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Effect of temperature on developmental duration of Amblyseius cucumeris

温度对黄瓜钝绥螨发育历期的影响



全 文 :温度对黄瓜钝绥螨发育历期的影响*
李佳敏* *  吕佳乐  屈云芳  杨琰云  吴千红
(复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室,上海 200433)
摘要  恒温条件下测定了以茶黄螨 ( Polyphagotar sonemus latus ) 为食的黄瓜钝绥螨 ( A mblyseius cuc
umer is )发育历期与温度的关系.结果表明, 黄瓜钝绥螨在 18、20、23、25、28、30 和 31 ! 温度条件下整个世
代的发育历期分别是 13. 02、9. 61、5. 96、5. 26、4. 65、4. 78 和 5. 80 d, 32 ! 条件下黄瓜钝绥螨卵不能孵化.
该螨整个世代最低临界、最适和最高临界发育温度分别为 12. 77, 23. 87 和 33. 50 ! .
关键词  黄瓜钝绥螨  茶黄螨  温度  发育历期
文章编号  1001- 9332( 2003) 12- 2255- 03 中图分类号  Q968. 1  文献标识码  A
Effect of temperature on developmental duration of Amblyseius cucumeris. L I Jiamin, L Jiale, QU Yunfang ,
YANG Yanyun, WU Qianhong ( Ministry of Education Key L aborator y f or Biodiversity Science and Ecological
Engineer ing , Fudan Univ ersity , Shanghai 200433, China ) . Chin . J . A pp l . Ecol. , 2003, 14 ( 12) : 2255 ~
2257.
With Polyphagotar sonemus latus as its prey, the developmental dur ation of A mblyseius cucumer is was 13. 02,
9. 61, 5. 96, 5. 26, 4. 65, 4. 78, and 5. 80 days at 18, 20, 23, 25, 28, 30, and 31∀C, respect ively. The eggs of A .
cucumer is could not hatch at 32 ! . The lower and upper development al thr esholds and the optimum develop
mental temperature of A . cucumer is from eggs to adults were 12. 77 ! , 33. 50 ! and 23. 87 ! , respectively .
Key words  A mblyseius cucumeris , Polyphagotar sonemus latus, T emperature, Developmental time.
* 上海市科技兴农重点攻关资助项目(沪农科攻字 99第 25) .
* * 通讯联系人.
2002- 10- 16收稿, 2003- 01- 10接受.
1  引   言
茶黄螨 ( Polyphagotarsonemus latus) 学名侧多
食跗线螨, 属跗线螨科真螨目, 是一种世界性的害
螨,在我国是重要的茶树害虫[ 4] . 随着温室农业普
及,青椒、豆类、茄果类蔬菜等温室作物受其危害日
趋严重.以往对其多采用化学防治[ 3] , 但因其卵多
产于作物的卷叶处, 喷洒农药不能直接作用, 故化防
效果很不理想. 且化防既杀伤天敌,又常常导致蔬菜
药害. 20世纪 70年代以来, 四川省利用盲走螨防治
茶树茶黄螨取得了较好的防治效果.台湾省利用长
刺钝绥螨( A mblyseius longisp inosus )进行茶园茶黄
螨防治取得成效, 并已在茶园推广应用[ 1, 15] . 茶黄
螨虽已成为温室蔬菜的主要害虫,但迄今未有有效
的生防手段.温室生防已成为当前温室产业的难题.
黄瓜钝绥螨 ( A mblyseius cucumeris ) 属植绥螨
科寄螨目,作为生物防治作用物,在国外已成功地应
用于温室害虫蓟马( Frankl inel la occidental is)、二斑
叶螨( T etranychus urt icae )的生物防治[ 5, 13] ,并已商
品化生产[ 10] .近年来, 本实验室就茶黄螨的生防问
题展开研究,发现黄瓜钝绥螨对茶黄螨捕食防治效
果良好,可作为茶黄螨有效的生物防治天敌[ 8] .
