论文部分内容阅读
广聚萤叶甲(Ophraella communa)原产于北美洲,在幼虫和成虫阶段以豚草Ambrosiaartemisiifolia L.(Asterales: Asteraceae)叶片为食,因具有对豚草取食量大、寄主专一性强、生态适应性强等特点,已被美国、加拿大、澳大利亚、韩国、日本、中国等国家视为防治豚草的潜在天敌。在我国,广聚萤叶甲最早于2001年在江苏南京被采集到,2005年被报道在南京及周边地区严重取食豚草,现已广泛分布于我国南方豚草发生区。广聚萤叶甲是一种适宜亚热带气候条件的天敌,其耐寒能力的可塑性成为其进一步北迁控制我国北方豚草的关键,而广聚萤叶甲耐寒能力在地理和季节上具有可塑性,那么早春气温大幅波动的亚适宜低温情况下其耐寒性是否也具有一定的可塑性,为此本研究围绕广聚萤叶甲在这种亚适宜低温下其种群的生存与生殖决策这一科学问题,通过构建早春自然变温下和人工模拟昼夜变温的亚适宜低温条件下的两性生命表,比较了耐寒性生理指标的昼夜变化,以期解析广聚萤叶甲在亚适宜低温昼夜变温条件下的种群适合度及其对亚低温响应的生理机制,回答早春亚适宜低温条件对广聚萤叶甲种群数量动态影响的原因。主要结果如下:1.亚适宜低温下广聚萤叶甲两性生命表构建亚适宜低温15℃~23℃和18℃~26℃胁迫下广聚萤叶甲卵、幼虫、蛹和整个未成熟期的发育历期显著延长;除卵和蛹以外,幼虫和整个未成熟期的存活率在亚适宜低温下显著降低;雌虫总产卵前期(TPOP)和寿命在亚适宜低温胁迫下也显著延长而雌虫繁殖力降低;基于3段变温的广聚萤叶甲两性生命表被构建,亚适宜低温胁迫下广聚萤叶甲各项生命表参数显著降低。2.早春自然条件下广聚萤叶甲两性生命表构建在廊坊早春的自然变化低温下广聚萤叶甲卵、幼虫、蛹和整个未成熟期的发育历期分别为13.6、21.1、7.9和42.8天,成虫存活达37.4天,雌雄寿命无显著差异,雌虫繁殖力为713.1粒/头,种群内禀增长率(r)、周限增长率(λ)、净繁殖率(R0)和平均世代周期(T)分别为0.066d-1、1.068d-1、73.9后代/个体和63.0天。3.亚适宜低温下广聚萤叶甲成虫耐寒性变化与对照21℃~29℃相比,亚低温胁迫15℃~23℃和18℃~26℃下广聚萤叶甲成虫SCP差异不显著,而亚适宜低温15℃~23℃胁迫下成虫含水率和总糖含量显著降低,甘油含量升高;亚适宜低温18℃~26℃胁迫下总糖含量降低而甘油和油脂含量升高;亚低温昼夜变化中,广聚萤叶甲成虫SCP随时间点逐渐降低,其中以23:00-2:00最低,油脂含量在5:00-8:00和23:00-2:00达到较高水平;广聚萤叶甲雌虫在亚低温18℃~26℃下含水率和油脂含量低于雄虫而15℃~23℃下SCP和油脂含量低于雄虫;亚适宜低温胁迫下,广聚萤叶甲成虫交配后含水率和甘油含量降低,总糖含量升高;4.早春变温对广聚萤叶甲成虫耐寒性的影响早春亚低温胁迫下廊坊和长沙两地广聚萤叶甲第一代成虫SCP无显著差异,而廊坊地区含水率和油脂含量要显著高于长沙地区;在自然条件下,叶甲体内各类物质随昼夜温度波动变化显著,其中在5:00-8:00时甘油和油脂含量达到最低而总糖含量最高,23:00-2:00时油脂含量最高而总糖含量最低;早春廊坊广聚萤叶甲雌虫甘油和油脂含量显著低于雄虫而SCP高于雄虫;交配后,廊坊地区广聚萤叶甲成虫SCP、含水率和甘油含量降低而总糖含量升高。综上所述,早春亚适宜低温胁迫降低了广聚萤叶甲种群的适合度,导致繁殖力降低;而通过生理代谢的调节,其在亚低温胁迫下产生了适应性改变,耐寒性增强;且广聚萤叶甲耐寒性在亚低温昼夜变化中具有一定的可塑性,性别差异和交配行为对其耐寒性也产生显著影响。这对应用该叶甲在早春防治豚草具有较为重要的理论和实践意义,为其北迁奠定了基础。