棉铃虫Helicoverpa armigera (Hubner)是以蛹越冬的兼性滞育昆虫,是全球最重要的农业害虫之一,主要为害棉花、玉米等作物,广泛分布于世界各气候带,是一种多化性害虫。滞育特性是反映棉铃虫生态适应性的重要指标,也是决定其分布地域的主要因素。本论文以棉铃虫为研究材料,系统比较了棉铃虫不同地理种群滞育及生物学特性的差异,研究结果分述如下：1、棉铃虫不同地理种群滞育诱导及解除的比较较系统比较了来自中国的5个地理种群[广东广州(简称GZ,23.08°N,113.14°E)、江西永修(简称YX,29.04°N,115.82°E)、山东泰安(简称TA,36.15°N,116.59°E)、河北廊坊(简称LF,39.31°N,116.42°E)和辽宁喀佐(简称KZ,41.34°N,120.27°E)]的滞育诱导的光周期反应、临界光周期和滞育持续期。结果表明：在恒温20-28℃下,棉铃虫滞育率随地理纬度的上升而逐渐增加,临界光周期随纬度的上升而逐渐延长,临界光周期与其栖息地纬度呈正相关关系,纬度每上升5°,临界光周期约增加1.2h左右。广州种群只在20℃、12-13h短日照下才有低的滞育率(26.53-21.05%)；永修种群在温度超过22℃时,任何光周期都不能诱导滞育。不同地理种群的滞育持续期存在显著差异,滞育持续期随栖息地纬度升高而延长,与纬度呈正相关关系。滞育的解除不需要低温的刺激,高温可以加速滞育的解除,但低温处理可使成虫羽化相对集中。低温处理对滞育的解除也存在地理变异,北方种群对低温的敏感性更弱些。这些结果进一步揭示了南方种群对温度的敏感性强于北方种群,而北方种群对光周期的敏感性强于南方种群。2、棉铃虫不同地理种群滞育诱导的光敏感性的比较系统调查了棉铃虫江西永修种群、山东泰安种群和辽宁喀佐种群幼虫在20℃,交替接受长光周期(L16：D8)和短光周期(L12：D12)下的滞育诱导的光敏感阶段。当用5d长光周期干扰生长在短光周期(L12：D12)背景条件下的幼虫时,最高光敏感期：永修种群出现在4龄第4d至5龄第3d(77.5%～93.7%个体发育),泰安种群出现在3龄第5d至5龄第1d(64.06%～89.55%个体发育),喀佐种群出现在第6龄(57.69%-60.78%个体发育)。当泰安和喀佐种群幼虫分别饲养在交替的短光周期(L12：D12)和长光周期(L16：D8)时,泰安种群幼虫光敏感龄期主要出现在5龄前,而喀佐种群幼虫光敏感龄期主要出现在4龄后。这些结果揭示了棉铃虫滞育诱导的光敏感性存在地理变异。3、温周期对棉铃虫不同地理种群幼虫发育及蛹滞育的影响系统调查了棉铃虫广东广州种群、江西永修种群、山东泰安种群和辽宁喀佐种群在滞育诱导的光周期(L12：D12)条件下,温周期(光期高温20-28℃,暗期低温5和9℃)对幼虫发育和蛹滞育的影响。结果表明：当光期温度相同时,各地理种群20T(温期thermophase,20℃):5C(低温期cryophase,5℃)和20T：9C,22T：5C和22T：9C,25T：5C和25T：9C,28T：5C和28T：9C之间幼虫的发育历期没有显著差异(P>0.05);而在平均温度相同或相近的情况下,各地理种群T20：9C(平均温度14.5℃)下的幼虫发育历期显著长于在22T：5C(平均温度13.5℃)下的发育历期(P<0.05)；20T：20C(恒温20℃)的幼虫发育历期也显著长于28T：9C(平均温度18.5℃)(P<0.05),表明幼虫发育主要受光期温度的影响。在平均温度相同或相近的情况下,各地理种群温周期20T：9C的滞育率高于22T：5C的滞育率,25T：20C的滞育率也高于28T：9C；各地理种群温周期20T：20C的滞育率显著高于28T：5C的滞育率(平均温度14.5℃)(P<0.05)。当光期温度相同时,20T：5C和20T：9C,22T：5C和22T：9C,25T：5C和25T：9C,28T：5C和28T：9C之间滞育率没有显著差异(P>0.05),表明光期温度是影响棉铃虫滞育的主要因素。在相同的温周期下,幼虫发育历期及滞育率存在显著的地理变异,幼虫历期和滞育率与其栖息地纬度均呈正相关关系,揭示了棉铃虫对温度的敏感性随着纬度的南移而逐渐增强。4、暗期干扰对棉铃虫两个不同地理种群滞育抑制作用的比较在研究了棉铃虫泰安种群和喀佐种群光周期反应的基础上,在滞育诱导的短光周期下(L12：D12和L9：D15),分别测试了暗期不同时段1h光脉冲对这两个不同地理种群滞育抑制的影响。