


摘 要:采用室內飼養和室外觀察的方法對吉林地區的長翅燕蝗生活史及主要生物學特征進行了研究。結果表明:吉林地區長翅燕蝗1a發生1代,卵在土里越冬,越冬蝗卵翌年5月上旬開始孵化,5月中旬是孵化盛期,蝗蝻發育期為30~35d,每個齡期歷時6~7d,6月上旬開始羽化為成蟲,6月中旬為羽化盛期,成蟲羽化后約1周雌雄兩性開始交尾,雌雄交尾約2周以后,雌性蝗蟲開始產卵,產卵一直持續到7月末。長翅燕蝗所處的生態環境,對長翅燕蝗的各項生命活動均有重要影響。
關鍵詞:長翅燕蝗;生活史;生物學特性
中圖分類號 S433 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)16-27-03
長翅燕蝗(Eiremephilus longipemmis Shiraki)屬直翅目(Orthoptera)蝗總科(Acridoidea)斑腿蝗科(Catantopidae)燕蝗屬(Eirenephilus),是一種危害嚴重的農林害蟲。長翅燕蝗的蝗蝻體黑褐色,前胸背板略發橙色,有較淡的黑色縱帶,后足股節黑色,外側具橙色條紋,膝黑色,后足脛節黑色,基部具黃色。長翅燕蝗的成蟲體暗綠色,具黑褐色的眼后帶,后足股節頂端黑色,后足脛節黃色[1]。
長翅燕蝗在世界上主要分布于亞洲東部,在我國,長翅燕蝗主要分布于東北部,在北京、新疆、內蒙古、吉林、遼寧等地區均有分布[2-4]。長翅燕蝗對農林業造成的危害雖然沒有東亞飛蝗嚴重,但是,近幾年,長翅燕蝗在東北地區時有發生,危害情況有不斷擴大的趨勢。自2001年,長翅燕蝗在遼寧岫巖地區發生以來,危害面積及危害程度都越來越嚴重[5]。2009年夏季在內蒙古赤峰巴林左旗也發生了嚴重的草原蝗蟲害,此蝗蟲經巴林左旗農牧業局技術人員鑒定為長翅燕蝗。蟲害最嚴重的地區,蟲口密度高達800~1 000頭/m2。2011-2012年吉林省永吉市口前鎮蘭旗村,長翅燕蝗爆發成災,尤其是2012年,給農田、林木造成了嚴重的危害。在現場觀察發現,長翅燕蝗主要取食酸模、寬葉蕁麻、榆樹、楊樹等。
通過2011年以來對長翅燕蝗在吉林省吉林地區(吉林市)的爆發情況進行分析,結果表明:長翅燕蝗在吉林省的發生有逐年增加的趨勢,而且危害程度越發嚴重,這就要求我們對長翅燕蝗的發生規律及相關的生物學特征有一定程度的了解,進而對長翅燕蝗的發生做好預測、預報、預防及防治等。
以往對長翅燕蝗的生活史還沒有明確的報導,但不同地域生長的長翅燕蝗在發育時長及發生世代上略有不同。本文主要對發生在吉林省吉林市地區的長翅燕蝗的生活史及生物學特征進行了初步研究,目的是掌握吉林地區長翅燕蝗的發生規律,進而為其預測、預報及綜合防治提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 室內飼養 2011年5月從吉林省吉林市永吉縣口前鎮的長翅燕蝗發生地采集2~3齡幼蟲,帶回東北師范大學昆蟲學研究室,采用50cm×50cm×51cm的長方形養蟲籠進行飼養。在室溫、自然光、相對濕度60%~85%的條件下,每日早晚2次以新鮮的酸模喂養至成蟲產卵,收集蝗蟲卵塊置于濕潤的土壤中在4℃的冰箱中越冬保存[6]。翌年5月上旬開始觀察蝗卵的孵化情況,并觀察記錄長翅燕蝗蝗蝻期以及成蟲期的生長發育情況。
1.2 室外飼養 將采集的2~3齡的長翅燕蝗的幼蟲置于東北師范大學昆蟲研究室室外的養蟲籠內進行飼養,食物供給情況與室內飼養情況完全相同。成蟲的卵塊于籠內土壤中越冬。翌年觀察記錄蝗卵的孵化情況和各齡期蝗蝻、成蟲的生長發育情況。
