兩個溫度條件下臺灣稻螟的實驗種群生命表

楊娟等

摘要：文章比較了兩個溫度下的臺灣稻螟實驗種群年齡生命表，并分析了臺灣稻螟種群的關(guān)鍵蟲期，為了解臺灣稻螟的種群特性及把握防治時機等提供依據(jù)。結(jié)果表明：27.5℃時，臺灣稻螟的卵、幼蟲、蛹、成蟲的發(fā)育歷期分別為5.64d、17.93d、6.29d、6.73d；30℃其發(fā)育歷期分別為4.76d、15.40d、5.96d、2.96d。27.5℃臺灣稻螟蛹重為0.050g（♀）和0.031g（♂），體長為11.93cm（♀）和10.43cm（♂），30℃其蛹重為0.072g（♀）和0.037g（♂），體長為13.90cm（♀）和11.77cm（♂）。研究發(fā)現(xiàn)：30℃與27.5℃相比，雖然臺灣稻螟的發(fā)育歷期變短，蛹重和體長增加，但是世代總存活率從28.57降低到17.81，種群趨勢指數(shù)從18.68降低到9.99。結(jié)論：臺灣稻螟的實驗種群存活曲線屬于Price所提出的昆蟲存活曲線中的曲線整體呈凹型，在發(fā)育早期具有較高的死亡率。臺灣稻螟的蟲期控制數(shù)表明，卵期、1齡幼蟲期是影響臺灣稻螟室內(nèi)種群變動的關(guān)鍵蟲期，此時可作為最佳防治時期。

關(guān)鍵詞：臺灣稻螟；溫度；生命表；存活曲線；關(guān)鍵蟲期

中圖分類號：S435.112+.1 文獻標識碼：A 文章編號：1003-4374（2015）04-0004-05

Life table of the laboratory population of Chilo auricilius Dudgeno at different temperatures

Yang Juan et al

（Agriculture College of Guangxi University， Nanning， Guangxi 530005， China）

Abstract： In order to understand the population characteristics and the favorable opportunity for its control， the paper compares the age specific life table of Chilo auricilius Dudgeno lab population at two temperatures and analyzes key developmental stages. The development duration of eggs， larvae， pupae and adults is 5.64d， 17.93d， 6.29d， 6.73d， respectively at 27.5℃， but it is 4.76d， 15.40d， 5.96d， 2.96d at 30℃. The pupal weight is 0.050g （♀） and 0.031g （♂） at 27.5℃， and it's 0.072g （♀） and 0.037g （♂） at 30℃. The body length is 11.93cm（♀） and 10.43cm（♂） at 27.5℃， but it's 13.90cm （♀） and 11.77cm（♂） at 30℃. The results show that at 30℃， although under shorten development process， the weight and body length of pupa is enlarger than which at 27.5℃， the overall survival rate of generations is decreased from 28.57 to 17.81， and the index of population trend （I） is drop to 9.99 from 18.68. The survival curve of laboratory population belongs to a concave curve in insect survival curve present by Price， which shows higher mortality rate in early development. Index of population control （IPC） shows the eggs and 1st instar are the key stage to affect the lab population quantity of C. auricilius， could be the optimum control periods.

Key words：Chilo auricilius；temperature；life table；survival curve；key stage

臺灣稻螟（Chilo auricilius Dudgeno），屬鱗翅目，螟蛾科。主要為害水稻，也為害甘蔗、玉米、高粱、粟等[1]。危害水稻時以幼蟲從葉鞘、葉耳處侵入后，先集中在葉鞘內(nèi)取食，形成枯梢，有的蛀入莖內(nèi)，形成枯心苗和白穗，幼蟲常轉(zhuǎn)株為害，蛀孔大，略呈方形。造成枯心、白穗及螟害節(jié)，嚴重影響水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量。由于它的幼蟲形態(tài)與二化螟極相近似，許多地區(qū)以往都將它們混同起來，影響了稻螟測報數(shù)據(jù)的科學性。目前，臺灣稻螟已分布于中國臺灣、四川、福建、廣東、廣西、云南等省區(qū)[2]，是華南和西南部分稻區(qū)發(fā)生的一種重要害蟲[3]，在南寧市每年發(fā)生面積達5333-10000hm2，一般受害率為1.0%-3.2%，高的達8.6%以上[4]。

