閆家河，夏明輝，劉煥秀，王曉燕，楊啟萌，柏魯林，武海衛(wèi)*

(1. 商河縣森林保護(hù)站，山東商河 251600；2. 濟(jì)南市森林保護(hù)站，濟(jì)南 250099；3. 山東省林業(yè)科學(xué)研究院，濟(jì)南 250014；4. 濟(jì)南市園林花卉苗木培育中心，濟(jì)南 250099；5. 商河縣林業(yè)站，山東商河 251600)

白蠟外齒莖蜂StenocephusfraxiniWei是危害白蠟樹(shù)Fraxinusspp.枝梢的重要鉆蛀性害蟲(chóng)(Weietal.，2015；桂炳中等，2018；閆家河等，2018 a；閆家河等，2018 b；)。成蟲(chóng)將卵產(chǎn)于梢莖和復(fù)葉葉軸莖內(nèi)，幼蟲(chóng)孵化后即蛀入髓心危害，致使被害部位的復(fù)葉青枯萎蔫，影響綠化美化景觀效果。

幼蟲(chóng)齡數(shù)及各齡發(fā)育歷期是確定防治時(shí)期的關(guān)鍵因子，也是該蟲(chóng)生物學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。Dyar研究發(fā)現(xiàn)幼蟲(chóng)某個(gè)部位的長(zhǎng)寬度隨著齡期增長(zhǎng)呈一定幾何數(shù)學(xué)關(guān)系，通過(guò)Dyar法則可推斷幼蟲(chóng)齡期(彩萬(wàn)志和龐雄飛，2001)。基于此，王小藝等(2005)認(rèn)為尾叉長(zhǎng)度和口緣寬度是白蠟窄吉丁AgrilusplanipennisFairmaire幼蟲(chóng)齡期劃分的最佳指標(biāo)，鉤長(zhǎng)和咽骨長(zhǎng)則常用作棗實(shí)蠅Carpomyavesuviana齡期劃分的依據(jù)(胡隴生等，2012)。蛾類(lèi)幼蟲(chóng)則常用頭殼寬度作為齡期劃分的重要指標(biāo)(孫艷娟等，2009)。本文擬通過(guò)測(cè)定白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)體長(zhǎng)、頭寬、體寬、尾鋏長(zhǎng)及尾鋏基徑寬5項(xiàng)指標(biāo)，以期得到區(qū)分和判定幼蟲(chóng)蟲(chóng)齡的最佳形態(tài)特征及指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 材料儀器

體視顯微鏡(OLYMPUS-SZX7-1063)、CCD成像系統(tǒng)(北京斯內(nèi)克創(chuàng)新科技有限公司生產(chǎn))等。

1.2 幼蟲(chóng)采集與體值測(cè)量

2017-2018年4月中下旬成蟲(chóng)高峰期過(guò)后、幼蟲(chóng)初孵化起，選擇山東省濟(jì)南市商河縣城青年路、商中路、商展路、彩虹路、縣林業(yè)局及縣教體局院內(nèi)等處的白蠟樹(shù)Fraxinusspp.(美國(guó)紅梣F.pennsylvanica、絨毛白蠟F.velutina、美國(guó)白梣F.americana等)，每隔1～3 d剪取1 a生新梢、復(fù)葉葉軸進(jìn)行剖檢，每批次取幼蟲(chóng)6～92頭不等，在體視顯微鏡下用自動(dòng)測(cè)量軟件，測(cè)量幼蟲(chóng)的體長(zhǎng)(頭部至尾鋏末端)、頭寬、體寬(胸部第3節(jié))(圖1)、尾鋏長(zhǎng)(尾鋏端部至基部)和尾鋏基徑寬(尾鋏基部與腹末相接處的尾鋏直徑或兩側(cè)寬度值)(圖2)共5個(gè)數(shù)值；幼蟲(chóng)危害中后期直至老熟、進(jìn)入預(yù)蛹期，每隔6～10 d在上述地點(diǎn)取白蠟樹(shù)1 a生枝梢，繼續(xù)測(cè)量上述5個(gè)數(shù)值。試驗(yàn)共測(cè)量803頭計(jì)2 608頭次，測(cè)定過(guò)程中記錄好顯微鏡的放大倍數(shù)(目鏡10×、物鏡1×，總放大倍數(shù)8～56倍；統(tǒng)一在標(biāo)定的12.5×下測(cè)量，部分同時(shí)在25～56×下測(cè)量)，統(tǒng)計(jì)分析前對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行校正。

