溫度對夾竹桃蚜實驗種群生命表參數的影響

陳博，魯蒙，李曉宇，梁宏合，江慶生，焦曉國

（1.湖北生物資源綠色轉化協同創(chuàng)新中心，湖北大學生命科學學院，湖北 武漢 430062；2.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西 南寧 530002；3.湖北荊州農業(yè)科學院，湖北 荊州 434000）①

0 引言

夾竹桃Neriumindicum植株枝葉繁茂，四季常青.同時其具有耐旱、耐瘠薄等特征，在全國廣為種植；并且其適應性強，耐煙塵、灰塵、汽車等排放的有毒氣體，因此其具備綠化和防污的雙重功能.加之其對溫度適應性強，是城市綠化必不可少的樹種之一，常植于馬路邊、公園、綠地等處［1].

夾竹桃雖病蟲害發(fā)生較少，但在春秋兩季常伴有夾竹桃蚜Aphisnerii的危害.夾竹桃是夾竹桃蚜唯一寄主，夾竹桃蚜危害嚴重時直接導致植株頂端卷曲，甚至死亡.同時夾竹桃蚜分泌的蜜露易引起煤污病的發(fā)生，不僅影響植株的正常生長，還嚴重影響觀賞效果.目前，已有學者對夾竹桃蚜的化學防治進行了初步研究.如徐紹清等［1]采用內吸性殺蟲劑蚍蟲啉對夾竹桃蚜的防效進行了實驗.和玉華等［2]采用乙醇浸漬法提取高阿丁楓、紫莖澤蘭、膏桐、辣蓼、竹柏5種植物的提取物，在室內測定了5種植物提取物對夾竹桃蚜的忌避作用；發(fā)現高阿丁楓、紫莖澤蘭和竹柏提取物對夾竹桃蚜的忌避率都超過50%，植物提取物可望為夾竹桃蚜的無公害防治提供借鑒.趙琴等［3]進行了草蛉對夾竹桃蚜的捕食功能反應研究，發(fā)現草蛉是一類非常具有應用前景的控制夾竹桃蚜捕食性天敵.

雖然已有學者對夾竹桃蚜的化學防治和生物防治進行了初步研究［1-3]，相反對夾竹桃蚜生物學和生態(tài)學研究甚少.我們觀察發(fā)現，夾竹桃蚜在春秋兩季發(fā)生嚴重，但在炎熱的夏季和寒冷的冬季不見危害；同時，在危害嚴重的季節(jié)經?？吹狡跋x成蟲、瓢蟲、草蛉和食蚜蠅等天敵的幼蟲捕食夾竹桃蚜（未發(fā)表數據）.

本研究擬開展以活體夾竹桃植株為材料，進行夾竹桃蚜在室內不同溫度下存活曲線和生命表各參數的比較研究，1）為夾竹桃蚜種群監(jiān)測提供依據，2）為采用夾竹桃蚜人工大規(guī)模擴繁飼養(yǎng)捕食性天敵昆蟲，如瓢蟲、草蛉和食蚜蠅提供資料.

1 材料與方法

1.1 寄主植物的準備在實驗前兩個月，用剪刀從夾竹桃植株上剪取1～2年生的小枝條，把葉子去掉部分.然后把植株底端插入盛有純凈水的玻璃試管（直徑5 cm，高12 cm）中，放入25℃、白天13 h光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，讓夾竹桃枝條生根.待夾竹桃枝條生根后，用細沙覆蓋生根的枝條，固定.然后注意澆水保濕，存活的夾竹桃植株備用.實驗前把植株上的夾竹桃蚜全部去除.

1.2 供試蟲源夾竹桃蚜成蟲直接采自武漢市武昌區(qū)友誼大道路邊夾竹桃上.

