[目的]低温处理是我国主要储烟害虫烟草甲Lasioderma serricorne的有效控制手段之一,但是在低温条件下烟草甲的种群动态及适应机制鲜有报道.昆虫的亚致死低温效应是我们了解昆虫适应低温的有效途径.本研究通过分析亚致死低温对烟草甲后代生命表参数的影响,以揭示烟草甲的低温适应能力和种群发展潜力.[方法]将烟草甲末龄幼虫暴露于-20℃下若干时长,构建时间-死亡率曲线,分别计算其死亡率为10％和50％的致死时间(即LT10和LT50);然后分别构建烟草甲末龄幼虫经-20℃低温处理LT10和LT50时长后存活F1代种群的年龄-龄期两性生命表.[结果]-20 ℃低温对烟草甲末龄幼虫的亚致死时间LT10和LT50值分别为5.32和12.84 min.在-20℃下暴露LT10和LT50时长后获得的F1代种群,90％以上的个体存活并能完成整个生活史,其卵-成虫总寿命、雌成虫寿命及净繁殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)均与28℃下饲养的对照种群无显著差异.但是,与对照相比,-20℃低温处理烟草甲末龄幼虫LT10和LT50时长显著降低了F1代卵和1龄幼虫的起始生命期望值、F1代1龄幼虫历期以及幼虫阶段的繁殖值,且使F1代种群的雄性比例增大.[结论]-20℃低温处理烟草甲末龄幼虫LT10和LT50时长能够降低F1代起始生命期望值和种群繁殖率,但是其种群结构和基本生命表参数正常.结果表明,烟草甲幼虫对低温具有较好的适应性,在经历低温处理后幸存个体能够再次迅速扩繁.

[目的]甲氨基阿维菌素苯甲酸盐是高效治理鳞翅目(Lepidoptera)害虫的新型抗生素类生物源杀虫剂.本研究旨在探究甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对水稻害虫白背飞虱Sogatella furcifera的亚致死效应.[方法]采用稻茎浸渍法以不同浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理的水稻苗饲养白背飞虱3龄若虫,72 h后计算甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对白背飞虱3龄若虫的LC10,LC25和LC50值;采用稻茎浸渍法以LC10,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理的水稻苗饲养白背飞虱3龄若虫48 h,测定F0代雌成虫寿命和单雌产卵量;统计F1代卵历期、1-5龄若虫历期、成虫寿命、成虫前历期、总发育历期、成虫产卵前期、成虫总产卵前期和单雌产卵量,构建年龄-龄期两性生命表;利用Timing-MSChart软件预测白背飞虱未来60 d种群动态.[结果]处理72 h时甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对白背飞虱3龄若虫的LC50,LC25和LC10值分别为0.831,0.222和0.068 mg/L.与对照组相比,LC10,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理使白背飞虱F0代雌成虫平均寿命分别缩短了 7.19％,24.81％和34.21％,单雌产卵量分别减少22.24％,31.22％和41.53％;LC25浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代5龄雌若虫历期,LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代雄成虫寿命和总发育历期,LC25和LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理显著延长了 F1代成虫产卵前期和总产卵前期,且显著降低了内禀增长率(r)和周限增长率(λ);LC50浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理下F1代净增殖率(R0)显著降低,LC25浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理下F1代平均世代周期(T)显著延长;LC10,LC25和LC50这3个亚致死浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐处理明显抑制了白背飞虱种群增长.[结论]亚致死浓度甲氨基阿维菌素苯甲酸盐胁迫会显著影响白背飞虱成虫寿命和繁殖能力,并降低其后代种群数量,该研究结果可为农业田间科学防治白背飞虱提供理论依据.

