溫度、光照強度對瓜實蠅成蟲飛行行為的影響

崔志富， 曹鳳勤， 程立生， 符悅冠， 萬方浩， 張桂芬

1海南大學環(huán)境與植物保護學院，海南 ?？?570228； 2海南省農墾科學院，海南 ?？?570206；

3瓊臺師范高等?？茖W院,海南 海口 571127； 4中國熱帶農業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所，

海南 ?？?571101； 5中國農業(yè)科學院植物保護研究所/植物病蟲害生物學

國家重點實驗室，北京 100193

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溫度、光照強度對瓜實蠅成蟲飛行行為的影響

崔志富1,2， 曹鳳勤1*， 程立生3， 符悅冠4， 萬方浩5， 張桂芬5

1海南大學環(huán)境與植物保護學院，海南 海口 570228；2海南省農墾科學院，海南 海口 570206；

3瓊臺師范高等專科學院,海南 ?？?571127；4中國熱帶農業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所，

海南 海口 571101；5中國農業(yè)科學院植物保護研究所/植物病蟲害生物學

國家重點實驗室，北京 100193

摘要:【背景】瓜實蠅是我國南方瓜果的主要害蟲。本試驗分析了影響瓜實蠅成蟲飛行行為及活躍度的原因，以便能更有效地控制瓜實蠅危害?！痉椒ā吭谝阎蠈嵪壍纳飳W特性及部分活動規(guī)律的基礎上利用智能人工氣候箱等設施，分別測定溫度、光照對瓜實蠅的飛行行為的影響?！窘Y果】瓜實蠅成蟲在15 ℃下開始飛行，飛行活動的群體數(shù)量隨著溫度的升高而增加，最適飛行活動溫度范圍為20～30 ℃，低溫10 ℃明顯對其飛行行為有抑制作用，高溫(35 ℃以上)明顯對其有刺激作用，促進其飛行行為的發(fā)生。瓜實蠅成蟲的活躍度在25～40 ℃下較高，均大于50%，在10、15和45 ℃下則為0。瓜實蠅成蟲在2400 lx光照條件下開始飛行活動，飛行活動的群體數(shù)量隨著光照強度的升高而增強，最適飛行活動的光照為9600 lx，但高強度光照12000 lx對其飛行行為有抑制作用?；钴S成蟲的數(shù)量隨著光照強度的升高而增加。【結論與意義】溫度、光照強度過高或過低對瓜實蠅的飛行行為都有抑制作用，適度的高溫有促進作用。

關鍵詞:瓜實蠅； 溫度； 光照； 飛行行為

瓜實蠅Bactroceracucurbitae(Coquillett)，又稱黃瓜實蠅、瓜小實蠅、“針蜂”、瓜蛆，屬雙翅目Diptera實蠅科Tephritidae,寄主范圍廣，約125種，主要危害苦瓜、節(jié)瓜、冬瓜、南瓜、黃瓜、絲瓜、西葫蘆等葫蘆科蔬菜作物，在我國多分布于江蘇、福建、海南、廣東、廣西、貴州、云南、四川、湖南、臺灣等地(陳綿才，2003； 黃仲生和張芝莉，2002; 江昌木等，2006)。瓜實蠅對我國南方瓜果造成嚴重危害，通常在瓜類落花后開始產卵危害，主要以成熟瓜類為主，卵孵化后幼蟲鉆入瓜內取食瓜肉，直到3齡老熟幼蟲跳落土中化蛹。

許多蛾類起飛前振翅是為了提高飛行肌的溫度，使其正常收縮，如果溫度很低，即使振翅也不能使其正常飛行(王蔭長，2004)。這說明昆蟲的飛行行為與溫度密切相關。此外,鄭凌燕(2009)研究發(fā)現(xiàn),螺旋粉虱雌成蟲對淺桃紅色光源趨性明顯，對短波光(340～380 nm)的趨性最強，白光光強在349.88 lx (log1.0)、0.10 lx (log4.5)處反應趨性明顯，隨光強度增強反應趨性增強，所以光照也應該是影響飛行行為的重要因子。由于瓜實蠅危害的特殊性，只有找到影響其成蟲飛行行為的環(huán)境因子，才能選擇在其大量飛行活動的時間段對瓜實蠅進行化學防治，進而更有效地控制瓜實蠅的產卵為害、遷移和擴散。因此，作者設置不同的溫度和光照條件來測定其對瓜實蠅飛行行為的影響。

