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温度对灰飞虱种群的影响

作　者: 张爱民
导　师: 刘向东
学　校: 南京农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 灰飞虱温度种群动态生长发育繁殖波动性不对称
分类号: S433
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

灰飞虱是危害水稻的主要害虫之一,以若虫和成虫在水稻基部刺吸危害为主,同时,成虫在水稻植株组织内产卵造成危害。灰飞虱还传播多种病毒病,造成病害的普遍流行与稻谷的减产。近年来灰飞虱爆发的频次有所增加。对此本文结合田间种群调查和室内温度胁迫对灰飞虱种群的影响,探讨了温度因子在灰飞虱种群发生发展中的作用,以期阐明灰飞虱种群爆发的生态机制,并为其预测预报提供依据。研究取得了如下主要结果：调查了2007-2008年南京地区灰飞虱自然种群的全年种群结构和数量变化,结合平均气温分析了虫量变化与温度间的关系。结果表明,2008年越冬期间1月的低温对全年的种群数量有一定的抑制作用,各代的发育进度慢于、发生量低于2007年。7、8月的高温抑制了种群的生长发育,形成了全年的越夏低谷。越夏和越冬过程中各龄若虫和成虫均有存在,但以3-5高龄若虫为主。若虫和成虫都有很强的耐寒性,室内不同温度下的过冷却点均在-22℃以下。同样,田间11月至次年3月虫源的过冷却点也在-22℃以下,且各时间段间没有显著差异。测定了2008年2代成虫(F0)及其子代(F1F2)在24℃下的生长发育和繁殖力。结果表明,与室内24℃试虫相比,除F1代的发育速度快、成虫寿命短和繁殖力低(56.19粒／♀)外,田间虫源的F0和F2代与室内虫源间均无显著差异。灰飞虱种群通过一代次的取食经历即可适应新环境。为了明确温度对灰飞虱种群生物学特性及种群爆发的影响,系统研究了18-33℃恒温下灰飞虱种群的存活、生长发育、翅型和繁殖特性。结果表明,在18-27℃范围内,各虫态的发育历期、成虫寿命、产卵前期和产卵期均随温度的升高而缩短；30和33℃明显抑制了若虫的生长发育,其发育历期分别延长了约16d和22d,但对卵期无影响。21-27℃下灰飞虱若虫的存活率较高,在81-88%之间；但30℃和33℃下存活率极低,仅为5%左右。温度影响了灰飞虱种群的性比和翅型,18℃下雄性显著多于雌性,21-30℃下性比接近1：1；18℃和21℃下雄性个体中长翅型和短翅型的比率无显著差异,但24℃和27℃下长翅型极显著多于短翅型。雌性个体以短翅型为主,但24℃和27℃下也有长翅型个体出现。18-27℃下灰飞虱的产卵量有随温度升高而增大的趋势,但30℃时成虫寿命极短,没有卵产生。18-27℃下灰飞虱种群增殖能力很强,种群趋势指数在30-46之间,很易爆发成灾。研究还得到了灰飞虱各龄若虫的发育起点温度和有效积温,这将有利于灰飞虱发生期的预测。为了探讨冬季低温环境对灰飞虱种群的影响,依南京地区冬季最低温,设定了-6～2℃的低温环境,对3-4龄灰飞虱若虫进行了1-7d的不同持续时间的低温胁迫。结果表明,随着低温胁迫持续时间的增长,灰飞虱昏迷率与死亡率呈上升趋势,但3d后上升很慢,胁迫7d时的死亡率仅为41%。测定出该低温对灰飞虱种群的半致迷时间为1.22d,半致死时间为20.49d。低温抑制了若虫的生长发育,低温胁迫不同时间后3-4龄若虫至成虫的历期会延长4-9d。低温持续时间的增长对成虫寿命和性比影响不大,但明显增加了短翅型比例。持续2d的低温胁迫可增加其成虫的产卵量,并且低温胁迫后发育出的成虫的最大产卵量均高于恒温条件下的,胁迫2d后的最高达405粒／♀。-6～2℃低温持续作用于高龄若虫1-7d后,能刺激其成虫繁殖,提高产卵量。利用33℃高温持续胁迫不同时间后,再转至27℃适温下饲养的方法,研究了高温胁迫对灰飞虱种群的影响。结果表明：成虫在高温胁迫下所产的卵,不管其以后是否继续受高温的胁迫,发育到成虫时的存活率仅为4.5%左右,死亡个体的平均龄期在3龄左右。不过,发育到2龄时的存活率在卵及若虫期继续胁迫30d内的仍在80%以上,但发育到4龄若虫时,降至50%以下。成虫期高温胁迫不同时间后,卵至4龄若虫的发育历期显著比27℃适温的延长。从3龄和4龄若虫起进行33℃的高温胁迫不同时间,胁迫1-3d时,若虫的羽化率以及成虫寿命均比适温下的有明显提高或增长,但胁迫5-15d后则与适瘟相当或下降。高温胁迫导致了灰飞虱成虫出现畸形,且随处理时间的延长畸形比例提高。从3龄若虫起高温持续胁迫1-2d后,能显著提高成虫的产卵量,但持续5d以上后成虫的产卵量却急剧下降。温度对灰飞虱的发育稳定有明显影响。30℃和33℃高温下灰飞虱4龄若虫体长显著比24℃适温下的短小。在测量的12个对称特征中,有8个在各温度下表现出了FA,并且在24、30和33℃温度下3-4龄若虫后足距长HSL和后足基跗节长TCTL3的FA,随温度升高先升后降,而前足胫节长TIL1、中足胫节长TIL2和中足腿节长FL2的FA随温度的升高而降低。后足基跗节长TCTL3的FA与若虫历期呈显著的负相关。

