不同地理區(qū)域甜菜夜蛾生存發(fā)育和繁殖力的對(duì)比分析

石尚，文禮章

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物安全科學(xué)技術(shù)學(xué)院昆蟲(chóng)研究所，長(zhǎng)沙，410128）

不同地理區(qū)域甜菜夜蛾生存發(fā)育和繁殖力的對(duì)比分析

石尚，文禮章

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物安全科學(xué)技術(shù)學(xué)院昆蟲(chóng)研究所，長(zhǎng)沙，410128）

為了進(jìn)一步了解我國(guó)不同地理區(qū)域甜菜夜蛾生存發(fā)育和繁殖力的規(guī)律，收集整理了不同地理區(qū)域我國(guó)學(xué)者對(duì)甜菜夜蛾種群與溫濕度關(guān)系的研究文獻(xiàn)，通過(guò)提取各相關(guān)地區(qū)文獻(xiàn)中有關(guān)溫度和濕度對(duì)甜菜夜蛾生存發(fā)育繁殖影響的相關(guān)數(shù)據(jù)，并應(yīng)用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)分析軟件中的方差分析和回歸分析方法對(duì)其進(jìn)行了綜合性比對(duì)統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，溫度是影響甜菜夜蛾存活率、發(fā)育力的主導(dǎo)因素，地理區(qū)域間和濕度與之相關(guān)，但不顯著；而地理區(qū)域則是影響成蟲(chóng)繁殖力的主導(dǎo)因素，在各學(xué)者所設(shè)試驗(yàn)水平范圍內(nèi)，溫度和濕度的變化與成蟲(chóng)產(chǎn)卵量變化相關(guān)，但不顯著。本文通過(guò)對(duì)比和綜合分析，重新整理了相關(guān)文獻(xiàn)提供的數(shù)據(jù)，得出了我國(guó)甜菜夜蛾廣域的最適生存溫度為26～29℃，最適生存濕度為70%～80%。各蟲(chóng)態(tài)廣域的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫分別為：卵，14.39℃，36.88日度；幼蟲(chóng)，11.31℃，192.86 日度；蛹，13.65℃，105.77 日度，各地區(qū)間差異不顯著。

甜菜夜蛾；地理區(qū)域；溫度；濕度；產(chǎn)卵量；存活率；發(fā)育速率

氣候因子與害蟲(chóng)的個(gè)體發(fā)育和種群動(dòng)態(tài)密切相關(guān)，特別是環(huán)境溫、濕度對(duì)變溫動(dòng)物——昆蟲(chóng)產(chǎn)生極大影響，尤其是超過(guò)耐受極限的高溫、高濕及低濕對(duì)昆蟲(chóng)的生命活動(dòng)產(chǎn)生致命影響，因此利用高溫、高濕及低濕控制害蟲(chóng)就成為害蟲(chóng)物理防治中最重要的方法之一，也是在氣候變暖趨勢(shì)下害蟲(chóng)種群生態(tài)學(xué)研究的主要內(nèi)容之一，其中以害蟲(chóng)的存活和繁殖與溫、濕度關(guān)系的研究尤為重要。有關(guān)溫度、濕度對(duì)甜菜夜蛾生長(zhǎng)發(fā)育存活的影響，國(guó)內(nèi)外已有較多研究[7～15]，如馬駿等[6]研究了溫度對(duì)甜菜夜蛾試驗(yàn)種群增長(zhǎng)的影響；李淑清[10]研究了甜菜夜蛾的生長(zhǎng)發(fā)育與溫濕度的關(guān)系；韓蘭芝等[2]研究了不同溫度下的甜菜夜蛾試驗(yàn)種群生命表；王弘晟等[5]研究了溫度對(duì)甜菜夜蛾生殖行為及生殖力的影響；祝樹(shù)德等[9]研究了溫度對(duì)甜菜夜蛾試驗(yàn)種群的影響；張彬等[11]對(duì)甜菜夜蛾的研究進(jìn)展進(jìn)行了較全面的綜述。雖然關(guān)于甜菜夜蛾存活繁殖與環(huán)境因子的關(guān)系越來(lái)越受到人們的關(guān)注，但是，關(guān)于地理區(qū)域?qū)μ鸩艘苟晟姘l(fā)育和繁殖力的影響情況則少見(jiàn)報(bào)道。為進(jìn)一步揭示溫、濕度調(diào)控廣域（大面積）甜菜夜蛾種群動(dòng)態(tài)的機(jī)理提供更合理的證據(jù)，本文通過(guò)閱讀、分析、整理文獻(xiàn)，綜合前人研究的局部試驗(yàn)種群數(shù)據(jù)，從整體上重新分析了不同地區(qū)溫、濕度對(duì)甜菜夜蛾存活率、最適生存溫濕度、發(fā)育速率、發(fā)育起點(diǎn)溫度、有效積溫、成蟲(chóng)產(chǎn)卵量等種群參數(shù)的影響特點(diǎn)，現(xiàn)將結(jié)果整理如下。

