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本文作者:蔣素容1李冠爍1李慶1周建華2肖銀波2作者單位:1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院2.四川省林業(yè)科學(xué)研究院森林資源保護(hù)與利用研究所
麻瘋樹.是國際上公認(rèn)的性能優(yōu)良的生物柴油原料樹種,種仁含油量高達(dá)62%,與柴油、汽油等摻和性好[1]。除榨取能源油外,其莖、葉、樹皮含有大量毒蛋白、麻瘋酮等抗病毒、抗AIDS、抗腫瘤的成分,在新藥開發(fā)上具有潛在的應(yīng)用價值[2]。野生麻瘋樹生命力強(qiáng),極易形成連片的森林群落,能夠起到保水固土、防止沙化、增殖有機(jī)土質(zhì)的作用,是建造防護(hù)林的優(yōu)良造林材料,對改善生態(tài)環(huán)境和恢復(fù)植被有重要作用[3]。隨著麻瘋樹栽培面積的迅速擴(kuò)大,且大多數(shù)的麻瘋樹樹林以人工純林為主,麻瘋樹病蟲害的發(fā)生也隨之而來。麻瘋樹柄細(xì)蛾在我國四川攀西地區(qū)的麻瘋樹人工林危害,且種群密度高,有暴發(fā)成災(zāi)的趨勢[4]。該蟲是鱗翅目細(xì)蛾科的1種小型蛾子,主要分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),以幼蟲潛食麻瘋樹葉片危害,影響水分和無機(jī)鹽的運輸,造成樹勢衰弱,受害嚴(yán)重時樹葉全部脫落,嚴(yán)重影響麻瘋樹的生長和發(fā)育。目前,國內(nèi)外對于麻瘋樹柄細(xì)蛾的研究報道較少,早期學(xué)者對其分類的研究有過報道[5-7],國內(nèi)學(xué)者對麻瘋樹柄細(xì)蛾的形態(tài)特征及生物學(xué)習(xí)性[8]、觸角及感器特征[9]和化學(xué)防治技術(shù)[10]進(jìn)行過研究與報道。作者以麻瘋樹樹苗為寄主植物,研究溫度對麻瘋樹柄細(xì)蛾生長發(fā)育和繁殖的影響,以期為該蟲的發(fā)生及預(yù)測預(yù)報提供理論基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1試蟲
從四川省攀枝花市麻瘋樹人工示范林中采回麻瘋樹柄細(xì)蛾蛹,在室內(nèi)以盆栽麻瘋樹樹苗為寄主植物,在L∶D=12∶12,25±0.5℃的RXZ型智能人工氣候箱(寧波江南儀器廠)中繼代飼養(yǎng)備用。
1.2各蟲態(tài)發(fā)育歷期和存活率的測定
將剛羽化的麻瘋樹柄細(xì)蛾成蟲雌雄配對后接入放有盆栽健康麻瘋樹樹苗的養(yǎng)蟲籠內(nèi),在室溫下供其交配產(chǎn)卵,檢查產(chǎn)卵情況,每片葉子保留不超過20粒卵,并用油性筆畫圈作好標(biāo)記,移入設(shè)定相應(yīng)溫度條件下的智能人工氣候箱(L∶D=12∶12,溫度誤差±0.5℃)中飼養(yǎng),每株樹苗(卵量≥60粒)為1個處理,每處理重復(fù)3次,每天檢查發(fā)育情況,記錄各蟲態(tài)發(fā)育歷期及存活情況,試驗設(shè)置19,22,25,28,31,34,37℃7個溫度梯度。
1.3成蟲壽命與繁殖力的測定
