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摘 要 椰子织蛾是危害棕榈科植物的主要害虫之一,2013年入侵中国海南省。为了解椰子织蛾的飞行能力和飞行节律,运用联机飞行磨测定椰子织蛾成虫的飞行能力,结果表明:椰子织蛾单日龄的最大平均飞行距离12 817.47 m(个体单日龄的最大飞行距离为15 338.40 m);椰子织蛾雌、雄虫间的飞行距离差异显著,雄成虫随着日龄增加其飞行能力逐渐增强,雌成虫则随日龄增加飞行能力减弱;总体上,雌、雄椰子织蛾成虫在12:00~24:00时段较活跃,在0:00~12:00不活跃。本研究结果可为椰子织蛾的预警监测与防控提供参考依据。
关键词 椰子织蛾;飞行能力;飞行磨;吊飞
中图分类号 S435.6 文献标识码 A
Flight Capacity Determination of a New
Invasive Pest of Opisina arenosella Walker
LIU Xiangrui1, Lu·· Baoqian1*, JIN Qi’an1,
WEN Haibo1, LI Chaoxu2, YAN Wei2,
PENG Zhengqiang1*, FENG Yuyan1, LI Xiaofei3
1 Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences/Key Laboratory of
Integrated Pest Management on Tropical Crops, Ministry of Agriculture/Danzhou Scientific Observing and
Experimental Station of Agro-Environment, Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737, China
2 Coconut Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences, Wenchang, Hainan 571339, China
3 College of Applied Science and Technology, Hainan University, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract Opisina arenosella Walker is one of the main pest on palm plants, and the pest invaded Hainan in 2013. To understand the flight capacity and flight rhythm, the flight capacity of adult of O. arenosella was surveyed through the computer-monitored flight-mill. The results showed that the largest average flight distance of O. arenosella was 12 817.47 meters in a daily age(the largest flight distance of O. arenosella was 15 338.40 meters in individual daily age). There was significant difference in flight distance between female and male of O. arenosella. The flight ability distance of males increased as the age increased while female flight capacity decreased as the age increased. Generally, O. arenosella were more active from 12 o’clock to 24 o’clock, while O. arenosella were not active from 0 o’clock to 12 o’clock. The results can provide reference basis for monitoring and controlling of O. arenosella.