1 材料與方法

在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書(shū)館的中國(guó)學(xué)術(shù)期刊、維普科技期刊、萬(wàn)方數(shù)據(jù)資源等數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)重要會(huì)議論文數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)知網(wǎng)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)庫(kù)等下載相關(guān)甜菜夜蛾的文獻(xiàn)，閱讀后，對(duì)相關(guān)溫度和濕度與甜菜夜蛾關(guān)系的文獻(xiàn)[16～30]進(jìn)行編號(hào)分類，并進(jìn)一步整理成下列不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下3類表格：①存活率比較表；②發(fā)育速率、發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫比較表；③成蟲(chóng)產(chǎn)卵量比較表。然后應(yīng)用SPSS11.5分析軟件進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾幼蟲(chóng)存活率的比較

根據(jù)所查資料，比較了我國(guó)陜西和深圳南北兩地甜菜夜蛾在不同溫濕度條件下幼蟲(chóng)期存活率情況（表 1），經(jīng)回歸分析（表 2）和方差分析（表 3）結(jié)果表明，在相同溫濕度條件下，兩地間幼蟲(chóng)期存活率沒(méi)有顯著差異。另經(jīng)兩地?cái)?shù)據(jù)比對(duì)和綜合分析，可知甜菜夜蛾幼蟲(chóng)的全代最適生存溫度為27~29℃，全代存活極限低溫為14℃左右，存活極限高溫為35~44℃（表2）。再對(duì)各齡期幼蟲(chóng)存活率進(jìn)行分析，還可以進(jìn)一步了解，溫度對(duì)幼蟲(chóng)存活的影響還因蟲(chóng)齡而異，如一齡幼蟲(chóng)在低于20℃以下存活率低，在23~38℃間其存活率都在85%以上，而溫度對(duì)2齡幼蟲(chóng)的存活率影響不大，對(duì)3，4，5齡幼蟲(chóng)在 15℃，18℃，35℃，38℃ 4 組溫度下，其存活率隨蟲(chóng)齡增大而降低，其5齡達(dá)最小，各齡中以1，5齡幼蟲(chóng)對(duì)溫度的反應(yīng)最敏感。對(duì)于濕度，因所查數(shù)據(jù)濕度范圍為70%~80%，不僅間距小，而且只有兩個(gè)水平，所以未表現(xiàn)出濕度對(duì)各幼蟲(chóng)的存活率有顯著影響。幼蟲(chóng)期全期存活率S與溫度T的關(guān)系表現(xiàn)出顯著的拋物線關(guān)系（表 2 和圖 1）。

表1 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下幼蟲(chóng)存活率的比較

2.2 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾發(fā)育速率的比較

本文所查到的3個(gè)地區(qū)不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾各蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育速率如表4所示。發(fā)育速率（V）是發(fā)育歷期（N）的倒數(shù)（即V=1/N），根據(jù)有效積溫法則公式：T=KV+C，（其中T-溫度，C-發(fā)育起點(diǎn)溫度，K-有效積溫，V-發(fā)育速率），可以利用環(huán)境溫度預(yù)測(cè)昆蟲(chóng)的發(fā)育歷期。

表2 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下幼蟲(chóng)存活率回歸模型的比較

表3 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下幼蟲(chóng)存活率（概率值）估計(jì)值的比較

圖1 甜菜夜蛾幼蟲(chóng)全期存活率與溫度的關(guān)系圖

①卵的發(fā)育速率與溫度的關(guān)系 甜菜夜蛾卵的發(fā)育速率與溫度的直線關(guān)系。經(jīng)對(duì)表4數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，擬合的回歸方程及相關(guān)參數(shù)列如表5。利用表5中不同地區(qū)有效積溫模型預(yù)測(cè)相同溫度下甜菜夜蛾卵的發(fā)育速率或發(fā)育歷期，并對(duì)其預(yù)測(cè)值進(jìn)行X2相似性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)不同地區(qū)模型是否具有相似的預(yù)測(cè)結(jié)果。經(jīng)X2適合性分析結(jié)果 （表6）表明，在相同溫濕度條件下，3地甜菜夜蛾卵的發(fā)育速率與溫度的定量關(guān)系沒(méi)有顯著差異。對(duì)于濕度，雖然所查數(shù)據(jù)有3個(gè)水平（70%，75%，80%），但因間距小，在所設(shè)3個(gè)水平間未表現(xiàn)出濕度對(duì)卵發(fā)育速率有顯著影響。

