稻纵卷叶螟实验种群再迁飞能力的研究
在人工气候室内,利用计算机控制的昆虫飞行磨信息系统测定了稻纵卷叶螟2日龄首次起飞成虫的飞行能力和再迁飞能力,研究了夜间的主动飞行节律,明确了飞行强度对成虫起飞比例和再迁飞次数的影响,并对室内饲养不同世代后种群的再迁飞能力进行了比较分析。结果表明,在12 h的人工黑暗期内,稻纵卷叶螟成虫的主动飞行主要集中在进入暗期后的前4-6个小时;其中强迁飞型个体的平均续航时间为7.6 h,迁飞型个体为4.9 h。在生殖隔离条件下,每个夜晚吊飞8 h成虫的再迁飞能力显著低于4 h处理,表现为再迁飞次数的减少和再迁飞比例的下降。自然种群与室内种群的飞行能力存在显著差异,田间采集的稻纵卷叶螟种群在室内饲养一代以后,单次持续飞行时间、飞行距离以及飞行速度均没有明显的降低,仅表现出再迁飞次数的减少;但室内饲养二代后各项飞行参数与田间种群相比都显著下降。田间种群平均可进行5次再迁飞,最多9次;室内饲养一代种群平均可进行3-4次再迁飞,最多6次;而饲养两代以后大部分个体仅能连续飞行2次左右。在低强度飞行模式下不同性别个体的再迁飞能力没有显著差异,但雌虫在迁飞过程的后半段优势突显,表现出更好的飞行“耐力”,发挥出明显强于雄虫的飞行潜能,表现为首次起飞夜晚的持续振翅时间较长、午夜后飞行活跃较高,且每次吊飞8 h处理下雌虫的再迁飞次数以及飞行4-6次个体的起飞比例和单次持续飞行时间、飞行距离、飞行速度均显著高于雄虫。
目录
摘要1
关键词1
Abstract2
Key words2
绪论1
1 材料与方法2
1.1 供试虫源 2
1.2 飞行能力方法 2
1.3 实验设计 3
2 结果与分析 4
2.1 稻纵卷叶螟的夜间主动飞行节律 4
2.2 每个夜晚吊飞不同时长的再迁飞能力 7
2.3 自然种群与室内种群再迁飞能力的比较 10
3 结论与讨论 12
参考文献13
稻纵卷叶螟实验种群再迁飞能力的研究
引言
昆虫迁飞可分为起飞、运行、降落以及生境选择四个连续过程(陈若篪等, 1989; 张孝羲, 1980),确定空中运行阶段的飞行行为参数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
是进行昆虫的迁飞轨迹分析、明确其迁飞途径的首要前提(翟保平等, 1997; 翟保平&张孝羲, 1997)。昆虫的飞行能力(包括再迁飞能力)是迁飞性昆虫的标志性生物学参数,直接决定了其种群的扩散范围和降落后的定殖繁衍,也是明确其迁入分布和迁出虫源区的关键因子。
稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis (Guenée) 是一种局地间歇性发生的重大农业害虫,70年代末的全国大协作业已证实了稻纵卷叶螟在我国东半部季节性往返迁飞的规律,提出每年春夏季自南向北有5次北迁、秋季自北向南有3次回迁过程(张孝羲等, 1979, 1980, 1981)。与其它许多鳞翅目昆虫相同,稻纵卷叶螟具有很强的再迁飞能力,其一次远距离迁飞常要经历多天的夜间飞行和白昼停息,飞行过程极为复杂。在轨迹分析未被普遍应用于该虫的研究之前,对稻纵卷叶螟的异地测报只能停留在大范围、大尺度的定性预报层面上,而对于中、小尺度内精细化迁飞路径的预测仍然束手无策。
迄今为止,有关稻纵卷叶螟飞行行为机制的研究相对较少。在田间观测与数值模拟方面,张孝羲等(1994)、周立阳等(1995)利用轨迹分析模型对江淮稻区稻纵卷叶螟的各项迁飞参数进行了组合选择,将得到的轨迹线与标记回收试验结果以及虫情资料进行比对,反推出可能的飞行参数,即起飞时间为每晚20:00、续航时间89 h,飞行天数浮动较大,为28 d,具体依两地间的直线距离以及每个夜晚的风向、风速而定。昆虫雷达曾监测到稻纵卷叶螟的起飞迁出过程,空中虫群密度在20:0022:00时达到最大,迁飞过程最长持续到次日5:00,说明飞行能力较强的个体在一个夜间可连续飞行9 h;对另外一次迁入过程的追踪结果显示,雷达空中回波数量在黄昏至凌晨2点剧增,之后目标昆虫数量急剧下将,推测此次迁飞过程是虫源地黄昏时分迁出的蛾群飞行6 h左右抵达雷达观测场上空的(高月波等, 2008)。在室内研究方面数值记录仅凭目测,其结果有很大的局限性;郑祖强等(1989)首次用更加先进的自动记录装置对稻纵卷叶螟成虫进行了吊飞,但只测定了蛾子的一次飞行能力;王凤英(2009)、黄学飞(2010)等先后利用飞行磨装置研究了成虫的再迁飞行为,侧重于飞行能力与蛾龄、成虫期营养以及交配状况的关系。
