全 文 :昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology 2010,47(2):313 ~ 317
西花蓟马取食不同豆科蔬菜的
实验种群生命表*
郅军锐 李景柱 盖海涛
(贵州大学昆虫研究所 贵州山地农业病虫害重点实验室 贵阳 550025)
Life table for experimental population of Frankliniella occidentalis feeding on leguminous vegetables.
ZHI Jun-Rui,LI Jing-Zhu,GAI Hai-Tao(Institute of Entomology,Guizhou University;Key Laboratory for
Plant Pest Management of Maintanous Region of Guizhou Province,Guiyang 550025,China)
Abstract Frankliniella occidentalis (Pergande)is one of the most important invasive pests,which has caused
serious damage on leguminous vegetables in Guiyang,Guizhou. The life tables of experimental populations of
F. occidentalis feeding on leaves of Glycine max,Vigna sinensis,Phaseolus vulgaris and pod of P. vulgaris were
constructed at 25℃ . The results showed that the survival rate of immatures of F. occidentalis was highest on
pod of P. vulgaris,and it was similar on other three leguminous vegetables. The intrinsic rate of natural
increase (rm)was highest on pod of P. vulgaris (0. 1626)and lowest on leaf of V. sinensis (0. 0834). The
net reproductive rate (R0)was highest on pod of P. vulgaris,and lowest on leaf of G. max. The results
indicated that pod of P. vulgaris was the most suitable food to F. occidentalis. In stable age composition,the
percentage of immature period was higher and that of adulthood was lower.
Key words Frankliniella occidentalis,leguminous vegetables,experimental population,life table
摘 要 西花蓟马 Frankliniella occidentalis(Pergande)是传入我国的重要入侵害虫,在贵阳地区对豆科
蔬菜为害十分严重。在 25℃条件下,组建了西花蓟马取食大豆叶片、豇豆叶片、四季豆叶片和四季豆豆
荚时的实验种群生命表。结果表明:西花蓟马未成熟期取食四季豆豆荚时存活率最高,取食其它 3 种豆
科蔬菜时存活率相差不大。西花蓟马取食四季豆豆荚时内禀增长力最高为0. 1626,取食豇豆叶片时最
低为0. 0834,净增值率也是取食四季豆豆荚时最高,取食大豆叶片时最低,表明四季豆豆荚最有利于西