[目的]德夸菌素(decoyinine,DCY)是一种新型植物生长调节剂.本研究旨在探究DCY浸种处理对商用水稻品种徐稻10与湘两优900抗褐飞虱Nilaparvata lugens的影响.[方法]利用年龄-龄期两性生命表测定和比较了褐飞虱初孵若虫取食不同浓度[0(清水对照),25,50和100 mg/L]DCY浸种处理的徐稻10和湘两优900植株后的生长发育、成虫繁殖力及种群生命表参数,并模拟其60 d内的种群增长情况.还调查了 100 mg/L DCY浸种处理对褐飞虱雌成虫蜜露分泌量、体重及取食和产卵偏好的影响.[结果]与取食对照稻株相比,褐飞虱初孵若虫取食不同浓度DCY浸种处理的徐稻10植株后,若虫历期显著延长,成虫繁殖力(单雌产卵量)显著下降,种群参数净增殖率R0、内禀增长率rm和周限增长率λ显著降低,平均世代周期T和种群倍增时间DT显著升高;褐飞虱初孵若虫取食不同浓度DCY浸种处理的湘两优900植株后,若虫历期显著缩短,单雌产卵量显著下降,仅平均世代周期T显著升高,其他种群参数无显著差异.在两种水稻上,60 d种群模拟的结果表明3个处理组的种群大小都小于对照组的.取食100 mg/L DCY浸种处理的徐稻10与湘两优900稻株的褐飞虱雌成虫的蜜露分泌量和体重都显著低于取食对照组稻株的.取食和产卵选择试验表明,褐飞虱雌成虫更倾向于在对照稻株上取食和产卵.[结论]DCY浸种处理徐稻10与湘两优900后会提高其对褐飞虱的抗性.

[目的]明确高温处理对七星瓢虫Coccinella septempunctata生长发育及繁殖的影响.[方法]基于设施环境内两个代表区域(植株覆盖层和植株上表层)的高温现状,利用人工气候箱模拟设施高温环境,测定不同高温(37和42 ℃)(恒温)及其组合(变温)对七星瓢虫生长发育及繁殖的影响试验,并使用年龄-龄期两性生命表TWOSEX-MSChart等软件对生长发育、繁殖力、存活率等生命表参数数据进行分析处理.[结果]温度越高和高温持续时间越长,七星瓢虫的发育越快,寿命越短,生殖力越低.七星瓢虫在42℃恒温和25～42 ℃变温条件下无法完成发育,其寿命分别为3.43和4.70 d;在37℃恒温条件下可以完成发育,但生殖力为0,未成熟期为11.67 d,成虫寿命为7.75 d,初羽化成虫体重为0.0207 g,均显著低于对照(25℃恒温下的)的相应指标(分别为未成熟期17.64 d,成虫寿命51.51 d,初羽化成虫体重0.0277 g);25～37℃变温条件下七星瓢虫可以发育和繁殖,但卵的孵化率为0,未成熟期为15.16 d,成虫寿命为22.84 d,产卵期为4.57 d,产卵量为41.86粒/雌,初羽化成虫体重为0.0220 g,总生殖率(gross reproductive rate,GRR)为17.213,内禀增长率(rm)为0.072 d-1,周限增长率(λ)为1.075 d-1,净增殖率(R0)为5.749,平均世代周期(T)为21.188 d,均显著低于对照的相应指标(分别为产卵期28.28 d,产卵量1 410.52粒/雌,初羽化成虫体重0.0277 g,总生殖率708.110,内禀增长率0.256 d-1,周限增长率1.293 d-1,净增殖率673.205,世代周期25.304 d);特殊地,25～37 ℃变温下的3龄幼虫历期(2.19 d)显著长于对照(1.89d),而37℃恒温下的3龄幼虫历期(1.15 d)显著短于对照,25～37 ℃变温下的成虫产卵前期(APOP)长于对照,但二者无显著性差异.[结论]七星瓢虫无法适应42℃恒温和25～42 ℃变温条件,可以适应37 ℃恒温和25～37℃变温条件,但37 ℃恒温条件不能生殖,25～37 ℃变温条件下产卵量显著降低,且卵不能孵化.结果说明高温可对七星瓢虫的生殖发育和繁殖产生显著影响,在设施条件下应用七星瓢虫进行害虫防治具备一定可行性,但相较夏季,更适宜在春、秋季节使用.