將麻瘋樹柄細(xì)蛾在各溫度發(fā)育完全的蛹裝入長7cm、直徑1cm的指形管中,每管放1頭,管口用保鮮膜封住并用針扎孔,重新放入氣候箱中,待其羽化后,辨別雌雄。取出同一天羽化的配對成蟲放入養(yǎng)蟲籠內(nèi),籠中放入盆栽麻瘋樹苗供其產(chǎn)卵。每籠1對,重復(fù)5次,將養(yǎng)蟲籠放入相應(yīng)溫度條件下的人工氣候箱中,每天08:00,12:00和17:00觀察成蟲是否產(chǎn)卵,記錄產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵量及性比。將同日羽化的成蟲,雌雄各3頭分別置于不同的養(yǎng)蟲籠中,籠中放置10%的蜂蜜水作為補(bǔ)充營養(yǎng),記錄未交配成蟲的壽命,直至全部死亡為止,試驗重復(fù)3次。
1.4數(shù)據(jù)分析方法
不同溫度下麻瘋樹柄細(xì)蛾生長發(fā)育情況觀察值的差異顯著性分析采用Duncan新復(fù)極差法在SPSS17軟件包下完成。麻瘋樹柄細(xì)蛾的有效積溫K和發(fā)育起點溫度C利用7個溫度梯度(19~37℃)測定的各蟲態(tài)的發(fā)育歷期數(shù)據(jù),根據(jù)有效積溫法則,在恒溫下發(fā)育起點溫度C和有效積溫K的關(guān)系式T=C+KV,T為發(fā)育期內(nèi)的平均溫度(℃),V為平均發(fā)育速率(發(fā)育歷期的倒數(shù)),采用“最小二乘法”進(jìn)行計算[11]。
2結(jié)果與分析
2.1溫度對麻瘋樹柄細(xì)蛾各蟲態(tài)生長發(fā)育的影響
2.1.1發(fā)育歷期及各蟲態(tài)存活率
麻瘋樹柄細(xì)蛾在恒溫19~34℃范圍內(nèi)均能完成世育。在該溫度范圍內(nèi),溫度對各蟲態(tài)發(fā)育速率的影響趨勢基本一致,發(fā)育歷期隨溫度的升高而縮短,當(dāng)溫度在34℃時麻瘋樹柄細(xì)蛾完成1個世代僅需11.87d,而在19℃時則需要27.48d,比34℃時延長了15.61d。在相同溫度條件下,產(chǎn)卵前期占全世代歷期的比例最小,僅為2.42%~15.10%(表1)。當(dāng)溫度達(dá)到37℃后,卵無法孵化,麻瘋樹部分葉片出現(xiàn)焦黃現(xiàn)象;將34℃內(nèi)有1齡幼蟲的麻瘋樹苗放入37℃內(nèi)飼養(yǎng),部分耐熱性強(qiáng)的葉片上的幼蟲能夠發(fā)育至蛹,但幼蟲發(fā)育歷期延長至5.40d,且蛹出現(xiàn)干癟,畸形,最終無法羽化。在19~34℃范圍內(nèi),溫度對幼蟲的存活影響并不顯著。但當(dāng)溫度超過34℃或低于19℃時,卵和蛹的存活率都較低(圖1)。表明高溫和低溫對卵的孵化和蛹的羽化都有抑制作用。溫度對卵孵化率和蛹羽化率的影響符合二次拋物線方程,擬合方程分別為y=-0.0046x2+0.2406x-2.1599,R2=0.9722和y=-0.006x2+0.327x-3.365,R2=0.969,其中y為存活率,x為溫度。由圖1可以看出,25~28℃是麻瘋樹柄細(xì)蛾的卵和蛹存活率較高的溫區(qū),卵孵化率和蛹羽化率都在95%以上。
2.1.2成蟲壽命、性比及繁殖力
