全 文 ：林 业 科 学 研 究 !
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松毛虫光照周期反应中光照
强度和光谱的感受性 ‘
李兆麟 贾凤友 何忠 侯无危
摘要 研究表明松毛虫对一般 日光灯照明非常敏感 , 光照强度达到 以上时 , 即有感受 ,
但对光镶中的不同光谱成分反应不一 , 以上的光线 ,就感受不到 。 因而 , 在统计自然界松
毛虫感受的日照时数时 , 民用晨昏赚影完全可以排除不计 。 文中结合太阳高度角不同时大气中光
谱成分的变化 ,不同郁闭度松林对太阳幅射的吸收 , 从松毛虫光照周期反应的角度 , 解释了一般认
为生长健壮 , 林相较好的松林 , 松毛虫不易猖撅成灾 ,且其种群变动与稀疏林地比较 , 很少出现突然
暴发的现象
关镇词 松毛虫 、光照强度 、光谱 、光照周期反应
昆虫对光照强度和光谱的感受性 , 可资参考的前人工作不多 。 汇总了过去的文
献资料 。虽然大多数的昆虫对红光不感受 , 但例外并不少 , 对光照强度 , 不同虫种之间差异竟可
达几百倍 。
苏联学者 ! 在 年代证明了欧洲松毛虫 ’ 对红光不感受 。
而在我国分布的这些松毛虫迄今未有过它们对光照强度和光谱感受性的报道 。 在松毛虫光照
周期反应的研究中 , 为了明确晨昏朦影是否参与了光照周期反应 , 从而是 否影响到了松毛虫
的世代分化 , 进行了如下的试验 。
材料和方法
虫源
室 内连续饲养的马尾松毛虫 胡 ’ “。 光照强度试验 和油松毛
虫 加 肠潮 光谱试验 。
光照强度
预备试验 , 已得出了松毛虫对 、 的光源仍可感受 。 本试验使用透光度为 , 和
的摄影灰片, 制成黑罩 , 必要时调整养虫室中照明的日光灯数量 , 使用长城光学仪器厂
型照度计 , 测得罩内的光照强度分别为 、 、 、 、 。
光谱
分别使用红 、黄 、绿及蓝紫 绿色摄影滤片 , 制成不同色泽的罩 。 经用 一 八 分光光
度计在波长 范围内扫描 , 得出不同罩内的光谱见表 。
一一 收稿 。
李 兆麟研 究员 , 贾凤友 中国林业科学研究院森林保护研 究所 北京 何忠 , 侯无危 中国科学 院动物研究
, 国家自然科学基金资助项目
林 业 科 学 研 究 卷
表 不同滤片革内的光谱情况
滤 片 光谱范围
主峰波长 主峰透光度
纬
汽舀口,工且内子红绿黄
监紫 绿
。 。
。 。
。 。
试验设计和处理
根据马尾松毛虫和油松毛虫在短光周
一 条件下 , 四龄幼虫进入滞育
这一现象 ’ , 将养虫室的光周调整为
二 , 在照明 后 , 依据光照强度和光
谱试验的要求加罩 , 形成 正
常光源 不同光照强度和不同光谱的光
源 的光周条件 。
不同光照强度和不同光谱试验 , 都同时设正常光源的 一 和 做为对照 ,
因此 , 光照强度试验 为 个 处理 , 即 、 、 、 、 、 和 全暗 。光谱试验为
个处理 , 即正常照明 养虫室 内 日光灯光源 红 妻 , 黄 , 绿
, 监紫 绿 和全黑暗 。 每个处理设三次重复 。
饲养观察
将同一天孵出的初孵幼虫 , 按试验要求 , 每 头为一次重复 , 放入 烧杯中 , 用新
鲜松针饲养 。 养虫室条件为 温度 士 ,相对湿度 士 。 逐 日记录其生长情况 , 发
育速度 , 排粪量 , 最终统计其滞育率 。
结果和讨论
根据表 、 的结果 , 可明显看 出松毛虫幼虫在光照周期反应中对光照强度和光谱变化的
感受性 , 并可推算出松毛虫幼虫对光照强度感受的临界点约为 左右 , 对光谱感受的临
界值约在 左右 。
表 不同光照强度下松毛虫幼虫的滞育率
处理
光 子
周 !。 。 全暗
不同灰片罩内 全暗 全暗 全暗 全暗 全暗 全暗 全暗
滞 育 率 写 。 。 。 。
表 不同光谱亲件下松毛虫幼虫的滞育率
处理
光 日光灯 日光灯 日光灯 日光灯 日光灯 日光灯 日光灯
周 不同滤片 日光灯 黄 绿 红 蓝 绿 全暗
罩内光谱 ! !∀ 二s h 全 暗 全暗 全暗 全暗 全暗 全暗
滞 育 率 ( % ) 2.4 4.2 25.5 71。 3 9 7 . 8 9 0 . 2
天文学上关于 民用晨昏朦影的论述 , 在太阳刚刚落入地平线时 , 天空照度仍在 370 lx 以
上 , 即使在民用朦影结束时也仍有 3.75 lx [l] 。 在这样的光照强度范围内 , 松毛虫幼虫都是能
感受到的 。 但在自然界 , 随着太阳高度角的变化 , 阳光中不同波段光谱的比例并不相同(见表
期 李兆麟等:松毛虫光照周期反应中光照强度和光谱的感受性
表 4 不同高度角太阳辐射中所含光谱比例
(单位:% )
太阳高度角 90. 30. 5. 1.
