温度对斑鞘豆叶甲室内饲养种群生物学特性的影响

温度对斑鞘豆叶甲室内饲养种群生物学特性的影响

斑点豆叶片属（科齐科）叶甲科，属于东北春大豆的主要繁殖地。国内分布于辽宁、吉林、黑龙江、河北、陕西、江苏、安徽、浙江、福建、台湾、广东、广西、四川、云南等地,主要寄主为大豆及其他豆科植物,斑鞘豆叶甲目前已成为豆科作物的大害虫,豆类叶片的被害率高达70%～100%,使豆株早衰,严重影响产量。斑鞘豆叶甲在吉林省1年发生1代,以成虫在土中越冬。出蜇成虫5月中下旬开始为害大豆子叶、嫩芽及叶片,啃食叶肉组织。一般上午和傍晚取食为害,中午躲在豆株根部土缝内,发生严重时一株大豆根部可发现20余头成虫,可使苗期受害株率达100%,叶片被害呈孔洞状,严重者叶肉几乎被吃光,仅留下叶脉及少部分叶肉组织,可导致幼苗干枯死亡。幼虫在大豆茎中生活,为害较为隐蔽。目前对斑鞘豆叶甲出蜇成虫耐饥性及取食行为等生态学研究尚未见报道。笔者通过室内饲养探讨了温度对其成虫取食量及耐饥性的影响,为进一步研究其田间发生为害规律、科学进行预测预报提供理论依据。1材料和方法1.1试验材料1.1.1试验昆虫和主要植物的来源虫源采自吉林农业大学大豆区域技术创新中心试验田的自然种群,供试大豆品种为“吉农14”。1.1.2繁殖工具养虫器皿:50mL离心管;工具材料:镊子、毛笔、活虫盒、滤纸等。1.2测试设备照相机(佳能IXUS210数码相机);人工气候箱(宁波江南RXZ-430E型人工气候箱)。1.3测试方法1.3.1光照黑试验设17,21,25,29,33℃5个恒定温度梯度,光照周期为光照∶黑暗=12∶12。采用室内个体饲养,将斑鞘豆叶甲成虫放入50mL离心管中,离心管口和管壁用针扎孔,以保证管内外空气流通,每个处理雌雄成虫各重复8次,以新鲜大豆叶片为食物进行饲养观察,连续观察7d。1.3.2离心保湿组的护理在上述取食量测定环境条件下,选择刚出蜇的斑鞘豆叶甲雌雄成虫各12头为1组,单头放入50mL离心管中,离心管口和管壁用针扎孔,将薄海绵剪成圆片放入管底并保持海绵湿润,同时放入滤纸条保湿,不给食物,重复3次。观察不同温度下各组成虫在饥饿状态下的存活时间,直到饥饿状态下的成虫全部死亡。1.3.3计算食物体积的方法取食叶面积:取食叶面积=完整叶片面积-取食后剩余叶面积;叶面积计算:采用图像转换法,即图片整个背景面积×叶片图像覆盖度。1.4处理数据数据分析使用Excel2007和DPS13.5统计软件进行处理。2结果与分析2.1温度与日摄食量的回归模型环境温度对斑鞘豆叶甲成虫日取食量存在显著影响(表1)。可以看出,在试验温度范围内,斑鞘豆叶甲雌雄成虫日取食叶面积均随环境温度升高而增大。当温度达到29℃时,雌雄成虫取食叶面积均显著增加,其中,雌成虫在29℃条件下的日均取食叶面积分别是17,21,25℃条件下的3.89,3.56,2.67倍,在33℃条件下的日均取食叶面积分别是17,21,25℃条件下的4.49,4.12,3.09倍;雄成虫在29℃条件下的日均取食叶面积分别是17,21,25℃条件下的4.22,3.64,1.81倍,在33℃条件下的日均取食叶面积分别是17,21,25℃条件下的5.36,4.63,2.30倍。在同一环境温度下,雌成虫日均取食量大于雄虫,每头雌、雄成虫日最大取食量存在较大差异。在适温区内斑鞘豆叶甲出蜇成虫日取食量随温度升高而增加。根据表1数据建立环境温度与出蜇成虫日取食量回归模型(图1,A雌成虫,B雄成虫)。其中,雌成虫日取食量与环境温度的回归模型为y♀=220.5-27.52x+1.110x2-0.013x3,r2=0.958;雄成虫为y♂=10.06-11.18x+4.925x2-0.477x3,r2=0.998,[式中x为环境温度(℃),y为成虫平均日取食叶面积(mm2)]。通过卡方检验,雌(P=0.8250)、雄(P=0.9999)成虫日取食量模型的拟合值与实测值均无显著差异,表明所建模型具有实际应用价值。2.2斑链豆叶甲出物前温度对斑剑豆叶甲出物存活率的影响在不同环境温度下,饥饿状态的斑鞘豆叶甲出蜇成虫存活曲线见图2。在完全饥饿状态下,斑鞘豆叶甲出蜇成虫经过一定时间后,存活率均随饥饿时间的延长而降低,但各温度下的死亡进度明显不同,温度越低死亡进度越慢,温度越高死亡进度越快。2.3温度对难以耐食力的成虫耐草力的影响斑鞘豆叶甲出蜇成虫的耐饥时间在不同环境温度条件下有较大差异。在试验温度条件下,雌、雄成虫的耐饥力均随温度升高而降低,温度越低,耐饥时间越长,温度越高,耐饥时间越短;在同一环境温度下,雌成虫耐饥能力比雄成虫强(表2)。根据表2数据建立环境温度与出蜇成虫耐饥力回归模型见图3(图中A.雌成虫,B.雄成虫)。其中,雌成虫耐饥力与环境温度的回归模型为y♀=197.8-2.00x+0.775x2-0.009x3,r2=0.992;雄成虫为y♂=112.8-11.10x+0.390x2-0.004x3,r2=0.963[式中x为环境温度(℃),y为成虫平均耐饥时间(d)]。3雄成虫耐草力与温度间的回归模型在17～33℃环境条件下,斑鞘豆叶甲出蜇成虫的取食量随着温度的升高而增大,17℃取食量最小,雌雄成虫日均取食量分别为5.07,3.27mm2;33℃取食量最大,雌雄成虫日均取食量分别为22.78,17.54mm2。在同一环境温度下,雌成虫取食量大于雄成虫。通过回归分析建立斑鞘豆叶甲雌、雄成虫日取食量与环境温度间的回归模型分别为y♀=220.5-27.52x+1.110x2-0.013x3;雄成虫为y♂=10.06-11.18x+4.925x2-0.477x3。斑鞘豆叶甲出蜇成虫在饥饿状态下的死亡进度随温度升高而加快,在17,21,25,29,33℃温度下,雌成虫的平均寿命分别为17.92,13.92,10.08,8.75,7.08d,雄成虫的平均寿命分别为13.83,12.00,8.17,7.25,5.67d。在同一环境温度下,雌成虫耐饥力强于雄成虫。斑鞘豆叶甲出蜇成虫耐饥力与环境温度密切相关,雌、雄成虫耐饥力与环境温度间的回归模型分别为y♀=197.8-2.00x+0.775x2-0.009x3,r2=0.992;雄成虫为y♂=112.8-11.10x+0.390x2-0.004x3,r2=0.963。斑鞘豆叶甲以成虫越冬,春季出蜇后的耐饥性决定其对环境的适应能力。本试验初步明确了其成虫出蜇活动期的耐饥力与环境温度有关,且耐饥时间随温度升高而缩短,同