花蓟马的生长发育和繁殖。在不同豆科蔬菜上的稳定年龄组配中未成熟期所占的比例很大,而成虫期
所占的比例相对较小。
关键词 西花蓟马,豆科蔬菜,实验种群,生命表
* 资助项目:贵州省优秀科技教育人才省长专项资金项目
(黔省专合字(2007)20 号),公益性行业专项“外来入侵害虫
西花蓟马防控技术研究与示范”(20080325)。
E-mail:jrzhi@ yahoo. com. cn
收稿日期:2009-06-20,修回日期:2009-07-13
西 花 蓟 马 Frankliniella occidentalis
(Pergande)原产于美洲,最早记载于 1895 年,
当时只是零星发生为害。近年来由于国际贸易
的增加,随花卉、蔬菜及苗木的调运在世界各地
迅速扩散,目前已广泛分布于美国、荷兰、英国、
以色列、日本等 69 个国家和地区[1]。西花蓟马
于 2003 年 6 月在北京市郊某大棚的辣椒上严
重暴发,是传入我国的外来有害生物[2]。西花
蓟马对植物的为害主要包括直接为害和间接为
害。直接为害主要是取食为害和产卵为害,间
接为害主要是传播病毒,其中最重要的是番茄
斑萎病毒和凤仙花坏死斑病毒[3]。西花蓟马
具有个体小、善于隐藏、繁殖能力强、适生区广
泛,以及抗药性不断增强等特点,在欧洲和美洲
等地取代了其它蓟马,成为最主要的温室和蔬
菜害虫,给许多国家造成了严重的经济损
失[4]。目前在我国的北京、云南、浙江、山东等
·314· 昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology 47 卷
地均发现了西花蓟马的为害[5 ~ 7]。在贵州省贵
阳市豆科蔬菜上也已经有西花蓟马严重为害的
报道[8,9],并且其为害程度和面积不断增加。
自西花蓟马传入我国后,我国对该虫的研究才
刚刚起步,而对其生命表的研究还未见报导,为
此,本文开展了西花蓟马取食不同豆科蔬菜时
的实验种群生命表研究,以了解西花蓟马在豆
科蔬菜上的种群动态及西花蓟马与豆科蔬菜之
间的关系,为其综合治理奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 供试虫源和豆科蔬菜
供试虫源:西花蓟马采自贵阳市花溪区四
季豆叶片及花上,采回后在室内用四季豆豆荚
进行饲养多代后供用。
豆科蔬菜:大棚内盆栽四季豆、豇豆、大豆
3 种豆科蔬菜,其叶片或豆荚作为供试植物。
1. 2 实验设备及条件
主要设备包括:宁波江南仪器厂生产的
RXZ 系列多段可编程智能人工气候箱,北京亚
都科技有限公司生产的亚都超声波加湿器
(YC2D202 型),麦克奥迪实业集团有限公司生
产的体视显微镜(SMZ1682TL)。实验条件为:
温度 25℃,相对湿度 70%,光周期 14L∶ 10D。
1. 3 实验方法
西花蓟马发育历期的观察和记载:饲养小
室参照顾秀慧等[10]的方法。实验开始时将若
干已交配的西花蓟马雌成虫置于放有四季豆豆
荚、四季豆叶片、豇豆叶片、大豆叶片的养虫盒
内,任其产卵,8 h 后移去成虫,每日早、晚 8 ∶ 00
在镜下各观察已产卵的植物 1 次,一旦发现有
若虫孵出立即开始接虫实验。将初孵若虫单头
分别小心地接于凹玻片构成的饲养小室内,凹
玻片内事先放入用刀片削好的四季豆薄片以及
四季豆、豇豆、大豆 3 种豆科植物的叶片,共 4
种与产卵时相对应的寄主植物为食料。每种食
料下供试蓟马为 100 头,每日早、晚 8:00 各观
察 1 次,记录各虫态的发育和存活情况,每隔 2
~ 3 d 更换 1 次新鲜食料,直至羽化为成虫时为
止。
成虫寿命和繁殖力的观察和记载:豆荚饲
养实验采用小号调料瓶(规格:高 7 cm,上口径
4 cm,下口径 4 cm),将长约 4 ~ 5 cm 豆荚放入
瓶内,瓶口以 200 目的尼龙纱封口。叶片饲养
实验采用大塑料杯(规格:高 12 cm,上口径 8. 7
cm,下口径 6 cm),将叶片的茎剪下倾斜 45°插
在事先用营养液浸湿的花泥上,放入杯内,杯口
以保鲜膜封口。将刚羽化的供试雌、雄成虫各
1 头配对移入上述饲养容器内。大豆叶片、豇
豆叶片、四季豆叶片上供试的西花蓟马数均为