Key words O. arenosella;Flight capacity;Flight mill;Tethered flight
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.08.027
棕榈科植物类群是世界上三个最重要的经济植物类群之一[1]。棕榈科植物是制作淀粉、砂糖和烧酒的原料,也可用作木材和建筑材料;叶和果壳的纤维亦可作为编织物的材料,也可入药或为染料[2-3],是热带、亚热带地区最重要的一类经济类作物,甚至是一些国家的国民经济支柱。中国的棕榈科植物共有18属100余种,主要分布于海南、云南、广西、广东、福建和台湾等省(区)[4]。
椰子织蛾(O. arenosella )原产于印度,主要危害棕榈科植物,在印度、斯里兰卡发生危害严重[5-6]。目前,该害虫已扩散蔓延到泰国和马来西亚[7]等东盟国家,寄主植物有椰子树(Cocos nucifera L.)、扇叶树头榈(Borrassus flabellifer L.)、董棕(Caryota urens L.)[8]、 枣椰树(Phoenix dactylifera L.)[9]、贝叶棕(Corypha umbraculifera L.)、甘蓝椰子(Oredoxa oleracea Kurth)、 蒲葵(Livistona chinensis Rob)[10]、野生枣椰树(P. theophrasti Greuter)、银海枣(P. sylvestris Roxb)、 西谷椰子(Metroxylon sagu Rottboell)、非洲棕(Hyphaene thebaica L.)[11]等。2013年8月椰子织蛾入侵中国海南省,目前在海南省椰子织蛾的风险值(R)为2.30,属于高度危险性有害生物[12]。 飞行能力是害虫扩散的重要指标,鳞翅目昆虫小菜蛾[13]、亚洲舞毒蛾[14]、稻纵卷叶螟[15]、大螟[16]及入侵害虫马铃薯甲虫[17]等害虫的飞行能力已有报道。目前国内外尚无椰子织蛾飞行能力方面的研究报道。本文通过对椰子织蛾成虫不同性别、日龄飞行能力的研究,期望了解椰子织蛾成虫的飞行能力,明确椰子织蛾成虫的扩散范围,为该虫的预警监测及制定相应的综合防治策略提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验虫源
椰子织蛾雄、雌成虫由热带农业科学院环境与植物保护研究所提供,在实验室人工饲养、繁殖1代,建立种群后供试验使用。
1.2 试验方法
1.2.1 吊飞测试方法 本研究使用的昆虫飞行磨系统由河南佳多科工贸有限责任公司提供。该系统包含12个吊飞装置,每个悬吊装置由飞行磨和自动计数器与计时器组成,可自动记录昆虫飞行过程中的速度、时间和距离等。悬吊臂为直径0.5 mm,长30 cm的细铜丝。测试前将待测椰子织蛾成虫放入干净的试管中,利用棉团沾少许无水乙醚并堵住试管口,待椰子织蛾成虫被麻醉(1~5 s)后倒出。将飞行磨吊臂取下,在末端沾取少量502胶,并迅速将其粘接在试虫的前胸背板上,待昆虫完全苏醒且能振翅飞翔后,将吊臂放在飞行磨上,测试昆虫的飞行能力,测试时间为24 h,室内温度(25±1)℃,相对湿度为60%~70%。飞行能力包括单次最长飞行距离、飞行距离总和、单次最长飞行时间、飞行时间总和、最快飞行速度、平均飞行速度及飞行次数等飞行参数,相关参数均由系统自带的分析软件计算后给出相应的结果。
1.2.2 椰子织蛾雌虫和雄虫飞行能力的测定 取羽化后1~6 d的椰子织蛾成虫,鉴别性别后进行飞行测试,记录所测成虫的飞行距离总和、飞行时间总和、平均飞行速度等相关飞行数据。单次试验检测成虫5~10头,3次重复,试验共测试同日龄雌、雄成虫个体数不少于20头。
1.2.3 椰子织蛾雌虫和雄虫飞行节律的统计 在T1(0:00~6:00)、T2(6:00~12:00)、T3(12:00~18:00)、T4(18:00~24:00)等4个时间段分别统计椰子织蛾的飞行距离(个体单日玲飞行距离最长),分析椰子织蛾的飞行节律。
1.3 数据的统计分析
将所得数据Logx数值转换,应用SAS(SAS Institute,1988)分析软件,椰子织蛾雌雄成虫之间的不同龄期飞行距离通过 t 测验进行比较,椰子织蛾飞行能力的各指标采用单因素方差分析(ANOVA),平均数采用 Duncan氏检验进行多重比较;Excel进行作图。
2 结果与分析
2.1 不同日龄椰子织蛾雌雄成虫飞行距离测定
