马尾松毛虫Dendrolimus punctatus Walker属鱗翅目枯叶蛾科松毛虫属。该虫广泛分布于我国南部的马尾松林中,是我国发生面积最广的森林害虫之一。自上世纪50年代以来,众多学者对该虫进行了广泛而深入的研究并取得了一系列的研究成果。该虫寿命短,一生只交配一次,属典型的单配制昆虫种类。已有的研究表明影响该虫种群动态的因素主要包括食料和天敌等生物因素,以及温度、湿度和光照等环境因素。然而,对于这些生态因素如何影响其交配行为和生殖适合度目前尚无系统报道。本论文以该虫为研究材料,从环境因子、寄主植物和近亲交配等三个方面入手,探讨外部生态因素对该虫个体发育、交配行为和生殖适合度的研究。结果分述如下:1、环境因子对马尾松毛虫交配行为和生殖适合度的影响通过在室内人为设置5个恒定温度,3个恒定湿度和5个恒定光周期条件下观察马尾松毛虫成虫期的交配行为及生殖适合度的变化,以揭示环境变化对该虫种群的影响。结果表明:1)在22-34℃的温度范围内,25-28℃的成虫交配成功率最高,交配前期最短,交配持续期最长。产卵期和成虫寿命随温度升高而缩短,当温度超过31℃时,产卵量和卵的孵化率急剧降低,腹内遗留卵量急剧增多,相对生殖期望值下降85%以上,低于25℃时相对生殖期望值也下降5%以上,说明过高或过低的温度明显抑制了种群的增长。2)在25-75%的湿度范围内,成虫交配成功率没有差异,但在75%高湿条件下,成虫的交配前期更短,交配持续时间更长。湿度影响卵的孵化率和雌虫寿命,但在成虫产卵期、产卵量、遗留卵量以及雄虫寿命等参数上均没有差异,在75%的湿度条件下,各参数表现最优,相对生殖期望值增加23%,说明高湿条件有利于种群增长。3)在5种光周期条件下,全光不发生交配,其余4种光周期条件下的交配行为均无差异,但在L14:D10条件下的交配成功率最高,交配前期最短,交配持续期最长。测定生殖适合度参数发现,除全光条件下成虫产卵期、产卵量和卵的孵化率显著低于其它光周期处理外,其它均无差异。相对生殖期望值以L14:D10最高,说明该虫的有效繁殖需要一定时长的暗期才能完成。综合以上结果说明环境因子如温度、湿度和光周期对马尾松毛虫的交配行为和生殖适合度均有影响且在28℃、RH 75%和L14:D10条件下最有利于种群繁殖。2、寄主植物对马尾松毛虫交配行为和生殖适合度的影响以马尾松老叶(二年生)、马尾松新叶(当年生)、湿地松老叶(二年生)和湿地松新叶(当年生)作为寄主食物食喂马尾松毛虫,探讨寄主植物种类和针叶叶龄对该虫个体生长和形态发育、成虫交配行为以及生殖适合度的影响。结果表明:1)在生长发育阶段,幼虫和蛹的存活率、幼虫和蛹的发育历期、成虫的羽化率以及生长率均受寄主种类和叶龄的影响,表现出该虫在马尾松老叶中各项参数最高,其次为马尾松新叶和湿地松老叶,而在湿地松新叶中各项参数最低。雌雄性比不受寄主种类和叶龄的影响。马尾松老叶对雌雄蛹的体重、体长和头宽等形态发育最有利,而湿地松新叶对形态发育最不利。统计分析表明,雄蛹体重和体长受寄主种类和叶龄的影响,但雄蛹头宽以及雌蛹体重、体长和头宽等形态只受寄主种类的影响而不受叶龄的影响。2)在成虫交配试验中,成虫的交配成功率不受寄主种类和叶龄的影响,交配前期和交配持续期受寄主种类的影响但不受叶龄的影响,表现出在马尾松老叶处理中成虫的交配前期最短,交配持续期最长。3)在成虫生殖适合度试验中发现,成虫产卵量和总卵量明显受寄主植物种类和叶龄的影响,表现出在马尾松老叶处理中成虫产卵量和总卵量最高,遗留卵量最少。卵的孵化率以马尾松老叶处理中最高,湿地松老叶处理中最低,但没有显著差异。雌雄虫寿命以马尾松老叶处理中最短,以湿地松老叶处理中最长,在不同寄主植物种类之间存在显著差异,但在不同叶龄间并无差异。总体分析生殖适合度指数发现,取食马尾松老叶的成虫生殖适合度指数(53.66%)明显优于取食马尾松新叶(23.80%)和湿地松老叶(3.57%)的雌虫。这些结果揭示了幼虫期取食的寄主植物种类和叶龄对该虫的生长发育和成虫生殖适合度具有不同的影响,并为马尾松老叶是马尾松毛虫最喜食的寄主植物提供了有力证据。3、近亲交配对马尾松毛虫交配行为和生殖适合度的影响通过连续3代的近交和远交实验,分析比较了配偶的亲缘关系对个体发育、交配行为和生殖适合度的影响。结果表明:1)在个体发育方面,与远交相比,近交导致幼虫和蛹的存活率,成虫羽化率明显下降,幼虫和蛹的发育历期明显延长,雌雄蛹重也明显降低,且这种差异随着繁殖世代显著增强,雌雄性比更低但没有明显差异。2)在交配行为方面,当与同胞近亲进行配对后,交配成功率明显低于远交处理且存在显著差异,近交导致交配前期比远交明显延长,交配持续期明显缩短。当同时将同胞雄虫和非同胞雄虫供雌虫选择时,非同胞雄虫获得的交配率明显高于同胞雄虫且均存在显著差异。在雄性配偶选择中,非同胞雌虫获得的交配率明显高于同胞雌虫且存在显著差异。3)在生殖适合度方面,近交导致产卵期和成虫寿命明显缩短,雌虫产卵量、首日产卵量和孵化率明显降低,遗留卵量明显增多,且这种差异同样随着繁殖世代显著增强。这些结果说明近亲交配对马尾松毛虫的生长发育、交配行为、配偶选择和生殖适合度均有不利影响,且这种不利影响随着繁殖世代显著增强,充分证实了单配制的马尾松毛虫种群存在典型的近交衰退现象。