38 头,在四季豆豆荚上为 54 头,每 3 d 更换 1
次食料,记载成虫的存活情况,并将取食和产卵
过的豆荚或叶片继续保留 5 d 直至产下的卵全
部孵化,记载孵化出的若虫数,以若虫数作为产
卵量的估计[11],然后继续饲养若虫直至蛹期,
分辨雌雄并进行计数。
1. 4 生命表参数计算方法
根据 Birch 的方法[12],组建西花蓟马种群
繁殖,特征生命表。净繁殖率 R0 = Σlxmx;世代
平均历期 T = ΣXlxmx /Σlxmx;内禀增长率 rm =
lnR0 /T;周限增长率 λ = e
rm;种群加倍时间 t =
ln2 / rm。
1. 5 数据处理
实验数据均采用 Excel 2003 和 SPSS 11. 5
软件进行分析。
2 结果与分析
2. 1 西花蓟马取食不同豆科蔬菜时的存活曲线
西花蓟马取食不同豆科蔬菜的存活曲线见
图 1。由于西花蓟马的卵产在植物组织中。因
此,本文的存活曲线从 1 龄若虫开始,从图 1 可
知西花蓟马取食不同豆科蔬菜时,各发育阶段
的存活率不同,在 2 龄若虫时取食四季豆豆荚
时存活率最高为 100%,取食四季豆叶片时存
活率最低为 87%,在预蛹和蛹期除取食四季豆
豆荚时存活率最高,取食其它 3 种食物存活率
交替变化,整个未成熟期依然是取食四季豆豆
荚时存活率最高为 80%,取食四季豆叶片为
61%,取食大豆叶片和豇豆叶片均为 60%,取
食后 3 种食物时存活率差异不大。
2 期 郅军锐等:西花蓟马取食不同豆科蔬菜的实验种群生命表 ·315·
图 1 西花蓟马取食不同豆科蔬菜时的存活曲线
2. 2 西花蓟马取食不同豆科蔬菜时的实验种
群生命表
西花蓟马取食不同豆科蔬菜时的年龄特征
存活率和成虫的年龄特征繁殖力见图 2。由图
2 可知,西花蓟马取食四季豆叶片和四季豆豆
荚到达成虫期后,成虫的日产卵量很快达到高
峰,以后逐渐下降,而取食大豆叶片和豇豆叶片
时,成虫的日产卵量是逐渐达到产卵最高峰的。
西花蓟马取食四季豆豆荚、四季豆叶片、大豆叶
片和豇豆叶片时,其雌成虫的平均寿命分别是
37. 3、31. 8、35. 4 和 41. 7 d,其每雌平均产卵量
分别是 158. 1、81. 5、57. 4 和 62. 0 头。以上结
果表明西花蓟马取食豇豆叶片时寿命最长,取
食四季豆豆荚时繁殖力最高。
根据西花蓟马取食不同豆科蔬菜时各发育
阶段的存活率和成虫的繁殖力,组建实验种群生
命表,并计算出了西花蓟马的生命表参数(表
1)。数据表明西花蓟马取食四季豆豆荚时其种
群增长趋势指数、内禀增长率、净增殖率及周限
增长率最高,平均世代周期和种群加倍时间最
短,由此可知四季豆豆荚最利于西花蓟马的生长
和繁殖。西花蓟马取食豇豆叶片时内禀增长率
最小,种群净增殖率以取食大豆叶片时最小。
图 2 西花蓟马取食不同豆科蔬菜时的年龄特征存活率(Lx)和年龄特征繁殖力(Mx)
2. 3 西花蓟马取食不同豆科蔬菜时的稳定年
龄组配
内禀增长率是在稳定年龄组配下种群最大
瞬时出生率和瞬时死亡率之差,因此在测定种
群的内禀增长率时,必须同时说明种群的稳定
年龄分布。表 2 是西花蓟马取食不同豆科蔬菜
时的实验种群稳定年龄分布。从表中可以看
出,在稳定年龄组配下西花蓟马的不同发育阶
段的比例在不同豆科蔬菜上不同,但又具有共
同点即未成熟期个体比例很高,而成熟期比例
较低,这可能是西花蓟马实验种群的 rm 相对较
大,繁殖快,产生大量的未成熟的个体,在未成
·316· 昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology 47 卷
熟期均以卵的比例最高,而预蛹和蛹的比例最
低。
表 1 西花蓟马取食不同豆科蔬菜时的生命表参数
生命表参数
四季
豆叶片
四季
豆豆荚
大豆
叶片
豇豆
叶片
种群增长趋势指数 I 31. 6767 86. 1136 22. 1259 23. 4806
内禀增长率 r m 0. 1133 0. 1626 0. 1020 0. 0834
净增值率 R0 31. 2610 79. 9251 22. 2628 22. 9424
