全 文 ：温度对菊小长管蚜生长发育的影响*
段金花1, 2
张润杰1* *
( 1 中山大学生物防治重点实验室,广州 510275; 2广东省疾病预防控制中心,广州 510275)
摘要
在 15、19、22、25、28、31和 35 ! 及 RH80%的组合条件下, 测定了菊小长管蚜的发育起点温度及
有效积温, 分析了温度与菊小长管蚜发育速率的关系. 结果表明, 菊小长管蚜各龄若虫的发育时间随温度
的增加而缩短, 4龄若虫的发育历时最长,平均为前三龄若虫历期的 1
4 倍.模拟分析表明, 菊小长管蚜发
育速率随温度的升高而加快, 2、3龄若虫较 1、4龄若虫对极端温度的忍耐性强,发育最适温度高. 2、3 龄若
虫的极端温度忍耐值
为 6
70,最适发育温度为 21
76 ! , 最高发育温度为 40
97 ! ; 1、4 龄若虫极端温
度忍耐值
分别为 4
70 和 4
50, 最适发育温度分别 23
76 ! 和 22
49 ! , 最高发育温度为 39
97 ! 和
40
56 ! ; 龄期越高,发育起点温度相对较低,发育所需的有效积温则越高. 1~ 4 龄若蚜的发育起点温度分
别为 6
93、5
02、4
58 和 4
46 ! , 有效积温分别为 26
88、33
41、33
63 和 48
49 ! ∀d- 1.
关键词
菊小长管蚜
温度
生长发育
文章编号
1001- 9332( 2004) 06- 1035- 04
中图分类号
Q968
文献标识码
A
Effect of temperature on Macrosiphoniella sanborni development. DUAN Jinhua, ZHANG Runjie ( State K ey
L aboratory f or Biocontrol & I nstitute of Entomology , Zhongshan Univer sity , Guangzhou 510275, China) .
Chin. J . A pp l . Ecol . , 2004, 15( 6) : 1035~ 1038.
The development of Macrosiphoniella sanborni w as studied at 15~ 35 ! and 80% RH , and the data obtained
were used to determine the rate and threshold of its development and the sum of effective temperatur e. The opti
mal temperature for M . sanborni development ranged from 22 ! to 25 ! . A fter fitting the data to Wang Ru
song# s model, the development rate V ( t ) increased with rising temperature. The 2nd and 3rd instar nymphs
were found more tolerable to ex treme temperature and had higher optimal temperature than 1st and 4th instar
nymphs. The temperature tolerance value
was 6
70 for the 2nd and 3rd instars, and 4
70 and 4
50 for the 1st
and 4th instars, respectively. The optimal temperature for the 2nd and 3rd instar was 21
76 ! , and the highest
development temperature was 40
97 ! , while for the 1st and 4th instar, the optimal temperature was 23
76 !
and 22
49 ! , and the highest development temperature w as 39
97 ! and 40
56 ! , r espectiv ely. Calculations
with direct optimum estimation method show ed that the threshold of development decr eased wit h the ag ing of
nymphs, w hile the effective accumulative temperatur e increased. For the 1st , 2nd, 3rd and 4th instar, the thresh
old of development was 6
93, 5
02, 4
58 and 4
46 ! , and the effective accumulative temperatur e was 26
88,
33
41, 33
63 and 48
49 ! ∀d- 1 , respectively.
Key words
Macrosiphoniella sanborni, T emperature, Development.
* 国家自然科学基金资助项目( 39970475) .
* * 通讯联系人.
2003- 03- 06收稿, 2003- 08- 14接受.
1
引

言
菊小长管蚜( Macrosiphoniella sanbor ni )是一种
菊科植物专性害虫, 又名菊姬长管蚜( Macrosiphum
sabor ni ) ,分布于我国河北、山东、浙江、辽宁、河南、
四川、贵州、广东和台湾等省, 只危害如早小菊、独本
菊、野菊花、万寿菊、矮小菊、波斯菊、天人菊、翠菊、
悬崖菊、非洲菊和瓜叶菊等多种菊科植物.幼茎幼叶
遭危害,不仅影响菊科植物的生长与开花,降低观赏
价值,影响中草药的产量, 还可招致霉污染病, 传播
B病毒( CVB)、菊脉斑病毒( CVMV)等病毒病[ 3] . 有
关温度对菊小长管蚜的影响已有初步的报道[ 4] , 但
在极端温度及变温条件下的生长发育报道较少, 本
文主要研究报道两个极端恒温条件及一组变温条件
下菊小长管蚜的生长发育情况.
2
材料与方法
2
1
供试材料
菊小长管蚜采自中山大学昆虫研究所实验园地, 菊花
( Dendranthema morif olium )于苗期移栽入盆内, 2 个月后选
取长势一致的植株作为实验用寄主植物(每棵菊花保留 2 个
分枝, 12 片叶子) . 花盆规格为上内径 14
2 cm, 下内径 10
5
cm,高 11
5 cm. 圆柱型薄膜笼罩,笼的直径 14 cm,高 30 cm,
两侧各开一个 15 cm ∃ 10 cm 的长方形窗口, 窗口和顶端用
纱网密封.
2
2
实验处理
本实验在光照培养箱内进行, 共设 15 ! 、19 ! 、22 ! 、
25 ! 、28 ! 、31 ! 和 35 ! 7 种恒定温度处理及一组变温处
应 用 生 态 学 报
2004 年 6 月
第 15 卷
第 6 期






























CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Jun. 2004, 15( 6)%1035~ 1038
理,每个处理 5 个重复. 变温实验在 Converon 气候箱进行,
变温处理根据菊小长管蚜发生高峰期的温度日变化而设置,
平均温度为 24
5 ! ,一天中分 4 个温度段: 6%00~ 12%00 为
24 ! ; 12%00~ 18%00 为 28 ! , 18%00~ 24%00 为 25 ! ; 0%00
~ 6%00 为 21 ! .各温箱都采用 1 支 8 W 和 4 支 30 W 的日
光灯照明,相对湿度 80% . 光周期 L%D 12%12

在供试盆栽菊花上接种采自实验园的菊小长管蚜无翅
产仔成蚜 5~ 7 只, 24 h后移去母蚜,以其所产若蚜作为观察
对象.利用肉眼和手持放大镜于每天 7%00、15%00、22%00 观
察 3次, 每次记录若虫的蜕皮数、死亡数及若虫的龄期. 每盘
菊花观察新产若虫 15~ 25 头. 待成虫开始产仔时, 每天于
9%00、19%00 观察产仔情况, 记录产仔数, 并随即移去新产若
蚜,直至供试蚜虫全部死亡为止.
2
3
数据处理
未成熟期发育速率与温度关系拟合采用王如松的模
型[ 9] ,有效积温和发育起点的计算采用直线回归法、直接最
优法和王如松的模型[ 5, 7, 15] :
王如松模型:
V ( t) =
K
1+ exp(- r ( T - T 0 ) )
(1- e-
T- T
L
) (1- e-
T
H
- T

)
( V = 1/ D ) (1)
式中, T 为温度( ! ) ; V 为发育速率; D 为发育天数; K 约为
最适发育速率的 2 倍; r 为发育速率随温度的增长率; T 0 为
最适发育温度; T L 为发育起点温度; TH 为最高临界发育温
度;
为发育对极端温度的忍耐性.
直接最优法:
c =
n
i= 1
T iD
2
i- !D n
i= 1
DiT i
n
i= 1
D 2i - n!D 2

