武漢地區(qū)粘蟲(chóng)的種群動(dòng)態(tài)及越冬規(guī)律

叢勝波+萬(wàn)鵬+黃民松+武懷恒+許冬+王金濤

摘要：研究了粘蟲(chóng)（Mythimna separate Walker）在武漢地區(qū)的種群動(dòng)態(tài)及其越冬規(guī)律。結(jié)果表明，粘蟲(chóng)成蟲(chóng)在武漢地區(qū)主要有兩個(gè)發(fā)生高峰，分別為4月中下旬和10月中下旬。田間粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)發(fā)生的高峰期主要在11月至次年的3月。有再生苗的稻田內(nèi)粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)的發(fā)生量顯著高于無(wú)再生苗的稻田。在越冬期間，粘蟲(chóng)并未進(jìn)入滯育狀態(tài)，而以幼蟲(chóng)形態(tài)越冬。粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)在越冬期間的過(guò)冷卻點(diǎn)與冰點(diǎn)均隨發(fā)育程度上升而下降;死亡率則隨溫度的降低顯著上升，兩者之間的關(guān)系可用線性方程y=-1.529 1x+28.459 0表示。

關(guān)鍵詞：粘蟲(chóng)（Mythimna separate Walker）;越冬;過(guò)冷卻點(diǎn);遷飛

中圖分類號(hào)：S433.4 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：0439-8114（2015）23-5904-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.027

Population Dynamics and Wintering Pattern of Mythimna separate Walker in Wuhan

CONG Sheng-bo，WAN Peng，HUANG Min-song，WU Huai-heng，XU Dong，WANG Jin-tao

（Key Laboratory Integrated Pest Management on Crops in Central China， Ministry of Agriculture/Institute of Plant Protection and Soil Science， Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan ?430064， China）

Abstract： Population dynamics and wintering pattern of Mythimna separate （Walker） in Wuhan area were investigated. The results indicated that the occurrence of M. separate moths existed two peaks in Wuhan， namely mid or late April and mid or late October， respectively. Larvae occurred usually between November and March of next year. The number of larvae was significantly higher in rice fields with than that of without regenerated seedlings in rice fields. During wintering stage， M. separate did not diapause， but kept active as larvae. It was also found that the super-cooling point and freezing point of larvae presented a decreasing tendency along with the increase of larval development. Simultaneously， the mortality rate of M. separate larvae during wintering stage was significantly increased with the decrease of temperature. The relationship between two factors could be described as a linear equation： y=-1.529 1x+28.459 0.

Key words： Mythimna separate Walker; overwinter; super-cooling point; migration

粘蟲(chóng)（Mythimna separate Walker）屬鱗翅目夜蛾科，是世界性禾谷類重要害蟲(chóng)，喜食禾本科植物，主要為害麥類、水稻、玉米、谷子、高粱、甘蔗等[1]。在中國(guó)分布廣泛，除新疆外，其他地區(qū)均可能造成危害并暴發(fā)成災(zāi)[2]。解放后關(guān)于粘蟲(chóng)的越冬和發(fā)生規(guī)律開(kāi)展了全面系統(tǒng)的研究。林昌善等[3，4]提出東北地區(qū)粘蟲(chóng)不在本地越冬，而是早春從南方成批遷飛入境，并具有回遷現(xiàn)象假說(shuō)。夏曾銑等[5]通過(guò)系統(tǒng)的海面捕蛾工作，確證了在中國(guó)渤海與黃海上空存在遷飛的粘蟲(chóng)，為粘蟲(chóng)的遠(yuǎn)距離遷飛假說(shuō)提供了有力的證據(jù)。李光博等[6]在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)粘蟲(chóng)進(jìn)行成蟲(chóng)標(biāo)記回收試驗(yàn)，初步證實(shí)了粘蟲(chóng)季節(jié)性接力式南北往返遠(yuǎn)距離遷飛為害的規(guī)律。

