LED 光源和温度对夹竹桃蚜发育和繁殖的影响

侯 冬 梅

（江西省宜丰中学，江西 宜春 336300）

夹竹桃蚜（Aphis neriiBoyer de Fonscolombe）为多化性昆虫，以成蚜、若蚜直接刺吸夹竹桃植株的新梢、嫩叶，影响夹竹桃植株的生长，同时还分泌大量的蜜露，导致夹竹桃煤烟病的严重发生，从而大大降低夹竹桃的观赏价值，该蚜即可行孤雌生殖，亦可行有性生殖，繁殖速度快[1]。 温度是影响其种群数量的重要因素之一[2-3]， 此外，寄主植物的成熟程度亦可影响其繁殖力[4]。

LED（light emitting diode）即发光二极管，是一种能够直接将电能转化为可见光的半导体器件，随着LED技术的发展和成本的降低，其在农业增产补光中的应用和在城市亮化、美化工程中的应用都越来越广泛，且LED光源对多种昆虫的繁殖力有影响[5]。 夹竹桃（Nerium indicum）为城市景观植物之一，其主要害虫夹竹桃蚜的繁殖力是否受LED光源的影响还未见报道。了解和掌握LED光源及温度对夹竹桃蚜繁殖力的影响，将有助于了解城市亮化工程中的灯光对昆虫种群的影响，亦可为城市亮化和农业增产补光等新形势下害虫预测预报提供基础资料，或为定量评价光污染对昆虫等生物的影响提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

于南昌市区（28.8°N，115.9°E）绿化带夹竹桃植株上采集夹竹桃成蚜，室内用夹竹桃新梢饲养、繁殖2 代以上。用毛笔将室内繁殖 2 代以上的成蚜转至新梢上，新梢断端用湿棉球包扎以保鲜，置于垫有湿滤纸的塑料培养皿内，待观察到有初产若蚜后，剔除成蚜，确保每培养皿内1 头初产若蚜供实验用。

1.2 实验方法

1.2.1 LED 光源的影响 光期（07：00—21：00）的培养皿暴露在日光灯（光照强度 500～700 lx）下，暗期（21：00—07：00）则将培养皿分别放置在 5 个遮光纸箱内，其中 4 个纸箱内分别使用红色、黄色、蓝色和绿色 LED 光源（各色光的波段分别为 620～625，580～585，465～467，520～523 nm，光照强度均为 100 lx），第 5 个纸箱（对照组）不使用任何光照，分别记为 L14 ： R10、L14 ： Y10、L14 ： B10、L14 ： G10 和 L14 ： D10共 5 个光处理。上述实验在人工气候箱内进行，温度（25±0.5）℃，RH 75%±2%。

1.2.2 温度的影响 将有初产若蚜的培养皿分别置于22，25，28 ℃（温差范围±0.5 ℃）的人工气候箱内饲养，光周期设置 L14 ： D10，RH75%±2%。

上述实验均于每日 07：00 观察和记录若蚜的蜕皮、成蚜后的产仔及存活情况，并将所蜕皮和产仔剔除。每处理重复 10次以上。

1.3 数据处理

发育历期和成蚜产仔蚜数等实验数据采用 SPSS13.0 数据处理系统进行单因素方差分析(One-way ANOVA)；根据成活率和产仔蚜数等编制种群生命表，求生命表参数。

净增值率：R0= ∑lxmx，在一定实验条件下，每成蚜经历一个世代可产生的仔蚜，其中x表示以日为单位的时间间隔，lx表示同一天产出的一批若虫发育至日龄x时的存活率，mx表示在x期间内存活的成蚜当日平均每成蚜产若蚜数；平均世代历期(d)：T= (∑lxmxx) / (∑lxmx)，在一定实验条件下，一个世代所需的平均历期；内禀增长率：rm= (lnR0) /T(d)，指在一定实验条件下，种群中从母体出生到子代再产仔的平均时间；周限增长率：λ=erm， 指在一定实验条件下，每一成蚜经过单位时间后的增翻倍数；种群倍增时间(d)：t= ln2 /rm，为种群数量增长一倍所需要的时间。

2 结果与分析

2.1 LED 光源对发育历期的影响

暗期使用不同 LED光照对夹竹桃蚜发育历期有一定的影响，除 3龄若虫发育历期差异显著外，其他发育历期差异均不显著（表 1）。但与对照组相比，蓝色和绿色 LED光照缩短了全若虫期，而红色和黄色 LED光源却延长了全若虫期，但4 种 LED光源均不同程度缩短了成蚜的寿命（表 1 和图 1）。

表1 夹竹桃蚜在不同LED光源下的发育历期

图1 夹竹桃蚜在不同LED光源下的存活曲线

2.2 LED 光源对种群生命表参数的影响

暗期使用的不同 LED 光源对夹竹桃蚜繁殖力影响不同（表 2）。不同光源下成蚜一生产仔蚜数差异显著，其中黄光和蓝光下的成蚜一生产仔蚜数（分别为 10.27 和 9.62）却显著低于对照组；而绿光下的成蚜一生产仔蚜数（16.69）高于对照组（16.16），红光（13.08）下则低于对照组，但这 3 者差异不显著。

