斑翅康癭蚊的發育起點溫度和有效積溫研究

周 慧, 汪興鑒, 韓 松, 陳施明, 林明光*

(1. 海南出入境檢驗檢疫局, 海口 570311; 2. 海南大學環境與植物保護學院,?？?570228; 3. 中國科學院動物研究所,北京 100101)

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斑翅康癭蚊的發育起點溫度和有效積溫研究

周 慧1,2, 汪興鑒1,3, 韓 松1, 陳施明1, 林明光1*

(1. 海南出入境檢驗檢疫局, ?？?570311; 2. 海南大學環境與植物保護學院,海口 570228; 3. 中國科學院動物研究所,北京 100101)

在5個不同恒溫條件下,觀察和測定了斑翅康癭蚊各蟲態的發育歷期及溫度對該害蟲生長發育的影響。結果顯示,在18～30 ℃范圍內,其卵、幼蟲、蛹、成蟲和全世代的發育起點溫度分別為2.96、6.82、6.27、3.60 和6.07 ℃,有效積溫分別為32.15、80.67、266.85、28.51和406.57日·度。利用線性日·度模型擬合的方法,對溫度與斑翅康癭蚊發育速率的關系進行檢驗與分析,結果表明,在試驗溫度范圍內,r均大于94%,其擬合相關性顯著(P<0.05)。根據海南省文昌市、東方市、樂東縣和三亞市的年平均氣溫及年度總積溫等氣象資料,預測康癭蚊在上述4個市(縣)的年發生代數分別約為16、16～17、17和17代。

斑翅康癭蚊; 發育起點溫度; 有效積溫; 海南

斑翅康癭蚊(ContariniamaculipennisFelt)隸屬于雙翅目(Diptera)癭蚊科(Cecidomyiidae)康癭蚊屬(Contarinia),原產于東南亞,是一種為害花卉和蔬菜作物的多食性害蟲[1-6]。由于斑翅康癭蚊已在一些國家和地區對多種寄主植物造成嚴重危害及重大損失,日本、美國、韓國等國家已將斑翅康癭蚊列為進境檢疫性有害生物。風險分析表明,斑翅康癭蚊有隨石斛蘭切花和植株傳入我國并在南方省區定居為害的可能性,故有必要將其列為檢疫性害蟲[7]。2008年8月云南出入境檢驗檢疫局曾從泰國進口的石斛蘭花上檢出和截獲該害蟲[8]。2010年3月筆者首次在海南省三亞市蘭花上發現斑翅康癭蚊,短短的幾年中該蟲已對海南的三亞、樂東、東方和文昌4個市(縣)的石斛蘭造成了重大危害,嚴重影響了蘭花的觀賞、經濟價值和當地花卉產業的發展。鑒于目前國內外尚未見關于斑翅康癭蚊生長發育等方面的報道,筆者于2012-2013年開展了該害蟲的發育起點溫度和有效積溫研究,為科學制定其防控措施提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源和設備條件

1.1.1 供試蟲源

斑翅康癭蚊的卵和幼蟲采自海南省文昌和三亞蘭花種植基地的受害石斛蘭花苞,經室內溫度25～26 ℃,相對濕度75%～80%和光照L∥D=10 h∥14 h條件下培養,獲取一定數量各蟲態供試蟲源,備用。

1.1.2 設備條件

人工氣候箱(型號：MLR-352H,靈敏度±0.5 ℃,日本三洋公司生產),本試驗設18、21、24、27、30 ℃ 5個溫度處理,相對濕度75%±5%,光照L∥D=12 h∥12 h;體視顯微鏡(型號：SteREO Discovery V20,德國蔡司公司生產);溫濕度計、指形管和培養皿等。

1.2 試驗方法

在體視顯微鏡下觀察斑翅康癭蚊各蟲態并計數,取鮮嫩花苞上新產的卵20粒和花苞內初孵幼蟲20頭,連同花苞分別放入鋪有濕潤吸水紙的培養皿內;同時取老熟幼蟲(具彈跳習性)、剛化的蛹和即將羽化的深褐色蛹各20頭分放于相同的培養皿內。然后將上述培養皿置于已設定溫濕度和光照的人工氣候箱內進行培養,每一溫度處理設3個重復,每日08:00、14:00和20:00各觀察記錄發育進度1次。各蟲態發育歷期用加權平均法進行計算(成蟲歷期為非補充營養情況下的壽命)。

1.3 數據計算及模型擬合分析

1.3.1 發育起點溫度和有效積溫的計算

根據有效積溫法則和最小二乘法原理[9-11],在試驗測得不同溫度下斑翅康癭蚊各蟲態發育歷期的基礎上,計算其平均發育歷期(N),并換算成平均發育速率(V),求得其發育起點溫度(C)和有效積溫(K)。再按線性回歸公式分別求得發育起點溫度的標準差(Sc)和有效積溫的標準差(SK),相關計算公式如下：

其中,n為試驗處理組數,N為不同溫度下各蟲態發育歷期(d),V為發育速率,T是各蟲態發育歷期的試驗溫度(℃),T′為溫度理論值,C為各蟲態發育起點溫度(℃),Sc為發育起點溫度的標準差,K為有效積溫(日·度),SK為有效積溫的標準差。

