我国发现一种新入侵害虫
——桧柏木坚蚧(半翅目:蚧总科:蚧科)

2020-07-07 01:35武三安
环境昆虫学报 2020年3期
关键词:微管红豆杉气门

仇 玲,武三安

(北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京 100083)

桧柏木坚蚧Parthenolecaniumfletcheri(Cockerell)在分类上隶属于半翅目Hemiptera蚧总科Coccoidea蚧科Coccidae的木坚蚧属Parthenolecanium。据研究该虫原产于北美,分布于美国大部分温带地区,特别是美国东部和中西部,以及加拿大部分地区(Malumphy and Anderson, 2011);在欧亚大陆,20世纪30年代该虫首先发现于波兰,继而在欧洲广布并扩散至亚洲中部地区(Malumphyetal., 2008);在东亚,2017年在韩国首次发现(Choi and Lee, 2017)。现今该虫已传播扩散至23个国家和地区(Garcíaetal., 2019)。在中国,董勤刚于2018年2月在山东临沂郯城县庙山镇新城村的红豆杉上发现并采集到该虫。该种之前在我国未曾报道过,此次为我国首次记录,为我国一新入侵种。现将该蚧虫的形态识别特征、地理分布、寄主植物、生物学和经济重要性介绍如下。

1 名称

中文名:桧柏木坚蚧

拉丁学名:Parthenolecaniumfletcheri(Cockerell)

异名:LecaniumfletcheriCockerell;Lecanium(Eulecanium)fletcheriCockerell;Eulecaniumfletcheri(Cockerell);LecaniumarionLindinger;Eulecaniumarion(Lindinger)

英文俗名:Fletcher scale,Arborvitae soft scale

2 形态特征

2.1 雌成虫(图1,图3A)

早期雌成虫体扁平,褐色,体背中央有一条明显的奶油色或黄色纵向条带,背条带随着虫体成熟而逐渐褪色,到老熟成虫条带消失(Malumphyetal., 2011)。老熟雌成虫虫体棕褐色或黑色,背观体多为椭圆形,中度隆起,背部中央有一条明显纵脊。

在玻片上虫体椭圆形,长1.4~2.35 mm,宽0.9~1.45 mm,长约为宽的1.6倍。

背面:早期表皮膜质,老熟虫体硬化。眼椭圆或圆形,靠近头部体缘。背刺有2种,均锥状,较大刺长约12.5 μm,在背中线上分布;较小刺长约7.5 μm,分布于其余背面。亚缘瘤无。微管腺分布于整个背部。背管腺缺。肛前孔7~22个成群分布在肛板前。肛板三角形,肛板端毛4根,其中1根端毛较长,约为其他3根的1.6倍。腹脊毛2根。肛环在肛板前,肛筒缨毛2对,肛环毛6根。

图1 桧柏木坚蚧雌成虫显微特征图Fig.1 Adult female of Parthenolecanium fletcheri注:A,触角;B,缘刺;C,五格腺;D,腹微管腺;E,足;F,腹管腺;G,多格腺;H、J,背刺;I,气门刺;K,背微管腺;L,肛前孔;M,肛板。Note: A, Antenna; B, Marginal seta; C, Quinquelocular pore; D, Ventral microduct; E, Leg; F, Ventral tubular duct; G, Multilocular pore; H and J, Dorsal seta; I, Stigmatic spine; K, Dorsal microduct; L, Preopercular pore; M, Anal plate.

体缘:缘刺刺状,在体缘成1列分布,刺距约为刺长的1.5倍,头至前气门间18~32根,前、后气门间10~17根,后气门至体末22~36根,其中有1根臀瓣刺明显较长。气门凹极浅或缺,气门刺3根,圆锥形,均粗,顶端稍尖或钝,中央气门刺长约为侧气门刺的1.5倍,中央气门刺长37.5~50 μm,两侧气门刺长22~35 μm。

腹面:膜质。触角8节,长0.25~0.3 mm,基节粗,其他节较细,第3节最长,各节长宽为:第一节长22.5~50 μm,宽42.5~60 μm;第二节长35~42.5 μm,宽30~45 μm;第三节长45~57.5 μm,宽25~35 μm;第四节长37.5~52.5 μm,宽22.5~30 μm;第五节长12.5~25 μm,宽20~25 μm;第六节长12.5~25 μm,宽17.5~22.5 μm;第七节长17.5~25 μm,宽15~20 μm;第八节长40~45 μm,宽15~22.5 μm。触角间具1对长毛,1对短毛。口器发达,唇基盾长140~165 μm,宽87.5~107 μm,上唇长50~70 μm,宽87.5~100 μm。足3对,分节正常,胫跗关节不硬化;跗冠毛细长,顶端膨大,长45~62.5 μm;爪无齿,爪冠毛1粗1细,顶端膨大且长于爪,长27.5~37.5 μm。前足基节长87.5~100 μm,转节+腿节长160~170 μm,胫节+跗节长180~200 μm,爪长20~25 μm;中足基节长120~140 μm,转节+腿节长130~190 μm,胫节+跗节长200~230 μm,爪长20~25 μm;后足基节长90~120 μm,转节+腿节长165~185 μm,胫节+跗节长195~225 μm,爪长20~30 μm。阴前毛3对,长62.5~117.5 μm。气门2对,前气门较小,长50~62.5 μm,宽22~37.5 μm,后气门较大,长57.5~75 μm,宽25~47.5 μm;五格腺形成2、3个腺宽的带状气门腺路,每个气门腺路有五格腺17~28个。多格腺 6~10孔,直径5~8.75 μm,在阴门侧及其前腹节密布,其余腹节中区均有少量分布,在前、中、后足基节附近也有少数分布。管腺1种,外管较短粗,内管细长,端腺膨大,在亚缘区成带状分布,但臀末缺。微管腺在腹面全面分布。