1.3 幼蟲(chóng)齡數(shù)的確定

采用頻次分布法、戴氏法則和Crosby生長(zhǎng)法則，應(yīng)用Brooks指數(shù)、Crosby指數(shù)以及線性回歸來(lái)確定白蠟外齒莖蜂最佳齡數(shù)劃分(萬(wàn)喻等，2015；李小敏等，2017)。

計(jì)算公式如下：

Brooks指數(shù)=Xn/Xn-1；

Crosby指數(shù)=(bn-bn-1)/bn-1；

式中：Xn和Xn-1分別指第n齡幼蟲(chóng)和第n-1齡幼蟲(chóng)所測(cè)指標(biāo)的均值；bn和bn-1分別指第n和第n-1個(gè)Brooks指數(shù)。

1.4 幼蟲(chóng)齡期的確定

2015-2018年，本試驗(yàn)自幼蟲(chóng)孵化初期至老熟休眠期(咬食完預(yù)羽化孔、作好蛹室)持續(xù)剖檢枝條、測(cè)量幼蟲(chóng)，根據(jù)1.3的測(cè)定結(jié)果，測(cè)算各齡幼蟲(chóng)的齡期。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS Statistics 17.0和 Microsoft Excel 2013等軟件，對(duì)白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)的體長(zhǎng)、頭寬、體寬、尾鋏長(zhǎng)、尾鋏基徑寬各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差，進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì)、回歸分析和制圖。

圖1 幼蟲(chóng)體長(zhǎng)、頭寬、體寬測(cè)量示意圖Fig.1 Measurement diagram of body length, head width and body width of the larvae注：1，體長(zhǎng)；2，頭寬；3，體寬(胸部第3節(jié))。Note: 1, Body length; 2, Head width; 3, Body width (3rd segment of thorax).

2 結(jié)果與分析

2.1 白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)齡數(shù)的確定

2.1.1頻次分布統(tǒng)計(jì)

對(duì)白蠟外齒莖蜂各齡幼蟲(chóng)的體長(zhǎng)、頭寬、體寬、尾鋏長(zhǎng)、尾鋏基徑寬5項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定值頻次分布統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示：體長(zhǎng)(圖3)、體寬(圖5)和尾鋏長(zhǎng)(圖6)頻次分布集中區(qū)域分布不明顯，且Crosby指數(shù)有的大于10%(表1)，不適宜作為分齡指標(biāo)(劉永華等，2014)。而頭寬(圖4)和尾鋏基徑寬(圖7)都出現(xiàn)了5個(gè)相對(duì)明顯的集中分布區(qū)，且頭寬和尾鋏基徑寬Crosby指數(shù)均小于10%(表1)，初步判定頭寬和尾鋏基徑寬為劃分幼蟲(chóng)齡數(shù)的主要指標(biāo)。根據(jù)頻次分布一個(gè)頻次分布集中的區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)幼蟲(chóng)齡數(shù)的原則(Hunt and Chapman，2001)，可將白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)劃分為5齡。1～5齡幼蟲(chóng)的頭寬值分別為0.414±0.002 mm、0.526±0.002 mm、0.713±0.005 mm、1.003±0.006 mm、1.398±0.010 mm，尾鋏基徑寬值分別為0.060±0.001 mm、0.095±0.001 mm、0.150±0.002 mm、0.231±0.002 mm、0.344±0.005 mm。

圖2 幼蟲(chóng)尾鋏長(zhǎng)、尾鋏基徑寬測(cè)量示意圖Fig.2 Measurement diagram of forceps length and forceps basal width of the larvae注：1，尾鋏長(zhǎng)；2，尾鋏基徑寬。Note: 1, Forceps length；2, Forceps basal width.

