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室内自然变温下朱红毛斑蛾发育历期、发育起点温度和有效积温

2015-02-14刘俊延何秋隆郑霞林

植物保护 2015年1期
关键词:朱红有效积温历期

刘俊延, 何秋隆, 魏 航, 杨 娟, 李 俊, 陆 温, 郑霞林

(广西大学农学院,南宁 530004)

室内自然变温下朱红毛斑蛾发育历期、发育起点温度和有效积温

刘俊延, 何秋隆, 魏 航, 杨 娟, 李 俊, 陆 温, 郑霞林*

(广西大学农学院,南宁 530004)

在室内自然变温下,研究了朱红毛斑蛾的发育历期、发育起点温度和有效积温。结果表明,朱红毛斑蛾卵、幼虫、蛹和成虫发育历期随着温度升高总体呈现缩短趋势,发育起点温度分别为(11.54±0.51)、(11.65±0.44)、(13.90±0.25)和(19.04±0.92)℃,有效积温分别为(153.24±2.05)、(787.49±0.28)、(159.14±0.99)和(35.72 ±3.40)日·度。结果可用于该虫的预测预报,为及时制定有效的防治策略提供科学依据。

朱红毛斑蛾; 发育起点温度; 有效积温; 预测预报

随着城市化进程的加快,城市“热岛效应”和“雾霾现象”日趋严重,影响人们的身体健康和出行安全。发展城市绿化,是减轻城市“热岛效应”和大气污染的关键措施[1]。榕树[桑科(Moraceae):榕属(Ficus)]在我国南方及东南亚诸国有着悠久的栽培历史,是园林绿化和景观建设的必备树种,被称为是最具有热带和亚热带地区特色、最富有人文景观、自然景观和生态景观特色的植物种类之一[2],不仅能吸收粉尘、净化空气,还能吸收太阳辐射,并能通过蒸腾作用,不断地从环境中吸收热量,降低环境空气的温度及增加空气湿度[3]。因其对大气污染有一定净化作用而被广泛栽培[4-6],而榕树的大面积栽培,致使生态系统/景观多样性逐步降低,害虫种类数量增加至80余种[7],部分种类时常暴发为害,严重影响景观效果和生态效益[8-11]。

朱红毛斑蛾(Phauda flammansWalker)属鳞翅目(Lepidoptera),斑蛾科(Zygaenidae),是榕树上的一种重要食叶害虫。前期的调查发现该虫仅为害榕属植物,如小叶榕(Ficus microcarpaL.f.var.pusillifoliaLiao)、黄金榕(Ficus microcarpa‘Golden Leaves’)、垂叶榕(FicusbenjaminaLinn.)等,为典型的寡食性昆虫。在我国南方,近几年其发生和为害呈逐步加重趋势,由次要害虫上升为主要害虫。为害严重时能将整株榕树叶片食光,2011年10月南宁市电视台对此进行了跟踪报道。毫无疑问,对其进行准确有效的预测预报是防止其种群大暴发的根本[12]。然而,目前缺乏对其发育历期、发育起点温度和有效积温等生物学特性的了解,而这些恰恰是建立朱红毛斑蛾种群预测预报预警体系的基础[13]。鉴于此,本文研究了自然变温下朱红毛斑蛾发育历期、发育起点温度和有效积温,以期为建立预测预报预警体系提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

于2012年11月在广西大学校园内(108.29°E,22.84°N)采集朱红毛斑蛾幼虫置于培养皿中(d=9 cm),在室温下单头饲养,以新鲜的黄金榕叶片为食料,每天更换1次。取成虫作为供试虫源。

1.2 发育历期的研究

于2012年10月-11月、2013年6月-7月和2013年9月-10月分别在室内自然温度下以1.1小节得到的成虫为起始饲养,测定朱红毛斑蛾各虫态在室内自然温度下的发育历期,饲养期间,每天8:00、14:00和20:00采用TAL-2型温湿计(北京康威仪表有限责任公司)记录环境温度,统计各虫态发育历期间室内的最高和最低温度。饲养方法为:将未交配的雌、雄成虫配对(n=30对),每对成虫置于倒扣在培养皿的塑料杯(V=125 mL)中让其自由交配和产卵。观察到成虫产卵后,取出产在塑料杯内壁的卵块(n=584~625)并记录产卵时间直至幼虫孵化,计算卵的历期;待幼虫孵化后,将同一批初孵幼虫(n=509~544)转移至培养皿中用黄金榕叶片单头饲养直至化蛹(n=387~431)。期间,记录每头幼虫的蜕皮时间及头壳宽度,计算各龄期幼虫的发育历期;记录老熟幼虫做好蛹室并停止取食至其化蛹的时间,计算预蛹期;记录成虫(n=366~419)的羽化时间,计算蛹的历期;记录成虫死亡时间,计算成虫寿命,以此确定卵、幼虫、蛹和成虫在自然温度下的发育历期。