19~34℃范圍內(nèi),麻瘋樹柄細(xì)蛾雌蟲產(chǎn)卵前期隨溫度的升高而縮短,而產(chǎn)卵量則隨溫度的升高而增大。在25~34℃的產(chǎn)卵量顯著高于19和22℃,25~34℃之間的產(chǎn)卵量無顯著差異,說明25~34℃都是雌蟲產(chǎn)卵的適宜范圍,最大產(chǎn)卵量出現(xiàn)在28℃,達(dá)59粒/雌(表2)。在19~28℃范圍內(nèi),隨著溫度的上升,麻瘋樹柄細(xì)蛾成蟲雄性個體逐步增多,在25℃溫度下雌蟲和雄蟲平均壽命最長,分別為5.94,5.22d(表3)。溫度與雌雄成蟲壽命之間的數(shù)學(xué)關(guān)系均為二次拋物線型,據(jù)觀察,平均值擬合方程為,雌蟲:y=-0.064x2+3.427x-39.49,R2=0.972;雄蟲:y=-0.050x2+2.628x-29.42,R2=0.939。
2.1.3發(fā)育起點溫度和有效積溫
在19~34℃范圍內(nèi)麻瘋樹柄細(xì)蛾均可完成生長發(fā)育,取各溫度處理下觀察值的平均值,采用“最小二乘法”計算求得溫度T與平均發(fā)育速率V的線性回歸方程,從而得知發(fā)育起點溫度和有效積溫如表4所示。卵、幼蟲、蛹的發(fā)育起點溫度分別為8.391,6.312,8.014℃,完成1個世代的有效積溫為294.183日度,發(fā)育起點溫度為8.874℃,幼蟲期所需的有效積溫最高,為119.019日度,卵期所需的有效積溫最少,僅為60.436日度。
3討論
麻瘋樹柄細(xì)蛾以幼蟲潛葉取食為害麻瘋樹葉片,導(dǎo)致樹葉枯死脫落,嚴(yán)重影響麻瘋樹的生長發(fā)育。目前麻瘋樹柄細(xì)蛾已在我國大多數(shù)麻瘋樹人工林中大量分布,控制其種群數(shù)量增長及擴(kuò)散顯得非常重要。
對于變溫生物來說,溫度是影響其生長發(fā)育的1個重要因素,研究溫度與昆蟲生長發(fā)育參數(shù)之間的關(guān)系,能為害蟲監(jiān)測預(yù)警提供依據(jù)。本研究表明,溫度對麻瘋樹柄細(xì)蛾的生長發(fā)育有很大的影響。在19~34℃范圍內(nèi)該蟲均能完成世育,發(fā)育歷期隨著溫度的上升而縮短,34℃時,世育速率是19℃時的2.3倍,但當(dāng)溫度達(dá)到37℃時,卵不能孵化。在所設(shè)溫度中,28℃最適宜麻瘋樹柄細(xì)蛾存活,在該溫度下,幼蟲孵化率、存活率及成蟲羽化率最高,平均產(chǎn)卵量也最高達(dá)48.4粒/雌。在25~34℃范圍內(nèi),溫度對雌蟲產(chǎn)卵無顯著影響,但其平均產(chǎn)卵量(44.4粒/雌)明顯高于低溫區(qū)19~22℃間的產(chǎn)卵量(16.9粒/雌),表明25~34℃的高溫有利于麻瘋樹柄細(xì)蛾的繁殖。
本研究還通過對19~34℃麻瘋樹柄細(xì)蛾各蟲態(tài)發(fā)育歷期的觀察,明確了麻瘋樹柄細(xì)蛾的發(fā)育起點溫度為8.874℃,全世代的有效積溫為294.183日度。四川攀枝花年均溫19.4℃,大于10℃的年有效積溫在5200℃以上,因此理論上麻瘋樹柄細(xì)蛾在四川攀枝花市年發(fā)生為17代。據(jù)肖銀波等觀察[8],麻瘋樹柄細(xì)蛾在四川攀枝花全年均可發(fā)育,年發(fā)生10代以上,但2月至5月因麻瘋樹落葉而被迫越冬。本研究在室內(nèi)恒溫條件下計算出在攀枝花年發(fā)生17代,與實際林間調(diào)查結(jié)果有一定的差異,主要是因2月至5月林間麻瘋樹樹葉脫落而導(dǎo)致該蟲被迫越冬致使林間實際發(fā)生代數(shù)偏少。