栗山天牛成蟲補營養(yǎng)的寄主選擇行為

山區(qū)耕地屬于山區(qū)耕地（陳世祥，1959）。近年來，它給中國東北的林區(qū)帶來了嚴重的有害風險，主要影響著遼東和蒙古的山區(qū)植被。自20世紀90年代開始在東北櫟樹天然林中暴發(fā)以來,對我國東北林區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設造成了巨大損害。受害樹干內天?？拥烂懿?輕者生長衰弱,重者風折、死亡(孫永平,2001;侯義等,2000)。目前,栗山天牛的生物學、生態(tài)學特點及其幼蟲防治技術已有較多研究(唐艷龍,2011;姜靜,2011),針對栗山天牛成蟲的防治技術也取得突破性進展(姜靜等,2010)。為了進一步明確栗山天牛成蟲補充營養(yǎng)的特點,本文研究了栗山天牛成蟲補充營養(yǎng)的寄主選擇行為。通過室內和林間長期調查和觀察發(fā)現,栗山天牛成蟲補充營養(yǎng)的方式與其他天牛種類不同,不像其他大多數天牛種那樣啃食寄主樹木的樹皮,而是吸食櫟樹傷口處滲出的樹液,一般是雄成蟲先羽化,隨后尋找到合適、健康的櫟樹作為補充營養(yǎng)的寄主;補充營養(yǎng)一般在晚上進行。先由雄成蟲在寄主樹木主干樹皮(一般在3m以下)上嚙咬,形成傷口,吮吸從傷口處滲出的樹液,而后招引雌成蟲也前來吸食,并在吸食的過程中進行交配(圖1)。為了研制植物源引誘劑,本文對栗山天牛成蟲所取食的樹液成分進行分析測定。1材料和方法1.1通過研究李山自然災害的補充養(yǎng)分方法1調查和研究昆蟲的采集2011年栗山天牛成蟲期,在遼寧省寬甸縣大西岔鎮(zhèn)栗山天牛危害較重的林地,采集林內主要樹種的枝條帶回室內,去除不完整的葉片后置于3m×3m×3m的籠子內,放入從林間捕回的成蟲50對,觀察栗山天牛成蟲對枝、皮和葉的取食情況,采集的樹種主要有栗山天牛的寄主遼東櫟、蒙古櫟和槲櫟(Q.aliena),其他植物包括色木槭(Acermono)、杜鵑(Rhododendronsimsii)等。1.2樹液的采集2013年6月,在內蒙古寧城縣坤頭河林場受栗山天牛危害的林區(qū),采集蒙古櫟樹干上栗山天牛成蟲嚙咬的傷口處滲出的樹液。采集時用注射器吸取樹液,然后裝入1.5mL的樣品瓶(日本島津公司)內保存,置于低溫保溫箱內帶回室內備用。1.3血清上清液的制備準確稱取樹液30mg放入研缽中,加入50mL超純水研磨成勻漿,12000r·min-1離心3min,提取上清液,經0.45μmSep-Pak微孔濾膜過濾消除非極性和較大顆粒,將過濾完的上清液置于1.5mL進樣瓶中,為進行HPLC做準備。測定所用HPLC為LC-20A,進樣體積為10μL。1.4儀器、檢測和標樣糖組分測定采用shim-packSCR-101C色譜柱(7.9mmI.D.×300mm×10μm),柱溫80℃,流動相為超純水,流速0.6mL·min-1,檢測器為示差折光檢測器,檢測池溫度55℃,外標法進行定量,標樣購自Sigma公司,所用標樣均為色譜級標準品。1.5u3000定相有機酸測定采用InertsilODS-SP色譜柱(4.6mmI.D.×250mm×5μm)。柱溫40℃,流動相為0.02mol·L-1KH2PO4溶液(pH2.4),流速1.0mL·min-1。檢測器為紫外檢測器,檢測波長210nm,采用外標法進行定量,標樣購自Sigma公司,所用標樣均為色譜級標準品。1.6蒸發(fā)化學成分的測量條件1進樣、進樣方式分析儀器為日本島津GCMS-QP2010Plus;進樣口溫度:230℃;柱溫:60℃(1min),以6℃·min-1的速度升溫至250℃,保持3min;進樣方式:不分流;進樣量:1μL;載氣:氦氣;色譜柱:Rtx-5ms(30m×0.25mm×0.25μm);恒線速度:44.9cm·s-1,進樣量1.0μL。1.7糖和酸標準母液的配制稱取蔗糖、果糖、葡萄糖、蘋果酸、檸檬酸和乙酸各10mg,加入100mL超純水配制成100g·L-1的糖和酸標準母液,分別用超純水稀釋糖及有機酸的母液,制得濃度為0.1,0.2,1,5,20g·L-1的糖和酸的工作液。2結果與分析2.1林分樹液的補充營養(yǎng)室內外觀察和調查結果表明,栗山天牛成蟲補充營養(yǎng)的方式與其他天牛不同。