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5 ]
。 当太阳高度角为 l 。 时旧 光中 54% 为
61 0 nm 以上的红光 , 而 50 nm 以下的蓝紫
光 已经没有了 。 日落后与日出前 , 更绝大多数
都是 610 nm 以上的红光 。 因此 , 在民用晨 昏
朦影时 间内 , 虽然有一定的光照强度 , 但由
于此时光谱的成分主要是对松毛虫幼虫无生
理效应的长波光 , 所以自然界计算松林内松
毛虫感受的 日照时数时 , 民用晨昏朦影时间
完全可以排除不计 。
红 > 610
黄 570 ~ 590
绿 500 ~ 570
监 460 ~ 500
紫 390 ~ 450 8 5
由于波长偏短的光可以透过云层 , 所以在阴雨的白天 , 松毛虫同样可以感受到 自然界的光
周 , 但林分不同 , 在阳光下 , 森林对太阳辐射的反射率 、吸收率和透射率却差异很大 , 郁闭度接
近 0.7 的马尾松林 , 对太阳辐射的反射率为 12 % , 透射率为 8.6% , 而吸收率可达 79 .4% , 更
由于林冠反射和透射的 日光多为对松毛虫生理效应较弱的 54 0 n m 以上的辐射 , 而吸收的则
是生理效应较强的偏短(30。~ 50 0 n m )辐射[s] 。 因此 , 虽然在松毛虫光周反应中 , 民用晨 昏朦
影可以不计 ,但由于林冠对太阳辐射的吸收 , 以及随太 阳高度角的变化而致阳光中光谱成分的
改变 , 所以在郁闭度较大的林分中 , 松毛虫感受到的 自然界光周较稀疏林地要复杂得多 。 总的
说来 , 郁闭度较大的林分 , 不仅朦影结束较早 , 且随着太阳高度角的变化 , 林内有效辐射成分 ,
由日出开始逐渐增加 , 至午后随着时间的推移而大大减少 , 甚至消失 。在地形地势的影响下 ,再
加上森林的温度效应 , 使得这样林内的松毛虫所感受到的光照时数会明显地弱于稀疏林地 。这
就会使马尾松毛虫二 、三代区 , 在郁闭度较大林内的三代分化率 , 在相同年分 , 在同样条件下 ,
较稀疏林地有所差异 , 而三代分化率的多少 , 又是影响种群数量变动的主要因子之一 。 从而拖
长了种群上升的历期 , 配合其它各种因子的作用 , 使松毛虫种群较长时间地维持在相对稳定的
水平上 。这就从松毛虫光周反应的角度上 , 解释了一般认为生长健壮 、林相较好的松林 , 松毛虫
不易猖撅成灾 , 且其种群变动与稀疏林地比较 , 很少出现突然暴发的现象 。
参 考 文 献
Sa undersD 5. Insec teloc ks (Znd.创itio n).Pe rgam an P比55 .1 9 8 2 . 4 0 7 ·
李兆麟 , 贾凤友.油松毛虫的光照周期反应.昆虫学报 , 19 89 , 3 2( 4) : 41 。~ 41 7.
李兆峨 , 贾凤友 , 侯无危 ,等.马尾松毛虫的光照周期反应.昆虫学报 .19 94 , 3 7 ( l ) : 31 ~ 37 .
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t o 讲ri目ism (Znd Ed irio n ). A eade而e Press, 1 9 8 0 . 3 6 0 .
云南林学院主编.气象学.北京:农业出版社 .1979.223.
林 业 科 学 研 究 7 卷
T h e S e n s itiv ity o f D en d ro lim u s s P P . to L ig h t
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“马尾松造纸材的遗传变异和木材量质
与浆纸性能的联合选择 ”研究成果通过技术鉴定
中国林业科学研究院亚热带林业研究所和 福建省南平造纸营林总公司共同完成的 “马尾松造纸材的遗
传变异和木材量质与浆纸性能的联合选择 ”研究成果由中国林科院主持于19 94年6月28 日在福建省南平市通
过技术鉴定 。俞新妥 、范则尊 、钟伟华等9位来 自林学 、林木遗传育种学 、木材科学和制浆造纸学的专家教授认
为 , 该成果在国内尚属首次 , 居国内领先地位 , 达到国际同类研究先进水平 。
该成果科研密切结合纸浆 、造纸生产 , 是多个学科相结合的良好范例 。中国林业科学研究院亚热带林业研
究所和福建省南平造纸营林总公司在近4年的时间里 , 在首先确定马尾松造纸材育种目标的基础上 ,较系统地
摸清了生长 、材性和浆纸性能在种源 、家系和个体三个层次的遗传变异模式和规律;估算了性状遗传力 、遗传
相关和遗传稳定性等遗传参数 ;制订了马尾松造纸材的选择育种策略;根据材积生长和木材密度综合划定了
马 尾松造纸材的最优种源区 ;首次对最优种源区内的30 个优良产地进行化学浆(C P) 和化学机械浆(c T M P)
的测试和分析 , 以当地优良种源 (召卜武)作对照 , 选择了江西崇义 、广西岑溪 、广东罗定 、韶关 、英德和福建水定6
个制浆产量高 、吨干浆木材消耗量低 、制浆得率高 、浆纸物理强度大的造纸材最佳产地 ;选择了一批生长材质
兼优的家系;将优良种源内选出的50 株优良单株用 于马尾松造纸材种子园的营建 。
该研究不仅在马尾松造纸材的遗传育种方向方面 , 具有重大的理论指导意义 , 而且其成果的推广应用将
会带来巨大的经济效益 。据估算 , 福建省南平造纸营林总公司8万 hm Z马尾松造纸工艺林推广最佳产地 , 每年
可获得1亿元以上的经济增益 ;按该厂目前生产规模 , 每年耗用最佳产地的木材45 万 m 3计 , 可净得2~ 3千万元
的额外收益 。
( 中国林科院亚林所业务处)