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INFLUENCE OF TEMPERATURE ON THE EXPERIMENTAL POPULATION OF Stethorus punctillum

温度对深点食螨瓢虫实验种群的影响



全 文 :t分f {
第18卷第2期
1 9 9 8年 3月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
VoI.18.No.2
M ar.. 1998
温度对深点食螨瓢虫实验种群的影响
(贵州农学院植保系 贵阳 550025) ‘》- }‘.鲁
)弘7 .>
抽蔓 在5种温度下观察了坪点食埔瓢虫各虫态的生长发育厦成虫产卵的情况·由此拟合了各虫态的发育速
率和温度的关系模型,求出了备阶段的发育起点温度和有效积温.组建了4种温度下的实验种群繁殖特缸生
命表,井算出了内禀增长能力、稳定年龄组配、瞬时出生率和瞬时死亡率等参数值。
关■调: 探点食埔瓢虫,种群,发育,生命表,温度。
lNFLUENCE oF TEM PERATURE oN THE EXPERlM ENTAL
PoPULATIoN OF Stethorus punctiilum
Shen Miaoqing Guo Zhenzhong Xlong Jiwen
(Departm~t of Plant P~tectton,Guizhc~Agrlcutural College—Gu ang,550025}Cluna)
Abstract The growth of each developmental stage and oviposition of adults of Stethotus
punctillum were observed under five constant temperatures.From this,we fitted the mod—
els for the relationship between developmental rate and temperature,and calculated thresh—
old temperature and effective accumulative temperature for each stage.we established fer—
tility tables of experimental populations of S.punctillum,and at each temperature comput-
ed the intrinsic rate of natural increase,stable age distribution,instantaneous birth rate and
instantaneous death rate.etc.
Key words: Stethorus punctillum,population,development,fertility table,temperature
食螨瓢虫(Stethorus Weise,Coccinelidae)是叶螨的重要天敌,其种类多,分布广,遍布古北区、东洋区、
澳洲区、新北区和新热带区 ] 许多国家结合当地的实际种类对食螨瓢虫在基础研究和田间应用等方面作
了大量的工作。中国 ,美国 ,加拿大啪和意大利 等十多个国家都对食螨瓢虫的生物学进行了详细
研究。田问应用的不步实例显示了食螨瓢虫在控制叶螨中的良好效果和可喜的发展前景0 。其中较有
代表性的有:黄邦侃等在1983~1986在福州成功地进行了腹管食螨瓢虫(5.siphonulus Kapur)的保护利用
和移殖释放控制全爪螨(Panonychus cirriMcgregor)的试验,示范面积133.3多公顷。取得了明显的经济和
生态效益0 在意大利用深点食螨瓢虫(s.punaiHum Weise)~:好地控利了苹果全爪螨(尸.ulmi(koch)3
的发生 。在美国的宾步法尼亚州于1971~1976年间利用斑点食螨瓢虫(5.pun~um Leconte)有效地控制
了苹果叶螨,并在苹果叶螨防治计算机决策系统中最大限度地利用了斑点食螨瓢虫的自然控制作用 。正
因为食螨瓢虫在田间应用中的良好表现,使得美国等国家从国外引种利用 州 。
收稿 日期:1996—02—02,修改稿收到日期 :i996—08 02。
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l82 生 态 学 报 l8卷
在生态学领域较多的工作集中在食螨瓢虫的功能反应 “ ,数值反应“ ,选择反应0 ,空间分布
型 :及取样方法 :和捕食活动中时间分配 等。上述研究显然都很必要,但是食螨瓢虫作为变温动物 ,温
度对它的一切生命活动都有直接的作用。所以,研究温度对食螨瓢虫的影响既有理论价值又有实际意义。
然而这方面的比较系统报道却很少 ⋯ ] 有关报道一般只涉及某些温度对食螨瓢虫某些生命阶段的影
响,且均未涉及深点食螨瓢虫 深点食螨瓢虫是国内外许多地方的优势种,很有利用价值。
车文在多个温度下,系统地观察深点食螨瓢虫的生长发育情况,进行了全温区的模拟分析 ,还采用多
个温度下生命表研究了该种瓢虫的增殖能力与温度的关系。 更加全面地反映温度对此瓢虫的影响,这对
预测其发生、发展的动态 ,更好地在叶螨的生物防治和综合浩理中利用这种天敌将起到积极的作用。
1 材料与方法
试验分别在19"C、22℃、2,5 C、28U和31℃5种温度下进行,温差幅度为土0.5℃,相对湿度约8 ,每天
给予13h光照
各处理均用同一天产的卵,在l9℃到3lc 5种温度供试的卵数分别为38、33、45、43和41粒 。卵到成虫羽
化期间每天观察两次(8:o0和20:00),记载卵孵化数及幼虫蜕皮、化蛹和死亡等情况。井在2O:O0观察时更
换饲料,饲料是新鲜的拮全爪螨,数量充足。幼虫饲养在试管中,每管一头,成虫羽化后在双 目解剖镜下分
辨雌雄,配对后饲养在约150cm 的四周带通气孔的塑料盒内,每盒1对。每天在20:。0记录产卵数和存活情
况 ,并更换饲料 饲料种类同上,观察直到全部成虫死亡。
2 结果与分析
2.1 温度对生长发育的影响
2.1.1 温度对发育历期的影响 比较深点食螨瓢虫在5种温度下的发育历期(表1)可知,在1 9~31℃范围
内卵期,一龄到三龄幼虫的发育历期几乎都是随温度的升高而缩短,其它各发育阶段在温度由28C升到
31℃时历期反而延长。
深点食螨瓢虫各个发育阶段的发育起点温度和有效积温见表2。
表1 不同温度下深点食螨■虫的平均发育历期(d)
Table 1 Average development time for S.punctilum at different constant tem peratures
表2 深点食螨■虫各发育阶段的发育起点温度和有效积温
Table 2 Developmental thr~hold (DT)and day·degree (DD)requirements for life stages of S.punctUlum
**极显著
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2期 沈妙青等:温度对深点食螨瓢虫实验种群的影响 183
2.1.2 温度与发育速率的关系
根据表1中的数据t先将发育历期(Ⅳ)换算成发育速率 ),V=I/N。然后用 Logistic方程拟合深点食
螨瓢虫各虫态的发育速率和温度的关系如下.其曲线参见图1~图fi。