关于螨类发育速率和温度关系的研究国内外已
有不少报道[ 9, 18] ,有关黄瓜钝绥螨的各项生物学和
生态学研究也屡见不鲜[ 2, 5, 12] . 经佐琴[ 6] 和李宁
等[ 7]曾分别对以腐食酪螨( Tyrophagus putrescenti
ae)、朱砂叶螨( Tet ranychus cinnabarinus)为食的不
同温度下黄瓜钝绥螨的发育历期进行过研究.但以
防治对象茶黄螨为食时, 黄瓜钝绥螨的生长发育至
今未有报道. 本文以茶黄螨为食在不同温度下测定
了黄瓜钝绥螨的发育历期, 并采用王如松等[ 16]模型
分析该螨发育速率与温度间的相互关系, 以期进一
步补充黄瓜钝绥螨的生物学及生态学理论数据, 为
生产实践中应用黄瓜钝绥螨防治茶黄螨提供依据.
2  材料与方法
2 1 供试虫源
黄瓜钝绥螨引自英国,实验前以单一粉螨喂养. 茶黄螨
采自上海郊区孙桥农业园区温室大棚, 实验前以蚕豆叶喂
养.
2 2 试验方法
取直径 14 cm 大培养皿一个, 内置直径略小于培养皿的
吸水海绵,上铺直径略小于海绵的黑色塑料纸一张. 取黄瓜
钝绥螨雌成螨约 250 头置于纸上, 喂以足量粉螨. 置控温 25
应 用 生 态 学 报  2003年 12 月  第 14 卷  第 12 期                             
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Dec. 2003, 14( 12)#2255~ 2257
∀C的光照培养箱内,每隔 3 h 取同期卵,记录取卵时间.
实验分别在 18、20、23、25、28、30、31 和 32! 8 个不同温
度下进行,温差幅度为 ∃ 0. 5 ! , 相对湿度约 85% , 每日光照
16 h. 每一温度下准备内置吸水海绵的 14 cm 直径大培养皿
6 个.在海绵上放置直径 13. 4 cm 的滤纸, 滤纸上间隔排列
10 片直径 2 cm 的黑色塑料圆片 ,塑料圆片及培养皿依序编
号.每组实验螨数均在 30 头以上.
将收集到的同期卵置于塑料圆片上, 每片一粒, 置培养
箱内孵化.每 6 h 观察一次,卵孵化后改为 3 h 观察一次, 直
至发育为成螨,记录发育情况. 虫态确定以观察到所蜕的皮
为准. 卵孵化后每圆片上加入有足够茶黄螨的蚕豆叶碎片
(直径约 0. 5 cm)一片,定期更换, 以确保充足新鲜的食物.
221 数据分析方法  数据分析采用王如松等[ 16]提出的描
述昆虫发育速率与温度关系的复合数学模型, 其表达式为:
  V ( T )= K
1+ exp( - r ( T - T 0 ) )
( 1- exp( -
T - T L ) )
  ( 1- exp( - T - TH ) )
式中, K 为高温下潜在的饱和发育速率, r 为发育速率随温
度变化的指数增长率, T L、TH 分别为最低、最高临界发育温
度, T 0为最适发育温度,为边界层的宽度.
3  结果与分析
31  黄瓜钝绥螨发育历期
  实验中发现,黄瓜钝绥螨在18~ 31 ! 间可正常
发育,而在 32 ! 条件下卵不能孵化,结果如表 1.