2.2 末龄若虫(图2,图3B)

虫体扁平,椭圆形,淡黄色,体背中央有一条明显的纵向条带凸起。体长1.05~1.50 mm,宽0.59~0.86 mm,长约为宽的1.67倍。

背面:表皮膜质,不凸起。眼椭圆或圆形,靠近头部体缘。亚缘瘤无。微管腺分布于整个背部。背管腺缺。肛板三角形,肛板端毛4根,腹脊毛1根。肛环在肛板前,肛筒缨毛2对,肛环毛6根。

图2 桧柏木坚蚧末龄若虫显微特征图Fig.2 Premature instar nymph of Parthenolecanium fletcheri注:A,触角;B,腹微管腺;C,五格腺;D,腹管腺;E,足;F,背微管腺;G,气门刺;H,缘刺;I,肛板。Note: A, Antenna; B, Ventral microduct; C, Quinquelocular pore; D, Ventral tubular duct; E, Leg; F, Dorsal microduct; G, Stigmatic spine; H, Marginal seta; I, Anal plate.

体缘:缘刺刺状,在体缘成1列分布,刺距约为刺长的2.3倍,头至前气门间13~18根,前、后气门间7或8根,后气门至体末17~24根,其中有1根臀瓣刺明显较长。气门凹较浅或缺,气门刺3根,圆锥形,均粗,顶端稍尖或钝,中央气门刺长约为侧气门刺的1.6倍,中央气门刺长16.25~32.5 μm,两侧气门刺长12.5~20 μm。

腹面:膜质。触角7节,长0.16~0.19 mm,基节粗,其他节较细,第3节最长,各节长宽为:第一节长25~32.5 μm,宽30~37.5 μm;第二节长20~25 μm,宽22.5~25 μm;第三节长42.5~45 μm,宽15~20 μm;第四节长15~22.5 μm,宽17.5~20 μm;第五节长15~17.5 μm,宽15~17.5 μm;第六节长15~17.5 μm,宽15~17.5 μm;第七节长27.5~35 μm,宽15~17.5 μm。触角间具1对长毛,1对短毛。口器发达,唇基盾长102.5~115 μm,宽95~100 μm,上唇长45~55 μm,宽57.5~75 μm。足3对,分节正常,胫跗关节不硬化;跗冠毛细长,顶端膨大,长35~37.5 μm;爪无齿,爪冠毛1粗1细,顶端膨大,长17.5~25 μm。前足基节长57.5~75 μm,转节+腿节长100~110 μm,胫节+跗节长112~137.5 μm,爪长10~15 μm;中足基节长75~87.5 μm,转节+腿节长100~117.5 μm,胫节+跗节长130~142.5 μm,爪长15~20 μm;后足基节长80~100 μm,转节+腿节长100~125 μm,胫节+跗节长135~150 μm,爪长15~20 μm。阴前毛3对,长55~75 μm。气门2对,前气门较小,长22.5~30 μm,宽10~15 μm,后气门较大,长25~35 μm,宽11.25~17.5 μm;五格腺形成1、2个腺宽的带状气门腺路,每个气门腺路有五格腺9~14个。微管腺在腹面全面分布。

2.3 与相似种的区别

该种与生活在针叶树上另一种木坚蚧——紫杉木坚蚧P.pomeranicum(Kawecki)形态极为相似(Kawecki, 1954),主要区别为后种雌成虫体背有3条横带且有管腺分布。与广布我国的水木坚蚧P.corni(Bouché)亦形态相近(汤祊德,1991),但水木坚蚧背面具有亚缘瘤、管腺以及腹面管腺3种类型。

3 寄主植物

该虫寡食性,目前寄主植物计有2科5种:柏科Cupressaceae:北美圆柏Juniperusvirginiana、侧柏Platycladusorientalis、北美香柏Thujaoccidentalis、北美乔柏Thujaplicata;红豆杉科Taxaceae:红豆杉Taxuschinensis(Garcíaetal., 2019)。

