油蒿灌木林钻蛀性害虫生物生态学与生态调控体系构建

论文摘要

油蒿（Artemisia ordosica）（菊科）是我国西北地区常见的防风固沙植被,大面积飞播油蒿对我国荒漠地区的土质改善、植被群落的建立、生态环境的保护有着极其重要的意义。沙蒿木蠹蛾（Holcocerus artemisiae Chou et Hua）鳞翅目：木蠹蛾科)、沙蒿大粒象（Adosomus sp.）（鞘翅目：象甲科）和沙蒿尖翅吉丁（Sphenoptera sp.）（鞘翅目：吉丁科）是危害油蒿的重要钻蛀性害虫,以幼虫蛀食根部和主干,造成树势衰弱甚至整株枯死,近年来在宁夏、内蒙古、陕西等地区大面积发生,对油蒿灌木林的健康以及荒漠地区的生态环境构成了巨大威胁。本文对钻蛀性害虫的生物生态学特征、害虫种群生态位、沙蒿木蠹蛾性诱剂的诱捕技术标准化、天敌资源的调查及应用等进行了研究,主要结果如下：1、首次系统地明确了三种油蒿钻蛀性害虫的生物生态学特征：室外调查和室内饲养的研究表明,在宁夏,沙蒿木蠹蛾2年1代,以幼虫在被害根部越冬。老熟幼虫于5月中旬从根部钻出,在周围的沙土里结茧化蛹,蛹期平均20d；成虫期6月初-8月末。成虫羽化当日即可交配,雄虫有2次交尾现象。卵初见于6月中旬,初孵幼虫初见于6月下旬。幼虫蛀食坑道不规则,常单独危害,且具有转移危害的习性。沙蒿大粒象1年1代,以成虫和老熟幼虫在根部越冬。越冬成虫始见于4月中下旬,终见于6月中旬；越冬老熟幼虫5月中旬开始化蛹,成虫期6月下旬-8月上旬。成虫取食油蒿叶片补充营养。沙蒿尖翅吉丁1年1代,以幼虫在被害根部越冬。老熟幼虫于4月中下旬化蛹,成虫期5月上旬-7月上旬。成虫取食叶片补充营养,2-7d后开始交尾,集中在13:00-16:30,雌雄成虫均可多次交尾。幼虫常多头聚集危害同一株油蒿。2、采用林间定期调查取样法明确了幼虫龄数：沙蒿木蠹蛾幼虫为7龄,沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁幼虫均为4龄。各幼虫测量指标符合Dyar氏的幼虫头壳增长规律,测量指标的对数值与龄数之间的指数模型拟合较好。3、通过扫描电镜观察,明确了沙蒿木蠹蛾和沙蒿尖翅吉丁触角感器的类型和分布规律：沙蒿木蠹蛾触角共有7种类型的感器,包括1种毛形感器、1种锥形感器、3种鳞形感器、1种腔锥形感器和Bohm鬃毛。其中,毛形感器的数量最多,触角背面毛形感器的密度大于触角腹面。沙蒿尖翅吉丁触角共有10种类型的感器,包括2种毛形感器、5种锥形感器、1种腔锥形感器、表皮孔以及Bohm鬃毛。雌雄成虫以及触角背腹面的触角感器类型、数量以及分布特点存在明显差异。4、揭示了油蒿主要钻蛀性害虫种群的时空生态位：时间生态位指数表明,沙蒿尖翅吉丁对油蒿的危害时期较长,和沙蒿木蠹蛾的危害时间较为一致。空间生态位指数显示,沙蒿大粒象对油蒿根部资源利用更充分,沙蒿尖翅吉丁与其他三种害虫在油蒿上的分布趋于分离,对资源的共享程度较小。5、建立了沙蒿木蠹蛾和沙蒿大粒象幼虫的人工饲养技术：结果显示幼虫更喜欢取食含油蒿木屑的饲料。沙蒿木蠹蛾幼虫的化蛹率为27.89±4.08%,羽化率平均为11.25±15.91%。沙蒿大粒象幼虫的化蛹率为46.17±26.58%,化蛹率为42.67±29.14%。湿度和防腐剂的浓度可能是影响幼虫发育的重要因素。6、基本揭示了油蒿灌木林趋光性昆虫的种类和群落结构：趋光性昆虫共有6目25科94种。鳞翅目昆虫在数量上占有绝对的优势（88.83%）,且物种丰富度最高（63种）,以夜蛾和天蛾科昆虫为主。膜翅目和脉翅目昆虫多为天敌。昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的群落个体数量、丰富度、多样性和均匀度在5-9月间波动变化。