中國(guó)梨木虱關(guān)鍵發(fā)生期與氣溫關(guān)系研究

趙龍龍,衛(wèi) 潔,劉朝紅,胡增麗,張未仲,馬瑞燕

(1山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹(shù)研究所,晉中 030815;2山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,晉中 030801)

中國(guó)梨木虱(Psylla chinensis)(以下簡(jiǎn)稱梨木虱)屬半翅目木虱科,在我國(guó)梨樹(shù)產(chǎn)區(qū)均有分布[1-2]。梨木虱食性相對(duì)專一,主要為害梨樹(shù),成蟲(chóng)、若蟲(chóng)吸食梨樹(shù)花、芽、果實(shí)、嫩梢、葉片等。若蟲(chóng)在為害過(guò)程中分泌大量蜜露,造成葉片和果實(shí)相互粘連并滋生煤污,致使葉片失去機(jī)能或引發(fā)早期落葉等[3-4]。梨木虱個(gè)體小、數(shù)量多,發(fā)生代數(shù)多,易形成抗性,是當(dāng)前梨樹(shù)生產(chǎn)中的重點(diǎn)防控對(duì)象[5-7]。田間調(diào)查表明,梨木虱具有明顯兩型,分別為夏型和冬型,夏型梨木虱具有卵、若蟲(chóng)、成蟲(chóng)三種蟲(chóng)態(tài),主要發(fā)生于梨樹(shù)生長(zhǎng)期;冬型梨木虱只有成蟲(chóng)一種蟲(chóng)態(tài),主要發(fā)生于梨樹(shù)休眠期,為梨木虱的越冬蟲(chóng)態(tài)[8]。冬型梨木虱通常在早春出蟄并進(jìn)行交配產(chǎn)卵等活動(dòng),產(chǎn)卵孵化后發(fā)育為夏型梨木虱[9]。研究表明,冬型梨木虱在抗逆境能力等方面均高于夏型梨木虱,且冬型梨木虱的發(fā)生狀況直接決定了來(lái)年蟲(chóng)口基數(shù)和危害大小[10]。

昆蟲(chóng)屬變溫動(dòng)物,溫度對(duì)其分布、繁殖等有重要影響[11-12]。在梨木虱的年生活史中,冬型梨木虱結(jié)束越冬出蟄和再次出現(xiàn)越冬代的時(shí)間和溫度決定了它可能發(fā)生代數(shù)的多少,也關(guān)系到其為害程度[13]。氣候監(jiān)控表明,自2000年后,我國(guó)氣溫變化幅度相對(duì)較大,冬季氣溫普遍升高,春季溫度變化頻繁。探索梨木虱在這種氣溫升高模式下的發(fā)生特點(diǎn)及變化情況,對(duì)了解梨木虱的發(fā)展具有重要意義。在生產(chǎn)實(shí)踐中,通常將越冬代梨木虱、冬型梨木虱出蟄期及產(chǎn)卵期等作為防控關(guān)鍵點(diǎn),但梨木虱在我國(guó)分布廣泛,不同緯度其發(fā)生特點(diǎn)差異明顯。鑒于此,本研究以中國(guó)知網(wǎng)收錄的有關(guān)中國(guó)梨木虱發(fā)生特點(diǎn)的文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)源,對(duì)梨木虱的年發(fā)生代數(shù)、及冬型梨木虱發(fā)生期、出蟄期、產(chǎn)卵峰期按不同緯度和年份進(jìn)行分析和整理,并結(jié)合不同年份氣溫特征,探討溫度變化對(duì)梨木虱發(fā)生特點(diǎn)的影響,以期為治理和預(yù)測(cè)梨木虱發(fā)展趨向提供基礎(chǔ)理論支撐。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

以中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)收錄的有關(guān)中國(guó)梨木虱發(fā)生規(guī)律和發(fā)生特點(diǎn)文獻(xiàn)為研究對(duì)象,共篩選得到信息全面且有效的文獻(xiàn)133篇,對(duì)文獻(xiàn)涉及的梨木虱發(fā)生地點(diǎn)和年代、年發(fā)生代數(shù)、冬型梨木虱出蟄期、產(chǎn)卵峰期、開(kāi)始出現(xiàn)冬型梨木虱的時(shí)間等信息進(jìn)行逐條整理。我國(guó)年氣溫變化及月氣溫變化數(shù)據(jù)等從中國(guó)氣象局國(guó)家氣候委員會(huì)發(fā)布的歷年《中國(guó)氣候公報(bào)》中獲得。

