不同温度下丽草蛉实验种群生命表研究

2017-05-30 03:22陈泽坦严珍陈希用李余霞吴瑕温衍生徐雪莲
热带作物学报 2017年2期
关键词:生命表种群温度

陈泽坦 严珍 陈希用 李余霞 吴瑕 温衍生 徐雪莲

摘 要 在不同温度条件下(24、26、28、30、32 ℃),建立丽草蛉(Chrysopa formosa Brauer)实验种群生命表,研究温度对丽草蛉实验种群生长发育及繁殖的影响。结果表明:丽草蛉卵期、幼虫期、蛹期、产卵前期和世代发育起点温度和有效积温分别为9.22、7.47、8.69、7.04、7.52 ℃和72.40、302.21、240.86、140.49、793.16日度。丽草蛉各虫态发育历期随着温度的升高而缩短;丽草蛉发育速率与温度为显著相关性;内禀增长率(rm)均大于零,种群趋势指数(I)均大于1,丽草蛉实验种群呈增长状态;在26、28、30 ℃时,丽草蛉内禀增长率(rm)及种群趋势指数(I)分别为0.095 0、0.116 3、0.113 9及48.363 5、66.610 0、48.069 3。26~30 ℃为丽草蛉种群生长的适宜温度。

关键词 丽草蛉;温度;种群;生命表

中图分类号 S186 文献标识码 A

Abstract Life table for the experimental populations of Chrysopa formosa Brauer was established at different temperatures of 24, 26, 28, 30, 32 ℃, and the effects of temperature on the development and multiply of C. formosa Brauer were studied. The results showed that the threshold temperatures for the stage of egg, larva, pupa, adult and a generation of the C. formosa Brauer was 9.22, 7.47, 8.69, 7.04, 7.52 ℃, respectively and the effective cumulative temperatures was 72.40 degree-day, 302.21 degree-day, 240.86 degree-day, 140.49 degree-day, 793.16 degree-day, respectively. The developmental rate increased with the temperature from 24 to 32 ℃. The development rate of C. formosa Brauer and temperature was significantly correlated. The innate capacity of natural increase(rm)was higher than zero, the population trend index(I)was higher than 1. The experimental population of C. formosa Brauer increased at the temperatures from 24 ℃ to 32 ℃. The innate capacity of natural increase(rm)and population trend index(I)of C. formosa Brauer was 0.095 0, 0.116 3, 0.113 9 and 48.363 5, 66.610 0, 48.069 3 at 26, 28, 30 ℃. The suitable temperatures for the development of C. formosa Brauer was between 26~30 ℃.

Key words Chrysopa formosa Brauer; temperature; population; life table

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.02.025

麗草蛉(Chrysopa formosa Brauer),脉翅目(Neuroptera)、草蛉科(Chrysopidae)、草蛉属(Chrysopa),是介壳虫、蚜虫等农林害虫的重要捕食性天敌,其分布广泛,在中国大部分地区有分布[1-2]。新菠萝灰粉蚧(Dysmicoccus neobrevipes(Beardsley))是近年来入侵海南、广东及广西剑麻种植区的重大外来入侵害虫,其若虫及成虫刺吸剑麻基部、叶片汁液,危害严重可导致剑麻死亡[3-4]。笔者调查发现,丽草蛉是新菠萝灰粉蚧的重要天敌,可有效控制剑麻新菠萝灰粉蚧的为害,并对丽草蛉的生物学等进行了初步研究[5-7]。温度是影响丽草蛉种群动态的重要因素,早期已有关于温度对丽草蛉发育历期影响的研究[8],但对丽草蛉生命表方面的研究尚未有报道。为了系统了解温度对丽草蛉实验种群动态的影响,笔者进行了不同温度条件下丽草蛉实验种群生命表的研究,为有效利用丽草蛉控制害虫提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

丽草蛉采自海南省昌江县剑麻农场,于实验室利用新菠萝灰粉蚧饲养得F1代各虫态为供试虫源。

1.2 方法

1.2.1 试验处理 试验在PX多段系列智能人工气候箱内进行,温度设置为24、26、28、30、32 ℃(±1 ℃),光周期为L ∶ D=12 ∶ 12,相对湿度为(80±1)%。将同一天丽草蛉新产卵接入培养皿中单头饲养,置于5台设置不同温度的人工气候箱中。每个温度处理30粒卵,重复3次。卵孵化后饲以新菠萝灰粉蚧若虫(2龄),每天9 : 00 AM观察不同温度处理下卵孵化、各虫态的发育、化蛹、羽化及死亡数。统计卵孵化率、各虫态发育历期、各虫态存活率、产卵量等。

1.2.2 测定各虫态发育起点温度及有效积温 根据不同温度条件下丽草蛉各虫态的发育历期,应用以下公式计算发育起点温度(C)和有效积温(K)[9-12]。

发育起点温度C=

有效积温K=

1.2.3 建立不同温度下实验种群生命表 根据不同温度条件下丽草蛉各虫态的存活率及成虫繁殖率资料,建立丽草蛉在不同温度条件下的实验种群生命表,计算种群趋势指数(I)及内禀增长率(rm)[13-16]。

预计下代产卵量=该温度下雌成虫数×平均产卵量。

种群趋势指数:I=Nn+1/Nn

(Nn:当代卵的数量,Nn+1:下代卵的数量。)

