需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用

方法文章

评估栗瘿蜂(Dryocosmus kuriphilus)对欧洲栗(Castanea sativa)造成的危害

6.8K 次观看

⸱

DOI:

10.3791/57564

⸱

2018年8月30日

 ,  ,  , 

本文内容

摘要

通常仅通过评估Dryocosmus kuriphilus引起的虫瘿数量来判断其造成的危害,而未同时考虑相关的枝条腐烂情况。我们提出一种综合损害指数,该指数纳入了枝条最重要的特征,从而实现更真实的损害评估。

摘要

Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu 自从进入欧洲以来,已成为 Castanea sativa 的主要害虫。其成瘿活动会导致不同类型虫瘿的形成,并阻碍正常枝条的发育。反复且不受控制的侵袭不仅造成虫瘿产生以及因虫瘿导致的叶面积减少,还会引起枝条结构的逐步破坏,包括枝条部分死亡以及休眠芽激活增加。迄今为止,针对枝条结构损伤的量化研究仍十分有限。此外,目前已有的害虫侵染程度评估方法(MAID)仅关注虫瘿的存在及其丰度。

利用叶面积与边材面积的关系作为绿色生物量的指标,我们在先前的研究中建立了一种损伤综合指数(DCI),该指数考虑了枝条结构特征中最重要的因素,可在整个流行过程中实现真实的损伤评估。

本研究旨在介绍这一新方法,并强调其在损伤描述方面与其他广泛应用的指数之间的差异。结果表明,与MAID相比,DCI在描述枝条损伤方面更为准确,尤其是在虫害流行高峰期,而MAID tends to underestimate it。最后,我们建议如何结合所提出的复合损伤指数、采用经典方法评估的侵染程度以及树冠透明度评价,来全面准确地评估该害虫的整体影响。

引言

栗瘿蜂Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu(膜翅目:瘿蜂科)是全球范围内对Castanea属植物危害最严重的昆虫害虫1,2,3。其反复的成瘿活动会阻碍和抑制枝条的正常发育4,5,导致叶面积逐渐减少,进而造成树木绿色生物量和活力下降5,6、休眠芽重新激活5,以及成虫羽化后枝条死亡率升高7,8。

欧洲的瘿蜂疫情经验表明,不受控制且反复发生的瘿蜂侵袭可能导致欧洲栗(Castanea sativa Mill.)树冠出现严重腐烂。这会造成树冠叶面积损失高达70%,且这种损失既无法通过休眠芽激活后产生的替代性枝叶来弥补,也无法在同一生长季内通过萌发二次新梢来补偿5。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

1. 树木选择与评估设计

  1. 若可能,通过确定研究区域的流行病到达年份来识别其流行病学阶段 Dryocosmus kuriphilus 和 Torymus sinensis 以及 T. sinensis 利用可靠来源计算寄生率(例如, 科学出版物、林业部门、栗树林管理者知识
    1. 若无可靠数据来源,可通过计算确定四个主要流行阶段(初期、高峰期、恢复期、生物控制期) T. sinensis 寄生率结合下述田间观察结果。
      1. 确定阶段为 早期流行 当树冠无明显损伤且冠层透光性不显著,当年生虫瘿稀少时, T. sinensis 寄生率极低或可忽略不计。
      2. 识别 流行高峰 当树冠透明度较高时,尽管枯枝罕见,但当年的虫瘿数量却很丰富。
      3. 识别 流行高峰持续时间延长 当当年及往年(最多可至三年前)的虫瘿数量较多时 T. sinensis 寄生化程度仍然很低或尚未发生。树冠仍表现出较高的通透性,冠层中开始出现枯死枝条,为新增的损害特征。
      4. 识别 早期恢复阶段 当 T. sinensis 寄生率超过75%10<....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

2013年至2016年间,为建立覆盖所有栗瘿蜂疫情阶段的时间梯度,共对瑞士提契诺州的25个地点进行了考察。总共采集并分析了5个处于疫情初期地点的94根枝条(害虫刚入侵且树木损伤刚开始)、5个处于疫情高峰期地点的200根枝条(因D. kuriphilus侵袭程度高导致中度至重度损伤)、5个处于恢复期地点的200根枝条(T. sinensis生物防治已起效且树木开始逐步恢复),以及5个过去4-5年内害虫水平极低地点的54根枝条。对每根枝条均计算了DCI及两种MAID指标(“每芽平均虫瘿数”(GB)12和“受害芽比例”(AB)11)。由于这三个指数的量纲不同,采用1至9的标准严重度等级(1 = 损伤极低,9 = 损伤极重)进行比较。DCI根据Gehring et al. 20185进行重新标度,GB根据Sartor et al. 2015

