论文部分内容阅读
空心莲子草Alternanthera philoxeroides是一种多年生世界性恶性杂草,自20世纪30年代传入我国后,由于其繁殖速度快,生态环境适应性广,现已蔓延至我国大部分地区并造成严重危害。莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila是空心莲子草的专食性天敌,先后被美国、澳大利亚、泰国、新西兰等国引入并取得成功,因此被认为是防治空心莲子草最有效的天敌昆虫。在我国亚热带地区,温度是影响莲草直胸跳甲夏季控害效果的主要因子。莲草直胸跳甲温度适应性差,8月初~9月底的夏季高温期,部分地区出现种群数量骤减的现象,这成为阻碍其及时有效防治空心莲子草的瓶颈问题。而在我国海南地区,莲草直胸跳甲在夏季高温期却可以维持较高种群密度,表明莲草直胸跳甲在我国已经出现热适应性分化。为此,本研究以我国热带海南种群和亚热带长沙种群为研究对象,以25±1℃处理作对照,构建了不同地理种群在模拟夏季特定时段(12:00~16:00)高温胁迫下连续两代的特定年龄-阶段两性生命表,分析了高温胁迫对莲草直胸跳甲种群动态的影响,以期揭示莲草直胸跳甲不同地理种群的热适应差异及种群调节机制,为其种群优化和高效生防利用提供理论依据。主要结果如下:1.构建了莲草直胸跳甲长沙种群连续世代的特定年龄-阶段两性生命表。在30~36℃间莲草直胸跳甲两个世代的卵期、幼虫期及未成熟期随温度升高显著延长;在高温33和36℃下,两世代的成虫寿命、雄虫寿命及总寿命均显著短于对照25℃;在25~36℃下,长沙种群两世代的产卵期、雌虫寿命、单雌产卵量随温度升高显著降低。长沙种群F1代的内禀增长率、周限增长率在30~36℃间随温度升高显著降低,高温处理组的平均世代时间显著短于25℃,高温33℃和36℃下的净繁殖率显著低于25℃和30℃;在30~36℃间长沙种群F2代的内禀增长率、周限增长率和净繁殖率随温度升高显著下降。2.构建了莲草直胸跳甲海南种群连续世代的特定年龄-阶段两性生命表。莲草直胸跳甲海南种群F1代的幼虫期和未成熟期在30~36℃间随温度升高而延长,高温33℃和36℃下雌雄虫寿命、总寿命、产卵期及单雌产卵量显著低于25℃,33℃和36℃下的内禀增长率、周限增长率及净繁殖率显著低于25℃和30℃;海南种群F2代的卵期、幼虫期、蛹期及未成熟期在30~36℃下随温度升高显著延长,产卵期、雌虫寿命及单雌产卵量在4个温度设置下无显著差异,内禀增长率和周限增长率随温度上升显著下降,平均世代时间显著延长,33℃和36℃下的净繁殖率显著低于25℃和30℃。3.比较了莲草直胸跳甲两个世代间热适应性差异。在高温33℃和36℃下莲草直胸跳甲长沙种群F2代的内禀增长率、周限增长率显著小于F1代,平均世代时间显著长于F1代,在33℃下F2代的净繁殖率显著高于F1代,在36℃下F2代净繁殖率显著低于F1代;海南种群F2代在33℃内禀增长率、周限增长率显著高于F1代,净繁殖率两世代间差异不显著,36℃下F2代内禀增长率、周限增长率、净繁殖率显著低于F1代。4.比较了莲草直胸跳甲不同地理种群热适应性差异。长沙种群F1代在30℃和33℃下内禀增长率、周限增长率显著高于海南种群F1代,在36℃下海南种群F1代的内禀增长率、净繁殖率显著高于长沙种群F1代;海南种群F2代在33℃下内禀增长率和周限增长率显著高于长沙F2代种群,在36℃下生命表参数均高于长沙种群F2代。以上结果表明,高温胁迫降低了莲草直胸跳甲种群的适合度,导致寿命缩短,繁殖力下降。莲草直胸跳甲不同地理种群间热适应性存在显著差异,热带海南种群高温耐受性显著高于亚热带长沙种群。高温不利于莲草直胸跳甲种群的延续,且高温对长沙种群连续世代的不利影响明显强于海南种群。本研究结果对应用莲草直胸跳甲在夏季高温期防治空心莲子草具有较为重要的理论和实践意义,为莲草直胸跳甲的热驯化与跨纬度的天敌释放奠定基础。