李淑華[7]用一月日均溫≥9.6 ℃ 出現(xiàn)的日數(shù)，把中國(guó)從南到北劃分為3個(gè)氣候帶：粘蟲(chóng)冬季繁殖氣候帶、粘蟲(chóng)越冬氣候帶、粘蟲(chóng)遷入氣候帶。冬季繁殖氣候帶位于18°～27° N之間，最冷月日均氣溫為10～19 ℃，年降雨量約1 400 mm以上，冬季粘蟲(chóng)可繼續(xù)繁殖為害。粘蟲(chóng)越冬氣候帶位于27～33° N之間，最冷月日均氣溫為8 ℃，年降雨量為1 100～1 600 mm。在此氣候帶內(nèi)的溫度低于粘蟲(chóng)繁殖下限，粘蟲(chóng)發(fā)育速度很緩慢，但能越冬存活，一般不會(huì)造成危害。粘蟲(chóng)遷入氣候帶位于33° N以北，最冷月溫度為0 ～ -30 ℃，年降雨量小于1 000 mm。粘蟲(chóng)在此氣候帶不能越冬，蟲(chóng)源主要由外地遷入。endprint

依據(jù)上面的劃分標(biāo)準(zhǔn)，武漢市位于北緯29°58′～33°22′之間，屬于粘蟲(chóng)的越冬氣候帶。粘蟲(chóng)在進(jìn)行季節(jié)性接力式南北往返遠(yuǎn)距離遷飛過(guò)程中，可以在當(dāng)?shù)刂修D(zhuǎn)和越冬存活。然而，粘蟲(chóng)在武漢地區(qū)的詳細(xì)越冬過(guò)程及遷入遷出的時(shí)間，國(guó)內(nèi)并未見(jiàn)具體報(bào)道。本研究通過(guò)黑光燈高空誘捕，結(jié)合調(diào)查不同類型田塊內(nèi)粘蟲(chóng)的幼蟲(chóng)數(shù)量與發(fā)育進(jìn)度，詳細(xì)研究了粘蟲(chóng)在武漢種群消長(zhǎng)及越冬規(guī)律，為粘蟲(chóng)的跨區(qū)域防治提供理論依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?高空探照燈誘集粘蟲(chóng)成蟲(chóng)

用于誘捕高空飛行的粘蟲(chóng)探照燈誘蟲(chóng)器是用GT5型探照燈制作而成。ZJD1000W金屬鹵化物燈泡安裝在拋物面型反光面的焦點(diǎn)上，燈泡發(fā)出的光經(jīng)反射后平行射出，形成一個(gè)巨大光柱，照射距離可達(dá)500 m。將該探照燈用鐵絲固定在一個(gè)大漏斗內(nèi)，使光柱垂直向上照射，用以誘集高空中飛行的粘蟲(chóng)。大漏斗用白鐵皮制成（上口徑為100 cm，下口徑為15 cm，高80 cm），下端接以塑料接口，使集蟲(chóng)器直徑為5 cm，用以收集被燈光誘集到的粘蟲(chóng)（圖1、圖2）。

誘蟲(chóng)燈置于湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所辦公大樓（五層）樓頂。該區(qū)域?yàn)槲錆h市的城鄉(xiāng)結(jié)合部。于2008～2010年4月上旬至12月上旬，每晚7：00至第二天早7：00，向空中照射誘蟲(chóng)，記錄每天收集到的粘蟲(chóng)數(shù)量。

1.2 ?越冬期間粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)發(fā)生量調(diào)查

在武漢市洪山區(qū)湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院南湖試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)，選取中稻、晚稻及小麥田各3塊，每塊田1 666.8 m2，5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)10 m2，調(diào)查統(tǒng)計(jì)稻樁/麥基部、稻稈下和草地內(nèi)粘蟲(chóng)的活幼蟲(chóng)數(shù)及死蟲(chóng)數(shù)。

1.3 ?越冬期間粘蟲(chóng)的發(fā)育進(jìn)度分析

從非調(diào)查田塊內(nèi)，每隔15～20 d定期采集一定數(shù)量的粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，按大齡幼蟲(chóng)（超過(guò)4齡）、中齡幼蟲(chóng)（2～4齡）、小齡幼蟲(chóng)（低于2齡）三類，計(jì)算粘蟲(chóng)田間種群中不同蟲(chóng)齡的比例，再用電子天平稱量幼蟲(chóng)平均體重，分析其在越冬期間的發(fā)育進(jìn)度。

