松材线虫病死木隐翅虫及其与寄主间化学信息联系机制研究

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:G715893600
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随着“近自然林业”理念的推广及各种森林保育措施的实施,人类对森林生态系统的干扰的减少,林分中枯立木及腐木的数量逐步增加。与森林资源结构变化相适应,森林昆虫种群结构也发生了相应的变化。以枯立木为食物资源的“分解者”以及危害衰弱木的次期性害虫数量增加,其中许多类群,如天牛、小蠹、象甲等,兼具“分解者”和次期性害虫的习性,成为威胁森林资源安全的重要因子。利用与害虫共栖的生物作为载体,携带害虫的病原生物开展生物防治,是近年来发展较快的生物防治新方法。松树枯死木隐翅虫是松树蛀干害虫共栖类群,本文从松树枯死木上生活的节肢动物资源调查、生态位分析等角度评价该类隐翅虫资源作为载体昆虫在松树次期性害虫治理中的潜力,同时从优势隐翅虫种类生物学特性及其与寄主化学信息联系机制两方面,探索隐翅虫资源开发的途径。主要研究内容及结果如下:1.松材线虫病死木皮下节肢动物隶属3纲7目17科27种。其中跳虫科、隐翅虫科、蝇科、小蠹科种类为优势种,螨科和天牛科种类为丰盛种,肿腿蜂科、穴甲科、茧蜂科、象甲科种类为常见种,蚁科、露尾甲科、蓟马科、阎甲科、蠼螋科、叩甲科、郭公虫科种类为偶见种。2.隐翅虫科类群生态位宽度最大,与小蠹、天牛的时间、空间、时-空生态位重叠指数及生态位相似性比例指数均高于其他种类。表明隐翅虫与主要蛀干害虫在时间及空间相遇的几率很大,跟随性较强,具有作为载体昆虫开发利用的潜力。3.松树病死木皮下隐翅虫的优势种类Homalota sp.为前角隐翅虫亚科Aleocharinae,粪隐翅虫族Homalotini(=Bolitocharini),Homalotina亚族,Homalota属,该隐翅虫在中国属于新记录属种。4.研究了Homalota sp.的形态及生物生态学特性。Homalota sp幼虫分为3个龄期,腐食性兼肉食性,喜食跳虫、幼龄蝇科幼虫及天牛幼虫,对于小蠹科、象甲科、叩甲科、蚁科、蠼螋科幼虫只有在强迫取食时才会表现出取食行为,实验过程中并未观察到捕食其它生物活体。室内观察Homalota sp.成虫昼夜活动节律有2个高峰期,即白天上午的8:00~11:00,以及晚上的20:00~22:00。5.室内Y-型嗅觉仪选择实验表明Homalota sp.雌雄成虫对于伐倒后不同时期的寄主基质均具有不同程度的正趋向反应,其中对基质B(伐倒中前期长菌的松材线虫病死木韧皮部)趋性反应最为强烈,且雌雄性别之间无显著差异。GC-EAD检测Homalota sp.触角对寄主挥发物的电生理反应,雄性成虫对(+)-α-长叶蒎烯反应强烈,触角电位反应值为4mv;而雌性成虫则对丁香烯及长叶环烯有电生理反应,反应值分别为0.8mv和3.4mv。6.通过比对不同涂层的6种固相微萃取头的气相色谱图,得出适合萃取Homalota sp.寄主挥发物的萃取头。GC-MS分析结果表明,Homalota sp.寄主挥发物共检测出87种化学物质,以萜烯类化合物为主(占总含量的93.00%),其中以α-蒎烯(28.31%)、长叶烯(16.04%)、1-石竹烯(8.76%)、β-蒎烯(8.53%)、右旋萜二烯(6.18%)、莰烯(5.61%)、长叶环烯(3.01%)、异长叶烯(2.4%)、α-石竹烯(1.97%)、(+)-4-蒈烯(1.91%)、(+)-α-长叶蒎烯(1.59%)含量较高。7.对寄主挥发物连续监测表明,温度是影响挥发物种类和含量的主要因子,随着温度降低,Homalota sp.寄主挥发物质种类逐渐减少,各种挥发物质的含量也发生明显变化:(+)-α-长叶蒎烯、丁香烯、1-石竹烯总体呈现先升高后后降低的趋势,长叶环烯与长叶烯总体呈现升高趋势。通过相对含量的变化及野外引诱结果分析,(+)-α-长叶蒎烯、长叶环烯有可能对Homalota sp.成虫具有引诱活性。野外原木引诱结果显示,在松材线虫病死木伐倒后20天开始有Homalota sp.入侵,此后隐翅虫种类、数量逐渐增多,在伐倒后32天~41天达到高峰期,之后数量逐渐减少。结果与寄主挥发物种类和含量变化趋势一致。
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