25和22℃下的光周期反应显示了泰安种群在长暗期11-14h的滞育率均显著低于喀佐种群；泰安种群的临界暗长分别为11.7h和11.5h,喀佐种群分别为10.5h和10.3h,泰安种群均比喀佐种群长1.2h。在所测试的暗期干扰实验中,除了极少数光脉冲干扰点外,泰安种群蛹滞育率显著低于喀佐种群,但两者的滞育反应曲线基本相似。在短光周期L9：D15下,泰安种群和喀佐种群均显示了光脉冲落入暗期的第9-11h最有效地抑制了滞育的发生。在短光周期L12：D12下,泰安种群和喀佐种群在25℃时均显示了光脉冲落入暗期的第3-4h和第10h导致了最低的滞育发生；但在22℃时,喀佐种群只在暗期的第3-4h显示了最高的滞育抑制。这些结果揭示了偏南的泰安种群对暗期干扰的敏感性强于偏北的喀佐种群,但这两个地理种群的最高光敏感位点基本相同。5、光温条件对棉铃虫不同地理种群滞育强度的影响系统地比较了光温条件对来自中国的4个地理种群(广东广州、江西永修、山东泰安和辽宁喀佐)棉铃虫滞育强度的影响。结果表明：光周期对棉铃虫的滞育强度有明显影响,在日长11-14h范围内,更长的日照能诱导更强的滞育,但不同的种群表现不一,北方种群对光周期的敏感性明显强于南方种群。滞育强度主要受温周期(光期高温,暗期低温)的光期温度的影响,南方GZ种群温周期比恒温有更强的诱导效应,北方KZ和TA种群则相反,温周期所诱导的滞育强度并不高于恒温,有时比恒温还低,而YX种群则温周期与恒温具有相同的滞育诱导强度。更高的温度(恒温)能诱导更强的滞育,纬度越高,这种趋势越明显。棉铃虫滞育强度也存在明显地理变异,在相同的光期温度(20-25℃)下,滞育强度与栖息地纬度呈负相关关系。6、棉铃虫不同地理种群越冬蛹羽化节律和性比的比较系统详细地比较了来自中国的4个地理种群(广东广州、江西永修、山东泰安和辽宁喀佐)的滞育蛹的羽化习性、羽化进度、雌雄虫羽化差异及其性比结构。结果表明：棉铃虫越冬蛹羽化节律存在明显地理变异,南方(亚热带型)种群多集中在16：00-23：00内羽化(约占94-97%),而北方(温带型)种群在17：00-6：00整个夜间均有不同程度的羽化(占98%),且北方种群羽化高峰比南方种群约晚1h。在相同条件下,北方种群均较南方种群提早9-13d羽化。另外,棉铃虫越冬代成虫的性比也存在明显地理变异,南方种群雌雄比为1：1,而北方种群雌雄比为1：1.8。各种群越冬代成虫均存在雌性先熟现象,雌虫比雄虫早3-7d羽化。7、棉铃虫不同地理种群发育历期的比较系统比较了来自中国的4个地理种群(广东广州、江西永修、山东泰安、辽宁喀佐)在20、22、25和28℃恒温下的幼虫、非滞育蛹和滞育蛹发育历期及其与栖息地纬度的关系。结果表明,棉铃虫幼虫发育历期随栖息地纬度的升高而缩短,在25℃下,与地理纬度存在明显的负相关关系,其它温度下呈不显著的负相关关系,雌雄幼虫发育历期相似,差异不显著；在20℃下,蛹历期(包括滞育蛹和非滞育蛹)与栖息地纬度呈显著负相关,其它温度下的蛹期与栖息地纬度呈正相关,雄蛹历期均要略长于雌蛹历期,但差异不显著。这些结果进一步揭示了即使在同一种类昆虫中,不同实验条件,其各个虫态发育历期的地理变异也可能不同。8、棉铃虫不同地理种群发育起点温度和有效积温的比较系统比较了来自中国的4个地理种群(广东广州、江西永修、山东泰安、辽宁喀佐)在20、22、25和28℃恒温下的幼虫、非滞育蛹和滞育蛹发育起点温度和有效积温及其与栖息地纬度的关系。结果表明,在实验室人工饲料饲养的条件下,棉铃虫幼虫、非滞育蛹和滞育蛹发育起点温度分别为10.18-12.19℃、10.60-13.50℃、15.56-17.96℃,有效积温分别为254.91-300.89日度、126.21-204.43日度、181.03～363.39日度,滞育蛹的发育起点温度比非滞育蛹高3.39-5.50℃(其中雌性高2.08～5.41℃,雄性高3.52-6.03℃),其有效积温比非滞育蛹高35.56～165.89日度(其中雌性高72.75-187.68日度,雄性高2.45-158.96日度)。棉铃虫发育起点温度和有效积温均存在明显地理变异,随栖息地纬度的升高,幼虫、非滞育蛹和滞育蛹的发育起点温度均呈下降趋势,呈负相关关系,而有效积温则相反,呈上升趋势,呈正相关关系。