温度对叉角厉蝽种群结构动态的影响

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhang328061832
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温度对昆虫种群的存活、生长发育和繁殖具有重要作用,温度变化具有季节性规律,昆虫在长期进化过程中形成了利用温度的季节性变化规律来调节其种群结构的响应形式。本文以农林作物上一种重要的捕食性天敌叉角厉蝽为研究对象,在实验室通过组建实验种群生命表的方法考察了叉角厉蝽各虫态在不同温度(主要是低温)条件下的生存、生殖适合度,采用捕食功能反应方法评价了叉角厉蝽在不同温度下对斜纹夜蛾幼虫的捕食效能,测定了叉角厉蝽各虫态的过冷却点和结冰点。另外,在网室开展了叉角厉蝽种群结构动态变化调查及越冬期间卵巢发育观察。通过实验室研究和网室观察结果相互比对验证,综合分析了温度尤其是低温在叉角厉蝽种群结构变化中的作用,研究结果在理论上可解析叉角厉蝽季节性适应的生态学机制,在应用上可为该天敌的贮存与增殖释放提供技术支撑。主要结果如下:1.温度对叉角厉蝽生长发育和繁殖的影响在试验设置的16、18、20、22和26℃这5个梯度温度下,叉角厉蝽各虫态的发育历期、繁殖力和卵巢发育等有明显的差异。16℃下叉角厉蝽的卵不能正常孵化;在18℃下,叉角厉蝽的卵能孵化,但1龄若虫不能完成生长发育而死亡;在20℃下,叉角厉蝽能生长发育至成虫,但雌成虫不能正常产卵。说明在16、18和20℃条件下,叉角厉蝽不能完成完整的世代发育。在22℃和26℃条件下,叉角厉蝽均能完成世代发育,其中26℃条件下,叉角厉蝽各虫态的发育速率较快,种群的净生殖力(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)也均高于22℃。生殖系统解剖发现叉角厉蝽雌成虫的卵巢发育与温度密切相关。16℃下,处于10~70日龄的叉角厉蝽雌成虫的卵巢均处在Ⅰ级(滞育)阶段;在18℃下各日龄叉角厉蝽雌成虫Ⅰ级巢比例有所下降,但下降幅度较小,在第70日龄时仍有75%的Ⅰ级卵巢比例。随着温度的升高,Ⅰ级卵巢比例逐渐减少,而IV级卵巢(卵巢中充满成熟的卵粒)比例逐渐增多。在22℃和26℃下,叉角厉蝽雌成虫在第50日龄和第30日龄时Ⅰ级卵巢比例为0%。说明低温对叉角厉蝽不同虫态的生长发育和繁殖具有显著的影响。2.温度对叉角厉蝽捕食效能的影响温度对叉角厉蝽的捕食效能同样具有明显的影响。在16和18℃下,叉角厉蝽雌成虫、雄成虫对斜纹夜蛾3龄和5龄幼虫的捕食量均较低,说明低温对叉角厉蝽的捕食活动具有抑制作用,但随着温度的上升叉角厉蝽捕食量随之增加。捕食功能反应参数也显示,叉角厉蝽捕食斜纹夜蛾幼虫的a/Th值随着温度的升高而增加,叉角厉蝽雌成虫对斜纹夜蛾3龄幼虫的a/Th值从16℃时的11.74上升到26℃时的45.07。另外,从捕食功能反应曲线和反应参数可以看出,叉角厉蝽雌成虫的捕食能力均高于雄成虫和5龄若虫。3.网室条件下叉角厉蝽种群结构的季节性变化及卵巢发育特征经过对2018年和2019年网室内叉角厉蝽种群结构和数量的调查可知,叉角厉蝽在广州地区网室内一年可发生5~7代,种群数量随着季节的变化而增减,并且种群数量具有明显的高峰期和低谷期,高峰期为每年的4月和10月,低谷期为冬季12月份和翌年的1月份以及夏季7~9月份。在低谷期,只观察记录到成虫能够存活,未见有其他虫态的叉角厉蝽,此时期正处在夏季高温和冬季低温阶段,面对高温和低温,叉角厉蝽很可能以成虫进行越夏和越冬。另外,在网室越冬期间,叉角厉蝽的卵巢发育程度随着温度的变化而变化,在2019年1月15日前,温度起伏较大,有个别极端低温出现,但基本维持在10~20℃之间,有75%的个体卵巢处在Ⅰ级阶段。进入2月份之后,温度稳步提升,维持在15~25℃之间,Ⅰ级卵巢比例显著下降。进入3月份后,Ⅰ级卵巢比例完全消失,IV级卵巢比例达到80%。4.叉角厉蝽的过冷却点和体液结冰点叉角厉蝽雄成虫的过冷却点和结冰点最低,分别为-19.28℃和-11.82℃。其次是雌成虫,分别为-18.42℃和-11.07℃。而叉角厉蝽2~5龄若虫的过冷却点和结冰点数值相对较高。试验结果表明,叉角厉蝽雄成虫和雌成虫具有较高的耐寒性,而若虫耐寒性次之。
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