表 1  不同温度下黄瓜钝绥螨的平均发育历期
Table 1 Average development time of A. cucumeris at different con
stant temperatures( d)
温度( ! )
T emperature

Egg
幼螨
Larva
第一若螨
Protonymph
第二若螨
Deut onymph
总计
T ot al
18 平均Average ( d) 4. 8151 1. 6738 3. 2429 3. 2608 13. 0188
SD 0. 0774 0. 0866 0. 1405 0. 1589 0. 0662
实验螨数20 No. obs 48 41 35 31 31
平均Average ( d) 3. 5601 1. 2577 2. 5031 2. 3242 9. 6055
SD 0. 0580 0. 1274 0. 1490 0. 2588 0. 0810
实验螨数23 No. obs 52 49 40 32 32
平均Average ( d) 2. 2746 0. 8023 1. 4667 1. 5625 5. 9631
SD 0. 0821 0. 1740 0. 1111 0. 1778 0. 1101
实验螨数25 No. obsv 56 54 45 42 42
平均Average ( d) 2. 0388 0. 6920 1. 2523 1. 2739 5. 2553
SD 0. 0691 0. 1755 0. 1105 0. 2238 0. 0676
实验螨数28 No. obs 59 56 54 48 48
平均Average ( d) 1. 8058 0. 6205 1. 1378 1. 1005 4. 6522
SD 0. 1209 0. 1957 0. 1525 0. 2726 0. 0883
实验螨数30 No. obs 56 56 49 44 44
平均Average ( d) 1. 8775 0. 6250 1. 1845 1. 1042 4. 7798
SD 0. 1102 0. 2082 0. 1897 0. 1886 0. 1066
实验螨数31 No. obs 51 49 42 42 42
平均Average ( d) 1. 9967 0. 7353 1. 5524 1. 5375 5. 7958
SD 0. 1239 0. 1861 0. 2266 0. 2158 0. 1331
实验螨数 No. obs 38 34 31 30 30
SD: 标准误差Standard dev iat ion.
  由表 1可知,黄瓜钝绥螨各阶段的发育历期在
18~ 28 ! 范围内均随温度升高而缩短, 28 ! 以后则
随温度升高而逐渐增加. 比较同一温度下各个虫态
的发育时间可见,卵期最长,约占发育历期总时间的
30%~ 40%, 幼螨最短,仅占 10%~ 20%, 第一若螨
期和第二若螨期时间接近, 各占约 25% .
32  黄瓜钝绥螨发育速率和温度的关系
  将表 1中所得发育历期 ( D )换算得发育速率
( V ) , V = 1/ D . 用王如松等[ 16]模型拟合黄瓜钝绥
螨各虫态发育速率和温度关系, 得各项参数(表 2)
及拟合曲线(图 1) .由图 1可见, 不同温度下各世代
发育速率实验值的坐标点均落在王如松模型的曲线
上或其附近,表明拟合曲线吻合度很高.
表 2  昆虫发育速率与温度关系模型的参数估计[ 16]
Table 2 Evaluation of parameters of the model by the relationship be
tween insect developmental rate and temperature
发育阶段
Developm
ental stage
K r T 0 TL TH  Q
卵期 Egg 0. 75 0. 24 21. 30 10. 41 35. 72 3. 57 5. 4832E05
幼螨 Larva 1. 79 0. 31 20. 45 12. 06 32. 26 0. 81 3. 6542E04
第一若螨 Protonymph 0. 98 0. 33 20. 72 10. 89 32. 02 0. 90 3. 0553E04
第二若螨 Deutonymph 1. 07 0. 27 21. 46 12. 31 31. 68 0. 64 2. 6303E05
整个世代 Total generation 0. 37 0. 19 23. 87 12. 77 33. 50 2. 77 1. 9985E05
Q:观察值与估计值的均方根误差 The mean square deviation of observed value and estimate val
ue.
图 1  不同温度下黄瓜钝绥螨世代发育速率实验值与王如松模型的拟合
Fig. 1 Experimental data of generat ion developmental rate of A . cuc
umer is f it t ed w ith the model by Wang Rusong at dif ferent tem peratures.
- 拟合曲线 Fit ling curve;%原始数据 Original data.
  由表 2可见, 高温下潜在的饱和发育速率 K 在
幼螨时最大, 为 1. 79; 卵期最小,为 0. 75. 黄瓜钝绥
螨幼螨活动能力差, 体质柔弱, 一般情况下,不经过
进食即发育为第一若螨. 故幼螨是各种虫态中最易
受到伤害的,对高温也更为敏感,迅速发育至第一若
螨是其必需的进化策略.而卵期由于卵壳的保护,受
外界因素影响较小,故其对高温的敏感度较差, 各虫
态发育速率最小.
  发育速率随温度变化的指数增长率 r 在各个
虫态下基本一致, 在幼螨和第一若螨时略大,可见黄
瓜钝绥螨孵化后, 在低龄期对温度较为敏感.
