文章信息
- 张帆, 付步礼, 刘奎, 邱海燕, 伍祎
- ZHANG Fan, FU Buli, LIU Kui, QIU Haiyan, WU Yi
- 温度对香蕉花蓟马发育和存活的影响
- The effect of temperature on the development and survival of Thrips hamaiiensis (Morgan)
- 生态学报, 2014, 34(14): 3895-3899
- Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(14): 3895-3899
- http://dx.doi.org/10.5846/stxb201212241855
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文章历史
- 收稿日期:2012-12-24
- 修订日期:2014-3-19
2. 荆州市动物疫病预防控制中心, 荆州 434020
2. Jingzhou animal epidemic disease anticipatory control center, Jingzhou 434020, China
Thrips hawaiiensis (Morgan) 属于缨翅目蓟马科,花蓟马属,是香蕉、柑桔、榕树等植物花期的重要害虫[1]。它们广泛分布在亚洲和太平洋地区(如澳大利亚、中国、关岛、印度、印尼、日本、马来西亚、新几内亚、新加坡、斯里兰卡、台湾、越南以及许多太平洋群岛)及美国南部(加利福尼亚、佛罗里达、乔治亚州、南卡罗莱纳州、德克萨斯州、华盛顿)[2, 3, 4],近年来在我国南方香蕉产区发生严重。香蕉花蓟马在蕉园中以花苞为活动中心,在香蕉抽蕾后由外界聚集,使侵入花苞的蓟马数量迅速增加。对于香蕉而言,其对果实的为害并不因取食造成,而是由于香蕉花蓟马雌成虫喜好在花内幼嫩子房表皮部位产卵,虫卵周围植物组织因受刺激,生长异常而膨大隆起,在果皮形成粗糙小黑斑,严重影响蕉果的外观品质[1]。在国外,香蕉花蓟马入侵较晚,所以对该虫的研究较晚,如P.Reynaud研究了香蕉花蓟马在欧洲建立种群的情况[5];Murai T研究了日本当地的香蕉花蓟马发育和繁殖能力[2]; Jeng-Shong Chen等研究了香蕉花蓟马对不同剑兰栽培种的喜好[6];Neiker在西班牙首次发现香蕉花蓟马并鉴别记录[7]。国内台湾学者对香蕉花蓟马的研究较早,但主要集中在香蕉花蓟马的为害和化学防治方法以及色板引诱的效果评价方面[8, 9, 10, 11, 12, 13],如郑允[14]报道了香蕉花蓟马的田间动态及防治。目前,尚未见不同温度对香蕉花蓟马各虫态存活影响的研究。本研究旨在掌握温度对香蕉花蓟马各虫态的发育和存活的影响,为该虫的发生期预报及治理工作提供依据。
1 材料和方法 1.1 供试虫源香蕉花蓟马采自中国热带农业科学院周边的香蕉基地,室内饲养备用。
1.2 仪器设备人工气候箱(PYX-400Q-A型,广东韶关科力仪器)、连续变倍体式显微镜(XTZ-D型,上海光学仪器六厂)。
1.3 研究方法 1.3.1 发育历期和存活率的观察试验在人工气候箱中进行,设置5个温度梯度:14、18、22、26、30℃(温度误差为±1℃,相对湿度55%—65%,光周期为L ∶ D=14 ∶ 10,光照强度为3500lx)。将若干蓟马雌雄成虫置于放有新鲜香蕉花的指形管中,置于相应的温度下,任其产卵,8h后移去成虫,每日8:00、15:00、22:00各观察1次,当发现有幼虫孵化出来时,记录卵的历期,并立即将初孵幼虫单头接于放有一个香蕉花雄蕊的指形管内,待其长至2龄若虫时,接入放有完整香蕉花的指形管中饲养,直至羽化成虫为止,每个处理不少于30头虫,3次重复。每日8:00、15:00、22:00各观察1次,记录各阶段发育和存活情况。
1.3.2 计算方法按照有效积温的原理,昆虫完成某一阶段的发育,需要一定的有效积温。根据时间和温度在发育速率上的直线关系,可计算出昆虫完成发育所需的有效积温,即K=N(T-C)。式中,K为有效积温,N为发育历期,T为环境温度,C为发育起点温度。如以发育速率(V)表示,即为直线关系T=C+KV,V=1/N。利用统计学上的“最小二乘法”进行计算有效积温(K)和发育起点温度(C)[15]。
不同温度下香蕉花蓟马各虫态的发育历期测定结果见表 1。
温度/℃
Temperature | 卵/d
Eggs | 1龄若虫/d
NymphaeⅠ | 2龄若虫/d
Nymphae Ⅱ | 预蛹/d
Prepupa | 蛹/d
Pupae | 世代/d
Eggs to adults |
14 | 6.69 | 3.24 | 7.91 | 2.64 | 7.61 | 28.54 |
18 | 3.81 | 1.68 | 4.28 | 1.65 | 4.09 | 15.51 |
22 | 2.68 | 1.09 | 3.86 | 1.17 | 3.17 | 11.97 |
26 | 2.40 | 0.66 | 3.44 | 1.03 | 3.08 | 10.61 |
30 | 1.82 | 0.61 | 1.90 | 0.52 | 1.34 | 6.19 |