研究近交种群的清除效应对深入探索昆虫近交衰退的遗传机理具有重要作用.本文在连续近交10代的基础上,采用年龄-龄期、两性生命表方法分析回交对小菜蛾近交衰退的清除效应,结果显示,回交1代即可显著提升近交小菜蛾卵的孵化率、成虫前期存活率与繁殖力,雌、雄成虫寿命也显著延长,回交小菜蛾的种群适合度达到杂交种群的水平.其中,回交小菜蛾的单雌产卵量甚至显著高于杂交种群.回交小菜蛾种群的内禀增长率、周限增长率、净增殖率也显著提高,与杂交种群相比无明显差异.同时,对种群数量的模拟发现,回交与杂交小菜蛾的种群数量变化趋势均较一致,60 d时回交与杂交各代种群数量均达到108以上.该结果为进一步研究揭示小菜蛾近交衰退的遗传机理奠定基础.

生命表是种群生态学与害虫治理的重要工具,由于传统雌性生命表无法正确描述昆虫的变态且忽略雄性个体,近年来国内外学者普遍采用年龄-龄期两性生命表.本文首先从昆虫种群的龄期分化、性比对种群增长的影响、总产卵前期与成虫产卵前期的差异、产卵期与产卵日数的差异4个方面概述了年龄-龄期两性生命表(age-stage,two-sex life table)的基本原理,进而阐明了基于bootstrap技术的生命表分析技术及其主要优点,然后介绍了年龄-龄期两性生命表各软件(TWOSEX-MSChart,CONSUME-MSChart,TIMING-MSChart)的主要用途,即预测种群的增长与防治适期、正确分析天敌的捕食率与害虫的取食量、预测天敌的种群增长与捕食潜能以及指导天敌的大量繁育.昆虫生命表作为一种强有力的分析技术,不仅在研究种群生态学和害虫治理方面已有广泛的应用,展望未来,这项技术还可以用于昆虫生理、抗药性、亚致死剂量、共生菌等方面的研究.

为明确温度对中华通草蛉Chrysoperla sinica捕食麦蚜能力的影响,充分发挥其控害潜能,本研究利用年龄-龄期两性生命表方法,研究了5个温度下(16℃、19℃、22℃、25℃、28℃)中华通草蛉幼虫对麦长管蚜Sitobion avenae的捕食能力.结果发现,1龄幼虫在19℃条件下捕食量最高,16℃条件下捕食量最低,且差异显著.2龄幼虫不同温度处理间捕食量均无显著性差异,3龄幼虫捕食麦长管蚜数量则随处理温度的提高而显著降低,而幼虫期总捕食量除28℃在不同温度间均无显著性差异.2龄幼虫平均捕食率高于1龄幼虫,但显著低于3龄幼虫.年龄-龄期捕食率结果说明,温度升高缩短了幼虫发育时间,但提高了其捕食能力;虽然不同温度处理总捕食量不变,但高温缩短了幼虫捕食所消耗的时间.22℃条件下中华通草蛉雌成虫期长(96.63 d),产卵期长(55.36 d),繁殖力强(310.36),平均世代周期(T)短(48.99 d),容易产生世代重叠现象;内禀增长率(r)和周限增长率(λ)显示中华通草蛉种群呈正增长趋势.研究结果对于春季田间释放中华通草蛉防治麦长管蚜具有一定参考价值.

