增强松树挥发性信息素活性以提升松树梢小蠹（Tomicus destruens）防控效果：火灾损伤松树韧皮部挥发物的作用

为解决松树梢小蠹（Tomicus destruens）在火灾后松林中暴发加剧的问题，研究人员开展了一项关于火灾损伤松树（Pinus halepensis）韧皮部挥发物的研究。通过比较健康与火灾损伤松树挥发物成分，发现甲基丁香酚（methyl eugenol）等化合物可显著增强商业信息素（CK，含α-pinene和ethanol）的诱捕效果。田间试验证实，添加高释放量甲基丁香酚使诱捕量提升59%（秋季）和41%（春季）。该研究为开发更高效的监测与防控策略提供了新思路，对森林害虫可持续治理具有重要意义。

　　

在地中海森林中，松树梢小蠹（Tomicus destruens）是一种具有破坏性的蛀干害虫，尤其喜欢攻击因干旱或火灾而衰弱的松树。随着全球气候变暖，极端天气事件频发，森林火灾日益频繁，松树梢小蠹的暴发规模和经济损失也逐年加剧。目前，防治这一害虫主要依赖一种商业信息素（CK），由α-蒎烯（α-pinene）和乙醇（ethanol）组成，用于监测和大量诱捕。然而，这种信息素的诱捕效果并不理想，亟需开发更高效的引诱剂来提升防控效率。

为了寻找更有效的引诱成分，研究人员将目光投向了火灾损伤的松树。火灾后，松树会释放出一系列特殊的挥发性化合物，这些物质可能作为“化学信号”（kairomones）引导害虫定位寄主。本研究旨在鉴定火灾损伤松树（Pinus halepensis）韧皮部中这些关键挥发物，并评估它们能否增强现有商业信息素的诱捕效果。

研究团队在西班牙阿里坎特省一处2019年发生过火灾的松林区域开展了野外采样和实验。他们比较了健康松树和火灾损伤松树（树冠50-75%烧焦、树干30-40%炭化）的韧皮部挥发物成分，并分析了松树梢小蠹侵染前后这些成分的变化。通过顶空固相微萃取（SPME）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术，研究人员鉴定出69种化合物，其中6种 commercially available 且在与健康松树比较中相对丰度显著升高的物质被选中用于后续田间试验，包括β-月桂烯（β-myrcene）、草蒿脑（estragole）、对伞花烃-8-醇（p-cymen-8-ol）、α-松油醇（α-terpineol）、对伞花烃（p-cymene）和甲基丁香酚（methyl eugenol）。

田间试验分为三个阶段：2022年秋季、2023年春季和2023年秋季。研究人员在 Valencia 省一处松树梢小蠹高发林区设置了信息素诱捕器，对照组使用商业信息素（CK），实验组则添加了上述6种候选挥发物（2022年试验）或其中三种（甲基丁香酚、对伞花烃、草蒿脑）的两种释放量（低和高）。每周检查诱捕器并统计捕获的成虫数量，同时通过重量法测定挥发物的实际释放速率。

主要技术方法

研究采用顶空固相微萃取（SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS）分析火灾损伤与健康松树韧皮部挥发物成分；通过随机区组设计开展田间诱捕试验，使用商业信息素（CK，含α-pinene和ethanol）为对照，候选挥发物通过定制 dispensers 释放；利用广义线性混合模型（GLMM）统计分析诱捕数据，评估不同处理的效果。

挥发物成分分析结果

火灾损伤松树韧皮部的挥发物组成与健康松树相似，但相对比例存在显著差异。与健康松树相比，火灾损伤松树（尤其在11月采样期）中β-月桂烯、对伞花烃、草蒿脑、α-松油醇、对伞花烃-8-醇和甲基丁香酚的相对丰度显著升高。其中，甲基丁香酚在火灾损伤松树中的相对比例是健康树的190倍，且在虫口密度最高的树（68个蛀孔）中达到健康树的714倍。这些化合物可能是松树应对火灾和虫害胁迫的诱导防御物质，同时也可能作为松树梢小蠹的寄主定位信号。

田间诱捕试验结果

在2022年秋季试验中，添加甲基丁香酚（实际释放速率7.33 mg/天）、草蒿脑（55.48 mg/天）或对伞花烃（27.25 mg/天）均显著提高了诱捕量（增幅36.8-60.4%），而β-月桂烯、α-松油醇和对伞花烃-8-醇无显著效果。基于这一结果，研究人员在2023年春季和秋季针对甲基丁香酚、草蒿脑和对伞花烃开展了更深入的剂量效应试验。

2023年试验发现，添加草蒿脑（无论低或高释放量）对诱捕量无显著影响；添加对伞花烃在2023年秋季显著降低了诱捕量（可能与释放速率波动有关），但在春季无效果；唯有添加高释放量甲基丁香酚（春季48.71 mg/天，秋季19.18 mg/天） consistently 提高了诱捕效果，增幅达59%（春季）和41%（秋季）。低释放量甲基丁香酚（春季14.75 mg/天，秋季8.70 mg/天）则无显著效果。

结论与意义

本研究首次发现甲基丁香酚可作为松树梢小蠹的克洛蒙（kairomone），显著增强商业信息素（CK）的诱捕效果。甲基丁香酚是一种广泛存在于植物中的苯丙素类化合物，此前仅在 ponderosa 松（Pinus ponderosa）的针叶精油中有过报道，本研究首次在地中海松树（Pinus halepensis）韧皮部中鉴定出该成分，并明确了其与虫害胁迫的正相关关系。

研究结果对森林害虫管理具有重要应用价值：首先，甲基丁香酚与CK的复合引诱剂可用于提升监测灵敏度，尤其在害虫种群密度较低时有助于早期发现暴发迹象；其次，该发现为开发更高效的大量诱捕技术提供了基础，有望减少化学农药的使用；最后，研究揭示了火灾等 abiotic 胁迫如何通过改变树木挥发物成分影响害虫行为，为理解森林害虫与寄主植物的化学生态互作提供了新视角。

然而，甲基丁香酚的最佳释放速率、与其他挥发物的协同效应以及其在不同季节和林区的稳定性仍需进一步研究。此外，其他未被测试的挥发物（如 verbenone，已知为 repellent）也可能在松树梢小蠹的寄主选择中发挥作用。未来工作应聚焦于优化信息素配方，并探索这些化学信号在森林生态系统中的综合功能。

该论文发表于《Journal of Pest Science》，为森林保护领域提供了创新的 semiochemical 防控策略，有望在全球变暖背景下助力松树梢小蠹的可持续治理。