1.4 ?粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)及冰點(diǎn)的測(cè)定

將粘蟲(chóng)采回后，用昆蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)定每頭幼蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)及冰點(diǎn)。測(cè)定前，先用冰水混合物對(duì)過(guò)冷卻點(diǎn)測(cè)定儀進(jìn)行矯正，然后將粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)固定在熱敏電阻的測(cè)溫探頭上，使蟲(chóng)體與溫度探頭完全接觸，再置于低溫冰箱內(nèi)。粘蟲(chóng)體溫變化由數(shù)據(jù)采集器采集后輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)中相應(yīng)的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)記錄、分析蟲(chóng)體的溫度變化，并繪出溫度變化曲線圖，由此確定被測(cè)粘蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)與冰點(diǎn)。

1.5 ?氣溫?cái)?shù)據(jù)的獲取

從http：//en.tutiempo.net/climate/ws-574940.html網(wǎng)站獲取本研究期間武漢市11月至次年3月間的各項(xiàng)溫度記錄，并對(duì)其與粘蟲(chóng)越冬期間的死亡率進(jìn)行曲線擬合，分析粘蟲(chóng)越冬期間死亡率與氣溫之間的關(guān)系。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?粘蟲(chóng)成蟲(chóng)的消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

2009年的開(kāi)燈誘蟲(chóng)時(shí)間為3月30日，此時(shí)未誘到粘蟲(chóng)。4月22日，誘到粘蟲(chóng)數(shù)12頭，5月15～31日，燈下粘蟲(chóng)數(shù)量為38頭。此后誘蟲(chóng)量開(kāi)始下降，至8月上旬，僅誘到很少量粘蟲(chóng)。9月下旬開(kāi)始，粘蟲(chóng)數(shù)量又開(kāi)始上升。至10月中下旬，誘蟲(chóng)數(shù)量達(dá)到最大，為18頭（圖3）。2010年，誘蟲(chóng)燈于4月6日開(kāi)燈， 4月18日當(dāng)天第一次誘到粘蟲(chóng)24頭。5月15～31日，燈下粘蟲(chóng)數(shù)量共33頭。7月1～15日，誘得的蟲(chóng)量為45頭。此后至12月20日關(guān)燈，燈下均能見(jiàn)到粘蟲(chóng)，但蟲(chóng)量一直保持在較低數(shù)量，僅在9月30日有一個(gè)小高峰，日誘蟲(chóng)量為9頭（圖4）。

2.2 ?不同類型作物田粘蟲(chóng)的發(fā)生量及死亡率

對(duì)不同類型田塊內(nèi)粘蟲(chóng)的越冬蟲(chóng)量調(diào)查（表1）表明，有再生稻苗的中稻田越冬幼蟲(chóng)量為12.03 頭/m2，無(wú)再生稻苗的晚稻田越冬幼蟲(chóng)量為3.73 頭/m2，小麥田未調(diào)查到粘蟲(chóng)。不同作物田粘蟲(chóng)數(shù)量的差異達(dá)到極顯著水平。但中稻田粘蟲(chóng)的越冬死亡率與晚稻田的無(wú)顯著差異。

2.3 ?越冬期間粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)的發(fā)育

調(diào)查結(jié)果顯示，粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)在武漢的始見(jiàn)期為11月中下旬，此時(shí)田間粘蟲(chóng)的種群為一混合群體，含不同蟲(chóng)齡，大齡幼蟲(chóng)（超過(guò)4齡）、中齡幼蟲(chóng)（2～4齡）、小齡幼蟲(chóng)（低于2齡）個(gè)體比例呈現(xiàn)不同變化。從圖5可以看出，在當(dāng)年的11月，粘蟲(chóng)種群以2齡以下的居多，其數(shù)量占整個(gè)群體的50%，高齡幼蟲(chóng)的比例則為17%。此后隨時(shí)間的推移，該種群內(nèi)中、高齡幼蟲(chóng)的數(shù)量逐漸增加，低齡幼蟲(chóng)的數(shù)量下降。至次年4月上旬，幾乎所有的個(gè)體都已發(fā)育至2齡以上。