②幼蟲(chóng)的發(fā)育速率與溫度的關(guān)系分析 甜菜夜蛾幼蟲(chóng)的發(fā)育速率與溫度關(guān)系，經(jīng)對(duì)表4中第5列數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，擬合的回歸方程及相關(guān)參數(shù)列如表7。利用表7中不同地區(qū)有效積溫模型預(yù)測(cè)相同溫度下甜菜夜蛾幼蟲(chóng)的發(fā)育速率或發(fā)育歷期，并對(duì)其預(yù)測(cè)值進(jìn)行X2相似性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)不同地區(qū)模型是否具有相似的預(yù)測(cè)結(jié)果。經(jīng)X2適合性分析結(jié)果（表8）表明，在相同溫濕度條件下，3地甜菜夜蛾幼蟲(chóng)的發(fā)育速率與溫度的定量關(guān)系沒(méi)有顯著差異。

表4 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾各蟲(chóng)態(tài)發(fā)育速率的比較

表5 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾卵發(fā)育速率模型比較

表6 不同地區(qū)卵發(fā)育速率有效積溫模型預(yù)測(cè)值的比較

③蛹的發(fā)育速率與溫度的關(guān)系分析 甜菜夜蛾蛹的發(fā)育速率與溫度關(guān)系，經(jīng)對(duì)表4中第6列數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，擬合的回歸方程及相關(guān)參數(shù)列如表9。利用表9中不同地區(qū)有效積溫模型預(yù)測(cè)相同溫度下甜菜夜蛾蛹的發(fā)育速率，續(xù)對(duì)其預(yù)測(cè)值進(jìn)行 X2相似性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)不同地區(qū)模型是否具有相似的預(yù)測(cè)結(jié)果。經(jīng)X2適合性分析結(jié)果（表10）表明，在相同溫濕度條件下，3地甜菜夜蛾幼蟲(chóng)的發(fā)育速率與溫度的定量關(guān)系沒(méi)有顯著差異。對(duì)于濕度，雖然所查數(shù)據(jù)有3個(gè)水平（70%，75%，80%），但因間距小，在所設(shè)3個(gè)水平間未表現(xiàn)出濕度對(duì)蛹發(fā)育速率有顯著影響。

2.3 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾產(chǎn)卵量的比較

本文查到5個(gè)地區(qū)不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾產(chǎn)卵量數(shù)據(jù)，綜合列于表11。由表11可看出，其平均產(chǎn)卵量最低57粒，最高1 197粒，總平均每雌產(chǎn)卵量為482.95粒。在15～38℃甜菜夜蛾成蟲(chóng)都能正常產(chǎn)卵。在適溫、適濕范圍內(nèi)，甜菜夜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵量有隨溫度和濕度升高而增多的趨勢(shì)。但對(duì)4個(gè)地區(qū)的綜合數(shù)據(jù)或單一當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和回歸分析結(jié)果表明，甜菜夜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵量，在溫度15~38℃，相對(duì)濕度55%~94%范圍內(nèi)，與溫度或濕度的變化或溫濕度組合值的變化在p＝0.05水準(zhǔn)上均未表現(xiàn)出相關(guān)性。相反，各地區(qū)間卻存在顯著的差異（表12），由表12可知，在以鄧肯氏法比較的5個(gè)地區(qū)中，以武漢種群平均產(chǎn)卵量（201粒）最低，以深圳種群平均產(chǎn)卵量（880粒）最高，兩地區(qū)經(jīng)方差分析差異顯著，其余3個(gè)地區(qū)平均產(chǎn)卵量在384~538粒，三者之間則差異不顯著。

