花絨寄甲有效積溫測定方法比較

李萬明

(安康學院， 陜西 安康 725000)

花絨寄甲DastarcushelophoroidesFairmaire是林木蛀干害蟲天牛的重要天敵，飼養花絨寄甲的技術能夠在預定的時間內繁育出該天敵、以滿足防治天牛的需要。要在設定的時間內經過花絨寄甲卵、幼蟲和蛹繁殖出成蟲，必須利用各發育階段的有效積溫控制發育溫度和時間，但花絨寄甲的有效積溫研究很不充分，各種方法計算的有效積溫和發育起點溫度差別較大，為能相對準確的計算花絨寄甲有效積溫和發育起點溫度[1]，筆者對恒溫條件下和自然變溫條件下測定數據用四種方法進行比較[2]，現將研究結果總結如下。

1 材料與方法

1.1 飼養與測定

1.1.1 飼料寄主[3][9]2018年9-12月，采集松墨天牛伐除木蛀道中3～5齡松墨天牛幼蟲，飼養在馬尾松人工蛀道中做為飼料寄主。寄主蠶蛹采集自陜西省蠶桑重點實驗室健康的制種蠶蛹。花絨寄甲成蟲：由西北農林科技大學森林昆蟲實驗室提供。

花絨寄甲飼養[4]：收集花絨寄甲成蟲，在設定的恒溫條件下進行飼養。將恒溫光照培養箱溫度設置為溫度間隔2-3℃多個溫度梯度，光照周期設置為光/暗=11h/13h條件恒溫飼養。

1.1.2 恒溫發育歷期的測定[5]

卵：將花絨寄甲成蟲同日齡卵制成卵卡，每組卡按 100粒卵，共8組，置于保濕的特制飼養盒內，置18℃、 20℃、22℃、24℃、26℃、28℃和30℃七個溫度梯度下培養。每日定時觀察、記錄孵化出的幼蟲數量。歷期數據測定單位為小時，折合成天數，以保證歷期數據精確。

幼蟲：借助解剖鏡獲得的花絨寄甲同日齡卵。選取同日齡初孵幼蟲接種在寄主蠶蛹上，每頭蠶蛹接種花絨寄甲幼蟲4頭左右。然后，將接種了花絨寄甲的蠶蛹(天牛蛹)置于U形試管中，用滅菌棉球塞口，放回原設定溫度下繼續飼養。每日分六個時段間隔四小時觀察記錄歷期時數，記錄幼蟲開始結繭的幼蟲數量。

寧波東亞儀器有限公司智能型DNR-1型人工氣候室參數為：光照強度500～700k；培養箱溫度變化幅度±0.5℃。將成蟲置于用鈍器擠壓馬尾松刨花片后形成的刻槽內，待成蟲產卵后，每天置放在解剖鏡下觀察孵化情況。記載卵的數量及歷期，歷期精確到小時，后折合成天數；

蛹：幼蟲結繭后將蛹繭從U形管中取出，采集同齡期繭蛹80頭左右，置于刻有人工刻槽模擬隧道內，放在人工氣候箱和恒溫箱內。放回原設定溫度下繼續飼養，使其發育。每日定時觀察繭蛹，記錄羽化成蟲的數量和蛹的發育歷期。

成蟲：將適量馬尾松木屑置于玻璃養蟲缸內，每缸配對飼養不同齡期松褐天牛幼蟲15頭及花絨堅甲雌雄成蟲2頭。觀察并記錄成蟲產卵前期發育歷期，每個溫度處理飼養45頭各蟲態個體數為一樣本單位。記錄花絨堅甲成蟲產卵時間及死亡時間，統計100頭成蟲產卵數及成蟲壽命。

1.2 四種測定方法[6]比較

2019年4月10日開始，逐日統計日均溫。待日均溫16℃以上時，將經提前冷藏好的花絨寄甲卵卡取出，以恒溫測定數據做參考，設定自然變溫測定試驗溫度。依次測定花絨寄甲卵、幼蟲、繭蛹和成蟲(產卵前期)的歷期。考慮測定過程中各蟲態的自然死亡情況，各蟲態蟲數只統計完成該蟲態昆蟲數量。由于成蟲產卵后的壽命差異很大，因此未測定花絨寄甲產卵后的發育歷期。歷期數據測定單位為小時，折合成天數，以保證歷期數據精確.變溫測定數據分別用4種方法算出發育起點溫度、有效積溫和標準差。

1.2.1 最小二乘方法測定 根據有效積溫法則K=N(T—C)，將自然變溫條件下獲得的試驗數據代人積溫法則公式，得起點溫度C、有效積溫和標準誤差[7]。

1.2.2 最小變異系數法測定[8]把最小二乘方法算得的發育起點溫度做參考，結合恒溫條件下的測定結果設定，用下列公式計算花絨寄甲各蟲態在自然變溫條件下的變異系數c．