目前已经明确了稻纵卷叶螟田间种群首次迁飞的起飞高峰期为羽化后2日龄(杨帆等, 2013)、起飞时刻为日落后2040 min、起飞比例60%左右,夏季飞行高度在1000 m以上且有相当程度的侧风定向、秋季在500 m以下(翟保平等, 1998),但是其在空中运行阶段的飞行时间参数尚不明确。本文对稻纵卷叶螟的夜间飞行节律进行了观测,明确了2日龄首次起飞成虫的再迁飞能力及其与性别、飞行强度的关系,并对自然种群与室内种群飞行能力的差异进行了比较研究,以期为稻纵卷叶螟的轨迹分析提供可靠的实测参数,进一步精确虫源地范围,对原有迁飞路径模型作修正或补充,提高异地预报的准确性。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
稻纵卷叶螟虫源采自广西南宁(108.33°E,22.84°N),携至室内后幼虫采用1015cm左右的新鲜幼嫩玉米苗群体饲养,化蛹后将其放入铺有湿润脱脂棉的塑料盒内(附尼龙纱网盖),成虫羽化后雌雄随机配对移入500ml透明塑料杯中(2对/杯),饲喂10%紫云英蜂蜜,饲喂期间每天更换新鲜蜂蜜水。所有试虫均放置在恒温26±1℃、RH 80%~90%、光周期14 L:10 D(光期为06:00~20:00)的培养箱中饲养。
1.2 飞行能力测试方法
采用佳多公司研制的24通道飞行磨采集系统对稻纵卷叶螟成虫的再迁飞能力进行测定,系统能够自动记录昆虫飞行过程中的飞行速度以及飞行时间的变化。测试前,先将虫体用乙醚轻微麻醉,然后用细毛笔轻轻刷掉前胸背板处的鳞毛,用502胶将前胸背板粘接于直径1mm的塑料管上;测试时,将塑料管连接于飞行磨的吊臂上,并保持试虫飞行的切线方向与吊臂垂直。测试过程在完全黑暗的环境中进行;实验开始前,利用人工模拟的黄昏将室内光照强度在45min内由1000 lx逐渐降低至0.1 lx,具体的灯光系统在另外一篇文章中有详细描述(杨帆等, 2013)。除特殊处理外,吊飞室内环境温度均控制在26±1℃,相对湿度70%80%。每次飞行测试结束后,将试虫小心取下,按原来的饲养方式重新转移至500ml透明塑料杯中,饲喂10%的紫云英蜂蜜水;第二天傍晚继续吊飞,如此重复,直至试虫死亡。
稻纵卷叶螟羽化后第2个夜晚是迁出种群的起飞高峰期(杨帆等, 2013),因此,本研究选择生长发育良好的2日龄成虫作为首次起飞的供试虫源。对稻纵卷叶螟成虫的再迁飞能力采用每个夜晚的单次总飞行时间、总飞行距离、平均飞行速度以及再迁飞次数、再迁飞比率五个参数进行评估。
目录
摘要1
关键词1
Abstract2
Key words2
绪论1
1 材料与方法2
1.1 供试虫源 2
1.2 飞行能力方法 2
1.3 实验设计 3
2 结果与分析 4
2.1 稻纵卷叶螟的夜间主动飞行节律 4
2.2 每个夜晚吊飞不同时长的再迁飞能力 7
2.3 自然种群与室内种群再迁飞能力的比较 10
3 结论与讨论 12
参考文献13
稻纵卷叶螟实验种群再迁飞能力的研究
引言
昆虫迁飞可分为起飞、运行、降落以及生境选择四个连续过程(陈若篪等, 1989; 张孝羲, 1980),确定空中运行阶段的飞行行为参数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
是进行昆虫的迁飞轨迹分析、明确其迁飞途径的首要前提(翟保平等, 1997; 翟保平&张孝羲, 1997)。昆虫的飞行能力(包括再迁飞能力)是迁飞性昆虫的标志性生物学参数,直接决定了其种群的扩散范围和降落后的定殖繁衍,也是明确其迁入分布和迁出虫源区的关键因子。
稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis (Guenée) 是一种局地间歇性发生的重大农业害虫,70年代末的全国大协作业已证实了稻纵卷叶螟在我国东半部季节性往返迁飞的规律,提出每年春夏季自南向北有5次北迁、秋季自北向南有3次回迁过程(张孝羲等, 1979, 1980, 1981)。与其它许多鳞翅目昆虫相同,稻纵卷叶螟具有很强的再迁飞能力,其一次远距离迁飞常要经历多天的夜间飞行和白昼停息,飞行过程极为复杂。在轨迹分析未被普遍应用于该虫的研究之前,对稻纵卷叶螟的异地测报只能停留在大范围、大尺度的定性预报层面上,而对于中、小尺度内精细化迁飞路径的预测仍然束手无策。