趋光性昆虫对不同波长的诱虫灯具有选择性。常用波长365nm诱虫灯诱集总数低于其他波长,其中波长368nm诱虫灯诱集数量最多,高出对照灯近90%。波长335nm诱虫灯对木蠹蛾科、螟蛾科和灯蛾科昆虫的诱集数量较多；波长345和351nm诱虫灯对天蛾科的诱集效果最好；波长368nm的诱虫灯对夜蛾科的诱集数量较多。比较天敌的诱集情况,波长351nm的诱虫灯对茧蜂和草蛉的诱集数量较少,波长365nm诱虫灯对蝎蛉诱集数量较少。7、定量明确了沙蒿木蠹蛾性诱剂在野外的时空诱集效果：结果显示,上风口的诱捕效果最好,诱捕量占到诱捕总量的60%,侧风口的效果好于下风口;在上风口设.置距林缘不同距离的诱捕器,距林缘30-210m处均能诱捕到成虫,但以60m处诱捕到的数量最多；性诱剂的持效期为27.75±2.56 d；船形和三角形诱捕器的诱捕数量明显多于十字形诱捕器。除了沙蒿木蠹蛾,还对草地螟（Loxostege sticticalis）、冬麦异夜蛾（Protexarnis squalid）和蜂虻科（Bombyliidae）昆虫等有明显的诱捕效果。8、首次发现了重要天敌麦蒲螨（Pyemotes tritici）自然寄生钻蛀性害虫的现象,寄生率为15.08±2.35%;通过实验建立了人工扩繁技术：麦蒲螨能寄生沙蒿尖翅吉丁的幼虫、蛹以及沙蒿大粒象的幼虫和蛹,并产生膨腹体,使沙蒿木蠹蛾幼虫麻痹甚至死亡,但无法产生膨腹体。除了原始寄主,麦蒲螨还可以寄生多种害虫,包括大蜡螟（Galleria mellonella）、红缘天牛（Asias halodendri）、青杨枝天牛（Saperda populnea）、柠条绿虎天牛（Chorophorus sp.）、以及榆木蠹蛾（Holcocerus vicarius）幼虫,其中寄生大蜡螟幼虫时间短、寄生率高、产生膨腹体数量较稳定,是理想的替代寄主。在5-15℃的条件下,成螨的存活率随时间的延长而降低,12天后平均存活率降到20%以下,16天后平均存活率为5%左右。利用麦蒲螨进行了初步的防治试验,结果显示,麦蒲螨可以在自然条件下能找到并成功寄生寄主,但寄生率低于30%。高温和蚂蚁咬噬会显著减少麦蒲螨的种群数量。9、针对油蒿灌木林分布广、物种单一、生态脆弱的特点,运用生态调控理论,构建了油蒿钻蛀性害虫生态调控技术体系。通过分析遥感影像数据、调查虫害发生情况和采集环境因子数据,在一定程度上可对油蒿的健康程度以及虫害发生情况进行监测。通过沙蒿木蠹蛾性诱剂的标准化使用,准确掌握虫害发生情况并及时防治。利用油蒿植物源引诱剂,结合适合的诱捕器,在一定程度上监测沙蒿尖翅吉丁和沙蒿大粒象的发生。通过人工繁育和释放寄生性天敌麦蒲螨,对沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁的种群进行控制。在野外设置波长335和368 nm的诱虫灯,加强对沙蒿木蠹蛾的诱集效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 引言
• 1.1 油蒿在我国西部生态建设和经济发展中的作用
• 1.2 我国灌木林主要虫害种类及防治技术研究进展
• 1.3 油蒿害虫及其研究进展
• 1.4 性诱剂的开发及诱捕技术研究进展
• 1.5 灯诱技术在害虫种群及测报防治中的应用
• 1.6 寄生性蒲螨在害虫生物防治中的应用
• 1.7 研究思路
• 2 油蒿钻蛀性害虫生物学研究
• 2.1 生物学特性
• 2.1.1 调查样地概况
• 2.1.2 研究方法
• 2.1.3 结果与分析
• 2.1.3.1 沙蒿木蠹蛾
• 2.1.3.2 沙蒿大粒象
• 2.1.3.3 沙蒿尖翅吉丁
• 2.1.4 结论与讨论
• 2.2 幼虫龄期结构的测定