4 地理分布

中国(山东)、韩国、乌兹别克斯坦、亚美尼亚、格鲁吉亚、俄罗斯、保加利亚、乌克兰拉、托维亚、奥地利、波兰、捷克、瑞士、德国、匈牙利、立陶宛、斯洛文尼亚、罗马尼亚、瑞典、法国、英国、荷兰、美国、加拿大(Garcíaetal., 2019)。

5 生物学特性

在欧洲,通常一年1代,如果气候条件适宜,一年可发生2代,以2龄若虫越冬,雄虫无记载,行孤雌生殖(Kosztarab and Kozár F, 1988; Malumphyetal., 2011)。在捷克的斯洛伐克地区,雌成虫出现在5月,5月下旬至6月产卵,每头雌虫产卵43~1 346粒(Kosztarab and Kozár F, 1988),卵通常为白色或者半透明,集中在高度硬化的雌成虫虫体下,在中欧6月底至7月中旬孵化,8月至9月蜕皮变为2龄若虫(Schmutterer, 1954)。

天敌计有4科12种:长象角虫科Anthribidae:Anthribusnebulosus;蚜小蜂科Aphelinidae:Coccophagusfletcheri、Coccophaguslycimnia;草蛉科Chrysopidae:Pseudomalladaprasinus;跳小蜂科Encyrtidae:Blastothrixhedqvisti、Blastothrixlongipennis、球蚧花角跳小蜂Blastothrixsericea、Cheiloneurusalbicornis、Encyrtusaurantii、Metablastothrixclaripennis、软蚧阔柄跳小蜂Metaphycusinsidiosus、绵蚧阔柄跳小蜂Metaphycuspulvinariae(Garcíaetal., 2019)。

6 经济重要性

该虫可吸食寄主汁液对植物的嫩枝和针叶造成直接危害,致使被害植株叶变黄、枯萎、凋落;还分泌大量蜜露诱发煤污病,从而降低寄主植物的生命力,影响园林绿化植物的观赏价值(Malumphy and Anderson, 2011)。

据报道,该虫在北美是重要的苗圃害虫,主要对红豆杉和北美香柏造成危害(Kosztarab, 1996)。在捷克、哈萨克斯坦、波兰和高加索地区,偶尔会为害观赏性崖柏属植物(Malumphy and Anderson, 2011)。在立陶宛,该虫在商业苗圃中为害北美香柏和红豆杉幼苗(Malumphyetal., 2008),造成了一定的损失。2011年6月在英国伦敦首次发现该虫在北美香柏上为害。但该虫在英国造成损害较小,仅降低观赏植物的美观和市场价值,不会对生物多样性、生态系统、农作物或林业产生重大影响。而且该虫在一定程度上,已经被当地的天敌和昆虫病原菌所控制(Malumphy and Anderson, 2011)。在我国山东,该虫为害红豆杉,分泌蜜露诱发煤污病造成危害(图4)。

图3 桧柏木坚蚧雌成虫与末龄若虫Fig.3 The adult female and premature instar nymph of Parthenolecanium fletcheri注:A,雌成虫;B,末龄若虫。Note: A, Adult female; B, Premature instar nymph.

图4 桧柏木坚蚧为害红豆杉Fig.4 The damages of Parthenolecanium fletcheri on Taxus chinensis

7 讨论

桧柏木坚蚧原产于北美,是一种主要为害柏科和红豆杉科植物的蚧虫,是我国一种新入侵害虫。该蚧虫适应能力强,现今已分布于23个国家与地区。目前在东亚地区仅见于我国和韩国,通过比较发现分布于两国的桧柏木坚蚧在形态上有轻微差异,表现为:分布于韩国的该虫腹面头区没有管腺分布(Choi and Lee, 2017)。

红豆杉为我国特有树种,具有良好的药用价值及观赏价值,素有“黄金树”、“植物界活化石”的美誉。红豆杉全株含有紫杉醇碱,是公认的天然抗癌药物。其木质坚硬,耐腐力强,是优良的用材树种,其树形优美,四季常青,也是庭院、公园或盆景的重要观赏树种。此外,侧柏是我国重要的园林绿化树种,北美香柏、北美乔柏近些年也成功引进我国,是用材、药用、园林观赏兼备的优良树种。虽然目前该虫仅在北美被视为经济害虫,在欧洲等地区该蚧危害造成严重损害的事例记载较少,但该蚧虫分泌蜜露引起的煤污病,对植物光合作用产生严重影响,大大降低植物的观赏及市场价值。因此,该蚧虫的扩散和危害,无疑将会对红豆杉等针叶树构成威胁。为保护我国红豆杉等植物免受此虫危害,需对其在我国生态条件下的生物学、生态学等基础生物学展开研究,加强防范该虫入侵。

致谢:重庆市林业规划设计院董勤刚先生为本文提供研究标本,深表谢意。

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