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Effect of temperature on the development,survival and fecundity of Spodoptera litura Fabricius

温度对斜纹夜蛾发育、存活及繁殖的影响



全 文 :第 10卷 第 3期
2 0 0 2年 9月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1.10 NO.3
Sept , 2002
温度对斜纹夜蛾发育、存活及繁殖的影响
秦厚 国 叶正襄 丁 建 黄水金 罗任 华
(江西省农业科学院植物保护研究所 南昌 330200)
摘 要 以甘 兰 叶为食 料 ,系统 观察 不 同温 度 下斜 纹 夜 蛾 实验 种 群 幼 虫 龄 次 、发 育 历 期 、存 活 率和 繁 殖 力 结果 表
明 ,在 15℃ 、19℃ 、24℃ 、29℃ 、34℃ 恒 温 下 幼 虫 7龄 以上 的 个体 分 别 达 55.4% 、41 2% 、21.3%、16.6%和 l4.3%.
卯 、幼虫 、预 蛹 、蛹 、产 卵前 期 的 发 育 起 点 温 度 分 别 为 l1.52±1.78℃ 、11.97±0.91C 、12.52±1.22℃ 、l1.47±
0.92℃ 、l0.59±2.65℃ ,有 效 积温 分别 为 56.75℃/d、224.06℃ /d、28.65℃ /d、153.33℃/d、41.18℃/d,发 育最 高 临界
温度 为 38.2820℃ 、38.8766℃ 、39 5080℃ 、39.5403℃ 、37.4907℃ ,发 育 最 低 临 界 温 度 为 4.9509℃ 、4.8974℃ 、
4 7435℃ 、4.7430℃ 、4 647l℃ ,发 育 最 适 温度 为 23.0702℃ 、22.0024℃ 、25.6765℃ 、26.5453℃ 、23.2649℃ 。温 度
对 各虫 态存 活 率和 成 虫繁 殖力 有 显著 影 响 ,各 虫 态存 活率和 繁 殖力 与温度 呈 二次 抛 物线 关 系。
关键 词 斜 纹 夜蛾 生长 发育 存 活 繁殖 温度
Effect of temperature on the development。survival and fecundity of Spodoptera litura Fabricius.QIN Hou—Guo,YE
Zheng—Xiang,DING Jian,HUANG Shui—Jin,LUO Ren—Hua(Institute of Plant Protection.Jiangxi Academy of Agricul—
tura1 Science,Nanchang 330200),( EA,2002,10(3):76~79
Abstract Instars number of larvae,the development,survival rate and fecundity of laboratory population of Spodoptera
litu ra F.under various temperatures on a cabbage diet are studied.The results show that the numbers of larvae over 7 in—
stars are 55.4% ,41 2% ,21 3% ,16.6% ,14.3% at the constant temperature of 15℃ ,19℃ ,24℃ ,29℃ ,34℃ ,respec—
tively The development threshold temperatures for egg,larvae,prepupae,pupae,precede period of egg oviposition are
11.52±1 78℃ ,U .97±0 91℃ ,12 52± 1 22℃ ,¨ .47±0.92℃ ,10 59±2 65℃ ,respectively.Their efective accu—
mulated temperatures are 56.75℃ /d,224.06℃ /d,28.65℃/d,153.33℃/d,41.18℃/d,respectively.The development
critical maximum temperatures are 38.2820℃ ,38.8766℃ ,39.5080℃ ,39.5403℃ ,37.4907℃ ,respectively The devel—
opment critical minimum temperatures are 4 9509e ,4.8974e ,4 7435e ,4.7430t‘ 4.6471e ,respectively The most
suitable temperatures are 23.0702℃ ,22 0024℃ ,25.6765℃ ,26.5453℃ ,23.2649℃ ,respectively.The effect of tem—
perature on the rate of each development stage and fecundity of female is significant.The survival rate of each development
stage and fecundity of female increases with temperature as parabola.