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.2 分龄数据的分析方法
• 2.2.3 结果与分析
• 2.2.3.1 沙蒿木蠹峨
• 2.2.3.2 沙蒿大粒象
• 2.2.3.3 沙蒿尖翅吉丁
• 2.2.3.4 幼虫龄数推断的统计检验
• 2.2.4 结论与讨论
• 2.3 触角感器的扫描电镜观察
• 2.3.1 材料与力法
• 2.3.2 结果与分析
• 2.3.2.1 沙蒿木蠹蛾
• 2.3.2.2 沙蒿尖翅吉丁
• 2.3.3 讨论
• 3 油蒿钻蛀性害虫生态学研究
• 3.1 钻蛀性害虫的时空生态位
• 3.1.1 试验地概况
• 3.1.2 研究方法
• 3.1.3 结果与分析
• 3.1.3.1 时间生态位
• 3.1.3.2 空间生态位
• 3.1.4 讨论
• 3.2 沙蒿大粒象和沙蒿木蠹蛾幼虫的人工饲养
• 3.2.1 材料与方法
• 3.2.2 结果与分析
• 3.2.2.1 沙蒿木蠹蛾幼虫的人工饲养
• 3.2.2.2 沙蒿大粒象幼虫的饲养
• 3.2.3 结论与讨论
• 4 油蒿灌木林趋光性昆虫种群动态及高效诱虫灯具的选择
• 4.1 趋光性昆虫的种群动态变化
• 4.1.1 试验地概况
• 4.1.2 材料与方法
• 4.1.3 结果与分析
• 4.1.3.1 昆虫群落的组成分析
• 4.1.3.2 昆虫群落的功能组成分析
• 4.1.3.3 昆虫群落的时间动态
• 4.1.3.4 主要害虫及天敌的时间生态位
• 4.1.4 结论与讨论
• 4.2 高效诱虫灯具的选择
• 4.2.1 试验地概况
• 4.2.2 材料与方法
• 4.2.3 结果与分析
• 4.2.4 结论与讨论
• 5 沙蒿木蠹蛾性诱剂的时空动态诱集效果
• 5.1 试验地概况
• 5.2 材料与方法
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 不同风向诱捕效果的空间动态变化
• 5.3.2 不同距离诱捕效果的空间动态变化
• 5.3.3 诱捕效果的时间动态变化
• 5.3.4 不同类型诱捕器诱捕效果比较
• 5.3.5 对非目标昆虫的诱捕效果
• 5.4 结论与讨论
• 6 天敌资源调查及重要天敌的开发与应用
• 6.1 天敌种类及其控制力
• 6.2 重要寄生性天敌麦蒲螨
• 6.2.1 麦蒲螨自然寄生现象
• 6.2.2 麦蒲螨的寄生特点
• 6.3 麦蒲螨的人工扩繁
• 6.3.1 材料与方法
• 6.3.2 结果与分析
• 6.3.2.1 利用原始寄主扩繁麦蒲螨
• 6.3.2.2 利用替代寄主扩繁麦蒲螨
• 6.3.2.3 大蜡螟口器处理对蒲螨寄生效果的影响
• 6.3.2.4 不同温度条件下麦蒲螨成螨的存活率
• 6.3.3 结论与讨论
• 6.4 麦蒲螨的防治应用
• 6.4.1 材料与方法
• 6.4.2 结果与分析
• 6.4.2.1 室内模拟麦蒲螨接种实验
• 6.4.2.2 野外麦蒲螨防治实验
• 6.4.3 结论与讨论
• 7 油蒿钻蛀性害虫生态调控体系的构建
• 7.1 虫害发生情况遥感监测
• 7.2 油蒿群落演替与虫害发生关系
• 7.3 虫害的化学生态调控
• 7.4 保护利用天敌资源
• 7.5 高效诱虫灯的选用
• 8 主要结论与展望
• 8.1 主要结论
• 8.2 主要创新
• 8.3 展望
• 参考文献
• 附表 油蒿灌木林趋光性昆虫种类名录
• 附图1 沙蒿木蠹蛾危害特征及生活史
• 附图2 沙篙大粒象危害特征及生活史
• 附图3 沙蒿尖翅吉丁危害特征及生活史
• 附图4 麦蒲螨自然寄生及人工扩繁
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