表7 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾幼蟲(chóng)發(fā)育速率模型比較

表8不同地區(qū)幼蟲(chóng)發(fā)育速率有效積溫模型預(yù)測(cè)值的比較

表9 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾蛹發(fā)育速率模型比較

3 小結(jié)與討論

本文通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，并利用文獻(xiàn)中已發(fā)表的相關(guān)溫、濕度對(duì)甜菜夜蛾發(fā)育存活和繁殖的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組合分析，比較了我國(guó)不同地區(qū)甜菜夜蛾種群存活率、發(fā)育速率和成蟲(chóng)產(chǎn)卵量的差異性及其對(duì)溫、濕度變化的敏感性。結(jié)果表明，甜菜夜蛾種群存活率和發(fā)育速率主要受溫度的影響，而受地區(qū)和濕度的影響不明顯。但是甜菜夜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵量對(duì)溫度和濕度的變化卻均不敏感，而在地區(qū)間卻存在顯著差異。分析其原因可能是：①甜菜夜蛾幼蟲(chóng)存活率和發(fā)育速率對(duì)溫度變化較敏感，而且有明顯的最適溫度范圍，當(dāng)環(huán)境溫度超出最適溫度范圍時(shí)，甜菜夜蛾生存發(fā)育就會(huì)受到不同程度的抑制，這表明溫度是影響甜菜夜蛾存活發(fā)育的主導(dǎo)因子。②甜菜夜蛾幼蟲(chóng)存活率、發(fā)育速率和成蟲(chóng)產(chǎn)卵量對(duì)濕度變化不敏感，特別是在50%~94%所設(shè)濕度范圍內(nèi)，都能正常生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)卵，說(shuō)明甜菜夜蛾對(duì)濕度的適應(yīng)范圍廣，與之不存在線性關(guān)系。徐金漢等[7]認(rèn)為，低濕（62%以下）有嚴(yán)重抑制甜菜夜蛾產(chǎn)卵潛能的作用，而適溫高濕有利于甜菜夜蛾產(chǎn)卵。李淑清[10]則認(rèn)為，在20℃溫度和55%相對(duì)濕度下，甜菜夜蛾產(chǎn)卵量達(dá)到最大值?？梢?jiàn)，低濕（50%以下）是有利于還是害于甜菜夜蛾存活發(fā)育和繁殖，還有待進(jìn)一步研究。③關(guān)于甜菜夜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵量在地區(qū)間存在顯著差異的現(xiàn)象，經(jīng)分析并不是因?yàn)榈貐^(qū)間的溫、濕度差異所致。筆者考慮可以從地理種群分化，幼蟲(chóng)期食料或成蟲(chóng)期補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)不同，采集蟲(chóng)源的季節(jié)不同或幼蟲(chóng)飼養(yǎng)密度或成蟲(chóng)管理技術(shù)不同等方面加以研究探討，因本文資料有限，暫不作結(jié)論。

表10 不同地區(qū)甜菜夜蛾蛹發(fā)育速率有效積溫模型預(yù)測(cè)值的比較

表11 不同地區(qū)、不同溫、濕度條件下甜菜夜蛾成蟲(chóng)平均產(chǎn)卵量的比較

表12 不同地區(qū)成蟲(chóng)產(chǎn)卵量方差分析

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Comparative Analysis of Development,Survival and Fecundity ofSpodoptera exiguaamong Different Geographical Area

SHI Shang,WEN Lizhang
(Institute of Entomo1ogy,Co11ege of Bio-Safety Science and Techno1ogy,Hunan Agricu1tura1 University,Changsha 410128)

Spodoptera exigua(Lepidoptera,Noctuidae)is one kind of po1yphagy and significant harmfu1 insect of important crops(such as cotton,vegetab1es and so on)in China.To further understand that the inf1uence ru1e of the different geography region to theS.exiguasurviva1,growth and reproductive capacity,the re1ating to research 1iterature of the different geographica1 area and different scho1ars who had pub1ished were co11ected and reorganized,and the comprehensive and contrast ana1ysis by using the SPSS11.5 statistica1 ana1ysis software with variance ana1ysis and the regression ana1ysis method were carried on.The resu1ts indicated that the temperature is the dominant affecting factor in aspect of surviva1 and deve1opmenta1 rate ofS.exigua,and geographica1 area is the dominant factor affecting adu1t fecundity.The resu1ts a1-so indicated that the optima1 surviva1 temperature of 26-29℃,the optimum surviva1 humidity of 70%-80%.The deve1opment thresho1d temperature and effective accumu1ated temperature of various instars are respective1y:eggs,14.39℃ and 36.88 day-degrees;1arvae,11.31℃ and 192.86 day-degrees;pupa,13.65℃ and 105.77 day-degrees,and no significant differences across areas.

Spodoptera exigua;Geographica1 area;Temperature;Humidity;Fecundity;Surviva1 rate;Deve1opmenta1 rate

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.18.017基金項(xiàng)目：農(nóng)業(yè)部國(guó)家公益科研專項(xiàng)甜菜夜蛾行業(yè)項(xiàng)目（200803007）

石尚（1988-），女，研究方向是農(nóng)業(yè)昆蟲(chóng)和資源昆蟲(chóng)

文禮章（1956-），男，通信作者，教授，研究方向是農(nóng)業(yè)昆蟲(chóng)和資源昆蟲(chóng)，E-mai1：weninsect123@yahoo.com.cn

2010-06-05