  最适发育温度 T 0 和最低临界发育温度 T L 在
各虫态下均较接近,前者 21 ! 左右, 后者在 10~ 12
! 之间.最高临界发育温度 TH 卵期明显较高, 达
35. 72 ! ,其它虫态则较为接近,约在 32 ! 左右,可
2256 应  用  生  态  学  报                   14卷
见卵期对于温度有较强的耐受力.整个世代的最低
临界发育温度、最适发育温度和最高临界发育温度
分别为 12. 77、23. 87 和 33. 50 ! . 边界层的宽度 
是生物对生态因子温度的耐受幅度指数, 由表 2 可
见,除卵期外的各虫态值均较小,而卵期则高出数
倍,表明卵对极限温度有较强的适应能力.
4  讨   论
  黄瓜钝绥螨的发育历期受温度影响很大 (表
1) .且在相同温度条件下,发育历期也因食物不同而
不同. 将本结果与经佐琴等以腐食酪螨为食[ 6]、李
宁等以朱砂叶螨为食[ 7] , 及其他实验条件相似所得
的黄瓜钝绥螨发育历期结果进行比较, 结果见表 3.
由表 3可见,以茶黄螨为食的黄瓜钝绥螨发育历期
随温度变化波动较大,在 20 ! 时长于以腐食酪螨为
食的发育历期而短于以朱砂叶螨为食的发育历期;
23~ 28 ! 时, 发育历期迅速缩短, 在 3 种食物中发
育历期最短.很显然, 在适温范围内,茶黄螨是黄瓜
钝绥螨的最适食物;而当温度超过 30 ! 以后, 其发
育历期又增至 3种食物中最长. 其原因可能是过高
的温度,超越了茶黄螨的适应范围,使茶黄螨发育不
良,改变了黄瓜钝绥螨食物的营养质量,从而影响了
黄瓜钝绥螨的发育. 此外,与腐食酪螨和朱砂叶螨相
比,茶黄螨个体原本就要小得多,高温时个体更为细
小,可能使得黄瓜钝绥螨消耗在捕食上的能量大于
以叶螨或腐食酪螨为食.
表 3  不同温度不同食物时黄瓜钝绥螨的发育历期
Table 3 Developmental times of A. cucumeris with deferent foods at
di fferent temperatures ( d)
食物
Food
18 ! 20 ! 23 ! 25 ! 28 ! 30 ! 31 ! 32 !
茶黄螨 P. latus 13. 019 9. 605 5. 963 5. 255 4. 652 4. 780 5. 796 -
朱砂叶螨 - 11. 760 7. 431 6. 327 5. 292 4. 589 - 4. 719
T . cinnabar inus
腐食酪螨 - 8. 844 7. 011 5. 603 5. 181 4. 383 - 4. 513
T . p utrescentiae
  本实验中, 黄瓜钝绥螨卵在 32 ! 不孵化, 而经
佐琴等[ 6]及李宁等[ 7]实验中黄瓜钝绥螨卵在 32 !
正常孵化. 该温度下卵孵化与否显然与以后发育中
所取食的食物种类无关, 其中原因有待进一步研究.
  从整个世代来看, 本实验得到黄瓜钝绥螨的发
育最低温度为 12. 77 ! ,高于以腐食酪螨及朱砂叶
螨为食时的 8. 80 ! [ 6]和 10. 00 ! [ 7] , 也高于 Shipp
和VanHouten[ 12]所测定的9 ! 的冷藏适宜温度, 这
可能是因为本实验选择温度梯度的最低温度 18 !
距离其发育起点温度仍有一定距离,故不能很好体
现温度较低时黄瓜钝绥螨发育历期的变化.
  前人研究表明,除温度以外, 湿度、光照等生态
因子对螨类种群变动也有很大的影响[ 14, 17] , 同时,
综合生态因子与昆虫种群变动的关系更能体现出自
然种群的变化规律[ 11, 18] . 因此, 有必要进一步探讨
以茶黄螨为食时, 湿度、光照等生态因子与黄瓜钝绥
螨种群增减的关系.
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作者简介  李佳敏, 女, 1977 年生,硕士,主要从事昆虫生物防治方面的研究工作. T el: 13918026708, Email: melonmoron
@ sina. com
225712 期              李佳敏等: 温度对黄瓜钝绥螨发育历期的影响