圖3 白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)體長(zhǎng)頻次分布圖Fig.3 Frequency distribution of the body length of Stenocephus fratini larvae

圖4 白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)頭寬頻次分布圖Fig.4 Frequency distribution of the head width of Stenocephus fratini larvae

圖5 白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)體寬頻次分布圖Fig.5 Frequency distribution of the body width of Stenocephus fratini larvae

圖6 白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)尾鋏長(zhǎng)頻次分布圖Fig.6 Frequency distribution of the forceps length of Stenocephus fratini larvae

圖7 白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)尾鋏基徑寬頻次分布圖Fig.7 Frequency distribution of the forceps basal width of Stenocephus fratini larvae

2.1.2回歸分析

對(duì)白蠟外齒莖蜂各齡幼蟲(chóng)的體長(zhǎng)、頭寬、體寬、尾鋏長(zhǎng)、尾鋏基徑寬5項(xiàng)指標(biāo)和齡數(shù)進(jìn)行線性和指數(shù)回歸分析(表2)，結(jié)果表明，各項(xiàng)指標(biāo)的線性關(guān)系、指數(shù)關(guān)系與幼蟲(chóng)齡數(shù)存在極顯著相關(guān)關(guān)系(P<0.0001)，表明幼蟲(chóng)分為5齡是合理的；其中指數(shù)模型決定系數(shù)最大，二次線性和直線模型決定系數(shù)較小。由表2還可以看出，幼蟲(chóng)頭寬和尾鋏基徑寬測(cè)量值與幼蟲(chóng)齡數(shù)的決定系數(shù)明顯優(yōu)于幼蟲(chóng)體長(zhǎng)、體寬、尾鋏長(zhǎng)測(cè)量值與幼蟲(chóng)齡數(shù)的決定系數(shù)，即頭寬和尾鋏基徑寬可作為劃分白蠟外齒莖蜂的主要指標(biāo)。由圖8可以看出，白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)各測(cè)量值的平均值自然對(duì)數(shù)與幼蟲(chóng)齡數(shù)存在極顯著線性關(guān)系(P<0.0001)，且尾鋏基徑寬與齡數(shù)的決定系數(shù)(R2=0.9991)最大，頭寬與齡數(shù)的決定系數(shù)(R2=0.9957)次之，明顯優(yōu)于體長(zhǎng)、體寬、尾鋏長(zhǎng)，這進(jìn)一步驗(yàn)證了頭寬和尾鋏基徑寬可作為劃分白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)齡數(shù)的主要指標(biāo)，根據(jù)頭寬和尾鋏基徑寬將白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)分為5齡是合理的。

表2 白蠟外齒莖蜂5種形態(tài)結(jié)構(gòu)測(cè)量值回歸方程及決定系數(shù)

圖8 白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)體長(zhǎng)、頭寬、體寬、尾鋏長(zhǎng)及尾鋏基徑寬平均值的自然對(duì)數(shù)與蟲(chóng)齡的回歸關(guān)系Fig.8 The regression relationship between the natural logarithm of the mean and instars of Stenocephus fraxini larva

2.2 白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)的齡期

根據(jù)2015-2018年連續(xù)4年的不同時(shí)期各齡幼蟲(chóng)所占比例，推算各齡幼蟲(chóng)齡期大致如下。

1齡幼蟲(chóng)2～3 d，平均2.5 d；2齡幼蟲(chóng)3～4 d，平均3.5 d；3齡幼蟲(chóng)4～7 d，平均5 d；4齡幼蟲(chóng)6～10 d，平均8 d；5齡幼蟲(chóng)35～50 d，平均40 d。從孵化至老熟，整個(gè)幼蟲(chóng)歷期50～70 d，平均60 d左右。幼蟲(chóng)歷期與氣溫、同枝條內(nèi)幼蟲(chóng)數(shù)量及營(yíng)養(yǎng)均有一定關(guān)系。

成蟲(chóng)高峰期之后約10 d，幼蟲(chóng)大量孵化。前2齡幼蟲(chóng)歷期很短，只有5～7 d，頭殼皮及蟲(chóng)蛻混雜于梢莖或復(fù)葉葉軸莖蛀道內(nèi)的蟲(chóng)糞及碎屑中；第4～5齡幼蟲(chóng)歷期較長(zhǎng)，尤其第5齡幼蟲(chóng)達(dá)35～45 d，遠(yuǎn)高于前4齡歷期之和，顯示該幼蟲(chóng)發(fā)育歷期較為特殊。