全文目录

摘要  7-9
ABSTRACT  9-13
第一章文献综述  13-21
  1 灰飞虱的基本生物学特性  13-14
    1.1 寄主  13
    1.2 生活史  13-14
  2 温度对灰飞虱种群的影响  14-18
    2.1 发育速度和成虫寿命与温度的关系  14-15
    2.2 繁殖力与温度的关系  15-16
    2.3 雌雄性比和翅型与温度的关系  16
    2.4 抗寒性和耐热性  16-18
      2.4.1 抗寒性  16-17
      2.4.2 耐热性  17-18
  3 灰飞虱种群爆发的原因分析  18-19
  4 温度对生物波动性不对称(FA)的影响  19-20
  5 本研究的主要内容及意义  20-21
第二章灰飞虱自然种群特性研究  21-31
  1 材料和方法  21-23
    1.1 灰飞虱田间种群结构的调查  21-22
    1.2 越冬季节不同时间的过冷却点测定  22
    1.3 田间2代灰飞虱室内条件下的发育和繁殖特性  22-23
    1.4 数据处理及分析方法  23
  2 结果与分析  23-28
    2.1 灰飞虱自然种群数量的消长及其与温度的关系  23-24
    2.2 灰飞虱夏季种群的结构及其与温度的关系  24-25
    2.3 灰飞虱夏季种群的生长发育与繁殖能力  25-26
    2.4 灰飞虱2007-08年越冬期种群的结构及其与温度的关系  26-27
    2.5 灰飞虱种群的抗寒力  27-28
  3 讨论  28-31
第三章温度对灰飞虱生物学特性的影响  31-39
  1 材料与方法  31-32
    1.1 供试虫源  31
    1.2 卵巢发育的观察  31-32
    1.3 发育历期和存活率的测定  32
    1.4 繁殖力的测定  32
    1.5 数据统计方法  32
  2 结果与分析  32-37
    2.1 卵巢发育历期  32-33
    2.2 温度对灰飞虱生长发育的影响  33-35
    2.3 温度对灰飞虱存活的影响  35-36
    2.4 温度对灰飞虱翅型与性比的影响  36
    2.5 温度对灰飞虱繁殖力的影响  36-37
  3 讨论  37-39
第四章低温胁迫对灰飞虱种群的影响  39-47
  1 材料和方法  40-42
    1.1 供试虫源  40
    1.2 低温处理  40-41
      1.2.1 低温环境的设定  40
      1.2.2 试虫的处理  40-41
    1.3 昏迷率、死亡率和发育期的测定  41
    1.4 成虫特性的测定  41
    1.5 数据统计方法  41-42
  2 结果与分析  42-44
    2.1 低温对灰飞虱死亡率的影响  42
    2.2 低温对灰飞虱发育、羽化和寿命的影响  42-44
    2.3 低温对灰飞虱繁殖力的影响  44
  3 讨论  44-47
第五章高温胁迫对灰飞虱种群的影响  47-59
  1 材料与方法  48-49
    1.1 供试虫源  48
    1.2 试验方法  48-49
      1.2.1 从成虫起不同持续时间的高温胁迫  48
      1.2.2 从3、4龄若虫起不同持续时间的高温胁迫  48-49
  2 结果与分析  49-55
    2.1 从成虫起的高温胁迫对灰飞虱生长发育与存活的影响  49-51
      2.1.1 高温胁迫持续时间对灰飞虱存活率的影响  49
      2.1.2 高温胁迫持续时间对灰飞虱生长发育的影响  49-51
    2.2 从3、4龄若虫起的高温胁迫对灰飞虱生长发育与繁殖的影响  51-55
      2.2.1 高温胁迫持续不同时间下灰飞虱的羽化率  51-52
      2.2.2 高温胁迫持续不同时间下灰飞虱的历期  52
      2.2.3 高温胁迫持续不同时间下灰飞虱成虫的寿命  52-53
      2.2.4 高温胁迫持续不同时间下灰飞虱的成虫特性  53-54
      2.2.5 高温胁迫持续不同时间下的繁殖力  54-55
  3 讨论  55-59
第六章温度对灰飞虱波动性不对称的影响  59-73
  1 材料和方法  60-62
    1.1 试验材料处理  60
    1.2 测量方法  60
    1.3 FA计算和统计分析  60-62
  2 结果与分析  62-69
    2.1 测量误差检验及FA的判断  62-67
    2.2 不同温度下饲养的灰飞虱的体型大小  67
    2.3 温度对灰飞虱FA的影响  67-68
    2.4 FA与发育历期的关系  68-69
  3 讨论  69-73
第七章全文结论  73-75
  1 主要结论  73-74
  2 主要创新点  74-75
参考文献  75-86
附录:攻读硕士学位期间发表的研究论文  86-87
致谢  87

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