一般天牛成蟲主要啃食寄主植物嫩枝的韌皮部,而栗山天牛成蟲既不取食寄主樹種的樹皮和樹葉,也不取食其他植物的樹皮和樹葉,而是吮吸從寄主樹木(遼東櫟和蒙古櫟)傷口處滲出的樹液補充營養(yǎng)(圖1,表1)。栗山天牛成蟲先是在樹皮上嚙咬出傷口,然后吮吸從傷口處滲出的樹液來補充營養(yǎng),雌雄成蟲均會嚙咬,其他昆蟲嚙咬或者人為機械損傷造成的傷口也會成為其補充營養(yǎng)的地點。另外,在某些生活史不整齊的林區(qū)(如內蒙古寧城縣),幼蟲取食寄主樹皮也會造成寄主流汁,而成蟲也會吸食幼蟲鉆蛀取食寄主樹皮形成的滲出樹液。2.2色譜結果的出峰順序,把糖組分納入標準樣,樣品分在0.1~20g·L-1內對糖和酸組分進行HPLC分析(表2),對測定值進行相關關系分析和線性回歸分析,結果表明,糖、酸測定相關系數都在0.9998~0.9999之間,說明各組分保持較好的線性關系。從糖的混合標準樣和樣品的色譜出峰情況來看,高效液相色譜法可以很好地分離各種糖組分。標樣中各組分的出峰順序依次為蔗糖、葡萄糖和果糖,所有樣品在12.5min內出峰完畢(圖2)。如圖3所示,測定出樹液樣品中的3種糖組分,對照標樣的色譜圖(圖2),可以確定3個峰依次是蔗糖、葡萄糖和果糖。3種糖組分的含量如表2所示,其中葡萄糖含量最高,其次是蔗糖,果糖含量最少。圖4為酸混合標準樣品的色譜出峰情況,出峰順序依次為蘋果酸、乙酸和檸檬酸,所有樣品在7min內出峰完畢。對照標準樣品的色譜圖,樹液樣品中只測定出1個峰(圖5),為乙酸。2.3種成分含量測定從蒙古櫟樹液揮發(fā)物中共鑒別出11種成分(圖6,表3),占總峰面積的60.79%。其中2-氨基-6-甲基苯甲酸含量最高,為34.31%,其次是乙酸(12.11%)、甲酸(6.81%)、鄰苯二甲酸二乙酯(5.34%)、2,3-丁二醇(3.22%)和鄰二氯苯(2.05%),其余5種成分含量較低,均低于1%。含量由高到低依次是2-異丙基-5-甲基茴香醚(0.90%)、二乙二醇(0.85%)、十九烷(0.65%)、二十烷(0.58%)和苯乙醛二甲縮醛(0.54%)。3研究對象的確定成蟲是天牛類蛀干害蟲唯一暴露在外生活的階段,也是其生活史中的薄弱環(huán)節(jié),利用天牛類害蟲的這個薄弱環(huán)節(jié)開展防治已有較多成功的經驗(楊忠岐,2004)。但是對不同的害蟲而言,應采取不同的防治策略,因為每一種害蟲均有其特殊的生物學及行為學特點,明確害蟲的危害特點對防治具有重要意義(張執(zhí)中,1997)。目前已發(fā)現栗山天牛成蟲與其他天牛不同的特點:一是其具有較強的趨光性,利用這一特點開展的燈光引誘防治成效顯著(姜靜,2011);二是其主要靠吸食從寄主樹干傷口處滲出的汁液來補充營養(yǎng)。研究表明,栗山天牛成蟲補充營養(yǎng)時在寄主樹干上所嚙咬的傷口距離地面較近(樹干3m以下),事實上,在人工捕捉栗山天牛成蟲時,有相當一部分是從櫟樹主干上栗山天牛成蟲咬出的傷口樹液滲出點所抓捕的(高純等,2008)。這個特點可為研制食物源引誘劑防治成蟲提供依據,利用食物源引誘劑可作為栗山天牛成蟲期防治的方法之一,而弄清栗山天牛成蟲補充營養(yǎng)的樹液成分甚為關鍵,是研制食物源引誘劑的基礎和依據。樹木含有的醇類、醛類、萜烯類等化學物質在化學通訊中能夠調控天牛的寄主定向、取食、交配和產卵等一系列行為(王廣利等,2007),用食物源引誘劑防治害蟲已在生產上得到應用(王菊英等,2011;趙錦年等,2000)。對蒙古櫟化學生態(tài)學的研究表明,蒙古櫟葉片揮發(fā)油中含有烷烴、醇、酯、酮、酸、酚和烯等成分(王耀輝等,2006),樹干部揮發(fā)物成分主要有醇、烷、萜烯、酸和酯類(張麗萍等,2013),但對蒙古櫟樹液的研究還未見報道,特別是昆蟲造成傷口滲出的樹液。本研究測定了蒙古櫟干部栗山天牛成蟲嚙咬的傷口中滲出樹液中的化學物質成分,樹液中的揮發(fā)性物質主要有由酸、酯、苯、醇、醛、醚和烷,共有11種,其中烷的種類(十九烷和二十烷)與王耀輝等(2006)對蒙古櫟葉片揮發(fā)油的研究結果相符,苯、醛和醚類是在蒙古櫟中新發(fā)現的揮發(fā)性成分,另外,酸、酯和醇的種類也與他人所研究的不同。栗山天牛成蟲補充營養(yǎng)的主要目的是攝取營養(yǎng)物質,以完成卵巢發(fā)育和供給卵形成所需要的營養(yǎng),其所攝取的寄主樹木樹液中的諸多化學成分特別是揮發(fā)性物質在雌雄成蟲的化學行為