根據(jù)歷年測(cè)量結(jié)果及野外調(diào)查，4月下旬，幼蟲(chóng)普遍進(jìn)入4齡期；4月下旬末至5月上旬初，幼蟲(chóng)普遍開(kāi)始進(jìn)入5齡；5月中旬至6月上中旬為5齡幼蟲(chóng)蛀食危害最甚期，而此期也正是幼蟲(chóng)倒蛀型危害方式所致寄主落葉盛期，顯示5齡幼蟲(chóng)發(fā)育進(jìn)度與危害盛期高度契合。

3 結(jié)論與討論

3.1 幼蟲(chóng)齡數(shù)

研究表明，莖蜂科的灰翅麥莖蜂CephusfumipennisEversmann幼蟲(chóng)有5齡(吳秀花等，2016)，也有報(bào)道為4齡(祈樂(lè)民等，1995)；梨莖蜂JanuspiriOkanotaetMuramatsu幼蟲(chóng)有8齡(陳東華等，1994)。同時(shí)，膜翅目其他科幼蟲(chóng)也多有雌雄不同齡數(shù)現(xiàn)象，如中華厚爪葉蜂StauronematussinicusLiu, Li & Wei雄蟲(chóng)4齡，雌蟲(chóng)5齡(閆家河等，2018 c)；楊黑點(diǎn)葉蜂PristophoraconjugataDahlbom雄蟲(chóng)5齡，雌蟲(chóng)6齡(范麗清，2008)。本研究通過(guò)測(cè)定白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)體長(zhǎng)、頭寬、體寬、尾鋏長(zhǎng)和尾鋏基徑寬5項(xiàng)指標(biāo)，確定白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)共5齡，頭寬值和尾鋏基徑寬值可作為齡數(shù)劃分的主要指標(biāo)，與Dyar法則相一致。在不同環(huán)境條件下，幼蟲(chóng)的生理狀況會(huì)出現(xiàn)明顯差異，從而導(dǎo)致幼蟲(chóng)的體長(zhǎng)和體寬變化較大，再者尾鋏長(zhǎng)度測(cè)量難度較大，且Crosby指數(shù)均出現(xiàn)大于10%，因此體長(zhǎng)、體寬和尾鋏長(zhǎng)均不宜作為齡數(shù)劃分的指標(biāo)和依據(jù)。

本文依據(jù)不同時(shí)段幼蟲(chóng)發(fā)育進(jìn)度，依次進(jìn)行測(cè)量。自幼蟲(chóng)孵化之初便持續(xù)測(cè)量幼蟲(chóng)頭寬、尾鋏基徑等5個(gè)數(shù)值，并在蛀道內(nèi)發(fā)現(xiàn)和測(cè)量部分頭殼皮及蟲(chóng)蛻(尾鋏基徑寬)，進(jìn)一步明晰了幼蟲(chóng)齡數(shù)。另外，本試驗(yàn)還通過(guò)測(cè)定雌雄成蟲(chóng)頭寬(分別平均為1.84 mm、1.61 mm)，發(fā)現(xiàn)其最大值與最小值(2.14/1.24)相差懸殊；其末齡幼蟲(chóng)頭寬值平均1.40 mm也相應(yīng)差距很大。通過(guò)測(cè)量老熟幼蟲(chóng)、預(yù)蛹并按其頭寬值分為大、中、小3級(jí)分別飼養(yǎng)至蛹和成蟲(chóng)，結(jié)合持續(xù)測(cè)量結(jié)果，推測(cè)雌雄幼蟲(chóng)齡數(shù)可能相同。飼養(yǎng)224頭預(yù)蛹，頭寬值≥1.41 mm，均為雌蟲(chóng)；頭寬值≤1.20 mm，均為雄蟲(chóng)；頭寬值介于1.21～1.30 mm，約10%為雌蟲(chóng)、90%為雄蟲(chóng)；頭寬值介于1.31～1.40 mm，約55%為雌蟲(chóng)、45%為雄蟲(chóng)。也即雄性幼蟲(chóng)頭寬值介于1.04～1.40 mm，雌性幼蟲(chóng)頭寬值介于1.20～1.61 mm。

需要指出，少數(shù)個(gè)體，主要是體型較大的 4齡幼蟲(chóng)與體型較小的5齡幼蟲(chóng)，或者部分雌性4齡幼蟲(chóng)與部分雄性5齡幼蟲(chóng)，如果兩者相混雜、同批出現(xiàn)，依據(jù)現(xiàn)有頭寬值和尾鋏基徑值則難以準(zhǔn)確界定，只能根據(jù)幼蟲(chóng)發(fā)育和危害時(shí)段，大致進(jìn)行區(qū)分。