绿光下的内禀增长率rm、净增值率R0和周限增长率λ均大于对照组，其他 3 种颜色 LED 光源下则小于对照组；绿光下的平均世代历期T和种群倍增时间t短于对照组，其他则长于对照组。

表2 夹竹桃成蚜在不同LED光源下的种群生命表参数

2.3 温度对发育历期的影响

温度对发育历期有显著的影响（表 3），随实验温度的升高，发育历期缩短，且多数发育阶段的发育历期在 22℃与 25℃下差异不显著，但显著长于 28 ℃下的发育历期。类似地，成蚜寿命在 22℃与 25 ℃下差异不显著（分别为16.06 d和 15.79 d），但28 ℃下寿命缩短为 5.50 d，与 22 ℃和 25℃下相比差异显著（表3 和图 2） 。

表3 夹竹桃蚜在不同温度下的发育历期

图2 夹竹桃蚜在不同温度下的存活曲线

2.4 温度对种群生命表参数的影响

温度对夹竹桃蚜繁殖力有显著影响（表 4）。22℃和 25 ℃下成蚜一生产仔蚜数差异不显著，但二者显著高于 28 ℃下产仔蚜数。

内禀增长率rm随温度升高而增大，周限增长率λ则相反；平均世代历期T和种群倍增时间t均随温度升高而缩短；净增值率R0则以 25℃为最高。

表4 夹竹桃成蚜在不同温度下的种群生命表参数

3 结论与讨论

已有资料显示，夹竹桃蚜的发育历期和繁殖力与温度[2-3]和 食料有关[4]。 而本研究结果证实 LED 光源对夹竹桃蚜发育和繁殖有一定影响，不同 LED 光源下饲养的该蚜虫全若虫期和成蚜寿命均有不显著的差异，其中蓝色和绿色 LED 光照缩短了全若虫期，而红色、黄色、蓝色和绿色 LED 光源均不同程度缩短了成蚜的寿命；黄色和绿色 LED 光照延长了产仔前期，缩短了产仔历期，这种现象也见于棉铃虫[6]、 甜菜夜蛾[7]和 小菜蛾[8]等 。

报道[9-10]显 示LED对动物的行为和繁殖有影响，夜间补充一定波长的光照对昆虫的复眼具有明显的刺激作用，可干扰其交尾和产卵等繁殖生物学特性[11]， 但这些影响因光质（波长）及昆虫种类不同而异[5]。本文首次报道了暗期使用的不同LED光源对夹竹桃蚜繁殖力的影响，其中黄光和蓝光下成蚜一生产仔蚜数显著低于对照组，而绿光下的则高于对照组，绿光下的内禀增长率rm、净增值率R0和周限增长率λ亦大于对照组，平均世代历期T和种群倍增时间t却短于对照组，因而认为暗期使用绿色LED光源可能有助于该蚜虫的繁殖和种群增长。据资料显示桃蚜(Myzus persicae)最为偏好绿色光[12]， 原因是其视觉系统（紫外-绿-蓝三色系统，UV-G-B）存在3个光谱响应高峰，其中最高峰由波长530～560 nm的绿偏黄光刺激产生[13]。 因此，笔 者推测夹竹桃蚜可能具有与桃蚜相同或类似的视觉系统，且 对绿色光产生较好的偏好，并 在绿色LED光源处理下，夹竹桃蚜的取食行为得以加强，因为毛健夜蛾(B. crini)幼虫[14]和 夹竹桃天蛾(D. nerii)幼虫[15]在绿色LED下取食行为发生频率和时间分配也都高于其他颜色的LED光源。但这种推测需要深入的研究加以证实。

本文研究结果还证实，温度对夹竹桃蚜发育和繁殖有显著影响，随温度升高，发育历期缩短，且 25 ℃最有利于种群扩增，这些结果与郭美华等[2]的 报道基本一致。但在同一温度（25 ℃）下的发育历期、成蚜寿命和所产若蚜数等与相关报道[2-3]有 所差异，这可能与地理种群、饲养环境和寄主植物等有关。如南昌种群（以夹竹桃嫩梢饲养）25℃下的全若虫期、成蚜寿命和所产若蚜数分别为 8.47 d、15.79 d和 16.16头，而台湾种群（以马利筋 Asclepias curassavica饲养）分别为 8.07 d、13.86 d和 12.76 头[2]， 土耳其种群（以夹竹桃饲养）全若虫期、成蚜寿命和所产若蚜数则分别为 15.85 d、23.50 d和 4.11 头[3]。 此外，最有利于土耳其种群增长的温度是 20 ℃[3]， 这也与我们的结果有所不同。

上述实验结果是在实验条件下所得到的，城 市户外 LED 光源对夹竹桃蚜繁殖的影响是否与实验条件下的结果一致则还需进一步研究。

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