相同日龄椰子织蛾雌性成虫与雄性成虫飞行距离差异显著,1~4日龄雌性成虫与雄性成虫的飞行距离差异极显著,5、6日龄雄性成虫飞行距离显著大于雌性成虫的飞行距离(表1)。在试验所观察的时间范围内,1日龄雌性成虫的平均飞行距离最大,为12 817.47 m(个体飞行距离在10 807.18~15 338.40 m之间);6日龄雌性成虫的平均飞行距离最小,为8.66 m(个体飞行距离在4.29~12.25 m之间);1日龄雄性成虫的平均飞行距离最小,为5.22 m(个体飞行距离在2.57~7.92 m之间);5日龄雄性成虫平均飞行距离最大,为1 634.48 m(个体飞行距离在827.08~6 103.22 m之间)。
2.2 不同日龄椰子织蛾雄成虫的飞行能力测定
不同日龄的雄性椰子织蛾各飞行参数间差异显著(p<0.01),5日龄雄性椰子织蛾飞行能力最强,其最快飞速(1.17 m/s)、平均飞速(0.60 m/s)、单次最长飞行时间(1 102.27 s)、飞行时间总和(4 248.84 s)、单次最长飞行距离(284.42 m)、飞行距离总和(1 634.48 m)、飞行次数(185.20次)等飞行参数值均显著大于其日龄期雄性成虫的相关参数值;1日龄雄性成虫飞行能力最差(表2)。
2.3 不同日龄椰子织蛾雌虫飞行能力测定
椰子织蛾1~6日龄雌性成虫最快飞速、平均飞速随成虫日龄的增加而降低;1~3日龄、5日龄及6日龄单次最长飞行时间、飞行时间总和、单次最长飞行距离、飞行距离总和、飞行次数等参数随成虫日龄的增加呈现降低趋势,而4日龄则有小幅上升趋势。不同日龄的雌性椰子织蛾各飞行参数间差异显著(p<0.01),1日龄雌性椰子织蛾的各飞行参数值均极显著大于其他日龄雌性成虫的相关参数值,4日龄椰子织蛾的单次最长飞行时间(856.16 s)显著大于其他日龄的飞行时间;6日龄雌性成虫飞行能力最差(表3)。
2.4 不同日龄椰子织蛾雌雄虫飞行节律
在24 h内,不同日龄椰子织蛾雄性成虫飞行规律如图1。1和2日龄椰子织蛾雄性成虫在T3(12:00~18:00)时段分别达到最大飞行距离5.94 m和10.83 m;3日龄在T4(18:00~24:00)时段达到最大飞行距离45.23 m;4日龄在T1(0:00~6:00)时段达到最大飞行距离292.03 m,在12:00~24:00显著降低;5日龄在T1(0:00~6:00)、T2(6:00~12:00)、T3(12:00~18:00)时段飞行距离呈现上升趋势,在T3(12:00~18:00)达到其最大飞行距离2 493.49 m;6日龄在T1(0:00~6:00)达到其最大飞行距离1 782.22 m。
在24 h内,不同日龄椰子织蛾雌性成虫飞行节律如图2。1和2日龄椰子织蛾雌性成虫在T4(18:00~24:00)时段分别达到最大飞行距离7 532.98 m和9 211.58 m;3日龄在T3(12:00~18:00)时段达到最大飞行距离2 261.16 m;4日龄在T4(18:00~24:00)时段达到最大飞行距离2 065.84 m;5日龄在T2(6:00~12:00)时段达到最大飞行距离160.16 m;6日龄在T3(12:00~18:00)时段达到最大飞行距离6.59 m。 3 讨论
本研究表明,椰子织蛾单日龄平均飞行距离为12 817.47 m(个体单日龄的最大飞行距离15 338.40 m),说明其具有一定的飞行扩散能力,但长距离扩散则需要借助于外界的帮助。近些年,贸易等人类活动促进了椰子织蛾的入侵扩散。
成虫飞行能力受生物因子(虫龄)的影响。有研究表明苹果蠹蛾在2~7日龄时飞行能力达到最高值,随着成虫日龄的增加飞行能力下降[19],棉铃虫[20]、浅棕苹果蛾[21]的飞行能力也存在类似的变化。本研究结果显示椰子织蛾的飞行能力变化与此相同。棉铃虫、粘虫[22]、稻纵卷叶螟[23]等鳞翅目昆虫在生殖前飞行能力最强,昆虫的这种飞行与生殖相拮抗、并交替进行的过程为“卵子发生-飞行拮抗综合症(Oogenesis-flight syndrome)”[24-25]。本研究中雌性椰子织蛾的在1龄飞行能力最强,随后的飞行能力减弱,椰子织蛾是否遵循“卵子发生-飞行拮抗综合症(Oogenesis-flight syndrome)”规律还需进一步验证。
在室内条件下对昆虫的飞行能力进行测试,吊飞飞行的参数来为判断昆虫的扩散能力提供了参考,实际的飞行能力需依据野外的监测和观察数据进行综合判断。
参考文献
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[2] 刘海桑. 观赏棕榈[M]. 北京: 中国林业出版社, 2002.