[目的]本研究旨在明确茚虫威亚致死浓度对茚虫威敏感性降低的棉铃虫Helicoverpaarmigera生物学参数及解毒酶活性的影响,以科学有效防治这一害虫,避免其对茚虫威的抗性快速发展.[方法]采用浸叶法测定了茚虫威对棉铃虫茚虫威抗性汰选种群(TP)及其同源对照种群(CP)3龄幼虫的毒力;用两性生命表分析LC加浓度茚虫威对TP种群当代(F0)生命表参数的影响,并测定了LC20浓度茚虫威处理48 h后CP和TP种群棉铃虫3龄幼虫体内解毒酶[多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)]及乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性.[结果]茚虫威对棉铃虫CP种群和TP种群3龄幼虫的LC20分别为2.27和9.91 mg/L.LC20茚虫威处理TP种群后,48 h的生长量、化蛹率、羽化率和成虫畸形率均显著低于未用药对照,而特定年龄生命期望值exj高于未用药对照;TP种群棉铃虫3龄幼虫体内GST和MFO活性与CP种群相比显著升高,CarE活性显著降低.[结论]本研究结果表明棉铃虫TP种群在LC20浓度茚虫威胁迫下存在明显的生长与繁殖不利性,同时对其也产生了适应能力.LC20浓度茚虫威处理后,棉铃虫TP种群的GST和MFO活性被显著诱导,说明这两种酶可能与棉铃虫对茚虫威产生抗药性密切相关;而CarE活性被显著抑制,说明该酶可能参与了茚虫威转化成N-脱甲氧羰基代谢物(DCJW)的活化过程.

为探讨溴氰菊酯对烟草粉螟的亚致死效应,本文采用烟叶浸渍法以溴氰菊酯亚致死浓度(LC10和LC25)胁迫烟草粉螟3龄幼虫,并通过年龄-龄期两性生命表的方法探究溴氰菊酯胁迫对烟草粉螟发育和繁殖的影响.结果显示:与对照相比,溴氰菊酯LC10、LC25处理K0代的平均单雌产卵量显著下降;LC25处理K0代的产卵前期及总产卵前期明显长于对照;LC25处理与LC10处理和对照间,K0代雌、雄虫寿命均差异显著;LC10处理和LC25处理K1代与对照存活率明显下降,K1代各处理间的卵、1龄幼虫、3龄幼虫、5龄幼虫、7龄幼虫和蛹的发育历期无显著差异;但LC25处理组2龄、4龄、6龄幼虫历期比对照延长了且差异显著;LC25处理组的成虫前期比对照组延长了且差异显著.同时LC25处理的雌、雄虫寿命最短,但3个处理间差异不显著.研究表明,亚致死浓度的溴氰菊酯能够抑制烟草粉螟的生长发育和繁殖,以上研究结果可为田间用药控制烟草粉螟提供理论参考.

植物种群年龄结构和动态对于揭示其生活史特征和发展趋势具有重要意义,但针对雌雄异株植物两性群体的研究却鲜有报道.黄柳是浑善达克沙地常见的一种雌雄异株植物,也是该地区最重要的固沙先锋植物,该研究通过对浑善达克沙地黄柳天然种群的实地调查,采用年龄结构图、静态生命表、存活曲线、生存分析以及时间序列分析等方法对黄柳雌雄群体现状和未来变化趋势进行研究.结果 表明:(1)浑善达克沙地黄柳雌雄群体在年龄结构及发展趋势方面均存在差异,雌株群体的年龄结构表现为稳定型,雄株群体的年龄结构表现为衰退型.(2)浑善达克沙地黄柳种群中雌株个体数量约占总数的70％,雄株约占30％,性比偏雌现象明显.(3)动态变化指数表明,研究区黄柳雌株群体呈现“前期缺乏、中后期稳定”的变化特征,雄株群体呈现“前期缺乏、中后期波动”的变化特征.(4)研究区黄柳雌雄群体的存活曲线都趋近Deevey-Ⅱ型,且与生存分析结果共同显示雌株群体比雄株群体进入衰退期的时间早.(5)时间序列分析表明,随着时间的推移研究区黄柳的老龄个体数量逐渐增多,幼龄个体缺乏是导致雌雄群体衰退的重要原因;建议通过人工扦插补充雌雄幼龄个体以及平茬复壮中、老龄个体的方法以保证该地区黄柳天然种群的正常繁衍.