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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:生物科學(xué)時間:瀏覽:次
摘 要:本文綜述了我國天然橡膠植膠區(qū)小蠹蟲種類多樣性、空間生態(tài)位、種群發(fā)生影響因素等方面的研究進(jìn)展。我國目前已報道的橡膠小蠹蟲有5科51種,其中云南植膠區(qū)5科41種,海南3科14屬25種。列舉了云南和海南植膠區(qū)橡膠小蠹蟲的種類以及優(yōu)勢種,海南植膠區(qū)不同區(qū)域小蠹蟲的物種豐富度、優(yōu)勢度、多樣性指數(shù)、生態(tài)位寬度指數(shù)、生態(tài)位重疊指數(shù)、相似性比例、種間競爭系數(shù)等,表明小蠹蟲在膠園呈聚集分布,明確小蠹蟲種群發(fā)生與低溫寒害、割面病害、割膠技術(shù)、膠園管理、植樹品種等因素有關(guān)。還綜述了小蠹蟲尋找橡膠樹的致害機(jī)制以及信息素誘捕防控等方面取得的研究進(jìn)展。從橡膠樹干鑒定出27個揮發(fā)物性組分,明確其中4種揮發(fā)性物質(zhì)對橡膠材小蠹和中對長小蠹具有引誘作用。氣味結(jié)合蛋白基因研究方面,明確中對長小蠹中有78個嗅覺相關(guān)基因,包含39個氣味受體基因,14個氣味結(jié)合蛋白基因,11個化學(xué)感覺蛋白基因,8個離子型受體基因和6個感覺神經(jīng)元膜蛋白基因。找出12個具有完整開放閱讀框的OBPs,明確了其中PparOBP1和PparOBP2開放閱讀框的長度、編碼氨基酸的信號肽及其與長葉烯、月桂烯、α-蒎烯的結(jié)合能力。最后簡述了橡膠小蠹蟲聚信息素篩選、改良和設(shè)計小蠹蟲誘捕器、田間施用方法等誘捕防控技術(shù)及推廣應(yīng)用情況,指出了目前我國橡膠小蠹蟲研究存在的不足和未來的研究發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:橡膠小蠹蟲;種類多樣性;生態(tài)位;氣味結(jié)合蛋白;誘捕防控
天然橡膠是我國重要的戰(zhàn)略物資,新中國成立后,歷經(jīng)老一輩科學(xué)家的不懈努力,打破西方國家對我國橡膠種植區(qū)域限制預(yù)言,成功地將我國天然橡膠種植區(qū)擴(kuò)大到北緯18°~24°的廣大地區(qū),使我國成為世界第五大天然橡膠生產(chǎn)國。隨著天然橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,病蟲害成為制約我國天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素,小蠹蟲是其中一種重要害蟲,它們鉆蛀橡膠樹干為害,特別是在橡膠樹遭受風(fēng)、雷、旱、寒、病等自然災(zāi)害以及人工割膠不當(dāng)造成樹干損傷、木質(zhì)部外露、樹皮潰爛時前來蛀食樹干木質(zhì)部,侵入樹體造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害,加速了橡膠樹的死亡。當(dāng)小蠹蟲種群數(shù)量積累到一定程度時,能繼續(xù)侵害正常的幼樹和開割樹,影響膠乳生產(chǎn),嚴(yán)重時致樹木折斷,或干枯死亡[1]。
為有效防控橡膠樹小蠹蟲危害,減少損失,保障我國天然橡膠產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,我國植物保護(hù)學(xué)者們對橡膠樹小蠹蟲進(jìn)行了系統(tǒng)研究,在小蠹蟲種類多樣性、田間分布規(guī)律、種群數(shù)量發(fā)生與外部環(huán)境條件的關(guān)系、寄主選擇機(jī)制以及誘捕防控技術(shù)等方面進(jìn)行了大量研究,現(xiàn)綜述如下。
1 橡膠小蠹蟲多樣性研究
我國橡膠林小蠹蟲種類較多,目前已報道5科51種,其中云南植膠區(qū)膠園小蠹蟲種類有5科41種[2-4],海南膠園小蠹蟲有3科14屬25種[5-6],具體種類見表1。