近年來，中國南方地區(qū)水稻、甘蔗遭受臺灣稻螟為害非常嚴重。在廣西和廣東，臺灣稻螟在水稻螟蟲中所占比例超過60%，已出現(xiàn)擴散蔓延趨勢[5]。隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)濟作物栽培面積增大，其中臺灣稻螟的寄主作物如甘蔗、玉米、茭白等種植面積較廣，為臺灣稻螟的發(fā)生提供了豐富的食料條件和越冬場所，使臺灣稻螟的有效蟲源數(shù)逐漸增多[6]，同時缺乏高效對口農(nóng)藥和農(nóng)民防治技術(shù)和防治意識薄弱，也是該稻螟為害逐漸上升的原因[7，8]。臺灣稻螟的種群數(shù)量上升給寄主作物生產(chǎn)造成了潛在的威脅。有關(guān)該蟲的發(fā)生特點、重發(fā)生原因已有初步研究報道，但對其生命表的研究尚未見報道。而生命表可用于建立昆蟲種群生命系統(tǒng)數(shù)學模型，為害蟲數(shù)量測報及種群管理模型的建立提供基礎(chǔ)，也可應(yīng)用于評價各種害蟲防治措施的效果。文章組建并比較了臺灣稻螟在27.5℃和30℃時實驗種群年齡生命表，分析兩個溫度時臺灣稻螟種群的關(guān)鍵蟲期，為分析該種群數(shù)量的變動、種群特性及把握防治時機等提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

供試臺灣稻螟采自廣西大學農(nóng)學院試驗基地，并用茭白飼養(yǎng)2代，備用。

1.2 實驗方法

挑選初產(chǎn)卵塊，分別放進27.5℃和30℃，相對濕度RH=80%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)，每天早晚各觀察2次，記錄卵孵化時間。將已經(jīng)孵化出來的臺灣稻螟一齡幼蟲轉(zhuǎn)移到試管里，每管1頭，飼喂茭白條，試管底部鋪棉花并保濕。將試管放入鋁制試管架里，上邊覆蓋一層黑布。每2d更換1次茭白，更換時采取自然轉(zhuǎn)移法以防人工轉(zhuǎn)移誤傷螟蟲。自然轉(zhuǎn)移時將兩個試管水平放置，需更換的試管和裝有新鮮茭白的試管口水平對接，從裝有新鮮茭白的試管端部1/3處開始，用2cm寬的黑布條包裹舊試管，直到兩個試管的交接處，在裝有新鮮茭白的試管底部放置光源，使幼蟲自然轉(zhuǎn)移。每天8：00和20：00觀察2次幼蟲蛻皮情況和死亡情況，分別記錄蛻皮時間和死亡時間，并記錄臺灣稻螟的蟲態(tài)、死亡數(shù)、存活數(shù)及死亡原因。待化蛹后，鑒定雌雄，稱量蛹重并測量蛹長。成蟲羽化后，分別記錄羽化的雌雄成蟲數(shù)，任其自由交配產(chǎn)卵，統(tǒng)計羽化率、性比、產(chǎn)卵量等，建立種群生命表。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 特定年齡生命表的主要參數(shù)

[雌蛾×2]的lx=成蟲的lx×雌性比×2

[“正常雌蛾”×2]的lx=[雌蛾×2]的lx×平均產(chǎn)卵量/標準產(chǎn)卵量

期望卵量=[“正常雌蛾”×2]的lx/2×標準產(chǎn)卵量

種群趨勢指數(shù)I=期望卵量/上代初始卵量

世代總存活率=成蟲的lx/上代初始卵量

式中x表示蟲期，即發(fā)育階段；lx表示x期開始時的存活蟲數(shù)；標準產(chǎn)卵量是指在實際統(tǒng)計時的單雌最大產(chǎn)卵量。

1.3.2 實驗數(shù)據(jù)分析 采用SPSS19.0軟件進行T檢驗、方差分析和曲線回歸分析等進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種恒溫條件下臺灣稻螟實驗種群的發(fā)育歷期、蛹重和體長

由表1可以看出，溫度從27.5℃升高到30℃，臺灣稻螟卵的發(fā)育歷期從5.64d降低到4.76d；幼蟲期從17.93d降低到15.40d，蛹期從6.29d降低到5.96d，成蟲期從6.73d降低到2.96d。兩個恒溫處理間臺灣稻螟各蟲態(tài)的發(fā)育歷期差異顯著，溫度越高，各蟲態(tài)發(fā)育歷期越短。從表2可知，27.5℃時，臺灣稻螟雌蛹和雄蛹的體重和體長均小于30℃時的體重和體長。

2.2 兩種恒溫條件下臺灣稻螟特定年齡生命表

根據(jù)27.5℃和30℃各發(fā)育期存活率組建了臺灣稻螟實驗種群生命表（見表3）。從表中可以發(fā)現(xiàn)，27.5℃臺灣稻螟卵的存活率最低，為65.71%，幼蟲的存活率為79.13%-93.94%，存活率較高，蛹的存活率也相對較低為80.65%，種群的世代總存活率為28.57%，而真正能對下一代種群起作用的有效種群（“正常雌蛾”×2）占26.25%。30℃臺灣稻螟卵的存活率低于27.5℃，為42.81%，幼蟲的存活率為74.51%-99.15%，其中老熟幼蟲的存活率低于其他齡期幼蟲的存活率。種群的世代總存活率為17.81%，低于27.5℃的世代總存活率，而能對下一代種群起作用的有效種群（“正常雌蛾”×2）僅占6.89%，與27.5℃相比，有效種群數(shù)量降低了3.81倍。