1材料與方法

1.1試驗材料

毛筆、脫脂棉、泡沫、廣口塑料杯、保鮮膜、橡皮筋、塑料小瓶、培養(yǎng)皿(7.3 cm×1.3 cm和6 cm×1.3 cm)、塑料盒(22 cm×15 cm×7 cm)、智能人工氣候箱(型號：PRX-350B，產自:寧波海曙賽福儀器廠)、照度計(Topcon IM-2D)、養(yǎng)蟲籠(兩側為玻璃、另兩側有紗布開口)。

1.2試驗蟲源

室內受害瓜置于塑料盒中，盒蓋上裝有尼龍篩網(wǎng)(100目)。每天定時向盒內添加新鮮南瓜肉以確保幼蟲有充足的食物。待出現(xiàn)老熟幼蟲(以可彈跳為標準)，用毛筆將其輕輕挑出，轉移至下方鋪有5 cm細砂(砂土含水量8%～10%，一般<25%)(袁盛勇等，2005； Jackson & Klungness，1998； Roger & John，1990)的廣口塑料杯中，使其化蛹。杯的開口用保鮮膜封住，并扎上橡皮筋，保鮮膜上用細針扎多個小孔，將浸水的脫脂棉置于膜表面一角(起保濕作用)。待成蟲羽化后，將其轉移至已消毒的養(yǎng)蟲籠中飼養(yǎng)，2～3 d后待用。

1.3溫度對瓜實蠅成蟲飛行行為的影響

在智能人工氣候箱內，光照1385～1391 lx、光周期L∶D=14∶10、相對濕度(80±5)%的條件下，依次設10、15、20、25、30、35、40和45 ℃共8個溫度梯度，每個溫度5個重復，分別用塑料小瓶取成蟲(40±5)頭，置于氣候箱內的養(yǎng)蟲籠中適應5 min后，打開瓶蓋將其釋放。0.5 h后觀察、統(tǒng)計飛出成蟲的頭數(shù)；同時，對飛出成蟲的活動狀況進行觀察。飛出后靜止不動的蟲體視為不活躍蟲體；反之，飛出后四處飛行的蟲體視為活躍蟲體。統(tǒng)計活躍蟲體的數(shù)量。

1.4光照對瓜實蠅成蟲飛行行為的影響

在智能人工氣候箱內，溫度(27±1) ℃、相對濕度(80±5)%的條件下，依次設0、2400、4800、7200、9600、12000 lx共6個光照梯度，每個光照強度5個重復。在4個相同的塑料小瓶內各裝10只成蟲，共計40只，置于氣候箱內的養(yǎng)蟲籠中適應10 min后，打開瓶蓋將其釋放。0.5 h后觀察、統(tǒng)計飛出瓶外蟲體的數(shù)量，并對其活動狀況進行觀察，判斷標準同1.3。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

昆蟲在某一溫度、光照條件下的飛行能力，即為該蟲飛出塑料小瓶的頭數(shù)占總蟲數(shù)的百分比。昆蟲在某一條件下的活躍度，即為該蟲飛出小瓶且連續(xù)活動的頭數(shù)占總蟲數(shù)的百分比。根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，計算出瓜實蠅成蟲在不同條件下的飛行活動情況，利用Excel繪制帶有數(shù)據(jù)標記的折線圖。采用SPSS統(tǒng)計軟件進行差異顯著性分析，不同光照強度下瓜實蠅成蟲的飛行能力和活躍度的比較采用Duncan′s進行多重比較分析(P<0.05)。

2結果與分析

2.1溫度對瓜實蠅成蟲飛行行為的影響

不同溫度下瓜實蠅成蟲的飛行活動情況見圖1。10 ℃時瓜實蠅進行飛行活動的成蟲數(shù)量為0，15 ℃時，少量成蟲進行飛行活動，且活動總數(shù)隨溫度升高而增加；25～35 ℃飛行活動數(shù)量的增加尤為明顯，35 ℃時，飛行活動的成蟲數(shù)量達87%左右；超過35 ℃時，飛行行為總量增加，但增幅趨于緩慢，45 ℃時，幾乎全部成蟲都飛出塑料瓶。