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责任编辑:张海东
关键词 椰子织蛾;飞行能力;飞行磨;吊飞
中图分类号 S435.6 文献标识码 A
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LIU Xiangrui1, Lu·· Baoqian1*, JIN Qi’an1,
WEN Haibo1, LI Chaoxu2, YAN Wei2,
PENG Zhengqiang1*, FENG Yuyan1, LI Xiaofei3
1 Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences/Key Laboratory of
Integrated Pest Management on Tropical Crops, Ministry of Agriculture/Danzhou Scientific Observing and
Experimental Station of Agro-Environment, Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737, China
2 Coconut Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences, Wenchang, Hainan 571339, China
3 College of Applied Science and Technology, Hainan University, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract Opisina arenosella Walker is one of the main pest on palm plants, and the pest invaded Hainan in 2013. To understand the flight capacity and flight rhythm, the flight capacity of adult of O. arenosella was surveyed through the computer-monitored flight-mill. The results showed that the largest average flight distance of O. arenosella was 12 817.47 meters in a daily age(the largest flight distance of O. arenosella was 15 338.40 meters in individual daily age). There was significant difference in flight distance between female and male of O. arenosella. The flight ability distance of males increased as the age increased while female flight capacity decreased as the age increased. Generally, O. arenosella were more active from 12 o’clock to 24 o’clock, while O. arenosella were not active from 0 o’clock to 12 o’clock. The results can provide reference basis for monitoring and controlling of O. arenosella.
Key words O. arenosella;Flight capacity;Flight mill;Tethered flight
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.08.027