迄今为止,有关稻纵卷叶螟飞行行为机制的研究相对较少。在田间观测与数值模拟方面,张孝羲等(1994)、周立阳等(1995)利用轨迹分析模型对江淮稻区稻纵卷叶螟的各项迁飞参数进行了组合选择,将得到的轨迹线与标记回收试验结果以及虫情资料进行比对,反推出可能的飞行参数,即起飞时间为每晚20:00、续航时间89 h,飞行天数浮动较大,为28 d,具体依两地间的直线距离以及每个夜晚的风向、风速而定。昆虫雷达曾监测到稻纵卷叶螟的起飞迁出过程,空中虫群密度在20:0022:00时达到最大,迁飞过程最长持续到次日5:00,说明飞行能力较强的个体在一个夜间可连续飞行9 h;对另外一次迁入过程的追踪结果显示,雷达空中回波数量在黄昏至凌晨2点剧增,之后目标昆虫数量急剧下将,推测此次迁飞过程是虫源地黄昏时分迁出的蛾群飞行6 h左右抵达雷达观测场上空的(高月波等, 2008)。在室内研究方面数值记录仅凭目测,其结果有很大的局限性;郑祖强等(1989)首次用更加先进的自动记录装置对稻纵卷叶螟成虫进行了吊飞,但只测定了蛾子的一次飞行能力;王凤英(2009)、黄学飞(2010)等先后利用飞行磨装置研究了成虫的再迁飞行为,侧重于飞行能力与蛾龄、成虫期营养以及交配状况的关系。
目前已经明确了稻纵卷叶螟田间种群首次迁飞的起飞高峰期为羽化后2日龄(杨帆等, 2013)、起飞时刻为日落后2040 min、起飞比例60%左右,夏季飞行高度在1000 m以上且有相当程度的侧风定向、秋季在500 m以下(翟保平等, 1998),但是其在空中运行阶段的飞行时间参数尚不明确。本文对稻纵卷叶螟的夜间飞行节律进行了观测,明确了2日龄首次起飞成虫的再迁飞能力及其与性别、飞行强度的关系,并对自然种群与室内种群飞行能力的差异进行了比较研究,以期为稻纵卷叶螟的轨迹分析提供可靠的实测参数,进一步精确虫源地范围,对原有迁飞路径模型作修正或补充,提高异地预报的准确性。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
稻纵卷叶螟虫源采自广西南宁(108.33°E,22.84°N),携至室内后幼虫采用1015cm左右的新鲜幼嫩玉米苗群体饲养,化蛹后将其放入铺有湿润脱脂棉的塑料盒内(附尼龙纱网盖),成虫羽化后雌雄随机配对移入500ml透明塑料杯中(2对/杯),饲喂10%紫云英蜂蜜,饲喂期间每天更换新鲜蜂蜜水。所有试虫均放置在恒温26±1℃、RH 80%~90%、光周期14 L:10 D(光期为06:00~20:00)的培养箱中饲养。
1.2 飞行能力测试方法
采用佳多公司研制的24通道飞行磨采集系统对稻纵卷叶螟成虫的再迁飞能力进行测定,系统能够自动记录昆虫飞行过程中的飞行速度以及飞行时间的变化。测试前,先将虫体用乙醚轻微麻醉,然后用细毛笔轻轻刷掉前胸背板处的鳞毛,用502胶将前胸背板粘接于直径1mm的塑料管上;测试时,将塑料管连接于飞行磨的吊臂上,并保持试虫飞行的切线方向与吊臂垂直。测试过程在完全黑暗的环境中进行;实验开始前,利用人工模拟的黄昏将室内光照强度在45min内由1000 lx逐渐降低至0.1 lx,具体的灯光系统在另外一篇文章中有详细描述(杨帆等, 2013)。除特殊处理外,吊飞室内环境温度均控制在26±1℃,相对湿度70%80%。每次飞行测试结束后,将试虫小心取下,按原来的饲养方式重新转移至500ml透明塑料杯中,饲喂10%的紫云英蜂蜜水;第二天傍晚继续吊飞,如此重复,直至试虫死亡。
稻纵卷叶螟羽化后第2个夜晚是迁出种群的起飞高峰期(杨帆等, 2013),因此,本研究选择生长发育良好的2日龄成虫作为首次起飞的供试虫源。对稻纵卷叶螟成虫的再迁飞能力采用每个夜晚的单次总飞行时间、总飞行距离、平均飞行速度以及再迁飞次数、再迁飞比率五个参数进行评估。
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