1.3 野外調查 分別于2011年5~9月及2012年5~9月在長翅燕蝗發生區吉林省永吉縣口前鎮蘭旗村,進行野外調查,詳細記錄野外環境條件下長翅燕蝗整個生命周期的生長發育情況。
2 結果與分析
2.1 吉林地區長翅燕蝗的生活史 長翅燕蝗在吉林地區1a發生1代,卵在土中越冬,蝗卵于5月上旬開始孵化,5月中旬為孵化盛期,6月上旬即有成蟲出現,6月中旬達到羽化盛期。雌雄成蟲羽化后一周就開始交尾,6月下旬為交尾的盛期。交尾約2周后雌性蝗蟲開始產卵,產卵期從7月初開始一直持續到8月末,長翅燕蝗的成蟲在8月中旬開始大量死亡。長翅燕蝗的生活史見表1。
不同年份及不同的生態環境下,長翅燕蝗的生活史會出現較大的不同。有報道在遼寧岫巖地區,長翅燕蝗1a可發生2代[5]。本實驗針對吉林地區長翅燕蝗的生活史進行研究。通過室內飼養觀察及野外調查,對比室內、室外長翅燕蝗的生活史,得到的分析結果為:室內飼養的長翅燕蝗(50頭/籠)的蝗蝻期為35~43d,野外環境下自然生長的長翅燕蝗(1~3頭/m2)的蝗蝻期為30~35d。室內人工飼養的長翅燕蝗在羽化后開始交尾的時間及交尾后開始產卵的時間均長于野外環境下自然生長的長翅燕蝗。總之,本研究結果表明,長翅燕蝗生長發育的周期受其生長環境、蝗蝻密度的影響,當蟲口密度較大時,長翅燕蝗的發育速率相應地減慢。因此,根據不同的生長環境及蟲口密度,對長翅燕蝗的發生規律進行預測、預報,對于準確掌握長翅燕蝗的發生期及最佳的防治時期,及時有效地對長翅燕蝗進行防治具有重要意義。
2.2 蛻皮及羽化 長翅燕蝗一生經歷蝗卵、幼蟲、成蟲3個階段,屬于不完全變態昆蟲。直翅目昆蟲的幼蟲期又可稱為蝗蝻期。長翅燕蝗共有5個幼蟲期,一共蛻皮6次,每蛻皮一次即增加1個齡期,最后的一次蛻皮稱為羽化。長翅燕蝗在蛻皮之前基本停止攝食和運動,蛻皮時倒立懸掛在植物的莖葉上,首先由頭部開始蛻皮,沿頭部正中央的縫線向前后縱裂,然后利用重力使腹部及三對足脫離舊殼,舊殼通常保留在原來的莖葉上。整個蛻皮過程持續25min左右。剛蛻皮的蝗蝻個體體色近灰色,身體柔軟,運動和取食的能力都較弱,在這一時期,蝗蝻最容易受到天敵或是同類的攻擊,因此,剛蛻皮的蝗蝻通常在原地靜止一段時間后才開始逐步的恢復取食,并向四周活動。隨著體壁角質化的加深,體壁逐漸硬化,體色亦由灰色變為深褐色。
觀察長翅燕蝗的整個蛻皮及羽化過程發現:無論白天夜間,蛻皮均有發生,但高溫晴朗的白天蛻皮數量明顯大于潮濕的陰雨天氣。一天中均有羽化發生,但是大多發生在白天,尤其以上午羽化數量最多,而夜間羽化數量較少;陰冷潮濕的雨天羽化發生較少,甚至不發生。
2.3 長翅燕蝗各齡期蝗蝻比較 長翅燕蝗共有5個蝗蝻期,每蛻皮一次齡期增加一齡。在1~5齡中,長翅燕蝗的蝗蝻在體長、后足股節長、觸角節數、翅芽的大小及形態上均有一定差異。長翅燕蝗各齡期蝗蝻比較見表2。
節數\翅芽情況\1齡\4.86\2.86\11~12\翅芽幾乎沒有或剛出現\2齡\7.62\4.21\15~16\翅芽較明顯,尖端指向下方\3齡\9.64\6.05\18~19\翅芽較2齡更大,兩翅芽尖端均指向后下方\4齡\11.62\7.91\22\翅芽后翻,后翅芽蓋住前翅芽,位于內側的前翅芽明顯短于后翅芽\5齡\16.73\11.72\24\位于內側的前翅芽不短于或稍短于后翅芽\]
長翅燕蝗的蝗蝻在不同齡期具有不同的特征,掌握這些特征,有利于準確的判斷長翅燕蝗蝗蝻的發育階段。長翅燕蝗在蝗蝻時期活動能力、取食能力以及抵抗能力均較弱,尤其是低齡蝻(1~3齡)。準確掌握蝗蝻的齡期,在低齡蝻時期對蝗蟲進行防治效果最佳[7-8]。
