吉林地区长翅燕蝗生物学特征研究

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  摘 要:采用室内饲养和室外观察的方法对吉林地区的长翅燕蝗生活史及主要生物学特征进行了研究。结果表明:吉林地区长翅燕蝗1a发生1代,卵在土里越冬,越冬蝗卵翌年5月上旬开始孵化,5月中旬是孵化盛期,蝗蝻发育期为30~35d,每个龄期历时6~7d,6月上旬开始羽化为成虫,6月中旬为羽化盛期,成虫羽化后约1周雌雄两性开始交尾,雌雄交尾约2周以后,雌性蝗虫开始产卵,产卵一直持续到7月末。长翅燕蝗所处的生态环境,对长翅燕蝗的各项生命活动均有重要影响。
  关键词:长翅燕蝗;生活史;生物学特性
  中图分类号 S433 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)16-27-03
  长翅燕蝗(Eiremephilus longipemmis Shiraki)属直翅目(Orthoptera)蝗总科(Acridoidea)斑腿蝗科(Catantopidae)燕蝗属(Eirenephilus),是一种危害严重的农林害虫。长翅燕蝗的蝗蝻体黑褐色,前胸背板略发橙色,有较淡的黑色纵带,后足股节黑色,外侧具橙色条纹,膝黑色,后足胫节黑色,基部具黄色。长翅燕蝗的成虫体暗绿色,具黑褐色的眼后带,后足股节顶端黑色,后足胫节黄色[1]。
  长翅燕蝗在世界上主要分布于亚洲东部,在我国,长翅燕蝗主要分布于东北部,在北京、新疆、内蒙古、吉林、辽宁等地区均有分布[2-4]。长翅燕蝗对农林业造成的危害虽然没有东亚飞蝗严重,但是,近几年,长翅燕蝗在东北地区时有发生,危害情况有不断扩大的趋势。自2001年,长翅燕蝗在辽宁岫岩地区发生以来,危害面积及危害程度都越来越严重[5]。2009年夏季在内蒙古赤峰巴林左旗也发生了严重的草原蝗虫害,此蝗虫经巴林左旗农牧业局技术人员鉴定为长翅燕蝗。虫害最严重的地区,虫口密度高达800~1 000头/m2。2011-2012年吉林省永吉市口前镇兰旗村,长翅燕蝗爆发成灾,尤其是2012年,给农田、林木造成了严重的危害。在现场观察发现,长翅燕蝗主要取食酸模、宽叶荨麻、榆树、杨树等。
  通过2011年以来对长翅燕蝗在吉林省吉林地区(吉林市)的爆发情况进行分析,结果表明:长翅燕蝗在吉林省的发生有逐年增加的趋势,而且危害程度越发严重,这就要求我们对长翅燕蝗的发生规律及相关的生物学特征有一定程度的了解,进而对长翅燕蝗的发生做好预测、预报、预防及防治等。
  以往对长翅燕蝗的生活史还没有明确的报导,但不同地域生长的长翅燕蝗在发育时长及发生世代上略有不同。本文主要对发生在吉林省吉林市地区的长翅燕蝗的生活史及生物学特征进行了初步研究,目的是掌握吉林地区长翅燕蝗的发生规律,进而为其预测、预报及综合防治提供理论依据。
  1 材料与方法
  1.1 室内饲养 2011年5月从吉林省吉林市永吉县口前镇的长翅燕蝗发生地采集2~3龄幼虫,带回东北师范大学昆虫学研究室,采用50cm×50cm×51cm的长方形养虫笼进行饲养。在室温、自然光、相对湿度60%~85%的条件下,每日早晚2次以新鲜的酸模喂养至成虫产卵,收集蝗虫卵块置于湿润的土壤中在4℃的冰箱中越冬保存[6]。翌年5月上旬开始观察蝗卵的孵化情况,并观察记录长翅燕蝗蝗蝻期以及成虫期的生长发育情况。