( !D = 1
n n
i= 1
!D 2i) (2)
直线回归法: T = vK + C( v = 1/ D )
有效积温法: K = D ( T - C ) (3)
式中, K 为有效积温; T 为环境温度 ; C 为发育起点温度; v
为发育速率; D 为发育天数.
3
结果与分析
3
1
不同温度下菊小长管蚜发育历期
由表 1可见,各龄若虫的发育时间随温度的增
加而缩短,其中 4龄若虫的发育历期最长,平均为前
三龄若虫发育历期的 1
4倍.菊小长管蚜的整个发
育历期以 31 ! 条件下最短, 平均 5
9 d即可完成一
代, 28 ! 约需 6
5 d, 25 ! 约需 7
2 d, 22 ! 约需 8
2
d, 19 ! 约需 9
6 d, 15 ! 需 16
8 d. 在 15~ 31 ! 范
围内,菊小长管蚜各龄的发育时间随着温度的升高
而缩短. 若虫经过 4次蜕皮后, 进入繁殖前期( 4龄
若虫蜕皮结束到成蚜繁殖开始的时间间隔) , 31 !
时繁殖前期极短( 0
11 d) ,而 15 ! 条件下繁殖前期
却很长( 2
42 d) , 繁殖前期的历期基本上随着温度
的升高而延长, 但 19 ! 时例外. 当温度达到 35 !
时,菊小长管蚜虽能发育成熟, 但并不繁殖.变温条
件下菊小长管蚜的平均发育历期约 7
6 d,各龄的发
育时间相差不大, 与恒温 25 ! 相比, 两者的发育历
期、繁殖前期历时接近,但变温条件下各龄的发育历
期接近,而恒温25 ! 条件下只有前三龄的发育历时
接近, 4龄的发育历时明显比前三龄的长.
3
2
发育速度与温度的关系
未成熟期发育速率与温度关系用公式( 1)拟合,
模型参数采用单纯形法[ 12]估计(表 2) .其中
值表
明 1~ 3龄若虫对不适温度的忍耐性随龄期的增加
而增加, 而 4龄若虫对不适温度的忍耐性较 2、3龄
若虫弱. 各龄若蚜发育速度与温度关系的拟合曲线
( 图1)表明,在菊小长管蚜各龄若虫的发育速度在
表 1
不同温度下菊小长管蚜未成熟期发育时间( DT& SE)
Table 1 Duration of premature stage of M. sanborni at different temperatures condi tion ( 2001)
温度
T emperature( ! ) 1龄1instar 2龄2instar 3龄3 instar 4龄4instar 若虫期Nymphal stage 繁殖前期Prereproduct ive stage
35 1
26 & 0
21 1
56 & 0
19 1
57 & 0
48 2
56 & 0
59 6
95 & 0
95
31 1
15 & 0
11 1
40 & 0
15 1
33 & 0
13 1
91 & 0
45 5
79 & 1
05 0
11 & 0
21
28 1
22 & 0
07 1
47 & 0
10 1
38 & 0
40 1
94 & 0
67 6
01 & 0
98 0
49 & 0
21
25 1
35 & 0
16 1
51 & 0
08 1
43 & 0
49 2
03 & 0
59 6
32 & 1
10 0
88 & 0
25
22 1
51 & 0
21 1
49 & 0
14 1
59 & 0
29 2
15 & 0
33 6
74 & 1
06 1
46 & 0
43
19 1
97 & 0
23 1
89 & 0
28 1
99 & 0
15 2
91 & 0
24 8
76 & 1
23 0
84 & 0
28
15 3
52 & 0
78 3
45 & 0
08 3
32 & 0
38 4
09 & 0
21 14
38 & 1
09 2
42 & 1
52
变
温 1
95 & 0
53 1
56 & 0
32 1
62 & 0
61 1
78 & 0
39 6
91 & 2
01 0
89 & 0
34
Variating temp.
表 2
菊小长管蚜的温度发育方程参数
Table 2 Equation parameter of temperature development rate of M. sanborni
虫龄 Instar K r T 0 TL
TH x 2 n p
1 1
4786 0
1175 23
7580 5
1508 4
7007 39
9675 0
99999996 7 95
2 1
2787 0
1075 21
7580 5
1508 5
7007 39
9675 0
99999944 7 95
3 1
2786 0
1275 21
7580 3
1508 6
7008 40
9675 0
99999999 7 95
4 1
0647 0
1328 22
4891 4
4980 4
4980 40
5552 0
99999995 7 95
1036 应
用
生
态
学
报

















15卷
15~ 31 ! 温度范围内随着温度的升高而增大,在 31
~ 35 ! 范围内随温度的升高而减小,最大发育速度
温度均为 28~ 31 ! 之间,发育速度的增长率以 4龄
时最大,为 0
1328,以 2龄的最小,为 0
1075

图 1
未成熟期发育速度与温度的关系
Fig. 1 Relat ionship betw een development rate of M . sanbor ni and tem
perature.
1) 1龄 1instar; 2) 2龄 2instar; 3) 3龄 3instar; 4) 4龄 4 instar.
3
3
有效积温及起点温度
利用公式( 2)和( 3)计算发育起点温度和有效积
温(表 3) ,结果表明,菊小长管蚜若虫期发育所需的
有效积温随龄期的增高而增大; 而发育起点温度的
规律则不同,直接最优法的计算结果显示龄期越高,
发育起点温度越低, 发育所需的有效积温越高;王如
松的模型计算结果表明, 3 龄所需的发育起点温度
最低, 为 3
1508 ! , 4龄的其次, 为 4
4980 ! ;直线
回归法的计算结果表明, 2 龄所需的发育起点温度
最低, 4龄需要的最高.
表 3
发育起点温度及有效积温
Table 3 Threshold and effective accumulative temperature of develop
ment
项目
Items
计算方法
Computation
method
1龄
1instar
2龄
2instar
3龄
3ins tat
4龄
4ins tar
发育起点温度 A 4
9436 3
8143 4
0967 7
2491
Temperature threshold B 6
9261 5
0235 4
5815 4
4580
for development( ! ) C 5
1508 5
1508 3
1508 4
4980
有效积温 A 30
0152 35
4113 34
4662 41
7596
Sum of effective B 26
8764 33
4132 33
6267 48
4862
temperature( ! ∀d- 1) C 29
9146 33
0820 36
2041 48
3857
A:直线回归法 Lin e regression analysis; B:直接最优法 Direct opt imum
estimat ion; C:王如松模型 Wang# s model.
4
讨