1.3 試驗方法把采集的夾竹桃成蚜用毛筆輕挑到室內培養(yǎng)的夾竹桃嫩尖上，每株枝條上轉接5～10頭健康的夾竹桃成蚜，共計轉接20個枝條，然后把帶有枝條的試管放入25℃培養(yǎng)箱中.第二天早上，把夾竹桃嫩尖上的成蚜去除.依次計算每株枝條上的若蚜數，標記.然后把計有初生若蚜數的試管隨機分配到15、20、25和30℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每溫度5個試管.以后每天早上8：00依次觀察計數每溫度下每試管夾竹桃枝條上初生的若蚜數.在高溫下，夾竹桃蚜發(fā)育快.5 d后注意25和30℃培養(yǎng)箱中是否有初生若蚜出現.一旦若蚜出現，每天記載每溫度下每管中夾竹桃枝條上初生若蚜數，然后及時把初生若蚜全部去除，直至不同溫度下所有夾竹桃枝條上成蚜全部死亡.

1.4 數據處理夾竹桃蚜存活曲線分為3型：Ⅰ型存活曲線，夾竹桃蚜在生理壽命前有少量死亡；Ⅱ型存活曲線，各年齡死亡率相等；Ⅲ型存活曲線，幼年期死亡率高［4].

根據實驗數據組建夾竹桃蚜實驗種群在不同溫度下生命表，計算平均世代時間（T）、瞬時增長率（r）、周限增長率（λ）和凈增殖率（R0）.計算公式如下：T=∑lxmxx/R0，r=lnR0/T，λ=er，R0=∑lxmxx，其中x表示蚜蟲的齡期，lx表示x齡期的存活率，mx表示x齡期每成蚜所產若蚜數［4].

2 結果與分析

夾竹桃蚜在不同溫度下存活曲線見圖1.夾竹桃蚜在15℃（圖1a）低溫下存活曲線呈Ⅱ型，每個齡期存活率基本一致.相反夾竹桃蚜存活曲線在其他3個溫度（圖1b、1c和1d）下都呈Ⅰ型，可見夾竹桃蚜在20、25和30℃大多數都能活到生理壽命.

夾竹桃蚜在不同溫度下生命表參數見圖2.夾竹桃蚜的平均世代時間隨溫度的升高而縮短（圖2a）.夾竹桃蚜瞬時增長率（圖2b）和周限增長率（圖2c）變化趨勢基本一致，在20℃最高，其次25℃，再次為30℃，最低為15℃.夾竹桃蚜凈增殖率（圖2d）在20℃最高，其次25℃，再次為15℃，最低為30℃.可見20℃是飼養(yǎng)夾竹桃蚜的最適溫度.

圖1 夾竹桃蚜在不同溫度下存活曲線（a：15℃；b：20℃；c：25℃；d：30℃）

圖2 溫度對夾竹桃蚜生命表參數世代時間（a）、瞬時增長率（b）、周限增長率（c）和凈增值率（d）的影響

3 討論

溫度和寄主植物是影響植食性害蟲生長、發(fā)育和存活的兩個重要生態(tài)因子［5-9].我們當前研究結果表明，夾竹桃蚜在15℃條件下存活曲線呈Ⅱ型，每個齡期存活率基本一致，可見15℃是夾竹桃蚜脅迫溫度，不適宜種群增長.相反夾竹桃蚜存活曲線在其他3個溫度下都呈Ⅰ型，顯而易見夾竹桃蚜在20、25和30℃大多數都能活到生理壽命.

同時，夾竹桃蚜世代時間隨溫度升高而降低，這與桃蚜Myzuspersicae和馬鈴薯長管蚜Macrosiphum euphorbiae的變化一致［5].同時我們發(fā)現夾竹桃蚜瞬時增長率、周限增長率和凈增殖率在20℃最高，溫度過高或過低都限制夾竹桃蚜種群的增長.我們當前的研究結果與野外觀察一致.我們野外觀察發(fā)現，夾竹桃蚜在春秋兩季發(fā)生嚴重，但在炎熱的夏季和寒冷的冬季不見危害.