其中,角面長小蠹、小杯長小蠹、循胸材小蠹、暗翅材小蠹、對粒材小蠹是云南橡膠產(chǎn)區(qū)危害最嚴(yán)重的種類[2-4]。而兩色足距小蠹、橡膠材小蠹、中對長小蠹、四粒方胸小蠹、小咪小蠹是海南橡膠林中種群數(shù)量最多的種類[5-6]。直接從海南膠園的橡膠樹干中解剖得到的種類有:橡膠材小蠹、四粒方胸小蠹、坡面方胸小蠹、茶材方胸小蠹、尖尾絨盾小、Cyclorhipidion sp.,中對長小蠹、外齒異徑長小蠹、鏟尾長小蠹、B. insulindicus、紋盾材小蠹是為害橡膠樹干的重要害蟲。而中對長小蠹[7]、紋盾材小蠹[8]近年才有報道。
2 橡膠林小蠹蟲優(yōu)勢種、豐富度、分布類型及生態(tài)位研究
我國不同植膠區(qū)橡膠小蠹蟲的種類及種群結(jié)構(gòu)有較大差別,優(yōu)勢種類也不同,如云南西雙版納地區(qū)以角面長小蠹、小杯長小蠹為主要優(yōu)勢種[9],而海南橡膠林小蠹蟲主要優(yōu)勢種為橡膠材小蠹、中對長小蠹。在海南的不同市(縣),優(yōu)勢種類也存在差別,如澄邁膠園優(yōu)勢種是小咪小蠹、橡膠材小蠹、兩色足距小蠹;瓊中膠園優(yōu)勢種是四粒方胸小蠹、中對長小蠹、橡膠材小蠹;儋州的優(yōu)勢種是兩色足距小蠹、橡膠材小蠹、四粒方胸小蠹;萬寧的優(yōu)勢種是中對長小蠹、橡膠材小蠹和Cryphlus dorsalis;五指山的優(yōu)勢種是中對長小蠹、尖尾絨盾小蠹和Cyclorhipidion sp.[10]。與云南相比,海南未采集到筒蠹科和粉蠹科的類群。
海南植膠區(qū)各市(縣)小蠹蟲豐富度指數(shù)依次為:儋州>五指山>澄邁>瓊中>萬寧;Simpson生態(tài)優(yōu)勢度依次是:澄邁>萬寧>儋州>五指山>瓊中;Shannon-Wiener信息多樣性指數(shù)依次為儋州>澄邁>五指山>萬寧>瓊中;Pielou均勻度指數(shù)依次為萬寧>澄邁>儋州>瓊中>五指山。采用聚集度指標(biāo)、Iwao回歸分析、Taylor冪法則等3種觀測指標(biāo)檢驗了小蠹蟲在海南橡膠的空間分布類型,結(jié)果均顯示小蠹蟲在橡膠林內(nèi)呈聚集分布[11]。而豐富度指數(shù)、Simpson生態(tài)優(yōu)勢度、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)等指標(biāo)通常是小蠹蟲物種多樣性、豐富度、均勻度的評價指標(biāo)[11]。
蛀干害蟲的種群空間生態(tài)位通常運用生態(tài)位寬度指數(shù)、生態(tài)位重疊指數(shù)、相似性比例、種間競爭系數(shù)等指標(biāo)來評價[12-13]。海南橡膠林中的四粒方胸小蠹、坡面方胸小蠹、茶材方胸小蠹、尖尾絨盾小蠹和Cyclorhipidion sp.等5種小蠹蟲的生態(tài)位寬度整體較低,尖尾絨盾小蠹與其他4個優(yōu)勢種類生態(tài)位重疊指數(shù)最高,坡面方胸小蠹和Cyclorhipidion sp.與其他3種小蠹蟲的空間生態(tài)位重疊值較小。四粒方胸小蠹與茶材方胸小蠹的生態(tài)位相似性比例指數(shù)最高;四粒方胸小蠹與坡面方胸小蠹、茶材方胸小蠹之間的競爭系數(shù)較大,說明它們之間競爭較大,而尖尾絨盾小蠹和Cyclorhipidion sp.與其他小蠹蟲的競爭系數(shù)小,說明其取食及棲息部位有分化。
3 橡膠小蠹蟲田間種群數(shù)量年變化規(guī)律
橡膠小蠹蟲終生生活在樹干內(nèi),一年中大部分時間都可看到成蟲發(fā)生為害,世代重疊明顯[14]。在云南植膠區(qū)[15],角面長小蠹和小杯長小蠹年發(fā)生3代,成蟲出孔、遷飛和入蛀盛期在3—5月和9—10月,10—11月為越冬代幼蟲危害盛期。海南儋州地區(qū)[16]一年中橡膠材小蠹和循胸材小蠹成蟲外出高峰期在11月至次年1月,其次是5月、7月也有一個小峰值區(qū)。而有的種類如茶材小蠹成蟲外出數(shù)量變化較為平緩,沒有大的起伏變化。
4 橡膠小蠹蟲發(fā)生的影響因素
4.1 橡膠小蠹蟲發(fā)生受膠園低溫寒害影響
我國植膠區(qū)地處熱帶北緣,膠園受低溫寒害較為突出,小蠹蟲發(fā)生與膠園寒害有很大關(guān)系[17-18],主要影響指標(biāo)參數(shù)為膠樹寒害程度、極端低溫及天數(shù)、橡膠寒害程度等,其線性回歸達(dá)極顯著的模型見表2。
上述模型可用于我國植膠小蠹蟲發(fā)生危害的預(yù)測預(yù)報,其運行結(jié)果反映為膠園極端溫度越低,小蠹蟲發(fā)生為害率越大;膠園低溫持續(xù)時間越長,小蠹蟲為害率越大;極端低溫越低,橡膠樹受到寒害就越嚴(yán)重,則橡膠小蠹蟲為害就越嚴(yán)重[19]。