2.4 光照對長翅燕蝗羽化速率的影響 2011年6月初將發育期相同的5齡蝗蝻隨機分組,于實驗室內背光和向光2種條件下飼養觀察研究,其他飼養條件相同。14d后統計2種實驗條件下長翅燕蝗5齡蝗蝻的羽化情況,詳細情況如表3所示。實驗結果表明:室內背光條件下的總羽化率為30%,室內向光條件下的總羽化率為37%,光照可以提高長翅燕蝗的羽化率。而相同飼養條件下,雄性的發育速率較快,雄性先于雌性約2d羽化。
2.5 成蟲交尾和產卵 長翅燕蝗在羽化約7d后開始性成熟,隨后雌雄兩性開始進行抱對交尾。長翅燕蝗的抱持行為持續時間通常為0.4~3h。直翅目的抱持行為在東亞飛蝗中研究的較為深入,羅祖玉等對東亞飛蝗的抱持動作在生理上的效應進行研究發現:雄性蝗蟲的抱持行為對于雌性蝗蟲的卵巢發育有重要影響,進而促使雌性蝗蟲正常產卵[9]。
2.6 蝗卵的特性 長翅燕蝗的蝗卵卵粒為圓柱形,中部稍微彎曲,較粗,兩端逐漸變細,頂端圓形。初產卵時卵粒為橙黃色,顏色較深。經測定,剛產下的長翅燕蝗的卵粒大大小為(4.10~4.53)mm×(1.19~1.31)mm,長約為寬的3.4倍。每粒蝗卵重4.8~6.3mg。實驗觀察表明,蝗卵在發育的過程中,長度與寬度均有一定程度的發育。
3 結論
(1)吉林地區的長翅燕蝗1a發生1代,以卵在土壤中越冬。生態環境對長翅燕蝗的生命周期有重要的影響。長翅燕蝗主要取食酸模、寬葉蕁麻、楓樹、楊樹、榆樹(下轉44頁)(上接28頁)等植物,在吉林地區有較適宜長翅燕蝗存活的生態環境,遇到氣候條件適宜的年份,長翅燕蝗容易爆發成災。
(2)長翅燕蝗各齡期蝗蝻具有不同形態特征,準確掌握長翅燕蝗的發育齡期,盡量在低齡期階段進行防治,其效果更佳。
(3)研究不同光照條件對5齡蝗蝻羽化的影響,結果表明:光照可以影響長翅燕蝗的羽化率,充足的光照有利于長翅燕蝗的蛻皮羽化行為。在相同光照條件下,雄性蝗蝻的羽化率高于雌性蝗蝻。本研究也驗證了李敏等[]10-11]的研究結論。因此,掌握長翅燕蝗發生區的光照強度及光照周期情況,對于進一步掌握長翅燕蝗的生長發育及繁殖情況,以及準確的預測、預報等都具有重要的意義。
參考文獻
[1]任炳忠.東北蝗蟲志[M].長春:吉林科學技術出版社,2001:25-26.
[2]婁杰,張鐵利,曹鳳新,等.桓仁地區森林昆蟲資源調查研究[J].遼寧林業科技,2007(3):22-25.
[3]高文韜,黃云峰,孟慶繁,等.吉林地區蝗蟲資源調查[J].安徽農業科學,2007,35(10):3 043-3 053.
[4]趙卓,于艷萍,任炳忠.吉林省四平郊區蝗蟲群落組成及其時間動態研究[J].吉林農業大學學報,2004,26(3):267-271.
[5]許彪,朱強,邢星.長翅燕蝗發生與防治初報[J].遼寧農業科學,2005(6):45-46.
[6]馮晉生.蝗蟲的人工飼養[J].生物學通報,2000,35(9):43.
[7]任炳忠.松嫩草原蝗蟲的生物·生態學[M].長春:吉林科學技術出版社,2002:19-23.
[8]任炳忠,楊鳳清.吉林省蝗蟲的區域分布特征[J].東北師大學報:自然科學版,1993(4):54-58.
[9]羅祖玉,郭郛.東亞飛蝗生殖的研究:抱持動作在生理上的效應[J].昆蟲學報,1962,11(3):217-222.
[10]李敏,呂耀星,王雪松,等.東北地區亞洲飛蝗的生物學特征[J].吉林農業大學學報,2012,34(1):37-41.
[11]李敏.吉林亞洲飛蝗生物學特性與發生區生態環境特征研究[D].長春:東北師范大學,2012. (責編:施婷婷)