楊丕發(fā),郭元菊
(1.云南省永平鎮(zhèn)林業(yè)工作站,云南 景谷666404;2.云南省景谷縣林業(yè)局,云南 景谷666400)
思茅松果螟(Dioryctria sp.)隸屬鱗翅目(Lepidoptera)螟蛾科(Pyralidae)斑螟亞科(Phycitinae)梢斑螟屬(Dioryctria Zeller),主要分布于普洱市各縣,寄主植物為思茅松,球果受害嚴(yán)重,影響思茅松球果的正常發(fā)育及天然更新[1,2]。1996年在云南省普洱市首次發(fā)現(xiàn),此蟲經(jīng)形態(tài)鑒定與微紅梢斑螟不是一個(gè)種。目前在思茅松球果上僅發(fā)現(xiàn)該種害蟲危害,在國(guó)內(nèi)外一些地區(qū),對(duì)危害針葉樹枝梢的螟蛾科害蟲的生物學(xué)特性、發(fā)生與環(huán)境的關(guān)系及防治措施進(jìn)行過一些研究,對(duì)于思茅松球果螟危害與思茅松球果揮發(fā)性物質(zhì)關(guān)系研究尚未有文獻(xiàn)報(bào)道。因此,對(duì)該蟲的危害與思茅松球果揮發(fā)性物質(zhì)的研究,不僅具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值,而且在林業(yè)生產(chǎn)上也有極其重要的實(shí)踐意義。
景谷縣位于云南省西南部、普洱市中部偏西,地處東經(jīng)100°02′~101°07′、北緯22°49′~23°52′之間,總面積7550hm2。擁有得天獨(dú)厚的森林、熱區(qū)、能源、礦藏等自然資源優(yōu)勢(shì)。森林資源是景谷縣最大的優(yōu)勢(shì)資源,全縣林業(yè)用地5.83×105hm2,占總面積的77.5%,人均擁有林業(yè)用地2hm2,是全省人均的3倍,是全國(guó)人均的10倍;森林覆蓋率達(dá)74.7%,為全國(guó)森林覆蓋率的5倍多;活立木總蓄積量達(dá)5.51×107m2,人均擁有193m2,是全省人均的5倍,全國(guó)人均的23倍;林木年生長(zhǎng)量達(dá)2.10×106m2,其中:思茅松占88.7%;年木材消耗量為8.96×105m2,林木年凈生長(zhǎng)量1.21×106m2。地勢(shì)由北向南傾斜,漸向東西兩翼擴(kuò)展,最高海拔2920m,最低海拔600m;屬于熱帶山原季風(fēng)氣候,年降水量為1354mm、蒸發(fā)量1916.4mm、平均雨日164.1d、平均氣溫20.1℃,≧10°的積溫為7360.9℃;年平均日照時(shí)數(shù)2065h。
在云南省普洱市,思茅松球果螟是一種具有嚴(yán)重危害性的種實(shí)害蟲,以幼蟲蛀食思茅松球果,造成球果畸形、干枯、甚至死亡,致使被害球果不能發(fā)育成熟,嚴(yán)重制約了思茅松的造林和天然更新。據(jù)調(diào)查,云南省主要的思茅松分布區(qū),如普洱市、景谷縣、景東縣等地的思茅松均受到思茅松球果螟的為害,思茅松球果螟分布區(qū)與寄主思茅松在普洱市的分布區(qū)基本一致。思茅松球果螟危害后的球果呈半黃綠色或全部枯黃,在受害部位具明顯的蛀孔和蟲糞。據(jù)調(diào)查,球果被害率為22.22%~44.44%,種子被害率為20.87%~40.58%。在思茅松種子中無發(fā)芽能力的空癟種子率為4%~4.29%,導(dǎo)致無發(fā)芽能力種子實(shí)際達(dá)到34.95%。
昆蟲與寄主之間存在著一定的化學(xué)聯(lián)系,嗅覺誘導(dǎo)對(duì)昆蟲尋找寄主植物是極其重要的,植物的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)昆蟲有著誘引或驅(qū)避作用,昆蟲可對(duì)植物的嗅覺刺激產(chǎn)生趨向行為[3,7]。
2010年7月,在普洱市景谷縣思茅松研究基地及滇中、滇西北地區(qū)采集思茅松(Pinus kesiya var.langbianensis)、云南松(Pinus yunnanensis)、華山松(Pinus armandi)、黃 杉 (Pseudotsuga sinensis)、云 南 油 杉(Keteleeria evelyniana)、云杉(Picea likiangensis)和冷杉(Abies georgei)球果,每樣株采集5個(gè)作為揮發(fā)性物質(zhì)的測(cè)定樣品,帶回室內(nèi)處理。
美國(guó)Agilent Technologices公司的HP5890氣相色譜儀、HP6890GC/5973MS氣相色譜~質(zhì)譜聯(lián)用儀、廣口瓶、移液管、容量瓶等。
取以上7種樹種球果各5個(gè),放入裝有5g XAD2(高分子微球吸附劑)且已編號(hào)的250mL廣口瓶?jī)?nèi),每放入一球果就盡快用特制的密封塑料膜封好口,以保證揮發(fā)性物質(zhì)被吸附劑充分吸收,確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。40min后,取出球果,并在每個(gè)廣口瓶中加入10mL分析純二氯甲烷(CH2Cl2),再用新的密封塑料膜封口。12h后,用玻璃管抽出洗脫液體,放入有相應(yīng)編號(hào)的小玻璃瓶?jī)?nèi),密封低溫下帶回實(shí)驗(yàn)室,利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)其進(jìn)行定量及定性分析。
(1)氣象色譜條件。30QC2/AC5石英毛細(xì)管柱(30m×0.32mm):柱溫80~280℃,程序升溫3℃/min;進(jìn)樣溫度250℃;氫火焰檢測(cè)器溫度250℃;進(jìn)樣量3μL;分流比50:1載氣為高純氮?dú)狻?/p>
(2)質(zhì)譜條件。GC條件:HP-5MS石英毛細(xì)管柱(30mm×0.25mm×0.25μm);柱溫80~240℃,程序升溫3℃/min;進(jìn)樣口溫度250℃;柱前壓100kPa;進(jìn)樣量0.1μL;分流比15:1;載氣為高純 He氣;MS條件:電離方式EI;電子能量70eV;傳輸線溫度240℃;離子源溫度250℃;質(zhì)量范圍35~350amu;采用wiley>n.l譜庫(kù)檢索定性,并參考文獻(xiàn)加以確認(rèn)。