1.3 发育起点温度和有效积温的研究

在观察朱红毛斑蛾各虫态发育历期的过程中,以记录环境的温度和测得的各虫态发育历期为基础,根据有效积温法则,采用如下通用公式进行计算:

T=C+KV(3)

按“最小二乘法”求出如下公式:

式中,K为有效积温(日·度);N为发育历期(d);V为发育速率(发育历期的倒数);T为该虫态发育历期内的日平均温度;C为发育起点温度;n为处理组数。

由于利用上述公式求出的C和K值代入公式(3)求出的温度理论值(T′)存在一定误差,故用下式求出C和K的标准差。

依据有效积温法则建立发育速率和温度的回归方程V=a+bT。其中,V为温度T时的发育速率(d-1);T为该虫态发育历期内的日平均温度(℃);a和b为参数。

1.4 数据分析

采用SPSS 16.0(SPSS Inc.,Chicago,Illinois,U.S.A.)计算发育速率与温度关系模型,并采用Duncan’s法分析其相关系数的显著性(P<0.05)。

2 结果与分析

在自然变温下,朱红毛斑蛾卵、幼虫、蛹和成虫发育历期随着温度升高总体呈现缩短趋势(表1),其发育最适温度为22.2~28.7℃。根据有效积温法则中发育起点温度和有效积温公式计算出朱红毛斑蛾卵、幼虫、蛹和成虫的发育起点温度分别为(11.54± 0.51)、(11.65±0.44)、(13.90±0.25)和(19.04± 0.92)℃,有效积温分别为(153.24±2.05)、(787.49± 0.28)、(159.14±0.99)和(35.72±3.40)日·度(表2)。卵、幼虫、蛹和成虫发育速率与温度的回归方程见表2,方法分析结果表明,朱红毛斑蛾卵、幼虫、蛹和成虫发育速率与温度呈显著正相关(表2)。

表1 朱红毛斑蛾在室内自然温度下的发育历期(南宁,2012-2013)1)Table 1 Developmental durations ofPhauda flammansunder natural temperatures(Nanning,2012-2013)

表2 朱红毛斑蛾发育起点温度、有效积温及温度与发育速率模型1)Table 2 Developmental threshold temperature,effective accumulated temperature and developmental rate model ofPhauda flammans

3 讨论

研究昆虫发育与环境温度的关系可用于预测害虫的发育进度,对及时制定有效的防治策略有一定的理论指导意义[14]。目前,研究昆虫发育起点温度和有效积温的方法包括:(1)试验对象在恒温下饲养;(2)在多级人工变温下饲养;(3)在自然变温下饲养。其中,普遍认为采用第3种方法饲养的昆虫发育历期与野外实际情况最为符合,准确性较高[12]。例如,研究美洲斑潜蝇(Liriomyza sativaeBlanchard)(双翅目:潜蝇科)[15]、蔗扁蛾(Opogona sacchariBojer)(鳞翅目:辉蛾科)[16]和番石榴实蝇(Bactrocera correctaBezzi)(双翅目:实蝇科)[17]等均是采用此种方法。所以,本研究也采用这种方法来研究朱红毛斑蛾的发育历期、发育起点温度和有效积温。

昆虫是一种变温动物,其生长发育和繁殖所需的温度取决于周围环境中的温度条件[18-20],所以环境温度决定其发育速率的快慢。通常情况下,在一定温度范围内,昆虫发育速率随着温度的升高而加快[21],而超过有效温度范围,其生长发育速率均受抑制[12,22]。本研究结果表明,室内自然变温条件下朱红毛斑蛾卵、幼虫、蛹和成虫发育速率与环境温度呈正相关。

本文研究结果显示可根据当地实时监测(或历史气象数据)的环境温度变化,利用回归方程预测出朱红毛斑蛾各虫态的准确发生时期,为及时制定防治策略、防止其种群大暴发提供科学依据。

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Developmental duration,threshold temperature and effective accumulated temperature ofPhauda flammansunder natural temperatures indoor

Liu Junyan, He Qiulong, Wei Hang, Yang Juan, Li Jun, Lu Wen, Zheng Xialin
(College of Agriculture,Guangxi University,Nanning530004,China)

Developmental durations,threshold temperatures and effective accumulated temperatures ofPhauda flammanswere investigated under natural temperatures indoor.Results showed that developmental durations of eggs,larvae,pupae and adults were positive correlation with temperatures.Developmental threshold temperature and effective accumulated temperature of these stages were 11.54±0.51,11.65±0.44,13.90±0.25 and 19.04±0. 92℃and 153.24±2.05,787.49±0.28,159.14±0.99 and 35.72±3.40 day degree,respectively.These results are helpful for forecasting and planning an effective control strategy of this species.

Phauda flammans; threshold temperature; effective accumulated temperatures; forecast

S 436.8

A

10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.027

2014 01 12

2014 04 02

广西自然科学基金(2014GXNSFBA118065);广西大学科研基金(XJZ130369)

*通信作者 E-mail:zheng-xia-lin@163.com

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