對(duì)越冬期間粘蟲(chóng)的體重調(diào)查表明，在11月下旬時(shí)，粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)的平均體重約為0.17 g/頭。在12月至第二年的2月下旬，幼蟲(chóng)體重基本保持不變。從2月下旬至3月底，幼蟲(chóng)體重快速上升，平均蟲(chóng)重增至0.35 g左右。此后所采到的幼蟲(chóng)體重?zé)o明顯變化（圖6）。

2.4 ?越冬期間粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)的死亡率與氣溫的關(guān)系

對(duì)粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)的越冬死亡率調(diào)查表明，2008年12月30日，其越冬死亡率為29.12%，此后隨時(shí)間的推移，其死亡率逐步上升，至2009年3月26日達(dá)到最高，為50.12%。對(duì)粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)的死亡率與當(dāng)時(shí)氣溫（℃）之間的關(guān)系進(jìn)行回歸分析表明，粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)的死亡率與越冬期間的平均氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)。該回歸關(guān)系可用線性方程表示為：y=-1.529 1x+28.459 0（圖7）。

2.5 ?粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)及冰點(diǎn)的測(cè)定

粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)不同時(shí)期的過(guò)冷卻點(diǎn)如表2所示。從表2中可以看出，在幾個(gè)采樣時(shí)間里，11月24日的粘蟲(chóng)過(guò)冷卻點(diǎn)最低，達(dá)-9.21 ℃，其后過(guò)冷卻點(diǎn)逐步上升。至次年2月11日，粘蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)上升至最高，為-5.00 ℃。到3月26日，粘蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)又下降至-8.00 ℃。對(duì)粘蟲(chóng)的冰點(diǎn)測(cè)定結(jié)果表明，其變化趨勢(shì)與過(guò)冷卻點(diǎn)基本一致。endprint

3 ?小結(jié)與討論

本研究結(jié)果表明，在武漢地區(qū)，粘蟲(chóng)成蟲(chóng)每年有兩個(gè)發(fā)生高峰，分別為5月中下旬和10月中下旬。在此期間，每天誘到的蟲(chóng)量非常少。粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)的發(fā)生高峰期則主要在11月至次年的3月。結(jié)合這兩個(gè)結(jié)果來(lái)看，粘蟲(chóng)成、幼蟲(chóng)種群的這種規(guī)律性變化可能證明了武漢地區(qū)粘蟲(chóng)存在遷飛行為，并且這兩個(gè)成蟲(chóng)發(fā)生高峰可能就是粘蟲(chóng)遷出與遷入的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，即每年的5月中下旬為武漢地區(qū)粘蟲(chóng)往外遷飛的時(shí)間，而在10月下旬則是外來(lái)蟲(chóng)源遷入武漢的時(shí)間。對(duì)燈下粘蟲(chóng)成蟲(chóng)的消長(zhǎng)規(guī)律的分析顯示，5月中下旬遷出的粘蟲(chóng)數(shù)量明顯高于10月下旬遷入的數(shù)量，這可能表明粘蟲(chóng)在武漢地區(qū)能有效越冬，經(jīng)過(guò)越冬增殖，從而擴(kuò)大了遷出蟲(chóng)源。當(dāng)然，由于沒(méi)有對(duì)誘集到的粘蟲(chóng)成蟲(chóng)進(jìn)行雌雄分類，解剖雌蟲(chóng)檢查卵巢發(fā)育進(jìn)度和交配情況，故更確切的結(jié)果還有待進(jìn)一步證實(shí)。

粘蟲(chóng)成蟲(chóng)在遷入武漢后，幼蟲(chóng)的發(fā)生高峰期在11月至翌年的3月間。主要在再生稻苗的水稻田和小麥田取食越冬。本研究表明，在幾塊相臨的稻田內(nèi)，有再生稻苗的田塊粘蟲(chóng)的數(shù)量顯著多于無(wú)再生稻苗的田塊。但在距離稍遠(yuǎn)的小麥田，則未發(fā)現(xiàn)有粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)取食和越冬，這可能與粘蟲(chóng)成蟲(chóng)的隨機(jī)降落有關(guān)。