Key words Spodoptera litura Fabricius,Developm ent,Survival rate,Fecundity,Tem perature
斜 纹夜蛾 (Spodoptera Litura Fabricius)是 一种重要 的农 业 害虫 ,近 年来 在江 西省 棉花 和蔬菜 等作 物上
频繁大发生 ,不仅影响作物稳产高产 ,且影响作物品质。关于斜纹夜蛾生物学 、防治技术 、抗药性监测等方面
的研究 已有较多 报道 ,但 涉 及温度 对该 虫影 响的报道 目前 尚较 少 。温 度是影 响 昆虫种 群数量 变 动最显 著 的
生态 因子之一 ,为此 系统观察研究 了不同温度与斜 纹夜 蛾生长 发育 、存 活和繁 殖力 之间 的数 量关 系 ,为该虫
的预测预报提供 理论依据 。
1 试验材料与方法
供试温度 处理 分别 为 l5℃ 、19℃ 、24℃ 、29℃ 和 34℃ ,用光 照培 养箱 控制 温 度 ,湿度保 持在 80%RH 左
右 ,供试虫 源 由室 内饲养获得 。卵 期观察 是将 刚产 下 的 卵块 分别 放入 供 试各 处 理 中 ,每处 理 10块卵 (1000
粒 以上 ),孵化 开始后记 录孵 出的幼 虫数 ,孵 化完毕后检查 未孵化卵粒 数 ,计 算卵历期 和孵 化率 。幼虫 和蛹期
观察是将 刚孵化 的幼 虫接入直径 6.5cm 的培养 皿 内,1皿 放 1头幼 虫 ,用新鲜 甘 蓝叶饲 养 ,每 天定 时记 录幼
虫发育和存活情况 ,进入预蛹和蛹期继续观察预蛹和蛹的发育直至成虫羽化 ,每处理观察幼虫(蛹)120~150
头以上 ,分别计算各龄幼虫 、预蛹、蛹的历期和存活率。成虫期观察是将刚羽化的成虫配对放入空罐头瓶内,
* 江西省 自然科学基金资助项目及江西省跨世纪学术和技术带头人培养项 目
收稿 日期 :2001—02—12 改 回 日期 :200l04一O9
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第 3期 秦厚国等 :温度对斜纹夜蛾发育 、存活及繁殖的影响 77
每瓶 1对成虫 ,瓶底放 1小 团沾满糖 醋液 的棉球供 成虫 补充 营养 ,瓶 内 四周贴 白纸 供成 虫产 卵
,记 录成虫 产
卵 日期 、产 卵次数 、产 卵量及 寿命 等 ,每处理 观察 成虫 60~80对 。
2 结果与分析
2.1 温度对斜纹夜蛾生长发育的影响
温度 对斜 纹 夜 蛾 幼虫 龄 次 有 显 著 的影 响 ,
在 15℃ 、19℃低温下 部 分幼 虫 脱 皮 6~7次 ,达
7~8龄 ,而在 29~34℃高 温下 只有 少数 幼虫 脱
皮 6次 ,达 7龄 。如 15℃ 低 温下 6龄 个体 仅 占
44.6% ,7龄 以上个体 占 55.4%,其 中 8龄 个体
达 14.6% ;而 29~34℃下 6龄个 体 占 83.4%~
85.7% ,7龄个体仅 占 16.6% ~14.3%,无 8龄
个体 (见表 1)。在 15~34 0(、范 围 内卵 、幼 虫 、蛹
的发育 历期和成虫产 卵前期 随温度 的升 高而 缩
短 ,成虫平 均 寿命 为 19℃ >24 >15℃ >29℃
>34℃ (见表 1)。根据 表 1中各虫 态 发 育历 期
和有效积 温 法则 (T=c+KV)计 算 出各 虫 态
发 育 起 点 温 度 和 有 效 积 温 (见 表2),由表 2可
表 1 不 同温 度 下幼 虫龄 次 与各 虫 态历 期 (天 )
Tab 1 Instar nLlnlber of larvae and duration each development stage under val3ous temperature
知 ,不同 的虫 态其发育起点 温度 和有效 积温有差异 ,幼 虫 1龄 、2龄 、4龄 、5龄 发育 起点 温度 较高 ,卵、6龄幼
虫 、7龄幼虫 、蛹 和产卵前期发 育起点温度 较低 ,有效 积 温为 幼虫期 >蛹期 >卵期 >产 卵前期 >预蛹期 。采
用王如松 等 提出 的如下模 型测定不 同温度对斜 纹夜蛾各虫 态发育速率影 响 的参数 :
V(,r)= 而 [1一exp(一(,r—TL)/8)][1一exp(一(,rH一 (1)
表 2 斜 纹 夜蛾 各 虫态 发 育起 点 温度 与有 效 积温
Tab 2 The development threshold temperature and the effective accumulated temperature of S.1itura
l 龄
2 龄
3 龄
4 龄
5 龄
6 龄
7 龄
幼虫 全期
预 蛹

35 02/(
24 38/(J
27 67/(1,-
28 89/(J
36 71/(j-
49 24/( -
42 98/( r-
224 06/(
28 65/(j ’
l53 33/(
13 30 1 31) =5 818< 05=7 81