论
温度是影响蚜虫及其他昆虫生长发育及存活的
一个重要因子[ 2, 9, 10, 13, 16] . 蚜虫是典型的 r对策型
生物,在食料满足的条件下,种群的增长受环境温度
的影响很大[ 1] .
陈其瑚[ 3]报道, 菊小长管蚜在早春及晚秋, 经
15~ 18 d可完成 1代; 夏季 5~ 6 d可完成 1代. 贺
振等[ 6]和徐公天等[ 14]报道, 上海地区平均气温
15
7 ! 时,菊小长管蚜完成 1代平均需要 13
9 d;
当气温20 ! 时,完成1代只需 9
8 d.李朝阳[ 8]曾报
道,恒温 19 ! 时菊小长管蚜的发育历期为 9
63 d.
一般情况下,温度与发育时间成反比,与发育速度成
正比.本实验中,菊小长管蚜各龄若虫发育时间随温
度的增加而缩短, 相同温度下前三龄若虫的发育时
间差别不大,但 4龄若虫的发育历时最长,平均为前
三龄若虫历期的 1
4倍. 19~ 35 ! 条件下,同龄期
若虫的发育时间差别不大, 但与 15 ! 的差别较大.
菊小长管蚜的整个世代历期以 31 ! 下最短, 平均
5
9 d 即可完成 1 代, 28 ! 约需 6
5 d, 25 ! 约需
7
2 d, 22 ! 约需 8
2 d, 19 ! 约需 9
6 d, 15 ! 需
16
8 d,变温条件下(平均温度为 24
5 ! )平均约需
7
6 d.
15~ 31 ! 温度范围内菊小长管蚜各龄若虫的
发育速度随着温度的升高而加快, 最高发育速度温
度出现在28~ 31 ! 之间, 发育速度的增长率以4龄
时最大,为 0
1328, 以 2龄的最小, 为 0
1075
1~ 3
龄若虫对不适温度的忍耐性随龄期的增加而增加,
而 4龄若虫对不适温度的忍耐性较 2 龄、3龄若虫
弱,可能因 4龄是最后一个若虫龄期,其体内的各种
生理反应剧烈, 对环境条件的反应比较敏感. 35 !
条件下菊小长管蚜发育速率下降, 此现象与 Wagn
er[ 11]所描述的昆虫发育速率与温度关系的情形相
似.
总体上,菊小长管蚜龄期越高,其发育起点温度
相对较低,发育所需的有效积温相对高.这主要与蚜
虫的生长有关,龄期越大, 体形越大, 体内的生长变
化对不良环境的抵抗力越强,所以起点温度相对低,
有效积温则相对高. 直接最优法及王如松的发育速
度模型计算所得的结果与实际观察的结果较为接
近,说明两种方法比直线回归法更适合于菊小长管
蚜的起点温度和有效积温的计算.
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段金花等:温度对菊小长管蚜生长发育的影响











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nese)
作者简介
段金花, 女, 1977 年出生, 硕士, 主要从事昆虫生
态、生物防治和园林花卉害虫的综合治理等研究,发表论文
4 篇. T el: 020844513668115; Email: duankathie @ yahoo.
com. cn
致
读
者
∀
作
者


∋应用生态学报(系中国科学院沈阳应用生态研究所和中国生态学会主办的国内外公开发行的学术性期
刊,科学出版社出版.国际标准刊号为 ISSN10019332. 专门刊载有关应用生态学(主要包括森林生态学、农
业生态学、草地牧业生态学、渔业生态学、自然资源生态学、景观生态学、全球生态学、城市生态学、污染生态
学、化学生态学、生态工程学等)的具有创新性的综合性论文、研究报告和研究简报等.


本刊创刊于 1990年,现为月刊,采用国际标准开本( 210mm ∃ 285mm) , 176面,每期 39万字. 本刊系中
国自然科学核心期刊,曾荣获全国优秀科技期刊和中国科学院优秀期刊称号.本刊整体质量和水平已达到相
当高度,在国内外应用生态学界的影响日益扩大. ∋中国科学引文索引(、∋中国生物学文摘(、美国∋生物学文
摘(( BA)、美国∋化学文摘(( CA)、英国∋生态学文摘(( EA)、日本∋科学技术文献速报(( CBST)和俄罗斯∋文摘
杂志((  )等数十种权威检索刊物均收录本刊的论文摘要(中英文) .


据悉, 您们正在从事有关生态与环境科学研究项目(如国家基础科学人才培养基金项目、国家杰出青年
科学基金项目、国家自然科学基金重大和重点项目、国家攀登计划项目、国家) 863∗和) 973∗计划项目、国家重
点科技攻关项目、)百人计划∗项目、)长江学者计划∗项目和国际合作研究项目等) ,并有望取得重大研究成果
和产生一系列创新论文, 本刊编辑同仁热切希望您及您的同行们充分利用这一科学园地,竭诚为您们提供优
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∋应用生态学报(编辑部
1038 应
用
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学
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15卷