棕榈科植物类群是世界上三个最重要的经济植物类群之一[1]。棕榈科植物是制作淀粉、砂糖和烧酒的原料,也可用作木材和建筑材料;叶和果壳的纤维亦可作为编织物的材料,也可入药或为染料[2-3],是热带、亚热带地区最重要的一类经济类作物,甚至是一些国家的国民经济支柱。中国的棕榈科植物共有18属100余种,主要分布于海南、云南、广西、广东、福建和台湾等省(区)[4]。
椰子织蛾(O. arenosella )原产于印度,主要危害棕榈科植物,在印度、斯里兰卡发生危害严重[5-6]。目前,该害虫已扩散蔓延到泰国和马来西亚[7]等东盟国家,寄主植物有椰子树(Cocos nucifera L.)、扇叶树头榈(Borrassus flabellifer L.)、董棕(Caryota urens L.)[8]、 枣椰树(Phoenix dactylifera L.)[9]、贝叶棕(Corypha umbraculifera L.)、甘蓝椰子(Oredoxa oleracea Kurth)、 蒲葵(Livistona chinensis Rob)[10]、野生枣椰树(P. theophrasti Greuter)、银海枣(P. sylvestris Roxb)、 西谷椰子(Metroxylon sagu Rottboell)、非洲棕(Hyphaene thebaica L.)[11]等。2013年8月椰子织蛾入侵中国海南省,目前在海南省椰子织蛾的风险值(R)为2.30,属于高度危险性有害生物[12]。 飞行能力是害虫扩散的重要指标,鳞翅目昆虫小菜蛾[13]、亚洲舞毒蛾[14]、稻纵卷叶螟[15]、大螟[16]及入侵害虫马铃薯甲虫[17]等害虫的飞行能力已有报道。目前国内外尚无椰子织蛾飞行能力方面的研究报道。本文通过对椰子织蛾成虫不同性别、日龄飞行能力的研究,期望了解椰子织蛾成虫的飞行能力,明确椰子织蛾成虫的扩散范围,为该虫的预警监测及制定相应的综合防治策略提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验虫源
椰子织蛾雄、雌成虫由热带农业科学院环境与植物保护研究所提供,在实验室人工饲养、繁殖1代,建立种群后供试验使用。
1.2 试验方法
1.2.1 吊飞测试方法 本研究使用的昆虫飞行磨系统由河南佳多科工贸有限责任公司提供。该系统包含12个吊飞装置,每个悬吊装置由飞行磨和自动计数器与计时器组成,可自动记录昆虫飞行过程中的速度、时间和距离等。悬吊臂为直径0.5 mm,长30 cm的细铜丝。测试前将待测椰子织蛾成虫放入干净的试管中,利用棉团沾少许无水乙醚并堵住试管口,待椰子织蛾成虫被麻醉(1~5 s)后倒出。将飞行磨吊臂取下,在末端沾取少量502胶,并迅速将其粘接在试虫的前胸背板上,待昆虫完全苏醒且能振翅飞翔后,将吊臂放在飞行磨上,测试昆虫的飞行能力,测试时间为24 h,室内温度(25±1)℃,相对湿度为60%~70%。飞行能力包括单次最长飞行距离、飞行距离总和、单次最长飞行时间、飞行时间总和、最快飞行速度、平均飞行速度及飞行次数等飞行参数,相关参数均由系统自带的分析软件计算后给出相应的结果。
1.2.2 椰子织蛾雌虫和雄虫飞行能力的测定 取羽化后1~6 d的椰子织蛾成虫,鉴别性别后进行飞行测试,记录所测成虫的飞行距离总和、飞行时间总和、平均飞行速度等相关飞行数据。单次试验检测成虫5~10头,3次重复,试验共测试同日龄雌、雄成虫个体数不少于20头。
1.2.3 椰子织蛾雌虫和雄虫飞行节律的统计 在T1(0:00~6:00)、T2(6:00~12:00)、T3(12:00~18:00)、T4(18:00~24:00)等4个时间段分别统计椰子织蛾的飞行距离(个体单日玲飞行距离最长),分析椰子织蛾的飞行节律。
1.3 数据的统计分析
将所得数据Logx数值转换,应用SAS(SAS Institute,1988)分析软件,椰子织蛾雌雄成虫之间的不同龄期飞行距离通过 t 测验进行比较,椰子织蛾飞行能力的各指标采用单因素方差分析(ANOVA),平均数采用 Duncan氏检验进行多重比较;Excel进行作图。
2 结果与分析
2.1 不同日龄椰子织蛾雌雄成虫飞行距离测定