从表 1可以看出,在14—30℃范围内香蕉花蓟马都能正常完成发育,且各虫态的发育历期随温度的升高而缩短。各温度下,二龄若虫的发育历期在世代中最长。香蕉花蓟马在14℃发育为成虫的时间为28.54d,30℃仅为6.19d。
2.2 不同温度下香蕉花蓟马各虫态的发育速率香蕉花蓟马在不同温度下的发育速率,用线性 日度模型拟合公式拟合结果见图 1。各个虫态的发育速率随温度的升高而加快,相关系数R值均较高。在14—30℃温度范围内,香蕉花蓟马各虫态发育速率均与温度呈直线相关关系。其中1龄若虫和预蛹对温度较为敏感,随着温度的升高,发育速率更快。1龄若虫的斜率是卵的3.7倍,是蛹的2.7倍,而预蛹的斜率是卵的3.6倍,是蛹的2.8倍。
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图 1 温度与香蕉花蓟马各虫态发育速率的关系 Fig.1 Relations between temperature and development rate of Thrips hamaiiensis (Morgan) at different stages |
根据表 1所列的各虫态发育历期得出发育速率,计算各虫态发育起点温度、有效积温,并建立回归方程,结果见表 2。其中卵为8.26℃和39.17d·℃;一龄若虫为10.56℃和11.60d·℃;二龄若虫为7.92℃和49.95d·℃;预蛹为9.17℃和14.09d·℃;蛹为9.53℃和37.27d·℃;世代为8.69℃和153.81d·℃。根据海南省儋州市年均有效积温,由香蕉花蓟马发育起点温度以上的日平均气温算得该地区的有效积温,再除以全世代发育所要求的有效积温,得出香蕉花蓟马在海南省儋州地区1年发生的理论代数为25代。
虫态
Stages | 发育起点温度/℃
Developmental threshold temperature | 有效积温/(d·℃)
Effective accumulated temperature | 回归方程
Regression equation |
卵Eggs | 8.26 | 39.17 | T=8.26+39.17V |
1龄若虫NymphaeⅠ | 10.56 | 11.60 | T=10.56+11.60V |
2龄若虫NymphaeⅡ | 7.92 | 49.95 | T=7.92+49.95V |
预蛹Prepupa | 9.17 | 14.09 | T=9.17+14.09V |
蛹Pupae | 9.53 | 37.27 | T=9.53+37.27V |
世代Eggs to adults | 8.69 | 153.81 | T=8.69+153.81V |
香蕉花蓟马各虫态在不同温度下的存活情况见图 2。从图 2可以看出,在26℃时香蕉花蓟马的世代存活率最高,为63.16%;30℃时,香蕉花蓟马的存活率最低,为46.34%;14、18、22℃下世代存活率分别为54.55%、56.76%、58.98%;这说明低温和高温都不利于香蕉花蓟马的存活。14、18、30℃下预蛹的存活率较低,各温度下预蛹期以后存活率都很高,为90%左右。这说明温度对香蕉花蓟马蛹期影响不大,对若虫期及预蛹期的存活率影响比较明显,26℃是香蕉花蓟马最适生长温度。
3 讨论温度对昆虫生长发育具有重要的影响,在适合生长发育的范围内温度越高昆虫发育速率越快,发育起点温度和有效积温是昆虫种群生长基本参数及生物学特征[16]。
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图 2 香蕉花蓟马各虫态在不同温度下的存活情况 Fig.2 Survival rates of different stages of Thrips hawaiiensis under different temperatures 世代存活率=1龄若虫存活率×2龄若虫存活率×预蛹存活率×蛹存活率 |
根据本试验结果,在14—30℃范围内,香蕉花蓟马都能正常完成发育,温度对1龄若虫和预蛹发育的影响比较明显。香蕉花蓟马在14、30℃下存活率都比较低,这表明温度过高和过低均不利于香蕉花蓟马的存活。26℃是其最适生长温度,这一点与海南岛温度气候相一致,虽然夏季海南省室外温度基本均在30℃以上,但香蕉花蓟马寄主植物心叶内阴暗潮湿,温度远低于外界温度,根据香蕉花蓟马的生活习性,其完全可以在海南岛生存繁殖。香蕉花蓟马卵的发育起点温度为8.26℃,有效积温为153.81d·℃。这一结果与Murai T[2]用茶花粉来饲养的香蕉花蓟马有效积温(153.8 d·℃)非常接近,但发育起点温度(7.8℃)略高,原因可能是地理种群的差异以及饲养方式的不同。与其它蓟马相比,香蕉花蓟马卵发育所需要的起点温度比花蓟马(10.06℃)、西花蓟马(10.67℃)低[17, 18];香蕉花蓟马世代发育起点温度为8.69℃,低于花蓟马、烟蓟马和西花蓟马[2, 19, 20],这说明香蕉花蓟马可能具有更大的分布范围。香蕉花蓟马世代的发育历期也较相同温度下西花蓟马的发育历期短,存活率比西花蓟马高[13]。由此可见,香蕉花蓟马发育起点温度低,发育历期短,具备短时间内暴发成灾的特性,需要在生产和科研上加以重视。
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