当I>1时,下代种群数量将比当代增多;当I<1时,下代种群数量将比当代减少。

内禀增长率:rm=(lnR0)/T

R0=Nt/N0

(R0:净增值率,T:世代历期,Nt:经过1个世代的虫数量,N0:当代开始时虫数量。)

当rm>0时,下一代种群数量比当代增多;当rm<0时,下一代种群数量比当代减少。

1.3 数据分析

试验数据用Excel 2003和SAS 9.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同温度对丽草蛉发育的影响

由表1可知,温度对丽草蛉的发育有明显的影响,在24~32 ℃内,丽草蛉的发育历期随着温度的升高而缩短。24 ℃时,丽草蛉卵期、幼虫期、蛹期、产卵前期和世代发育历期分别为4.90、18.38、16.17、8.25和46.69 d,与26 ℃温度条件下各虫态的发育历期相比差异显著,明显长于其他温度条件下的发育历期。在32 ℃时,丽草蛉卵期、幼虫期、蛹期、产卵前期和世代发育历期最短,分别为3.20、12.75、10.94、5.89和32.17 d。

根据表1的资料,利用曲线方程拟合,推算出丽草蛉发育速率与温度之间的关系模型及相关系数(表2)。由表2中决定系数可看出,丽草蛉发育速率与温度的关系为显著相关性。

2.2 丽草蛉各虫态发育起点温度与有效积温

根据不同温度条件下丽草蛉各虫态及世代发育历期计算发育起点温度与有效积温(表3)。由表3可知,丽草蛉卵期、幼虫期、蛹期、产卵前期和世代的发育起点温度分别是9.22、7.47、8.69、7.04和7.52 ℃。有效积温分别是72.40、302.21、240.86、140.49和793.16日度。幼虫期的有效积温最高,为302.21日度,卵期的最低,为72.40日度。

2.3 不同温度下丽草蛉实验种群生命表

根据不同温度条件下丽草蛉各发育阶段的发育历期和成虫生殖力资料,建立丽草蛉实验种群生命表(表4)。表中起始卵数以100粒计,各虫态死亡率、平均每雌产卵量为实际观察值计算得出。

由表4可以看出,溫度对丽草蛉的存活和繁殖有明显影响。28 ℃时,丽草蛉卵存活率最高,达99.00%,24、32 ℃时存活率明显下降。28 ℃时,1、2龄幼虫的死亡率明显比其他温度的死亡率低,分别为2.02%和4.46%。3龄幼虫在不同温度条件下的死亡率分别为2.45%、0.79%、0.36%、0.38%、0.89%,存活率近100%,明显比1、2龄幼虫的死亡率低。3龄丽草蛉幼虫比其他龄期幼虫存活率高,说明高龄幼虫比低龄幼虫对温度环境有较强的适应性。28 ℃时,蛹期及成虫产卵前期的存活率也最高。低温和高温对丽草蛉成虫产卵量不利,24 ℃和32 ℃时,产卵量为81.33粒和50.00粒,而26、28、30 ℃时,产卵量分别是134.67、157.33、128.33粒,大大高于24 ℃和32 ℃温度下的产卵量。

24~32 ℃时,内禀增长率(rm)分别是0.064 3、0.095 0、0.116 3、0.113 9、0.083 3,均大于0,显示在丽草蛉实验种群数量在24~32 ℃温度范围内呈增长状态。28 ℃时,丽草蛉内禀增长率(rm)为0.116 3,瞬时种群增长率最高,种群数量增加最快。

在24、26、28、30和32 ℃温度下,种群趋势指数(I)分别为20.100 0、48.363 5、66.610 0、48.069 3、14.562 8,均大于1。说明24~32 ℃时,丽草蛉种群数量趋于增长趋势。

3 讨论

通过建立不同温度条件下丽草蛉实验种群生命表,研究分析温度对该虫生长发育、存活与繁殖的影响。本研究结果表明,24~32 ℃时,丽草蛉能完成世代发育,各虫态的发育历期随着温度的升高而缩短,低温度(24 ℃)和高温度(32 ℃)对丽草蛉各虫态的存活和产卵量不利,26~30 ℃时,各虫态的存活率及产卵量都较高,有利于丽草蛉快速建立种群,这与笔者在田间观察情况相一致,至于在哪些温度条件下丽草蛉控制害虫效果最好,还有待进一步研究。

从丽草蛉生命表中可看出,该虫的内禀增长力(rm)和种群趋势指数(I)在28 ℃时最高,为0.116 3和66.610 0,28 ℃时该虫实验种群繁殖最快,经一个世代后,种群数量增加约67倍。26、30 ℃时,内禀增长力(rm)和种群趋势指数(I)分别为0.095 0和48.363 5、0.113 9和48.069 3。26~30 ℃是丽草蛉发育和繁殖适宜温度,在该温度范围内,丽草蛉能很好的发育和繁殖。据研究,丽草蛉的捕食对象新菠萝灰粉蚧的发育温度适宜为24~28 ℃[10],与丽草蛉的适宜温度范围重叠。因此,丽草蛉是防治剑麻害虫新菠萝灰粉蚧很有潜力的天敌。本研究结果与笔者长期的田间观察情况相符合,也为利用丽草蛉防治新菠萝灰粉蚧提供科学依据。

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