  1.2 室外饲养 将采集的2~3龄的长翅燕蝗的幼虫置于东北师范大学昆虫研究室室外的养虫笼内进行饲养,食物供给情况与室内饲养情况完全相同。成虫的卵块于笼内土壤中越冬。翌年观察记录蝗卵的孵化情况和各龄期蝗蝻、成虫的生长发育情况。
  1.3 野外调查 分别于2011年5~9月及2012年5~9月在长翅燕蝗发生区吉林省永吉县口前镇兰旗村,进行野外调查,详细记录野外环境条件下长翅燕蝗整个生命周期的生长发育情况。
  2 结果与分析
  2.1 吉林地区长翅燕蝗的生活史 长翅燕蝗在吉林地区1a发生1代,卵在土中越冬,蝗卵于5月上旬开始孵化,5月中旬为孵化盛期,6月上旬即有成虫出现,6月中旬达到羽化盛期。雌雄成虫羽化后一周就开始交尾,6月下旬为交尾的盛期。交尾约2周后雌性蝗虫开始产卵,产卵期从7月初开始一直持续到8月末,长翅燕蝗的成虫在8月中旬开始大量死亡。长翅燕蝗的生活史见表1。
  不同年份及不同的生态环境下,长翅燕蝗的生活史会出现较大的不同。有报道在辽宁岫岩地区,长翅燕蝗1a可发生2代[5]。本实验针对吉林地区长翅燕蝗的生活史进行研究。通过室内饲养观察及野外调查,对比室内、室外长翅燕蝗的生活史,得到的分析结果为:室内饲养的长翅燕蝗(50头/笼)的蝗蝻期为35~43d,野外环境下自然生长的长翅燕蝗(1~3头/m2)的蝗蝻期为30~35d。室内人工饲养的长翅燕蝗在羽化后开始交尾的时间及交尾后开始产卵的时间均长于野外环境下自然生长的长翅燕蝗。总之,本研究结果表明,长翅燕蝗生长发育的周期受其生长环境、蝗蝻密度的影响,当虫口密度较大时,长翅燕蝗的发育速率相应地减慢。因此,根据不同的生长环境及虫口密度,对长翅燕蝗的发生规律进行预测、预报,对于准确掌握长翅燕蝗的发生期及最佳的防治时期,及时有效地对长翅燕蝗进行防治具有重要意义。
  2.2 蜕皮及羽化 长翅燕蝗一生经历蝗卵、幼虫、成虫3个阶段,属于不完全变态昆虫。直翅目昆虫的幼虫期又可称为蝗蝻期。长翅燕蝗共有5个幼虫期,一共蜕皮6次,每蜕皮一次即增加1个龄期,最后的一次蜕皮称为羽化。长翅燕蝗在蜕皮之前基本停止摄食和运动,蜕皮时倒立悬挂在植物的茎叶上,首先由头部开始蜕皮,沿头部正中央的缝线向前后纵裂,然后利用重力使腹部及三对足脱离旧壳,旧壳通常保留在原来的茎叶上。整个蜕皮过程持续25min左右。刚蜕皮的蝗蝻个体体色近灰色,身体柔软,运动和取食的能力都较弱,在这一时期,蝗蝻最容易受到天敌或是同类的攻击,因此,刚蜕皮的蝗蝻通常在原地静止一段时间后才开始逐步的恢复取食,并向四周活动。随着体壁角质化的加深,体壁逐渐硬化,体色亦由灰色变为深褐色。   观察长翅燕蝗的整个蜕皮及羽化过程发现:无论白天夜间,蜕皮均有发生,但高温晴朗的白天蜕皮数量明显大于潮湿的阴雨天气。一天中均有羽化发生,但是大多发生在白天,尤其以上午羽化数量最多,而夜间羽化数量较少;阴冷潮湿的雨天羽化发生较少,甚至不发生。
  2.3 长翅燕蝗各龄期蝗蝻比较 长翅燕蝗共有5个蝗蝻期,每蜕皮一次龄期增加一龄。在1~5龄中,长翅燕蝗的蝗蝻在体长、后足股节长、触角节数、翅芽的大小及形态上均有一定差异。长翅燕蝗各龄期蝗蝻比较见表2。