1.2 研究方法

我國(guó)南北區(qū)域差異較大,選擇分布在北緯31°—41°梨樹(shù)產(chǎn)區(qū)中的梨木虱,研究其關(guān)鍵發(fā)生期特點(diǎn)與中國(guó)歷年平均氣溫、二月份平均氣溫間的相互關(guān)系。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和制圖,利用SPSS 21.0進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 梨木虱發(fā)生代數(shù)與緯度關(guān)系研究

對(duì)梨木虱分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)梨木虱在中國(guó)分布于北緯25°—45°,最北端為黑龍江雞西市、最南端為廣西賀州市。梨木虱在中國(guó)年發(fā)生2—7代,大多地區(qū)年發(fā)生4—5代,其發(fā)生代數(shù)隨著緯度的增加而逐漸減少(圖1)。梨木虱年發(fā)生代數(shù)與緯度呈顯著負(fù)相關(guān)(表1),其發(fā)生代數(shù)(y)與緯度(x)變化關(guān)系為(y=-0.093x+5.678,R2=0.369),即約11個(gè)緯度,發(fā)生代數(shù)減少或增加1代。

圖1 梨木虱年發(fā)生代數(shù)隨緯度的變化Fig.1 Variation of pear psylla annual number of generation with latitudes

2.2 梨木虱年發(fā)生代數(shù)隨年平均氣溫變化特點(diǎn)

在全球氣候變暖的影響下,我國(guó)歷年平均氣溫也呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)。個(gè)別溫度較高的年份,梨木虱發(fā)生代數(shù)也相應(yīng)增加。相關(guān)性分析表明,梨木虱年發(fā)生代數(shù)與年平均溫度呈顯著正相關(guān)(表1),發(fā)生代數(shù)(y)與年平均溫度(x)呈線性變化[y=lg(1.565×10x+0.945),R2=0.997],即年平均溫度每增加1℃,梨木虱年發(fā)生代數(shù)增加約1.2代(圖2)。

圖2 梨木虱年發(fā)生代數(shù)和年平均氣溫隨年份變化特點(diǎn)Fig.2 Characteristics of pear psylla annual number of generation and average temperature with years

表1 緯度、溫度與年發(fā)生代數(shù),冬型梨木虱出蟄期、產(chǎn)卵峰期相關(guān)系數(shù)Table 1 Correlation coefficients between latitude,temperature and annual number of generation,winter form pear psylla emergence and peak oviposition periods

2.3 冬型梨木虱出蟄期、產(chǎn)卵峰期隨緯度變化特點(diǎn)

冬型梨木虱出蟄期與產(chǎn)卵峰期隨緯度變化明顯,緯度越高,出蟄期和產(chǎn)卵峰期越晚,出蟄期最早為2月上旬,產(chǎn)卵峰期最早為3月下旬;出蟄期最晚為3月下旬,產(chǎn)卵期最晚為4月中旬,出蟄期與產(chǎn)卵峰期相差約1個(gè)月(圖3),兩者均與緯度變化顯著相關(guān)并呈線性關(guān)聯(lián)(表1),每增加5個(gè)緯度,出蟄期和產(chǎn)卵期相對(duì)延遲約10 d。

圖3 冬型中國(guó)梨木虱出蟄期、產(chǎn)卵峰期隨緯度變化特點(diǎn)Fig.3 Variation characteristics of winter form pear psylla emergence and peak oviposition periods with latitudes

2.4 梨木虱越出蟄期、產(chǎn)卵峰期隨二月份平均氣溫變化特點(diǎn)

在北緯31°—41°,冬型梨木虱的出蟄期主要集中在2月下旬左右,產(chǎn)卵峰期主要集中在3月下旬,兩者隨年份變化相對(duì)較小,主要受當(dāng)年二月份平均氣溫的影響。二月份平均氣溫越高,出蟄期和產(chǎn)卵峰期相對(duì)越早,反之則延遲,這種變化在2000年后尤為明顯(圖4)。

圖4 中國(guó)梨木虱出蟄和產(chǎn)卵峰期隨時(shí)間及溫度變化特點(diǎn)Fig.4 Variation characteristics of winter form pear psylla emergence and oviposition periods with average temperature in February