1.2.3 直線回歸法測定 根據有效積溫法則可知T=C+K/N，令V=1/N，將試驗數據所得的V和T做主從變量，用直線回歸法求出發育起點溫度C、有效積溫K和樣本標準差s2，并求出相關系數。

1.2.4 直接最優法 建立目標函數[8]，以恒溫測定數據為理論值，以變溫測定數據為實際值。比較有效積溫和發育起點溫度理論值與實際值的誤差并使差異最小，用下列公式計算有效積溫和發育起點溫度：

1.2.5 年發生代數預測 用自然變溫條件測定的數據和結果驗證恒溫條件下根據K=N(T—c)方法求得的發育起點溫度c和有效積溫K。根據花絨寄甲的全世代發育起點溫度C和有效積溫K數據，結合安康市歷史氣象資料，推算花絨寄甲在安康的理論年發生代數。

2 結果與分析

2.1 發育歷期

花絨寄甲各蟲態發育歷期 測定結果表明:溫度間隔2℃，設置8個不同溫度下飼養花絨寄甲，各發育階段的歷期如表1所示。

表1 恒溫條件下花絨寄甲發育歷期 (陜西安康 2018)

2．2 有效積溫模型[2]

經計算，不同恒溫條件下花絨寄甲發育起點溫度與有效積溫的模型如表2所示。

表2 花絨寄甲各蟲態的發育起點溫度和有效積溫及其歷期預測模型 (2018)

為確定各種方法的計算結果是否一致以及各算法之間誤差的大小，必須在自然變溫條件下對每個蟲態進行測算。一方面可對四種算法獲得的發育起點溫度和有效積溫的參數進行比較。另一方面，自然變溫條件下獲得的各蟲態發育起點溫度和有效積溫數據還可驗證恒溫測定數據的準確性。

經研究發現，各計算方法所得結果有所不同，但試驗結果無顯著性差異。這表明用這幾種方法計算所得發育起點和有效積溫均在誤差允許的范圍內。

2.3 自然變溫條件下歷期測定

將在自然變溫條件下獲得的各蟲態發育歷期數據統計匯總。發育歷期全部精確到小時后折算成天數進行計算[1][10]。自然變溫測定見表3。花絨寄甲各蟲態的發育起點溫度(℃)和有效積溫(日度)分別用四種方法進行計算，結果如表4所示。

表3 自然變溫條件下花絨寄甲各蟲態發育歷期 (陜西安康 2019)

表4 四種算法測定的花絨寄甲發育起點(C)和有效積溫(K) (陜西安康 2019)

2.4 預測與世代推定

由恒溫法測定的花絨寄甲全世代發育起點溫度為12.38℃，全世代有效積溫867.75日度。安康地區歷史資料顯示陜南安康地區全年日均溫為15～17℃，全年大于16℃的有效溫度積累為1 320日度，由此推斷花絨寄甲在安康地區年可發生1.52代。這一理論值與自然變溫條件的測定結果完全吻合。也與安康地區松墨天牛的發生世代數同步，即花絨寄甲與松墨天牛在陜南安康地區均是一年一代和一年兩代的相互重疊混合世代[1][12]。

3 問題與討論

(1)研究發現:自然變溫條件下花絨寄甲卵期平均6.6d;幼蟲歷期平均12.3d;繭蛹期歷期平均20.8d;成蟲產卵前期歷期平均12.4d.花絨寄甲卵的發育起點溫度為14.31℃，有效積溫61.61日度。幼蟲發育起點溫度13.46℃，有效積溫73.88日度。繭蛹發育起點溫度9.18℃，有效積溫307.3日度。成蟲產卵前期發育起點溫度9.98℃，有效積溫118.8日度。

(2)將花絨寄甲自然變溫條件下的測定結果用四種方法分析比較[11],發現直線回歸法的測算誤差最大，這是由于直線回歸對數據處理簡單直接，或者兩者之間并非簡單的直線關系，因而造成樣本標準差加大。由于在進行最小變異系數法測算時，部分蟲態的發育起點溫度未采用組內均值，而是昆蟲個體的發育歷期和日均溫。所以最小變異系數法標準差略低于直線回歸法測定結果。最優法和最小二乘法兩種方法測定結果最為接近，各蟲態發育起點溫度與有效積溫與不同恒溫條件下的測定基本吻合。如果整個昆蟲的生長發育符合邏輯斯蒂曲線時，卵期和成蟲產卵后期似乎不應呈現簡單的直線關系，而應該呈現某種可轉化為直線回歸關系的曲線關系[12]。因此卵期與成蟲期有效積溫與發育起點溫度之間的關系應通過曲線的擬合做進一步研究探討。

(3)在昆蟲的發育起點溫度和有效積溫測定中，由于自然變溫條件下環境溫度對昆蟲的生長發育速率影響變化大[13]，本測定中為了減少誤差，將昆蟲的自然變溫條件下歷期精確到小時，在折算成天數，較少了系統誤差。因此應該在測定有效積溫時繼續探索昆蟲單養、群組多養及標記的方法，以獲得更為精確的測定數據。