0
0
i D
温度 (C) Temperature
圉1 深点食螨瓢虫卵期发育速率与温度的关系
Fig.1 Re]atlonship betw~n egg deve[opmenta]Tste of
S.punaillum and temperature
1,Logisticf2,王如松等人的模型
Mode]of W ang Rusong al

悄 目
羹呈
图3 深点食螨瓢虫蛹期发育速率与温度的关系
Fig.3 Relationship between pupa developmental
Tare of S.punctiltum and temperature
图例 同图1 Legend see Fig 1
温度 Temperilu~(℃)
图2 椿点食螨椒虫袖虫期发育速率与温度的关系
Fig 2 Re]atiom~bip between larva deve[opmenta]
Tare of S.pu~tillum and temperature
图倒同圈1 Legend see Fig.1
圉4 深点食螨瓢虫产卵前期发育速率与温度的关系
Fig.4 Relationship between deveLopmema[rRte
of preoviops[telon period of
S pu~-tiltum and temperature
图例 同圉1 Legend see Fig.1
卵 期 一0—5421/(1+exp(3.8669—0.1365t)] ( 0 99‘‘)
幼 虫 期 一0.1732/((1+exp(3.6756—0.1 588t)3 ( 0 96一 )
蛹 期 一0.6552/((1+exp(4.3482—0.1442t)] ( 0 99 ‘)
产卵前期 一0.2035/((1+exp(9.2283—0.4485t)] (r一0.98 )
世 代 一0.1053/((1+exp(4.1l87—0.143lt)J (r一0.99 )
上述 Logistic方程较好地描述了深点食螨瓢虫的发育速率在较低温度下随温度增加而升高,在较高温
度下随温度增加而逐渐趋于平缓的情况,但不能反映出高温下发育速率下降的特征。在此进一步采用王如
橙等提出的全面反映昆虫发育速率与温度关系的复合数字模型 来拟合。
一雨 ,[1_ex 门1-exp(一 门
其中,K 为高温下潜在的饱和发育速率 .r是发育速率随温度变化的指数增长率.丁h丁 各为最低,最
高临界发育温度t 为最适发育温度; 为边界层的宽度,其相对大小反映了昆虫对极端温度的不同忍耐
程 度。


0l A 一
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184 生 态 学 报 18卷
以表1算得的发育速率(y),采用Marquardt阻尼最小二乘法选代,得出了上述模型中各参数值(表3),
并由计算机作拟台曲线图(图1~图5)。横拟结果显示深点食螨瓤虫 卵期到产卵前期最高临界发育温度
在34.19~35.68℃之间,超过此温区特不再发育I最低临界发育温度在9.74~12.20"C之问;最适发育温度
在24.96~26.11℃(之间)。从整个世代看,其最低临界发育温度,最适发育温度和最高临界发育温度分别
为10.02℃、26.22℃和34.02℃。
衰3 王如松等(1982)关于昆虫发青逮牢与温度关系模型的参数估计
Table 3 Evaluation of Imrameters of the model by W ang Rusong .o/(1 982)about the
relationship between insect developmental rate and temperature
注}Q- 观察值与估计值的均方根误差.The mean square deviation 0f observed value and estimate value