2.5 越冬代冬型梨木虱出現(xiàn)期隨緯度變化特征

梨木虱的冬型態(tài)為其年生活史中的重要階段,高緯地區(qū)冬型梨木虱最早出現(xiàn)在8月上旬,低緯地區(qū)最晚為11月中旬,緯度越低,其出現(xiàn)時(shí)間越晚。對(duì)不同地區(qū)冬型梨木虱出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)87%的冬型梨木虱發(fā)生在9月中旬和10月上旬之間(表2)。

表2 冬型梨木虱發(fā)生時(shí)間及緯度特點(diǎn)Table 2 Occurrence time and latitude characteristics of winter form pear psylla

3 討論與結(jié)論

本研究表明,緯度和氣溫對(duì)中國(guó)梨木虱的年發(fā)生代數(shù)、冬型梨木虱出蟄期、產(chǎn)卵期均有明顯影響。隨緯度增加,冬型梨木虱出蟄期和產(chǎn)卵峰期延遲,反之提前,但冬型梨木虱發(fā)生期卻相反,緯度越高,發(fā)生越早。梨木虱年發(fā)生代數(shù)與年平均溫度呈正相關(guān);二月份平均氣溫越高,冬型梨木虱的出蟄期和產(chǎn)卵峰期相對(duì)越早。

梨木虱在不同緯度上發(fā)生特點(diǎn)的不同,實(shí)質(zhì)是受溫度變化影響所致,在北半球每增加一個(gè)緯度,溫度降低約0.5℃。不同地域,其發(fā)生特點(diǎn)也不同,梨木虱在東北地區(qū)年發(fā)生2—4代[14];華北、西北梨產(chǎn)區(qū)年發(fā)生4—5代[15-16];華中地區(qū)年發(fā)生5—6代[17];華東地區(qū)年發(fā)生6—7代[18];西南高原地區(qū)年發(fā)生4—5代[19]。冬型梨木虱出蟄期和產(chǎn)卵峰期隨緯度的增加逐漸推遲,南北相差近一個(gè)月,南部地區(qū)出蟄期多在二月上中旬,中部地區(qū)多分布在2月下旬,東北地區(qū)集中在3月下旬,相似的是,冬型梨木虱出蟄后約30 d為其產(chǎn)卵峰期。在北緯35°以北,冬型梨木虱主要出現(xiàn)于9月中下旬,其發(fā)生特點(diǎn)可能和光周期變化相關(guān),這和筆者室內(nèi)研究一致,表明光期長(zhǎng)度的變化是影響梨木虱兩型變化的主要因子(數(shù)據(jù)未發(fā)表)。

全球氣候變化的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為氣溫的逐漸升高[20],在北方地區(qū),年平均溫度每增加1℃,梨木虱年發(fā)生代數(shù)相應(yīng)增加1.2代,而南方地區(qū)因夏季高溫等對(duì)其生長(zhǎng)和繁殖有一定的抑制作用[21],其對(duì)這種溫度變化響應(yīng)相對(duì)較低。除氣溫整體升高外,氣候變暖主要體現(xiàn)在冬季溫度增加和春季提前到來(lái)[22],田間調(diào)查表明,冬型梨木虱在越冬期間并非靜息狀態(tài),會(huì)隨冬、春季溫度的升高而發(fā)生明顯活動(dòng)[23]。我國(guó)二月份平均氣溫自2000年后變幅加劇,整體呈增加趨勢(shì),在此影響下,梨木虱的出蟄和產(chǎn)卵峰期也相應(yīng)提前。在當(dāng)前的氣候變化模式下,梨木虱的發(fā)生代數(shù)增加、活動(dòng)期延長(zhǎng)、對(duì)梨樹(shù)造成的損害將加劇。另在冬季升溫后,梨木虱活動(dòng)頻繁,在寄主梨樹(shù)休眠無(wú)法供給食物時(shí),冬型梨木虱可能轉(zhuǎn)移寄主為害,如,在貴州、云南部分區(qū)域,冬型梨木虱已成為冬季常綠果樹(shù)枇杷花果期的蟲(chóng)害之一[24-25]。

建議在夏冬型梨木虱轉(zhuǎn)型前10—15 d實(shí)施防控措施,以阻止越冬代冬型梨木虱的產(chǎn)生;冬型梨木虱出現(xiàn)后,及時(shí)在主干綁縛瓦楞紙或草簾等以誘集梨木虱,并于出蟄期前解除并銷毀[8];次年,在冬型梨木虱出蟄期和產(chǎn)卵峰期進(jìn)行適時(shí)防治。