1 3 32 1 1 13) =2 895< xo 05=7 81
1 1 85 2 56) =2 540< xo 05=7 81
1 2 69 1 71) X 1 922< x0 05=7 81
12 81 1 33) =3 280< 6 05=7 81
11 55 2 36) = 1 310< 05=7 81
10 84 1 54) x 6 370< x (15 7 81
11 97 0 91) x 6 370< x 05 7 81
12 52±1 22) =0 925< xo 05=7 81
11 47 4-0 92) 。:2 267< (15=7 81
10 59 2 65) X 1 0196< xo()s=7 81
各虫 态历 期算 出的不 同温 度 下各 虫 态发
育速率 资料 ,采用 麦夸 (Marquardt)阻尼
最小二乘 法迭 代 求 解 出发 育 速率 与 温度
关系 曲线 的 6个参 数 (见表 3),由表 3可
知斜 纹 夜 蛾 各 虫 态 发 育 最 高 临 界 温 度
(,rH)为 37.1873~39.5403℃ ,最低 临 界
温度 (,rL)为 4.6471~4.9790℃ ,各 虫 态
之间相 差不 大。从 发育 的边 界 宽 度 值
来看 ,6龄 幼 虫 (2.9948)> 产 卵 前 期
(2.5318)>8龄 幼虫 (2.45l0)>5龄幼 虫
(2.0370)> 卵 (1.8544)>其 余 各 虫 期 ,
说 明6龄幼 虫 、成 虫 产 卵前 期 、8龄 幼虫 、
式 中,,r 为 实 验 温 度 ,
V(,r)为温度 ,r(℃ )下发
育速率 ,K 为高 温下潜 在
的 饱 和 发 育 速 率 ,,rL、
,rH 分 别 为 最低 、最 高 临
界 发育 温 度 ,r为 发育 速
率 随 温 度 变 化 的指 数 增
长 率 ,即 发 育 曲 线 的 斜
率 ,T 为 最适 发 育 温 度 ,
为边 界 层 的宽 度 ,其 大
小 反 应 昆 虫 对 极 端 温 度
的忍耐程度 。根据表 1中
表 3 斜 纹夜 蛾 发 育速 率与 温度 关 系模 型 的 6个参 数
Tab 3 6 parameters for relationship between temperature and development of S.1itura
粥 % :2
● 3 6 l 3 6 4 l 2 2 3 l 5 7 3 5 9 9
● ● 2 ● ● 2 ● O ● 0
+ + + + + + + + + +
0 2 5 9 ● 5 4 7 2 7 3 3 8 6 8 8 9 5 4
3 3 l 2 2 ● 0 ● 2 ●
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78 中 国 生 态 农 业 学 报 第 10卷
5龄 幼虫和 卵比其 他虫期有更强 的耐极端 温度 能力 。
2.2 温度对各虫态存活率的影响
温度 对卵 ~蛹 9个不同 的虫期影 响 中 ,卵孵化对温 度的变化最 敏感 ,l5℃ 和 19℃下 卵孵化 率显 著下 降 ,
其次是 1龄幼虫 、6~8龄幼 虫和预蛹 的存 活率 ,其 他虫 期存 活率对温 度 的变化 反映 不大 。在 15~34℃范 围
内各虫态存活率( )与温度(z)的关系符合抛物线关系(见表4)。将卵期 ~蛹期分别记为1,2,⋯,9,用不同
表 4 斜 纹 夜蛾 各 虫态存 活 率 (% )与温 度 的关 系
Tab.4 The relationship hietween temperature and the survival rate(% )of S.1itura
虫期 累计 存活率拟合 Weibul存 活率 曲线 ,得 出不同温度下 各虫期 累计 存 活率 (S)与各 虫期 年龄 (t)之 间 回
归 方 程 :
15℃ :
s(t)= exp[一(t/o.9375)。 。] ( 。= 9.17< 02 05= 14.07) (2)
19℃ :
S(t)= exp[—(tlo.3919)。 。。] ()[ = 9.024< )[20 05= 14.07) (3)
24℃ :
S(t)=exp[~(t/o.04272) 。 ] (3[ =11.68< :o5=14.07) (4)
29℃ :
S(t)= exp[~(t/o.0377) ] ( = 9.358< 【】u2 5= 14.07) (5)
34℃ :
S(t)=exp[一(t/o.05485) ] (3[ =12.075< i 05=14.07) (6)
2.3 温度对成虫繁殖力的影响
表 5 不 同 温度 下成 虫的 繁殖 力
Tab.5 The fecundity of female under various temperatures
试 验 表 明 ,产 卵 次 数 以 温 度
l5℃下 最 少 ,其 次 为 34℃ ,而 24℃
下最 多。每 次 产卵量 、日产卵 量 和
总产卵量 以温度 15℃最 少 ,其 次 为