4.1.1 思茅松球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測(cè)定
思茅松球果所含揮發(fā)物質(zhì)共有10種,都是單萜類物質(zhì)。其中以α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、檸檬烯、β-水芹烯、β-石竹烯和異長(zhǎng)葉烯為優(yōu)勢(shì)組分,這6種揮發(fā)性物質(zhì)的含量占其球果所含總揮發(fā)性物質(zhì)含量的71.28%。見表1。
表1 思茅松球果揮發(fā)物成分
4.1.2 華山松球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測(cè)定
華山松球果所含的主要揮發(fā)物質(zhì)有7種,都為單萜類物質(zhì),以α-蒎烯、β-蒎烯、檸檬烯、月桂烯為主,這4種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的53.60%,見表2。
表2 華山松球果的主要揮發(fā)物成分
4.1.3 云南松球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測(cè)定
云南松球果所含揮發(fā)物質(zhì)有7種,都為單萜類物質(zhì),以β-蒎烯、月桂烯、β-水芹烯、檸檬烯為主,這4種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的60.00%,見表3。
表3 云南松球果主要揮發(fā)物成分
4.1.4 油杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測(cè)定
油杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)有11種,其中單萜類物質(zhì)10種,占其揮發(fā)物總含量的91.19%,醇類物質(zhì)1種,占其含量的0.64%。以α-蒎烯、β-蒎烯為優(yōu)勢(shì)組分,這2種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的81.28%,見表4。
表4 油杉球果揮發(fā)物成分
4.1.5 冷杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測(cè)定
冷杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)有7種,都為單萜類物質(zhì),以α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、檸檬烯、β-水芹烯、香檜烯為優(yōu)勢(shì)組分,這5種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的92.76%,見表5。
表5 冷杉球果揮發(fā)物成分
4.1.6 黃杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測(cè)定
黃杉球果所含的揮發(fā)性物質(zhì)共有16種,其中單萜類物質(zhì)11種,占其含量的15.3%;酚類1種,含量占0.93%;醇類物質(zhì)2種,含量占2.65%。以α-蒎烯、月桂烯、檸檬烯、柏木醇和異長(zhǎng)葉烯為優(yōu)勢(shì)組分,這5種揮發(fā)性物質(zhì)的含量占其球果所含總揮發(fā)性物質(zhì)含量的14.24%,見表6。
表6 黃杉球果揮發(fā)物成分
4.1.7 云杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)的測(cè)定
云杉球果所含揮發(fā)物質(zhì)有8種,都為單萜類物質(zhì),以α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、檸檬烯為優(yōu)勢(shì)組分,這4種揮發(fā)物質(zhì)的含量占其球果總揮發(fā)物質(zhì)含量的89.86%,見表7。
表7 云杉球果揮發(fā)物成分
通過以上測(cè)定,得出7種針葉樹球果所含揮發(fā)物成分及其相對(duì)含量并進(jìn)行比較分析,見表8。
表8 七種針葉樹球果所含揮發(fā)物成分及其相對(duì)含量的比較 %
由表8匯總測(cè)定分析可知,云南油杉、云南松、華山松、黃杉、冷杉、云杉和思茅松這7種球果揮發(fā)性物質(zhì)的成分與含量,它們所含成分大體相同,其中α-蒎烯和β~蒎烯在7種球果中的含量都較高,對(duì)害蟲的引誘均起主要作用。
思茅松球果中揮發(fā)性物質(zhì)主要以α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、檸檬烯+β-水芹烯、β-石竹烯和異長(zhǎng)葉烯為主。
在思茅松球果中含有的β-石竹烯,在其他6種球果揮發(fā)物成分中未檢測(cè)到或含量很低;β-蒎烯在思茅松球果中含量為33.20%,遠(yuǎn)高于其他6種球果中β-蒎烯的含量。這說明β-蒎烯在對(duì)思茅松球果螟的危害引誘作用在思茅松上明顯強(qiáng)于其他6種球果。
思茅松球果中揮發(fā)性物質(zhì)主要以α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、檸檬烯+β-水芹烯、β-石竹烯和異長(zhǎng)葉烯為主。其中β-石竹烯,是引誘思茅松球果螟危害思茅松球果的主要物質(zhì)。可推斷出:思茅松球果螟在寄主選擇上與球果揮發(fā)性物質(zhì)的成分及含量的不同組合有一定的聯(lián)系,有待今后進(jìn)一步研究。
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