红脂大小蠹寄主植物引诱剂研究和适生区分析

【摘要】：红脂大小蠹Dendroctonus valens LeConte,原产于北美洲,1998年以来在我国山西、河北、河南、陕西相继暴发成灾,寄主油松Pinus tabuliformis Carr.大量死亡,造成当地林业和生态环境严重损失。本研究从其寄主植物油松挥发物分析入手,分析探索其对红脂大小蠹寄主选择行为中的起关键作用的信息化学物质,并根据对历史气候资料和其他相关潜在寄主挥发物的分析和分布作出该虫适生区的推断,为该虫的管理和控制提供了理论基础。 研究以动态顶空采样法对油松叶部和树干基部分别进行活体采样,并采用热脱附(TCT)、气相色谱和质谱联用技术(GC—MS)探讨近自然状态下的挥发物组分和含量变化以及红脂大小蠹危害对其的影响。通过对生长季5—9月山西省沁源县赤石桥乡红脂大小蠹的寄主植物油松的挥发物的采集分析,明确了挥发物质的基本成分有25种。而对于经常构成蠹类害虫树体引诱剂组分的萜烯类成分在其中占居较高的比重,主要为3种成分(S)-(+)-3-蒈烯,(R)-(+)-α-蒎烯和(S)-(-)-β-蒎烯,占萜烯类总量96%以上。另外还含有少量的(+)柠檬烯、香叶烯、莰烯和萜品油烯等成份。油松萜烯类挥发性成分的相对含量在叶和干之间没有明显的差异,同时采样的其干部和叶部的萜烯类挥发成分的比例基本保持一致;不同径级的树干和不同的季节成分和结构有所差异,而林木受害后其挥发性成分有所差别。 触角电位反应(EAG)实验,雄性和雌性红脂大小蠹对化合物的反应不同,但双方都对(S)-(+)-3-蒈烯反应最强烈,雄性其次为(R)-(+)-α-蒎烯、(-)柠檬烯、(+)柠檬烯,而雌性却为(-)柠檬烯、(+)柠檬烯和(R)-(+)-α-蒎烯。 在嗅觉仪实验单物质测验引诱效果排序(S)-(-)-β-蒎烯,(S)-(+)-3-蒈烯,(R)-(+)-α-蒎烯。与三物质不同比例配方比较,(S)-(-)-β-蒎烯引诱效果依然最高,而另外2者基本无差别。验证虫粪和雌雄成虫活体本身都有一定的引诱能力,但比树体挥发物要差很多。 野外实验证明,(S)-(+)-3-蒈烯为单一组分的诱芯在林间获得最佳的引诱效果。红脂大小蠹日间活动的高峰期为下午温度适宜条件时,而每年5月下旬为其成虫的扬飞盛期,标记回捕实验表明风向是决定诱集范围的决定因素,实验用诱芯顺风方向有效距离大于50米。 根据历史气候记录研究发现1997年的干旱气候是造成1998年红脂大小蠹害虫的突然暴发的原因,以此为依据又提出该害虫气候适生区并非目前发生区,随气候转常会逐渐下降直至气候条件适宜再度暴发,而最危险的区域应该是以此气候数据为预测范围的其他更加干旱地区,如果有适宜寄主并传入害虫将会严重发生。