成蟲在10、15、45 ℃時活躍的成蟲數(shù)均為0。20 ℃時，41%成蟲活躍；在20～40 ℃，成蟲活躍度隨溫度的升高而增加；25 ℃開始，活躍度明顯增大，30～40 ℃活躍度很高，保持在90%～100%；當溫度升至45 ℃后，活躍度驟減為0，可見高溫對成蟲活動能力有明顯的抑制作用(表1)。

圖1　不同溫度條件下瓜實蠅成蟲的飛行活動

溫度Temperature(℃)飛行活動成蟲數(shù)(頭)Meantake-offnumber飛行活動百分率Meantake-offpercent(%)活躍成蟲數(shù)(頭)Meannumberofactivity平均活躍度Activitypercent(%)100.00±0.00e0.000.00±0.00d0.001511.80±2.50d30.060.00±0.00d0.002014.40±0.90d30.386.40±1.20c41.882523.20±3.30c47.0817.60±1.80b76.593031.80±1.50b78.0330.20±1.90b94.153535.20±1.00ab87.3134.00±1.60a96.814038.80±0.30a96.4038.00±0.80a97.714539.80±0.40a99.150.00±0.00d0.00

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Letters within a column indicate significant differences among temperatures atP<0.05.

2.2光照強度對瓜實蠅飛行行為的影響

在黑暗條件下，瓜實蠅成蟲不飛行也不活躍。光照強度為2400 lx時，少量成蟲飛行，活動數(shù)量隨著光照強度的升高而增加；9600 lx時，活動數(shù)量最多；高于9600 lx時，活動成蟲數(shù)量驟然下降。就活躍程度而言，活躍成蟲的數(shù)量隨著光照強度的升高而增加，12000 lx時，活躍數(shù)量最多(表2、圖2)。由此可推測：高強度光照對瓜實蠅成蟲飛行活動能力的抑制作用弱于同條件下的低強度光照下的抑制作用。

表2　光照強度對瓜實蠅成蟲飛行行為的影響

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Letters within a column indicate significant differences among lights atP<0.05.

圖2　不同光照條件下瓜實蠅成蟲的飛行活動

3討論

溫度是影響昆蟲行為活動的重要因素之一，昆蟲的耐熱程度常因種類或生活環(huán)境而異(張孝羲,2001)。本試驗中，30～35 ℃是瓜實蠅成蟲的最適飛行活動溫度范圍，其在40 ℃甚至45 ℃的飛行活動數(shù)量遠遠大于10 ℃，可見極端高溫對成蟲的刺激強于極端低溫。但在極端高溫(45 ℃)下結束試驗時,一部分成蟲昏厥，一部分死亡，而放置27 ℃ 1 h后，大部分昏厥的成蟲開始爬行，但喪失飛行能力。置于高溫(35～40 ℃)24 h后仍有成蟲存活，低溫(10 ℃)24 h后的成蟲大部分死亡，說明瓜實蠅對高溫的耐受性遠大于對低溫的耐受性。由于海南常年高濕，高溫時間持續(xù)較長，瓜實蠅可能形成了對高溫的耐性。此次試驗中，成蟲飛行活動溫度的上限(45 ℃)已突破了袁盛勇等(2008)認為的瓜實蠅幾乎不能存活的溫度上限(38 ℃)。

光照強度80%是瓜實蠅成蟲的最適合起光照，而通過在其左右的臨近2個處理區(qū)間(60%和100%)的數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)：光照強度為100%條件下，瓜實蠅成蟲的飛行活動能力要高于60%條件下的，而在100%光照強度下，瓜實蠅成蟲的活躍度最高。由此可以大膽推測：高光照強度(≥100%)對瓜實蠅成蟲活躍度具有的刺激作用,對其飛行活動能力構成了影響。作者于夏季在田間測定的無太陽直射處光照強度為1000～10000 lx(早晨6：30—7：30及晚間18：30后除外，為37.21～362.1 lx)，本試驗中使用光照強度為1385～1391 lx，基本與夏季室外光強一致。由于室內研究結果并不能完全反映田間的真實狀況，且昆蟲的飛行活動還可受光、濕度、風力、天敵等其他因素的影響(張孝曦，2001)，故成蟲的飛行活動是否受溫度影響最大，還有待進一步的深入研究。

本試驗中，瓜實蠅成蟲在光照強度100%下最活躍，亦即其活躍度的最適光照強度為12000 lx。然而，受試驗條件的限制(實驗室智能人工氣候箱能提供的最高光照強度為12000 lx)，未能做出范圍更廣且更精準的數(shù)據(jù)測定，還有待進一步研究。

參考文獻

陳綿才, 2003. 瓜類、豆類蔬菜病蟲害防治. 海口: 海南出版社.