相同日龄椰子织蛾雌性成虫与雄性成虫飞行距离差异显著,1~4日龄雌性成虫与雄性成虫的飞行距离差异极显著,5、6日龄雄性成虫飞行距离显著大于雌性成虫的飞行距离(表1)。在试验所观察的时间范围内,1日龄雌性成虫的平均飞行距离最大,为12 817.47 m(个体飞行距离在10 807.18~15 338.40 m之间);6日龄雌性成虫的平均飞行距离最小,为8.66 m(个体飞行距离在4.29~12.25 m之间);1日龄雄性成虫的平均飞行距离最小,为5.22 m(个体飞行距离在2.57~7.92 m之间);5日龄雄性成虫平均飞行距离最大,为1 634.48 m(个体飞行距离在827.08~6 103.22 m之间)。
2.2 不同日龄椰子织蛾雄成虫的飞行能力测定
不同日龄的雄性椰子织蛾各飞行参数间差异显著(p<0.01),5日龄雄性椰子织蛾飞行能力最强,其最快飞速(1.17 m/s)、平均飞速(0.60 m/s)、单次最长飞行时间(1 102.27 s)、飞行时间总和(4 248.84 s)、单次最长飞行距离(284.42 m)、飞行距离总和(1 634.48 m)、飞行次数(185.20次)等飞行参数值均显著大于其日龄期雄性成虫的相关参数值;1日龄雄性成虫飞行能力最差(表2)。
2.3 不同日龄椰子织蛾雌虫飞行能力测定
椰子织蛾1~6日龄雌性成虫最快飞速、平均飞速随成虫日龄的增加而降低;1~3日龄、5日龄及6日龄单次最长飞行时间、飞行时间总和、单次最长飞行距离、飞行距离总和、飞行次数等参数随成虫日龄的增加呈现降低趋势,而4日龄则有小幅上升趋势。不同日龄的雌性椰子织蛾各飞行参数间差异显著(p<0.01),1日龄雌性椰子织蛾的各飞行参数值均极显著大于其他日龄雌性成虫的相关参数值,4日龄椰子织蛾的单次最长飞行时间(856.16 s)显著大于其他日龄的飞行时间;6日龄雌性成虫飞行能力最差(表3)。
2.4 不同日龄椰子织蛾雌雄虫飞行节律
在24 h内,不同日龄椰子织蛾雄性成虫飞行规律如图1。1和2日龄椰子织蛾雄性成虫在T3(12:00~18:00)时段分别达到最大飞行距离5.94 m和10.83 m;3日龄在T4(18:00~24:00)时段达到最大飞行距离45.23 m;4日龄在T1(0:00~6:00)时段达到最大飞行距离292.03 m,在12:00~24:00显著降低;5日龄在T1(0:00~6:00)、T2(6:00~12:00)、T3(12:00~18:00)时段飞行距离呈现上升趋势,在T3(12:00~18:00)达到其最大飞行距离2 493.49 m;6日龄在T1(0:00~6:00)达到其最大飞行距离1 782.22 m。
在24 h内,不同日龄椰子织蛾雌性成虫飞行节律如图2。1和2日龄椰子织蛾雌性成虫在T4(18:00~24:00)时段分别达到最大飞行距离7 532.98 m和9 211.58 m;3日龄在T3(12:00~18:00)时段达到最大飞行距离2 261.16 m;4日龄在T4(18:00~24:00)时段达到最大飞行距离2 065.84 m;5日龄在T2(6:00~12:00)时段达到最大飞行距离160.16 m;6日龄在T3(12:00~18:00)时段达到最大飞行距离6.59 m。 3 讨论
本研究表明,椰子织蛾单日龄平均飞行距离为12 817.47 m(个体单日龄的最大飞行距离15 338.40 m),说明其具有一定的飞行扩散能力,但长距离扩散则需要借助于外界的帮助。近些年,贸易等人类活动促进了椰子织蛾的入侵扩散。
成虫飞行能力受生物因子(虫龄)的影响。有研究表明苹果蠹蛾在2~7日龄时飞行能力达到最高值,随着成虫日龄的增加飞行能力下降[19],棉铃虫[20]、浅棕苹果蛾[21]的飞行能力也存在类似的变化。本研究结果显示椰子织蛾的飞行能力变化与此相同。棉铃虫、粘虫[22]、稻纵卷叶螟[23]等鳞翅目昆虫在生殖前飞行能力最强,昆虫的这种飞行与生殖相拮抗、并交替进行的过程为“卵子发生-飞行拮抗综合症(Oogenesis-flight syndrome)”[24-25]。本研究中雌性椰子织蛾的在1龄飞行能力最强,随后的飞行能力减弱,椰子织蛾是否遵循“卵子发生-飞行拮抗综合症(Oogenesis-flight syndrome)”规律还需进一步验证。
在室内条件下对昆虫的飞行能力进行测试,吊飞飞行的参数来为判断昆虫的扩散能力提供了参考,实际的飞行能力需依据野外的监测和观察数据进行综合判断。
参考文献
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责任编辑:张海东