陈 强,胡周强,封孝兰,赵贵军,竭 航
(重庆市药物种植研究所,重庆南川 408435)
西伯利亚豆芫菁Epicauta sibirica Pallas 属鞘翅目豆芫菁属昆虫,既是中药材,又是蝗虫的天敌和农业害虫 (张太佐,1994;李晓飞等,2004;蒋三俊,2005)。因其取食农作物,又是群集取食,极易被人们消灭,资源日益濒危,致使生态环境破坏,蝗虫滋生。迄今为止,芫菁属昆虫生物学方面已有部分研究成果,但尚未见有西伯利亚豆芫菁生物学特性的报道(张含藻,1992;胡周强,2000;李晓飞,2008)。为此,我们对该种芫菁的生境、形态特征、生活习性等进行了较为深入观察研究。
采用系统调查法分别对南川、涪陵境内西伯利亚豆芫菁分布地进行实地调查。室内采用笼养和配对饲养于烧杯中,杯底垫含水量15%左右的洁净河砂,供产卵和放饲料之用,杯口罩纱布,用橡皮筋扎紧,以防逃跑。以马铃薯叶、凤尾草、马兰叶、豆叶为食。将所喂饲料插入盛有水的小瓶或将饲料浸湿后放入,每天更换一次,保持食料新鲜。成虫所产卵置于培养皿或烧杯中孵化。幼虫大部分释放于野外供观察,少部分用于室内饲养,喂养于烧杯和罐头瓶中,瓶内装10 cm 厚,含水量20%左右的壤土。每瓶1 头,以蝗虫Oxya chinensis 卵块为食物。通过室内、外观察和统计得出其分布生境、形态特征、生活习性、各发育阶段历期、温湿度等数据。
西伯利亚豆芫菁属复变态昆虫,1年1 代,主要分布丘陵山区蝗虫分布较多的林缘地带。在重庆市南川区,成虫于6月初,旬日均温达22.3℃以上陆续羽化出土,6月中旬开始产卵,7月上旬始见幼虫。幼虫有6个龄期,以五龄幼虫越冬,其期历期最长,翌年5月上旬至6月中旬为蛹期。各虫态发生期见表1。
表1 西伯利亚豆芫菁生活史Table1 Life cycle of Epicauta sibirica Pallas
2.2.1 幼虫期
幼虫有6个龄期,1-4 龄为取食生长阶段,其幼虫孵化不久便在荒埂草丛中寻找蝗虫卵,取食生长发育到四龄幼虫便入土休眠。20℃以上生长发育快,20℃以下活动,生长发育减缓,死亡率增大,12℃以下不再活动取食。5、6 龄虫、蛹均栖息于土室中,不再取食和活动。
一龄幼虫活动力强,行动快捷,是寻找食物、选择生存环境的关键阶段。其历期的长短,随孵化的先后、温度高低和获得食物的早迟而异。一龄幼虫耐饥饿的能力很强,在7-11月,气温13.8-32.9℃的生活期间内,在装有含水量16%左右河砂的培养皿中,最长可活85 d,最短23 d,平均39.6 ±16.7 d (n=281)。在用脱脂棉保湿的培养皿中,日均为29.6℃时,最长可活46 d,最短为32 d,平均为38.6 ±5.2 d。在无食无水条件下,平均可活8.6 ±4.5 d。用烧杯盛水作耐水实验,结果表明一龄幼虫可浮于水面10.1 ±9.3 d,再沉入水中存活11.6 ±2.8 d,共计可在水中存活21.7 d。
一龄幼虫不能越冬。耐饥耐湿(水)时间的长短,对幼虫生长发育无影响,只要获得食物均可发育为成虫。当幼虫找到食物(蝗卵)时,便沿食物边缘钻入其底部或旁边,咬食蝗虫卵,用自身的排泄和食物残渣堵住入侵孔道,在封闭的卵块中取食生长,一般不出卵块外活动。随温度的高低,其历期长短不一,在20℃以上,一龄幼虫1-4 d 即可生长发育为蛴螬型的二龄幼虫。二、三、四龄虫,活动力均很弱,生活于卵块中,直到将卵粒食尽。在适宜的条件下,食完卵粒后便从卵腔钻入土中筑室休眠;若土壤湿度太大,可爬出卵块外,另寻越冬场所。入土10 d 左右变为不食不动的五龄幼虫(伪蛹),翌年4月中旬后脱皮为六龄幼虫,随后变为蛹,这三个虫期均在土室中完成,6月初开始陆续羽化为成虫。各发育阶段历期及期间温度见表2。
表2 西伯利亚豆芫青各发育阶段历期(1-32.9℃)Table2 The developmental period and temperature of the immature stages
2.2.2 成虫期