19℃ ,而 29℃最多 。不 产 卵雌成 虫
比率 以 温 度 15℃ 下 最 多 ,24℃ 和
29℃最少 (见 表 5),这 表 明最 有 利
于成虫繁 殖的温度 为 29℃ ,其次 为
24℃ ,过低 (15℃ )和过 高(34℃ )温度 对成虫繁殖 均有 不利 的影 响 。产 卵次 数 (N)、日产 卵量 (D)、总产 卵量
(W)、不产卵雌虫比率(P)与温度( )的关系均符合抛物线关系,其回归方程为:
产卵次数 :
N =一32.84+3.5789x 一0.0705x (3[ = 0.67682< 20 05= 7.81) (7)
日产 卵量 :
D =一381.672+34.5806x 一0.5158x (3[ = 6.806< 02 05= 7.81) (8)
总产 卵量 :
~/厂。 = ~ 101
. 47+11.339x 一0.2184x (3[ = 1.176< 02 05=7.81) (9)
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第 3期 秦 厚 国 等 :温度 对 斜 纹夜 蛾发 育 、存 活 及 繁殖 的 影响 79
不产卵雌虫 比率 :
P =209.39—15.447x+0.2896 ( =4.55< j =7.81) (10)
3 小 结与 讨 论
在 l 5~34℃温 度下测定斜纹 夜蛾各虫态 发育起 点温 度和有 效积温 ,其 发育起 点 温度 与鄢铮 和官 宝斌
等 报道 的结果 比较 ,除 1龄 幼虫 、2龄幼 虫 、幼虫 全期 、产 卵前 期高 于后 者外 ,其余 各虫 态发 育起点 温 度均
低 于后 者 1~212左 右 。其原 因除与食料有 关外 (前 者食料 为 甘蓝 ,而后 者为 烟 叶),可能还 与试 验温 度 的设
置有关 (前 者试 验温度范 围为 15~34℃ ,而后 者为 18~30℃ )。本试验各 虫态有效 积温虽 与鄢 铮。 和官 宝斌
等 研究有较 大差异 ,但世 代总有效 积温 (卵 ~蛹期 为 460.2812/d,卵 ~成 虫产 卵前 期 为 506.28℃/d)与后
者试 验结果(485.54℃/d)差 异较小 ,说 明该 虫整个 世代 的发育 均受 有效 积温 法则 控制 。1998年南 昌 5~ 11
月份 总有效积温 为 5219.8512/d,斜纹夜 蛾完成一世 代(卯 ~产 卵前期 )所需 有效 积温为 506.2312/d,理论 推
算可 发生 5.1代 ,实验该 年从 5月上 旬开始逐 代饲养 斜纹夜 蛾至 11月底 共完 成 5代 ,理论 推算 结果 与实 际
发生 代数基本一致 。关于斜 纹夜蛾 幼虫 的龄 次各 地报 道 不一 。本观 察 发现 ,该 虫 幼 虫至 少脱 皮 5次 ,
达 6龄 ,有 的幼虫脱皮 6~7次 ,达 7~8龄 ,但 脱皮次 数的多少 与温 度高低有 关 ,15℃低温 下半 数 以上幼 虫脱
皮 6~7次 达 7~8龄 ,而 29~34℃ 高温下大 多数幼虫脱皮 5次 ,最高为 6龄 ,只有极少 数幼虫脱皮 6次 ,达 7
龄 ,但无 8龄幼虫 ,在低温下 脱皮次 数增 加可能 是幼虫抵抗 不 良环境 的一种生理 反应 。温 度不仅影 响斜纹夜
蛾 的生长发育 、脱皮次 数 ,且 对存活率 和产卵量有 显著影 响 ,2912左右 的适 温条件下 卯孵 化率 、幼虫 、预蛹 、蛹
存活率、成虫 日产卵量 、总产卵量均最高,不产卵的雌成虫 比率最少 ,高于或低于最适温度 ,卯孵化率、幼虫 、
蛹存活率、成虫产卵量均有所下降,不产卵的雌虫比率增加。但高温和低温对成虫平均寿命和产卵作用不
同 ,除 15℃下 成虫平均 寿命 、产卵次数 和 日产卵量 均较小外 ,19~2412下 成虫 平均 寿命 、产 卵 次数 均大 于 29
~ 34℃的处理 ,但 日产 卵量则 明显少于后 两者 。故在较 高温 度下 成虫 产卵集 中 ,从 而缩 短世 代历 期 ,这极 有
利于种群 的增 长 。
参 考 文 献
1 官烹斌等 斜纹夜蛾的生物学和生态学研究 华东昆虫学报 ,1999,8(1):57~61
2 鄢 铮 斜纹 夜蛾 发育 起点 温度 和有 效积 温研 究 f 虫 知识 ,1998,35(1):19~20
3 王 如松等 昆 虫发 育速 度 与温度 关系 的数 学模 型研 究 生态学 报 ,1982,2(1):47~57
4 中闰农业 百科 全 书编 写组 昆虫 卷 北 京 :中 国农业 出版 社 ,1990 427~428
5 华南 农学 院 主编 农 业 昆虫 学 (下册 ) 北京 :中国农 业 出版社 ,1981 691~695
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欢 迎 订 阅 2003年《干 旱 地 区农 业 研 究》
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