1O l3 l6 19 22 粥 28 31 34
温 度“: Temperature
图5 深点食蜡瓢虫世代发育速率与温度的关系。
Fig.5 Relafio~shlp between gene~atlon developmental
fRte of S.Punctillum and temperatrure.
圈倒同圈1 Legend see F .1
1-
0
0

1 0.
E
∞ 0



O
0-
0.
圈6 深点食螨瓢虫的存活率与温度的关系
Fig.6 Relatio~hip botwoeR sutural rate of
S.puncgilluta B temperature
2.2 温度对存活率的影响
实验表明,深点食螨瓢虫的存活率与温度有着密切的关系(图6)。由图6可知,卵的孵化率在22c和
25C以下高,分别为97.0 和95.6 ,并且在3龄幼虫以前两温度下的存活率很接近 由于22℃下蛹期的存
活率明显地低于25℃,所以发育到成虫时,25℃下的存活率(51.1 )要显著地高于22 7C(39,4 )。28U下
尽管卵的孵化率(90.7 )要低于22"C和25℃,但以后各期的存活率较高,最终发育到成虫时的存活率最高
(58.1 )。19℃下卵孵化率和l龄幼虫的存活率都低,分别为79.o 和76.7 ,发育到成虫时的存活率仅为
34.2 。可见,低温可以通过降低束成熟期的存活率而不利于深点食螨瓢虫种群的增长
2.3 4种温度下的繁殖特征生命表
2.3.1 内禀增长能力 r 的计算 由试验资料,根据 Birch和吴坤君的方法0 组配了深点食螨瓢虫在
22C、25℃、28"(2和3l℃的实验种群繁殖特征生命表 本文仅列出28℃的生命表为代表(表4)。
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沈妙青等:温度对深点食螨瓢虫实验种群的影响 185
表4 28℃下深点宦螨囊虫实验种群生殖力衰
Table 4 Fertility tsble for experimental population of S.punctil|um at 28℃
4种温度下,瓢虫种群的内禀增长能力、周限增长率、净增殖率和世代平均周期见表5。从表中可知,
28Ic时种群内禀增长能力 最大.其它温度依次为31℃、25℃和船℃ 25℃时雌虫各生殖力指标均高于
28℃或31℃,但28c或31℃的 r阿都比25c的太 ,这是目为内禀增长能力不仅与昆虫的产卵量有关 而且还
取决于它的存活率,发育速率和产卵速率 4种温度下,食螨瓢虫的内禀增长力与温度的关系可用王如松等
提出的模型模拟,估计的参数如下,拟合曲线见图7
K =0.34 0 31 To= 27 33
丁 ; 9.99 TH= 32.95 占一 4.88
其观察值与估计值的均方根误差为1.51×10一
从模拟结果可看出。对内禀增长能力来说其有效温度约在l0~33℃之坷,而其最适温度为27.33℃
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186 生 态 学 报 18卷
2.2.2 稳定年龄组配和瞬时出生率、瞬时死亡率 在
一 定的环境条件下,每个昆虫种 群在不同发育阶段都
有特定的死亡率和出生率 ,如果一个昆虫种群始终在
恒定的环境中繁衍,食物等不受限制.也不受同种其它
个体和异种生物(包括天敌)的影响,那么最终该种群
将达到一个稳定的年龄分布,这时它 的瞬时出生率和
瞬时死亡率才趋于恒定,两者之差就是该种群的瞬时
增长速率,即内禀增长能力。固此,在测定种群的内禀
增长能力时,有必要说明种群的稳定年龄组配和瞬时
出生率、瞬时死亡率。
表6是接 Birch的方法和有关公式计算 出了4种温
度下深点食螨瓢虫实验种群稳定年龄组配 、瞬时出生
率和瞬时死亡率。由表可知,各温度下深点食螨瓢虫的
卵期和幼虫期所占的比例最大,成虫期次之,蛹最小。
蛐虫期是发挥捕食作用的最重要时期 ,其 比例大.说明
其总体捕食量大。
l3 16 19 船 25 28 31
温 度(℃) Temperature
图7 睬点食螨瓢虫的内禀增长能力和温度的关系
Fig.7 Re[ationship between the[tttr[nsle rate of na
uraj increase ot S.punctiltum and tempe t
表5 不同温度下深点食螨瓢虫实验种群生命寰参数
Talbe 5 Life table parameters of experimental population for S.punctflum
at different constant temperatures
表6 不同沮度下深点食螨瓢虫实验种群稳定年龄组配和瞬时出生率( )、瞬时死亡率( )
Talbe 6 Stable age distribution,instantaneous natality and instantaneous mortallty for the experimental
population of S.punetUlum at diffe~eut constant temperatures
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