雖然夾竹桃蚜凈增殖率在20℃最高，達9.17，但也遠遠低于在同一溫度下桃蚜M.persicae的73.75和馬鈴薯長管蚜M.euphorbiae的48.94［5]，可見夾竹桃對夾竹桃蚜適合度有一定限制，雖然夾竹桃是夾竹桃蚜的唯一寄主.夾竹桃對夾竹桃蚜增殖潛力的限制作用可能與下述原因有關.一是夾竹桃營養(yǎng)物質不太適合夾竹桃蚜的需求，已有研究者發(fā)現不同寄主植物對瓜蚜的種群增殖潛力有顯著影響［6-8].二是可能夾竹桃體內的生物堿含量過高有關.夾竹桃體內生物堿對絕大多數動物有毒.同時，先前研究通常采用離體葉蝶法飼養(yǎng)蚜蟲［5-9]，考慮到離體葉片容易失水和腐爛，獲得的參數值可能偏小，不能反映真實的情況.但夾竹桃四季常綠，能耐高溫和低溫，便于飼養(yǎng)和栽培，采用夾竹桃活體植株飼養(yǎng)夾竹桃蚜潛力巨大.我們當前研究表明，即使提供純水就可以使夾竹桃枝條生根.

同時，在夾竹桃蚜大發(fā)生的季節(jié)，我們經常看到瓢蟲成蟲、瓢蟲、草蛉和食蚜蠅等天敵的幼蟲捕食夾竹桃蚜（未發(fā)表數據）.采用夾竹桃蚜擴繁上述天敵昆蟲具有一定前景.于華利等［10]探討采用夾竹桃蚜飼養(yǎng)六斑月瓢蟲獲得成功，六斑月瓢蟲以4.56倍的速度增長.以夾竹桃蚜為獵物，對常見昆蟲天敵，如瓢蟲、草蛉和食蚜蠅的擴繁效率需要進一步研究.該研究可望為農業(yè)害蟲的生物防治提供大量天敵資源，有一定經濟和生態(tài)效益.

［1]徐紹清，周和鋒，周勤明.2.5%吡蟲啉WP防治花葉夾竹桃蚜蟲試驗初報［J].安徽農學通報，2012，18（14）：133.

［2]和玉華，和潤喜，鄭學慧，等.植物提取物對夾竹桃蚜的忌避作用［J].湖北農業(yè)科學，2009，48（6）：1396-1397.

［3]趙琴，陳婧，劉鳳想，等.草蛉對桃蚜和夾竹桃蚜的捕食作用研究［J].環(huán)境昆蟲學報，2008，30（3）：220-223.

［4]李博.生態(tài)學［M].北京：高等教育出版社，2000.

［5]周曉榕，卜慶國，龐保平.溫度對桃蚜和馬鈴薯長管蚜實驗種群生命表參數的影響［J].昆蟲學報，2014，57（7）：837-843.

［6]李艷艷，周曉榕，龐保平，等.寄主植物對瓜蚜實驗種群生命表參數的影響［J].應用生態(tài)學報，2013，24（5）：1435-1438.

［7]周瓊，梁廣文，岑伊靜.溫度和寄主植物對瓜蚜實驗種群增長的影響［J].華南農業(yè)大學學報，2002，23（1）：31-35.

［8]趙惠燕，汪世澤，袁鋒，等.不同溫度與寄主條件下桃蚜生命表的研究［J].應用生態(tài)學報，1995，6（supp）：83-87.

［9]劉樹生.溫度對桃蚜和蘿下蚜種群增長的影響［J].昆蟲學報，1991，34（2）：189-197.

［10]于華利，曾桂軍，李奕震.六斑月瓢蟲人工飼養(yǎng)技術研究［J].山東林業(yè)科技，2010，40（1）：37-38.