對(duì)武漢地區(qū)粘蟲(chóng)越冬期間的發(fā)育進(jìn)度調(diào)查表明，粘蟲(chóng)在武漢以幼蟲(chóng)狀態(tài)越冬，越冬期間沒(méi)有滯育現(xiàn)象。當(dāng)平均氣溫低于5 ℃時(shí)，粘蟲(chóng)即停止發(fā)育，而一旦氣溫上升，粘蟲(chóng)幼蟲(chóng)則進(jìn)入發(fā)育狀態(tài)，且隨溫度的上升，粘蟲(chóng)的發(fā)育進(jìn)度加快。在越冬期間，影響粘蟲(chóng)死亡率的關(guān)鍵因子為氣溫，其與粘蟲(chóng)的死亡率呈負(fù)相關(guān)，即隨氣溫的下降，粘蟲(chóng)的死亡率直線上升。

近幾十年來(lái)，由于溫室效應(yīng)，全球氣候逐漸變暖，冬季氣溫明顯上升。有報(bào)道表明，1月0 ℃等溫線將向北移動(dòng)，冬季低于0 ℃的日數(shù)減少，害蟲(chóng)的越冬北界也有逐漸向北移的趨勢(shì)[8]。而粘蟲(chóng)的越冬北界也大約將向北移1個(gè)緯距[9]。這將會(huì)擴(kuò)大粘蟲(chóng)的越冬區(qū)，同時(shí)導(dǎo)致其向北遷飛的日期提前、秋季回遷時(shí)間的延遲和發(fā)生基數(shù)進(jìn)一步上升[10]。同時(shí)，全球變暖也會(huì)造成粘蟲(chóng)現(xiàn)有的越冬區(qū)冬季氣溫上升，這勢(shì)必也會(huì)降低粘蟲(chóng)在越冬期間的死亡率，增加其遷出種群的規(guī)模，從而對(duì)其他地區(qū)的作物造成更大的危害。因此，有必要對(duì)粘蟲(chóng)遷飛的中轉(zhuǎn)地——武漢及相關(guān)地區(qū)冬季小麥和稻田內(nèi)的粘蟲(chóng)開(kāi)展防治，以降低粘蟲(chóng)的遷出數(shù)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李云瑞.農(nóng)業(yè)昆蟲(chóng)學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2002.

[2] 江幸福，張 ?蕾，程云霞，等.我國(guó)粘蟲(chóng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，2014，51（4）：881-889.

[3] 林昌善，孫金如，陳瑞鹿，等.粘蟲(chóng)（Lencania separate Walker）發(fā)生規(guī)律的研究Ⅰ.東北春季粘蟲(chóng)發(fā)生與風(fēng)的關(guān)系[J].昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，1963，12（3）：243-261.

[4] 林昌善，夏曾銑.粘蟲(chóng)發(fā)生規(guī)律的研究Ⅲ.粘蟲(chóng)蛾被氣流攜帶的可能形式的探討[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)，1963，9（3）：291-308.

[5] 夏曾銑，蔡曉明，鄧小山.粘蟲(chóng)發(fā)生規(guī)律的研究Ⅱ.中國(guó)渤海和黃海海面粘蟲(chóng)（Lencania separate Walker）遷飛的觀察[J].昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，1963，12（5-6）：552-564.

[6] 李光博，王恆祥，胡文繡，等.粘蟲(chóng)季節(jié)性遷飛為害假說(shuō)及標(biāo)記回收試驗(yàn)[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào)，1964，3（2）：101-110.

[7] 李淑華.中國(guó)粘蟲(chóng)發(fā)生的氣候帶及其區(qū)劃[J].農(nóng)業(yè)氣象，1983（4）：40-43.

[8] 劉雨芳，古德祥.氣候變暖后我國(guó)作物害蟲(chóng)發(fā)生趨勢(shì)分析[J].昆蟲(chóng)天敵，1997，19（2）：93-96.

[9] 李淑華.氣候變化與害蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖、越冬和遷飛[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，1994，9（2）：110-114.

[10] 江幸福，張 ?蕾，程云霞，等.我國(guó)粘蟲(chóng)發(fā)生危害新特點(diǎn)及趨勢(shì)分析[J].應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，2014，51（6）：1444-1449.endprint