1.3.2 線性日·度模型分析

采用線性日·度模型擬合的方法[9-11],對溫度(T)與發育速率(V)之間的關系進行檢驗與分析,相關公式如下：

其中,V為發育速率;T為試驗溫度(℃);C為發育起點溫度(℃);K為有效積溫(日· 度)。

2 結果與分析

2.1 溫度對斑翅康癭蚊發育歷期的影響

試驗結果(表1)顯示,在18～30 ℃范圍內,斑翅康癭蚊的卵、幼蟲、蛹、成蟲和全世代的發育歷期分別為1.19～2.04、3.39～7.42、9.25～22.05、1.09～1.98 d與14.91～33.49 d。不同處理溫度條件下,各蟲態和全世代的發育歷期隨著溫度的升高而縮短,彼此差異顯著(P<0.05)。 幼蟲、蛹和全世代在30 ℃的發育歷期比18 ℃時分別減少4.03、12.8 d與18.58 d。在試驗溫度范圍內,斑翅康癭蚊各蟲態的發育速率與溫度密切相關(相關系數r>94%),隨著溫度的升高發育速率加快,其線性關系顯著(表2),這表明溫度是影響斑翅康癭蚊發育的主要因素之一。

表1 不同溫度條件下斑翅康癭蚊的發育歷期1)

1) 表中數據為平均值±標準誤(M±SE),數據后不同英文小寫字母表示在0.05水平差異顯著。

Data in the table are mean±SE; different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level.

表2 斑翅康癭蚊發育速率(V)與溫度(T)的線性回歸方程與相關系數1)

1) 表中V和T分別代表發育速率與溫度,*表明線性關系顯著(P<0.05),**表明線性關系極顯著(P<0.01)。

VandTin the table indicate developmental rate and temperature, respectively.*indicates significant linear relationship,**indicates extremely significant linear relationship.

2.2 斑翅康癭蚊各蟲態的發育起點溫度和有效積溫

研究結果(表3)顯示,斑翅康癭蚊各蟲態的發育起點溫度都較低,其中以卵和成蟲的最低,分別為2.96、3.60 ℃;幼蟲、蛹和全世代的發育起點溫度較高,分別為6.83、6.27、6.07 ℃。同樣,有效積溫以卵和成蟲的最少,分別為32.15、28.51日·度;幼蟲和蛹的有效積溫較多,分別為80.67、266.85日·度,約占全世代積溫(406.57日·度)的19.8%與65.6%。

斑翅康癭蚊各蟲態發育歷期及相關有效積溫間的差異,基本反映了該害蟲在海南以石斛蘭為主要寄主的生活周期中各發育階段的發生概況,其中,幼蟲自卵孵化后隨即進入石斛蘭花苞中取食為害,其發生為害的時間大致與海南石斛蘭花苞的生長期相吻合。

表3 斑翅康癭蚊各蟲態發育起點溫度和有效積溫1)

1) 表中Sc和SK分別為發育起點溫度與有效積溫的標準差。ScandSKin the table indicate standard deviation of developmental threshold temperature and effective accumulated temperature, respectively.

2.3 線性日·度模型分析

基于表1和表3中的有關試驗數據,采用線性日·度模型進行擬合,得出模型方程式(表4)。其結果表明,在試驗溫度范圍內,該害蟲的各蟲態發育速率隨著溫度的升高而加快,相關系數r均大于94%,其擬合相關性顯著(P<0.05)。

表4 利用線性日·度模型擬合分析溫度與斑翅康癭蚊發育的關系

3 討論

海南地處熱帶北緣,屬熱帶季風氣候,年平均氣溫22～26 ℃,最冷的1-2月份溫度仍達16～21 ℃,遠高于斑翅康癭蚊各蟲態的發育起點溫度,因而該害蟲在海南可周年發生,其種群發生動態和主要發生為害期隨島內季節性氣溫及其寄主石斛蘭生育期的變化而有所變動。本試驗測得斑翅康癭蚊完成一個世代所需的有效積溫為406.57日·度,基于有效積溫法測,根據目前斑翅康癭蚊在島內由北向南主要發生分布地的年平均氣溫和年度總積溫等氣象資料,預測該害蟲在海南的文昌市、東方市、樂東縣和三亞市的年發生代數分別為16、16～17、17和17代。有關斑翅康癭蚊在島內各地的實際年發生代數及為害情況等尚待進一步調查。

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(責任編輯：田 喆)

Threshold temperature and effective accumulated temperature ofContariniamaculipennis

Zhou Hui1,2, Wang Xingjian1,3, Han Song1, Chen Shiming1, Lin Mingguang1

(1. Hainan Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Haikou 570311, China; 2. College of Environmental and Plant Protection, Hainan University, Haikou 570228, China; 3. Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)

The durations of different growth stages ofContariniamaculipennisFelt (Diptera: Cecidomyiidae) and the effects of temperature on development of the pest were investigated and determined at 5 constant temperatures. The results showed that, in the temperature range from 18 to 30 ℃, the threshold temperatures of egg, larva, pupa, adult and whole generation of the pest were 2.96, 6.82,6.27, 3.60 and 6.07 ℃, respectively; and their effective accumulated temperatures were 32.15, 80.67, 266.85, 28.5 and 406.57 degree-day, respectively. The relationship between temperature (T) and the growth rate (V) ofC.maculipenniswas examined and analyzed by using the method of linear model fitting. The results indicated thatrwas more than 94% and the relation betweenVandTwas significant (P<0.05) in the tested temperature range. According to meteorological data of annual average temperature and annual total accumulated temperature in Wenchang City, Dongfang City, Ledong County and Sanya City in Hainan Province, 16, 16-17,17 and 17 generations per year may occur in these regions, respectively.

Contariniamaculipennis; threshold temperature; effective accumulated temperature; Hainan

2014-05-09

2014-08-11

海南省科技成果示范推廣專項(CGTG20100004,CGSF2011002);海南省自然科學基金項目(314175)

S 436

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.03.013

* 通信作者 E-mail: linmingguang@yahoo.com