的产卵行为影响较大。一般温度在l5℃以下时雌蜂不能产卵; 23.1℃时,管氏肿腿蜂完成一个世代需53~62 d; 25.9℃时,需29 30 d;28% 30%时,需21~24 d。

一般管氏肿腿蜂产卵时,雌蜂会抱卵,而且腹部膨大,腹节成透明状,会用前、中胸足紧紧抱住寄主,腹部末端前后左右点击寄主表皮。约1 min后,固定于一点,前后摩擦产卵器的顶端,并分泌液体涂抹在寄主上。然后腹部紧贴寄主表皮,保持不动,产卵孔在毒针的基部,毒针刺入寄主,以固定产卵器。产卵时,毒针逐渐收起,产卵结束,则完全收回.

1.3 胚胎发育的研究概况

代平礼等人利用胚胎染色法和显微镜技术对管氏肿腿蜂的胚胎发育进行了观察,发现卵在24℃和相对湿度60~70%条件下需140 h孵化,并根据胚胎外形的发育特点,将整个发育过程分为5个阶段:产后l 40 h,早期发育阶段;产后40 56h,胚胎伸长期;产后56~72h,原躯原头分化阶段;产后72~116 h,器官形成阶段;产后116~140h,胚胎成熟期 。管氏肿腿蜂蜂卵在胚胎发育后期需要从寄主体上吸收营养,如果脱离寄主则不能完成正常发育。

1.4 寄主选择的研究概况

我国从2O世纪70年代开始,一直致力于管氏肿腿蜂的人工繁殖技术研究,而繁蜂技术最关键的是繁育寄主的选择。已研究记录的管氏肿腿蜂的寄主,包括鞘翅目、鳞翅目、膜翅目3目22科50 余种。

分别选择不同的寄主探索管氏肿腿蜂的繁育技术。利用青杨天牛进行繁蜂,寄主与接蜂比例1:1,平均寄生率达到70%w]。利用意大利蜜蜂和中华蜜蜂的雄蜂蜂蛹分别作为寄主,结果显示每个意大利蜜蜂雄蜂平均繁殖管氏肿腿蜂44.8头,其雌雄比为 33.6:1,每只中华蜜蜂雄蜂蜂蛹平均为33.7头,其雌雄比为17:1(张连芹等,以他们利用大蓑蛾作为寄主进行试验,结果发现每只大蓑蛾的雄性幼虫可繁蜂 3O 40头,以大蓑蛾繁育的蜂与天牛繁育的蜂相比,其成蜂寿命稍长t 。利用大蜡螟作为繁育寄主,寄主与蜂的比例为1:l,并在接蜂的时候放在5℃低温下冷藏12 h,寄生率达到63.3%,平均出蜂数为47.2 头lI31。程惠珍等利用人工诱导进入停止发育的玉米螟作为寄主,寄生率达69.1%以上,每头幼虫繁蜂数为35.7头,繁蜂所需时间30 d左右㈣。以大理窃蠢幼虫作为寄主进行繁蜂,结果显示以1:5的蜂虫比接蜂,寄生率达到78%左右,平均每头寄主的出蜂数为48头,雌雄比为26:1。利用红铃虫、黄粉甲、玉米螟作为寄主与松墨天牛作为寄主进行比较,前三者的出蜂率与后者的出蜂率相差不明显,但是平均单管出蜂率不高,达不到生产上繁蜂的要求。黄山市林科所利用黄粉甲1-2日龄的蛹作为管氏肿腿蜂的寄主,经一9℃贮存25 d,以2:1的蜂虫比接人种蜂,平均寄生率达到40%,最高可达到70%。

虽然关于繁蜂寄主选择的研究在室内条件下取得了一些较快的进展,能够成功繁育出管氏肿腿蜂应用于害虫防治的实践需要,但是在生产推广应用中则存在许多不足,例如寄主的获得方式及其数量,繁蜂与寄主生长周期的衔接等问题。到目前为止,也只有青杨天牛和松褐天牛作为繁蜂寄主达到了规模化生产。

2 管氏肿腿蜂的应用进展

管氏肿腿蜂是蛀干害虫的重要寄主天敌,近些年广泛研究用于林木蛀干害虫的防治。徐克勤等连续在林间进行释放管氏肿腿蜂,发现对松墨天牛的寄生率稳定在33.33%~66.82%,试验区内松材线虫病致死松树数减退率达到98%。对栗山天牛的放蜂试验,结果显示管氏肿腿蜂对栗山天牛的平均寄生率可达36.6%(娄杰等,2005)。姚万军等人在河北廊坊安次区葛渔城北路的农田林中利用管氏肿腿蜂防治光肩星天牛,平均寄生死亡率为37.87%。

管氏肿腿蜂繁殖技术Et趋成熟,极大地促进了重要林木蛀干害虫的林间防治应用。2001—2005年北京市密云县进行了管氏肿腿蜂防治双条杉天牛技术的研究与推广,累计防治面积近3 000 hm ,平均寄生率可达69.68%(王小军等,2007)。贵州省普定县城关镇和坪上乡的柏木林中分别放蜂1 500头和 2 000头进行双条杉天牛的防治试验,寄生率分别达到62.1%和67.7%。拓城县森防站于2005—2006年利用管氏肿腿蜂来防治锈色粒肩天牛,连续2年锈色粒肩天牛幼虫的死亡率分别为50.84%和 60.06%,平均从每株13.1个虫孔减少到每株2.6个虫。

管氏肿腿蜂除了在森林害虫防治中被应用,还被研究应用于经济作物和木材建筑物等方面的害虫防治。在甘肃和青海省日月山利用管氏肿腿蜂防治房屋木材中的梳角窃蠹,其幼虫和蛹的死亡率为 91.12%,防治效果达到88.53%。在山东平阴用该蜂防治玫瑰多带天牛病,天牛死亡率为52.8%,虫株从35.2下降至17.1lZ2]。顾军将管氏肿腿蜂应用于防治葡萄园日本双棘长蠹,平均寄生率达到46.20%,效果显著.

3 存在的问题与展望

管氏肿腿蜂已经被证实是许多森林蛀干类害虫的天敌,该蜂的生物学特性、人工繁殖技术和林间防治技术也已取得了较显著的进展,并且在林间防治的试验中也取得了一定的成果。但是,人工繁育管氏肿腿蜂在对寄主选择的研究过程中寄主的获得方式、获得量以及获得时间能否与繁蜂时间相衔接等问题都没有得到很好的解决,同时田间试验中放蜂技术的优化以及野外寄生能力下降等问题都遇到了一定的瓶颈。因此,解决上述问题和将实验室条件下研究的成果与野外实践衔接,将会是今后大面积推广该技术的关键。

近些年来,森林病虫害防治正在由化学防治为主向以生物防治为主转变。国家林业局森林病虫害防治总站又将森林病虫害防治目标管理考核的指标从“防治率”改为“无公害防治率”,各地都在加大对生物防治的研究力度。尤其在利用天敌和虫生真菌防治害虫这两种生物防治的方向上取得了较快的进展。因此,对管氏肿腿蜂的研究必将深入下去,而将管氏肿腿蜂与虫真菌这两种不同方式的生物防治方法的有机结合,来综合防治森林病虫害,也将是今后生物防治领域的研究方向。综上所述,随着人们环保意识的不断加强,生物防治将会渐渐主导森林病虫害防治领域,管氏肿腿蜂相关的研究也会随之不断深入.

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