3.2 幼蟲(chóng)齡期

根據(jù)幼蟲(chóng)測(cè)量結(jié)果及不同階段各齡幼蟲(chóng)所占比例，測(cè)算1～5齡幼蟲(chóng)平均齡期分別為約2.5 d、3.5 d、5 d、8 d、40 d。商河縣從4月20日左右開(kāi)始孵化至6月下旬、7月上中旬幼蟲(chóng)大部分老熟，整個(gè)幼蟲(chóng)歷期50～70 d，平均60 d左右。

對(duì)于隱蔽性害蟲(chóng)幼蟲(chóng)齡期的測(cè)算，應(yīng)用“種群眾數(shù)齡期”測(cè)算法較為適宜。但由于本項(xiàng)研究側(cè)重于齡數(shù)的確定，調(diào)查時(shí)期不十分連貫、個(gè)別蟲(chóng)齡過(guò)于集中、蟲(chóng)齡有所選擇等，采集數(shù)據(jù)不便于應(yīng)用“種群眾數(shù)齡期”法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，只能根據(jù)測(cè)量結(jié)果和發(fā)育進(jìn)度大致估測(cè)。各齡歷期的精確值，有待今后進(jìn)行科學(xué)的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)。

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在商河縣，6月下旬至8月初(多為6月下旬至7月中旬)白蠟外齒莖蜂大多以老熟幼蟲(chóng)滯育或休眠越夏，少量近老熟幼蟲(chóng)待8-9月高溫過(guò)后，9-11月間仍可略微活動(dòng)、取食，或者繼續(xù)啃食木質(zhì)部作此前未完成的預(yù)羽化孔(閆家河等，2018 b)。因此，這部分5齡幼蟲(chóng)的齡期會(huì)大大延長(zhǎng)，或可達(dá)到甚至超80～90 d。另外，部分9-10月后仍繼續(xù)在枝條內(nèi)活動(dòng)的部分近老熟幼蟲(chóng)(體型呈S狀)，不能排除有的系被天敵昆蟲(chóng)產(chǎn)卵寄生，可能因條件不適或時(shí)機(jī)不到，而未發(fā)育出天敵幼蟲(chóng)(閆家河等，2018 b)；2020年3月剖檢3頭S狀老熟幼蟲(chóng)，發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)均有已死亡或發(fā)育不良的天敵幼蟲(chóng)，為沒(méi)有正常變態(tài)的這部分幼蟲(chóng)可能被寄生提供了佐證。目前已基本明確，在沈陽(yáng)地區(qū)，10月中下旬氣溫降至0℃以下后，美國(guó)紅梣和花曲柳F.chinensissubsp.rhynchophylla(Hance)枝條髓部被何氏雙短姬蜂BicurtahejunhuaiLiu, Yan & Broad(Liuetal.，2019)寄生的白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)仍呈微弱活動(dòng)的S狀，直至其體內(nèi)的姬蜂幼蟲(chóng)完全脫出而死亡；而未被寄生的白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)，則在低溫作用下快速變態(tài)為不動(dòng)不食、頭胸相對(duì)分離、蟲(chóng)體平直的預(yù)蛹(閆家河等，2018 b)，幼蟲(chóng)的兩種形態(tài)較易辨別。

明確幼蟲(chóng)的齡數(shù)和齡期，是昆蟲(chóng)生物學(xué)特性研究的基本要求，也是確定幼蟲(chóng)防治時(shí)機(jī)的重要依據(jù)。白蠟外齒莖蜂幼蟲(chóng)3齡前危害較輕，進(jìn)入4～5齡后除蛀害枝梢髓部外，還蛀食復(fù)葉葉軸基部的營(yíng)養(yǎng)組織，造成大量復(fù)葉青枯、干枯脫落(閆家河等，2018 a)。本研究測(cè)定表明，測(cè)量幼蟲(chóng)的頭寬及尾鋏基徑寬，可基本確定幼蟲(chóng)齡數(shù)，生產(chǎn)上抓住3～4齡前有利時(shí)機(jī)尤其1～2齡期及時(shí)進(jìn)行防治，可取得良好防效。

致謝：商河縣森林保護(hù)站王濤、王晶、王登利等幫助進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)查，特致謝意！