  节数\&翅芽情况\&1龄\&4.86\&2.86\&11~12\&翅芽几乎没有或刚出现\&2龄\&7.62\&4.21\&15~16\&翅芽较明显,尖端指向下方\&3龄\&9.64\&6.05\&18~19\&翅芽较2龄更大,两翅芽尖端均指向后下方\&4龄\&11.62\&7.91\&22\&翅芽后翻,后翅芽盖住前翅芽,位于内侧的前翅芽明显短于后翅芽\&5龄\&16.73\&11.72\&24\&位于内侧的前翅芽不短于或稍短于后翅芽\&]
  长翅燕蝗的蝗蝻在不同龄期具有不同的特征,掌握这些特征,有利于准确的判断长翅燕蝗蝗蝻的发育阶段。长翅燕蝗在蝗蝻时期活动能力、取食能力以及抵抗能力均较弱,尤其是低龄蝻(1~3龄)。准确掌握蝗蝻的龄期,在低龄蝻时期对蝗虫进行防治效果最佳[7-8]。
  2.4 光照对长翅燕蝗羽化速率的影响 2011年6月初将发育期相同的5龄蝗蝻随机分组,于实验室内背光和向光2种条件下饲养观察研究,其他饲养条件相同。14d后统计2种实验条件下长翅燕蝗5龄蝗蝻的羽化情况,详细情况如表3所示。实验结果表明:室内背光条件下的总羽化率为30%,室内向光条件下的总羽化率为37%,光照可以提高长翅燕蝗的羽化率。而相同饲养条件下,雄性的发育速率较快,雄性先于雌性约2d羽化。
  2.5 成虫交尾和产卵 长翅燕蝗在羽化约7d后开始性成熟,随后雌雄两性开始进行抱对交尾。长翅燕蝗的抱持行为持续时间通常为0.4~3h。直翅目的抱持行为在东亚飞蝗中研究的较为深入,罗祖玉等对东亚飞蝗的抱持动作在生理上的效应进行研究发现:雄性蝗虫的抱持行为对于雌性蝗虫的卵巢发育有重要影响,进而促使雌性蝗虫正常产卵[9]。
  2.6 蝗卵的特性 长翅燕蝗的蝗卵卵粒为圆柱形,中部稍微弯曲,较粗,两端逐渐变细,顶端圆形。初产卵时卵粒为橙黄色,颜色较深。经测定,刚产下的长翅燕蝗的卵粒大大小为(4.10~4.53)mm×(1.19~1.31)mm,长约为宽的3.4倍。每粒蝗卵重4.8~6.3mg。实验观察表明,蝗卵在发育的过程中,长度与宽度均有一定程度的发育。
  3 结论
  (1)吉林地区的长翅燕蝗1a发生1代,以卵在土壤中越冬。生态环境对长翅燕蝗的生命周期有重要的影响。长翅燕蝗主要取食酸模、宽叶荨麻、枫树、杨树、榆树(下转44页)(上接28页)等植物,在吉林地区有较适宜长翅燕蝗存活的生态环境,遇到气候条件适宜的年份,长翅燕蝗容易爆发成灾。
  (2)长翅燕蝗各龄期蝗蝻具有不同形态特征,准确掌握长翅燕蝗的发育龄期,尽量在低龄期阶段进行防治,其效果更佳。
  (3)研究不同光照条件对5龄蝗蝻羽化的影响,结果表明:光照可以影响长翅燕蝗的羽化率,充足的光照有利于长翅燕蝗的蜕皮羽化行为。在相同光照条件下,雄性蝗蝻的羽化率高于雌性蝗蝻。本研究也验证了李敏等[]10-11]的研究结论。因此,掌握长翅燕蝗发生区的光照强度及光照周期情况,对于进一步掌握长翅燕蝗的生长发育及繁殖情况,以及准确的预测、预报等都具有重要的意义。
  参考文献
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  [10]李敏,吕耀星,王雪松,等.东北地区亚洲飞蝗的生物学特征[J].吉林农业大学学报,2012,34(1):37-41.
  [11]李敏.吉林亚洲飞蝗生物学特性与发生区生态环境特征研究[D].长春:东北师范大学,2012. (责编:施婷婷)
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