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

Dryocosmus kuriphilus 在栗树芽内产卵,春季诱导虫瘿形成。反复且不受控制的 D. kuriphilus 侵袭除导致虫瘿形成外,还会引起枝条普遍腐烂,包括大量嫩枝死亡以及绿色光合作用叶面积显著减少5。树木通常通过激活休眠芽以产生替代性嫩枝的方式进行应答。因此,尤其是在疫情高峰期和恢复阶段,传统的 MAID(仅基于虫瘿数量)往往低估了 D. kuriphilus 造成的实际损害,而 DCI 不仅考虑虫瘿数量,还纳入了死亡嫩枝和重新激活的休眠芽,因而能更准确地反映实际损害程度及枝条结构改变的程度。事实上,MAID 更侧重于 D. kuriphilus 的种群水平,而非树木受损程度。例如,在疫情初期或最终恢复阶段,当枝条损害较轻且虫瘿数量较少时,MAID 和 DCI 均显示极低值。然而,在疫情高峰期或经历多年 D. kuriphilus 侵袭后,严重受损的枝条可能表现出大量枯死部分,但仅有少量甚至没有虫瘿。根据两种指数的评价标准,这种情况将导致 DCI 值较高(严重损害),而 MAID 值.......

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

作者感谢提契诺州林业局和瑞士联邦环境办公室(FOEN)对本研究的部分资助。

....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
材料/设备名称公司目录编号备注
文件夹板任意品牌
野营椅
(可折叠且轻便的椅子)
任意品牌公司:Kelty、Campz、Half-Ton。
Felco 9 修枝剪
(单手操作修枝剪)
Felco其他公司:Bahco。
AP-5M-铝合金杆
(伸缩式树木修枝杆)
Bahco8152079其他公司:Spear & Jackson、Kingfisher、Hortex、Fiskars。
P34-37 顶部修枝头
(伸缩式树木修枝头)
Bahco8002787
100 英尺玻璃纤维长卷尺
(30 米测量卷尺)
Stanley34-790其他公司:Tjima、Freemans、Astor、Lux。
Parallel 10.5mm
(低延展性绳芯绳套绳,柔韧轻便,适用于绳索作业)
PetzlR077AA03攀树的基本装备 (如需要)。根据具体情况和操作人员的个人偏好,可采用多种其他装备配置进行攀树。我们使用的是 Petzl 的装备,但许多其他公司也提供类似产品(例如 Edelrid、Notch、Climbing technologies、DMM 等)。如需全面了解相关装备和公司,建议在 Google  "tree climbing gear" 中以该词作为关键词进行搜索。请注意:攀树活动应仅由专业人员进行,并须遵守各国相应的法规规定。
Avao Sit
(用于工作定位和悬吊的安全带)
PetzlC69AFA 2
Rig
(紧凑型自锁下降器)
PetzlD21A
Ascension
(带手柄的绳索夹,用于绳索上升)
PetzlB17ALA
Eclipse
(抛绳存储装置)
PetzlS03Y
Airline
(抛绳)
PetzlR02Y 060
Jet
(抛绳袋)
PetzlS02Y 300
Vertex best
(适用于高空作业和救援的舒适头盔)
PetzlA10BYA
Zillon
(适用于树木养护的可调节工作定位绳)
PetzlL22A 040
Ok
(轻质椭圆形挂环)
PetzlM33A SL

参考文献

  1. Stone, G. N., Schönrogge, K., Rachel, J., Bellido, D., Pujade-villar, J. The population biology of oak gall wasps (Hymenoptera: Cynipidae). Annual Review of Entomology. (47), 633-668 (2002).
  2. Abe, Y., Melika, G., Stone, G. N. The diversity and phylogeography of cynipid gallwasps (Hymenoptera: Cynipidae) of the Oriental and eastern Palearctic regions, and their associated ....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

探索更多文章

损伤复合指数分枝结构瘿蜂侵害休眠芽激活枯死枝条比例重新激活的休眠芽虫瘿数量Sanasilva 树冠透明度