平均世代周期 T 30. 3940 26. 9538 30. 4181 37. 5715
周限增长率 λ 1. 1199 1. 1766 1. 1074 1. 0870
种群加倍时间 t 6. 1178 4. 2629 6. 7956 8. 3111
表 2 西花蓟马取食不同豆科蔬菜时的稳定年龄组配
发育阶段
四季
豆叶片
四季
豆豆荚
大豆
叶片
豇豆
叶片
卵期 48. 72 41. 25 47. 65 34. 04
1 龄若虫期 16. 02 18. 55 20. 32 18. 40
2 龄若虫期 14. 10 19. 63 16. 21 16. 64
预蛹期 4. 68 3. 51 3. 59 4. 23
蛹期 4. 13 6. 16 3. 15 5. 85
成虫期 12. 34 10. 92 9. 06 20. 77
3 讨论
生命表是研究昆虫种群动态的重要方
法[13,14],本文组建了西花蓟马取食不同豆科蔬
菜的生命表,研究结果表明西花蓟马取食不同
豆科蔬菜时其内禀增长率不同,以四季豆豆荚
为食料时内禀增长率最高,而以豇豆叶片为食
料时最低。种群内禀增长率是反映种群动态的
一个重要指数,其综合考虑了种群的出生率和
死亡率、种群的年龄组配、繁殖力及发育速度等
诸多因素,因此能敏感地反映出各种因素对种
群的综合影响。由此可知,四季豆豆荚更适合
西花蓟马的生长和繁殖,可能是豆荚含有更丰
富的营养物质,而豇豆叶片中某些物质可能不
利于西花蓟马的生长发育和繁殖,同时也表明
同一种植物的不同部位对西花蓟马的影响不
同。
Brdsgaard[15]、Gerin 等[16]分别报道了在
25℃下西花蓟马取食四季豆叶片时,西花蓟马
的内 禀 增 长 率 是 0. 14,高 于 本 文 的 结 果
(0. 1133)。这可能和所用的不同地理种群的
西花蓟马和不同品种的四季豆有关。本文研究
结果表明取食四季豆豆荚时西花蓟马的内禀增
长率是 0. 1626,与 Zhi 等[17]报道的 0. 17 近似。
另外西花蓟马取食不同寄主植物时,其内禀增
长率差异很大,如取食花生时只有 0. 02[18],取
食 棉 花 时 为 0. 157[19],取 食 菊 花 时 为
0. 171[20]。
豆科蔬菜是西花蓟马嗜食的寄主植物,通
过生命表分析,可系统了解西花蓟马种群在豆
科蔬菜上种群变动的特点,为研究自然种群动
态奠定基础,并为测报和防治提供科学依据。
参 考 文 献
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檻
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檻
殤
殤殤
殤
1989.
研究选萃
德研究发现沙漠蚂蚁靠“立体嗅觉”导向
德国马普学会化学生态学研究所 2010 年 3 月 9 日发布公报说,最新研究发现,生活在突尼斯贫瘠盐碱地上的
长脚沙漠蚂蚁通过“立体嗅觉”来辨别方向,找到回家的路。
此前研究已表明,离开巢穴觅食的蚂蚁能通过辨认太阳方向和计算步数而准确无误地回家。马普学会化学生
态学研究所 2009 年发现,长脚沙漠蚂蚁的本领不仅如此,它们还能找到某种气味的源头,而最新研究则发现,这种
蚂蚁还能辨识巢穴周围不同气味的空间分布情况,并利用它来定向。
研究人员首先在长脚沙漠蚂蚁巢穴的入口放置了水杨酸甲酯、癸醛、壬醛和吲哚 4 种芳香物质,并通过光离子
气体探测器监控气味的空间分布和变化。研究发现,当长脚沙漠蚂蚁辨认了这些气味后,如果按照不变的顺序将
这些香味物质移到其他地方,蚂蚁们也会跟随到那里。如果打乱这些气味点的顺序,蚂蚁则会不知所措。这表明,
蚂蚁并不是“一维思考”,即把单一一种气味与巢穴相联系,而是把多维的气味分布图与巢穴相联系。
就像立体视觉需要两只眼睛共同作用一样,长脚沙漠蚂蚁的立体嗅觉需要其两根触角。为确认这一点,研究
人员去除了蚂蚁的一根触角,结果发现它再不能正常辨认方向。
这一成果发表在最新一期《动物行为》(Animal Behavior)杂志上。(来源:2010 年 3 月 10 日新华网)