黃仲生, 張芝莉, 2002. 黃瓜病蟲害識別與防治. 北京: 中國農業(yè)出版社.

江昌木, 艾洪木, 趙士熙, 2006. 不同寄主營養(yǎng)條件下的瓜實蠅實驗種群生命表. 福建農林大學學報(自然科學版), 35(1): 24-28.

王蔭長, 2004. 昆蟲生理學. 北京: 中國農業(yè)出版社.

袁盛勇, 孔瓊, 張宏瑞, 田學軍, 李河, 2008. 瓜實蠅的發(fā)育起點溫度和有效積溫研究. 江蘇農業(yè)科學 (6): 127-128.

張孝羲, 2001. 昆蟲生態(tài)及預測預報. 3版. 北京: 中國農業(yè)出版社.

鄭凌燕, 2009. 基于光、色和植物揮發(fā)物的螺旋粉虱監(jiān)測技術研究. 碩士學位論文. 儋州: 海南大學.

Jackson C G and Klungness L M, 1998. Death of four species fly (Diptera: Tephritidae) in sand with and without moisture.JournalofEconomicEntomology, 91(1): 138-142.

Roger I V and John D S, 1990. Population dynamics, habitat preference, and seasonal distribution patterns of oriental fruit fly and melon fly (Diptera: Tephritidae).JournalofEconomicEntomology, 19(5): 1820-1828.

(責任編輯:郭瑩)

Effects of temperature and light on take-off activity ofBactroceracucurbitae

Zhi-fu CUI1,2, Feng-qin CAO1*, Li-sheng CHENG3, Yue-guan FU4, Fang-hao WAN5, Gui-fen ZHANG5

1CollegeofEnvironmentandPlantProtection,HainanUniversity,Haikou，Hainan570228,China;2HainanAgriculturalReclamationAcademyofSciences,Haikou，Hainan570206 ,China;3QiongtaiTeachersCollege,Haikou，Hainan571127,China;4InstituteofEnvironmentandPlantProtection,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,Haikou，Hainan571101,China;5StateKeyLaboratoryforBiologyofPlantDiseasesandInsectPests/InstituteofPlantProtection,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193,China

Abstract:【Background】 Bactrocera cucurbitae is the important pest of Amphisarca in Sourthern China. The objective of this study was to examine the fly movement of B. cucurbitae to between control this fly. 【Method】 Based on the known biological characteristics, artificial climate chamber and some other equipment were used to study the effects of temperature and light changes on fly behavior activity of B. cucurbitae. 【Result】 The results showed that the fly activities increased with temperature starting at 15 ℃ with an optimum temperature between 20 and 30 ℃. Flying activities were obviously the greatest at temperatures above 35 ℃ and the least when temperatures dropped under 10 ℃. The activity percent of B. cucurbitae is more than 50% at 25～40 ℃, but it is 0% at 10、15 and 45 ℃ respectively. Light intensity also affected fly behavior with fly activities increasing over 2400 lx and reaching a peak at 9600 lx. Extreme light intensity (12000 lx) inhibited flight behavior. The number of take-off activity of B. cucurbitae increased with the increase of light intensity. 【Conclusion and significance】 Extremes in temperature and light intensity may limit flight activity of B. cucurbitae. Moderate high temperature can encourage fly behavior.

Key words:Bactrocera cucurbitae; temperature; light; flight activity

DOI:10. 3969/j.issn.2095-1787.2016.01.007

作者簡介:崔志富， 男， 博士研究生。 研究方向: 害蟲綜合治理。 E-mail: Zhifu555@163.com*通訊作者(Author for correspondence), E-mail: caofengqin@163.com

基金項目:農業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(201103026)； 海南大學服務地方經(jīng)濟項目； 中西部項目(MWECSP-RT08)

收稿日期(Received)： 2015-05-09接受日期(Accepted)： 2015-06-21