種群趨勢指數(shù)表明次代種群數(shù)量為當代種群數(shù)量的倍數(shù)，是研究種群數(shù)量動態(tài)的一個重要指標。從表3可知，臺灣稻螟在27.5℃和30℃恒溫條件下，次代種群數(shù)量均呈增長趨勢，分別為上一世代的18.68倍和9.99倍。Morris-Watt根據(jù)特定年齡生命表提供的信息，提出了種群趨勢指數(shù)（I）數(shù)學模型，即I值可用世代內(nèi)各蟲期的存活率和繁殖力的乘積來表示：

I=S1×S2×S3×…×Sn×P♀×F×PF

式中：S1、S2、S3、Sn為生命表中各蟲期的存活率；P♀為雌蟲比率；PF為達到標準卵量的成蟲占產(chǎn)卵雌蟲總數(shù)的百分率。由上式可得，27.5℃臺灣稻螟實驗種群趨勢指數(shù)為18.69，30℃臺灣稻螟實驗種群趨勢指數(shù)為9.83，這與表3的觀察結(jié)果近似一致，表明臺灣稻螟實驗種群每一世代在27.5℃時以18倍的速度增加。在30℃時以9倍的速度增加，低于27.5℃臺灣稻螟實驗種群的增長速度。

2.3 種群存活率曲線和關(guān)鍵蟲期

將表3中兩個溫度的逐期存活率qn數(shù)據(jù)，用各種曲線模型進行擬合。兩個溫度條件下臺灣稻螟室內(nèi)種群逐期存活率擬合最好的是倒數(shù)模型，經(jīng)檢驗其模型的適合性很好（見表4）。根據(jù)表4中的模型，算得兩個溫度下臺灣稻螟逐期存活率理論值，并繪成曲線（見圖1）。從圖1看出：臺灣稻螟的實驗種群存活曲線屬于Price所提出的昆蟲存活曲線中的曲線整體呈凹型，在發(fā)育早期具有較高的死亡率。27.5℃時，卵至2齡幼蟲這一階段的死亡率已達到54.86%；而30℃時，卵到1齡幼蟲的死亡率已達到63.44%；說明從卵至1齡幼蟲階段是臺灣稻螟生命力較低的時期，是最佳的防治時間。兩個溫度中，27.5℃的臺灣稻螟存活率曲線的落點比30℃高，說明27.5℃臺灣稻螟的存活率比30℃高。

根據(jù)臺灣稻螟不同溫度下各蟲期存活率觀察結(jié)果，計算各蟲期控制數(shù)（IPC）、各蟲期死亡率K值（見表5）。從表中可以看出，27.5℃卵期、1齡幼蟲的控制指數(shù)最大（分別為1.522、1.264），30℃是卵期的控制指數(shù)最大，表明卵期和1齡幼蟲期是影響臺灣稻螟室內(nèi)種群變動的關(guān)鍵蟲期。但是溫度升高時，老熟幼蟲和蛹也會成為影響種群變動的關(guān)鍵蟲期。

3 小結(jié)與討論

溫度對昆蟲的生長發(fā)育、存活繁殖等生命活動具有重要的影響，適合的溫度范圍對昆蟲的種群繁殖最為有利。根據(jù)本實驗結(jié)果，27.5℃和30℃，臺灣稻螟均能正常完成發(fā)育。30℃與27.5℃相比，臺灣稻螟的發(fā)育歷期變短，蛹重和體長增加，但是世代總存活率從28.57降低到17.81，種群趨勢指數(shù)從18.68降低到9.99。說明27.5℃比30℃更適合臺灣稻螟的生長發(fā)育，溫度升高縮短了臺灣稻螟成蟲的發(fā)育歷期，且研究發(fā)現(xiàn)溫度高時，雄蟲羽化時間早于雌蟲，從而影響臺灣稻螟種群下一代的發(fā)生發(fā)展。

臺灣稻螟的實驗種群存活曲線屬于Price所提出的昆蟲存活曲線中的曲線整體呈凹型[9]，在發(fā)育早期具有較高的死亡率，且30℃臺灣稻螟的死亡率比27.5℃高。臺灣稻螟各蟲期控制數(shù)表明卵至1齡幼蟲期是影響臺灣稻螟室內(nèi)種群變動的關(guān)鍵蟲期。

與晝夜波動溫度相比，恒溫條件可能過高或過低的估計了臺灣稻螟的生命表參數(shù)，從而影響種群的動態(tài)檢測，今后還需進一步研究變溫、濕度、種群密度、寄主等因子對臺灣稻螟生長發(fā)育的影響，以便為臺灣稻螟的發(fā)生預測提供幫助。

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