翌年6月初当气温达22.3℃时,成虫开始少量出土,气温上升到24℃以上大量羽化出土,一般阳坡较阴坡早出土2-5 d。通常情况下,每天以7-10 时羽化出土的成虫最多,占全天出土量67.3%。经室内饲养观察,蛹羽化为成虫,并不急于出土,尚需在土中静伏1-3 d,再行出土、寻食。成虫出土后即爬到植物上部,随即整理身子,然后寻找食物,几天后则群集在一起,每群十几头至几十头不等。成虫食性很广,能取食多种植物的叶和花,经调查,寄主植物主要有豆类、马铃薯、辣椒、凤尾草、马兰等。取食场所较稳定,在不缺乏食物的条件下,一般不迁移扩散。集群生活,喜欢集中于植物上取食。取食活动全天均可进行,以日出后的8-10 时,下午3-6 时为多,傍晚停止活动,栖息于寄主植物上。成虫性情活泼、行动敏捷、飞翔力强,可进行远距离迁飞。其活动与气温和光照有密切关系,气温高,光照强,活动强烈,飞翔频繁;阴天、雨天活动减弱或停止活动,一般不飞翔。有假死习性,受惊动后便掉落在地成假死状,并分泌出芫菁素,随即便迅速逃匿。其性别比接近1∶1,雌虫略多于雄虫。
成虫出土生活3 d 后就有爬背求偶行为,在整个生活期间,爬背活动较频繁,爬背后1-2 d 即可交配。交配在取食前或取食过程中进行,雌雄虫均可多次交配,交配持续时间105-270 min。交配最适温度为22.3-28.4℃。交配5 d 后开始产卵,卵集产于土室中。产卵期1个月左右。每雌可产卵1-3 次,每次能产44-162 粒,1 头可产卵84-203 粒。在19.5-37.4℃的自然温度条件下,卵经25 d 左右孵化出幼虫。孵化率较高,较集中。初孵化的幼虫在卵室中静伏1-3 d 后出土,并向周围扩散寻找食物。在21.8-31.3℃的自然变温条件下,成虫于6月底开始陆续死亡,7月上旬大量死亡,个别寿命长者或羽化较晚的可活到8月中旬,其寿命最长可活51 d,最短21 d,平均为36.2 d。
西北利亚豆芫菁1年1 代。成虫群集性,能取食多种食物,可多次交配和产卵。卵集产于土室中,每次可产卵44-162 粒,卵期25 d 左右。幼虫主食蝗卵,有6个龄期。1 头幼虫取食20-80 粒,蝗卵均可发育为成虫,但取食量不同,发育为成虫的个体大小差别很大。取食后的1-4 龄虫都有互相残杀的习性。未取食的一龄幼虫活泼,耐饥饿,耐水湿的能力均很强。
根据取食量的观察,1 头幼虫可食蝗卵20-80 粒即可生长发育为成虫。取食量的多少依获取卵块含卵粒的多少和温度高低而不同。一龄幼虫食量较小,仅食1-2 粒蝗卵便可发育为二龄幼虫,随着虫龄的增加,取食量逐渐增大,但各龄幼虫取食量差别不大。四龄幼虫为取食的最后阶段,取食量波动很大,在有食物和温度适宜的条件下,视当时卵粒的多少而定,可食几粒卵到1.5块蝗虫卵;在食物缺乏的情况下,亦可不取食而入土休眠,完成个体发育。若一龄幼虫在获得一块较小仅有20 粒左右蝗虫卵的卵块时,食完卵粒后,如温度适宜,还可再行觅食;若温度偏低,其活动力很弱,不再行觅食,即行入土冬眠,完成个体发育,但羽化出的成虫个体很小。取食生长期的各龄幼虫均有相互残杀的习性。
综合以往的芫青昆虫生态生物学方面研究结果(胡周强,1990;张太佐,1994;李晓飞,2004;王雪梅,2007),芫青的生态、生物学特性大同小异。成虫植食性,集群生活,能吃多种植物,这一特性将有助于人们的开发利用,一是食物来源较易解决,二是集群生活有利于捕捉入药,勿施农药即可控制其为害。幼虫肉食性,主食蝗虫卵,有滞育和残杀习性。一龄三爪蚴,性活泼,活动力强,是寻找食物的主要虫期,以后各虫态活动能力极弱,生活场所相对固定。芫青幼虫的这些生物习性,严重制约了人们大规模的开发利用。如何趋利避害利用好芫青虫的这些特性还有许多值得研究的内容,1)幼虫的食物是利用芫青的最大难题,如何突破饲料瓶颈,实现规模化人工养殖,有待深入研究。2)在幼虫饲料未解决之前,可采用家繁山养的办法,在室内繁殖幼虫,再将幼虫释放于野外蝗虫的产卵场所,利用野外的蝗虫卵,增加芫青资源,其家繁山养的办法有待深入地探索。3)芫青资源和藏量以及环境适应力强、芫青素含量高的芫青优势的养殖技术应进一步加强研究,以期获得突破,实现芫青的规模化养殖,为人类健康事业服务。
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