寄主精油具有驱虫作用,而寄主植株长度对树皮甲虫的侵害程度影响有限

《Entomologia Experimentalis et Applicata》:Repellent Effects of Host Essential Oils and Limited Effects of Host Length on Tree-Killing Bark Beetle Attacks

【字体: 时间:2025年11月06日 来源:Entomologia Experimentalis et Applicata 1.7

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  云杉节肢动物攻击密度受宿主挥发油影响显著,精油处理组平均攻击密度为55.29±19.25,显著低于对照组119.93±22.84,但 logs 长度(10-80cm)对攻击密度无显著影响。研究表明宿主挥发油可作为天然 repellent,且昆虫可能忽略短 logs 长度限制。

  在森林生态系统中,树皮甲虫(Bark beetles)作为重要的木本植物害虫,其对宿主的选择行为一直是生态学和昆虫学研究的重点。树皮甲虫在寻找适合寄生的树木时,会受到多种环境线索的影响,包括嗅觉、视觉、触觉以及树木内部的特性,如树龄和脂类含量等。这些线索共同作用,引导甲虫完成从分散到寄生的复杂过程。然而,尽管已有大量研究探讨了树皮甲虫如何通过树木直径进行选择,关于它们是否通过垂直方向上的木材长度进行选择仍然存在不确定性。本研究聚焦于一种特定的树皮甲虫——*Polygraphus proximus*,并试图揭示其对宿主木材长度和宿主树的挥发性化合物(如精油)的反应机制。

*Polygraphus proximus* 是一种非攻击性树皮甲虫,主要寄生在冷杉属(*Abies*)树种上,其分布范围涵盖东亚地区,包括中国东北、韩国、日本以及俄罗斯远东地区。近年来,该物种甚至扩散至西伯利亚、俄罗斯欧洲部分和哈萨克斯坦,对当地的冷杉林造成了一定的威胁。尽管其对宿主的选择性已被广泛研究,但关于其是否以木材的垂直长度作为选择依据,目前尚无明确结论。本研究通过在北海道进行的实地实验,探讨了 *P. proximus* 对不同长度的冷杉木材以及是否涂抹宿主树精油的反应,旨在更全面地理解其宿主选择机制。

在实验中,研究者收集了不同长度的冷杉木材(10?cm 到 80?cm),并将其悬挂于自然环境中。为了模拟宿主树的挥发性化合物,部分木材上附着了从冷杉中提取的商业精油。实验结果表明,涂抹精油的木材受到的 *P. proximus* 攻击显著减少,其平均攻击密度仅为 55.29 ± 19.25 个入口孔每平方米,而未涂抹精油的木材平均攻击密度为 119.93 ± 22.84 个入口孔每平方米。这一发现表明,宿主树的挥发性化合物,特别是精油,可以作为一种有效的驱避因子,降低 *P. proximus* 的攻击行为。这为利用精油作为生物防治手段提供了理论依据,有助于减少该物种对森林生态系统的危害。

与此同时,实验还考察了木材长度对 *P. proximus* 攻击行为的影响。结果显示,不同长度的冷杉木材在攻击密度上并无显著差异,无论木材长度为 10?cm、20?cm、40?cm、60?cm 还是 80?cm。这一发现与现有研究中的假设相悖,即一些树皮甲虫会根据木材的长度选择适合的宿主。尽管 *P. proximus* 的幼虫在垂直方向上需要约 4–8?cm 的树皮组织来发育,但其成虫似乎并不将木材长度作为主要的宿主选择线索。事实上,即使在较短的木材(如 10?cm)上,也出现了少数攻击案例。这表明,尽管木材长度可能在一定程度上影响幼虫的发育,但成虫在选择宿主时更关注其他因素,如树木的直径和挥发性化合物的种类与浓度。

这一研究结果对于理解树皮甲虫的宿主选择行为具有重要意义。首先,它表明宿主树的挥发性化合物,特别是精油,可能在树皮甲虫的宿主识别过程中发挥关键作用。这些化合物不仅能够吸引甲虫,也可能在一定浓度下成为其行为的抑制因素。其次,它揭示了树皮甲虫在选择宿主时可能更依赖于水平方向上的树木直径,而非垂直方向上的木材长度。这一发现为未来的森林管理提供了新的视角,即在控制 *P. proximus* 等树皮甲虫时,除了关注树木的直径外,还可以考虑通过调整木材的长度或使用宿主树精油来减少其攻击行为。

此外,研究还指出,虽然实验中使用的短木材(如 10?cm)在自然环境中较为罕见,但 *P. proximus* 成虫仍可能选择这些材料作为寄生对象。这可能是因为短木材在某些情况下提供了足够的树皮组织供其完成生命周期,或者因为其对木材长度的感知能力有限。因此,在实际应用中,如果需要通过木材长度来控制 *P. proximus* 的活动,可能需要更长的木材作为诱饵,以模拟自然条件下的宿主选择。

本研究的另一个重要发现是,虽然精油能够显著减少攻击密度,但它并不能完全阻止 *P. proximus* 的寄生行为。这意味着精油在一定程度上可以作为一种有效的驱避剂,但并不能作为完全的防控手段。因此,在制定森林害虫防控策略时,可能需要结合多种方法,包括物理隔离、化学诱捕以及生物防治等,以达到最佳的防控效果。

综上所述,本研究不仅揭示了 *P. proximus* 在宿主选择过程中对精油的敏感性,还表明其对木材长度的依赖性较低。这些发现为森林害虫管理提供了新的思路,有助于开发更加精准和有效的防控措施。未来的研究可以进一步探讨不同种类树皮甲虫对宿主选择的不同偏好,以及如何利用这些偏好来设计更高效的防控策略。此外,还可以研究精油的成分及其对不同甲虫种类的具体影响,以期找到更广泛的适用性。通过深入理解树皮甲虫的宿主选择机制,我们能够更好地预测其行为模式,从而采取针对性的措施,保护森林生态系统免受其侵害。
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