林业科学  2006, Vol. 42 Issue (5): 89-93   PDF    
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周成刚, 张卫光, 乔鲁芹, 孙绪艮, 王志勇.
Zhou Chenggang, Zhang Weiguang, Qiao Luqin, Sun Xugen, Wang Zhiyong.
东方真叶螨的生物学特性、有效积温及发生规律
The Biological Characteristics, Effective Accumulate Temperature and Occurrence Regulation of Eutetranychus orientalis
林业科学, 2006, 42(5): 89-93.
Scientia Silvae Sinicae, 2006, 42(5): 89-93.

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收稿日期:2005-03-01

作者相关文章

周成刚
张卫光
乔鲁芹
孙绪艮
王志勇

东方真叶螨的生物学特性、有效积温及发生规律
周成刚1, 张卫光1, 乔鲁芹1, 孙绪艮1, 王志勇2     
1. 山东农业大学植保学院 泰安 271018;
2. 泰安市泰山风景名胜区管理委员会 泰安 271018
摘要: 研究东方真叶螨的生物学特性、有效积温和种群动态。结果表明:在18~30 ℃范围内,发育速率随温度的升高而加快,发育历期随温度的升高而缩短。在22.5~27.5 ℃范围内,雌成螨寿命8~10 d,雄成螨寿命4~6 d。雌成螨有明显的“护卵”习性。分别用最小二乘方法、直线回归法、最小变异系数法和直接最优法计算了该螨的发育起点和有效积温,并预测了年发生代数。4种方法的结果无显著性差异。该螨1年有2次发生高峰:第1次在5月下旬至6月中旬;第2次在9月中旬至下旬,以第1次高峰螨口数量最大,危害最重。
关键词: 东方真叶螨    生物学特性    “护卵”习性    有效积温    
The Biological Characteristics, Effective Accumulate Temperature and Occurrence Regulation of Eutetranychus orientalis
Zhou Chenggang1, Zhang Weiguang1, Qiao Luqin1, Sun Xugen1, Wang Zhiyong2     
1. College of Plant Protection, Shandong Agricultural University Tai'an 271018;
2. Management Committee of Mountain Tai'an Famous Scenery Tai'an 271000
Abstract: It was studied that the biology, effective accumulate temperature and population dynamics of Euteranychus orientalis. The results showed that in 18~30 ℃, the development duration decreased and the development rate increased with temperature increasing; in 22.5~27.5 ℃, the life-span of female adult mite was 8~10 d and the life-span of the male adult was 4~6 d. The females have significant behavior of "protecting their eggs". The development zero (C), effective accumulate temperature (K) and generation number in a year were calculated by least square method, linear regression method, least variation coefficient method and directed optimization method. Results of the four methods had no significant different. Amount of the mite appeared 2 peaks in a year. The first peak was from the last ten-day period of May to the middle ten-day period of June; the second peak was from the middle ten-day period to the last ten-day of September. In the first peak the amount of the mite appeared largely and injuring was serious.
Key words: Eutetranychus orientalis    biological characteristics    habit of "protecting eggs"    effective accumulate temperature    

东方真叶螨(Eutetranychus orientalis)在山东泰安、济南、莱芜等地是大叶黄杨(Euonymus japonicus)的重要害螨(王慧芙,1981)。近年来,由于该螨的危害,造成大叶黄杨叶片早期枯黄脱落,严重影响了其观赏、绿化价值。据在泰安市调查,行道两侧的大叶黄杨绿篱和绿球受害率极高,有的路段可达100%。大叶黄杨受害后,叶绿素含量下降,光合速率降低,细胞间隙CO2浓度增高,气孔导度降低,蒸腾速率下降,生长量降低,受害越重,影响越大。因该螨体型微小,繁殖速度快,不易发现,其危害有越来越重的趋势。国内对该螨的研究报道甚少,仅见有王慧芙(1981)忻介六(1988)对其形态特征的记述。林延谋等(1995)报道了该螨在橡胶树(Hevea brasiliensis)上的繁殖和发育;孙绪艮等(1996a)研究了该螨对寄主植物的危害性,其他尚未见报道。本文研究了该螨在山东大叶黄杨上的生物学特性和有效积温,以期为防治该螨提供依据。

1 材料与方法 1.1 生物学

供试叶螨采自山东农大校园内的大叶黄杨。室内用海绵水盘法(孙绪艮等,1996a)饲养,将室外采回的雌成螨用小毛笔接于叶片上,置于(25.0±0.5) ℃的全光照培养箱内,待其产卵24 h,每盘内有卵50粒以上时除去雌成螨。再分别将卵放入20.0、22.5、25.0、27.5、30.0 ℃(温差±0.5 ℃)全光照条件下的生化培养箱内,记录卵的历期。幼螨孵出后,转移至同样条件下的海绵水盘内单头饲养,直至成螨死亡为止,记录幼螨至成螨历期。每温度处理重复3次。在以上研究的同时,观察其生长发育历期、蜕皮、交尾、产卵等习性。

1.2 有效积温

将1.1饲养所得的各螨态历期,用以下4种方法计算各螨态及1个世代的发育起点温度和有效积温。

1.2.1 最小二乘方法

根据有效积温法则K=N(T-C),将试验数据代入公式得CK以及各发育阶段发育起点温度C的标准误差Sc.

式中,C为发育起点温度,K为有效积温,V为发育速率,T为平均温度,n为处理数,Sc为发育起点温度的标准差,T′为理论温度。

1.2.2 直线回归法

根据有效积温法则的第2种表达形式T=C+KV, 将试验数据所得的TV,用直线回归法求出CK,并求出相关系数。

1.2.3 最小变异系数法

根据最小二乘方法求得的发育起点温度,假设卵的若干个C,分别为6.0,6.5,7.0,7.5,8.0,8.5,9.0 ℃,幼螨至成螨的若干个C分别为4.5,5.0,5.5,6.0,6.5,7.0,7.5 ℃,全世代的若干个C分别为5.0,5.5,6.0,6.5,7.0,7.5,8.0 ℃,按以下公式求得变异系数c.v.

式中,Kc′为理论有效积温,K为平均有效积温,N为发育历期,s2为方差。

求得变异系数c.v.最小的所对应的温度即为其发育起点温度。然后求得各发育阶段的有效积温K,并据1.2.1中的公式求出Sc

1.2.4 直接最优法

用极值理论建立目标函数O.F.,当时,所得的理论值与实际值的误差达到最小,则发育起点温度C;其中,;将发育起点C代入公式1.2.3中公式求得有效积温K,并根据1.2.4中的公式求出Sc

1.2.5 发生期和年发生代数预测验证

根据K=N(T-C), 将以上4种方法求得的发育起点温度C和有效积温K,代入不同温度,求得卵期的预测值,与实际历期比较验证。于3月份寻找越冬螨,待叶片上开始出现活动螨后,定期观察记载其活动情况,直到叶片上不再有螨活动为止。应用4种方法求得的C值、K值和泰安市气象资料,计算东方真叶螨在泰安的理论年发生代数,并与2000年室内单头饲养结果比较。

1.3 发生规律与种群消长 1.3.1 越冬螨态及越冬部位

2002年3月在室外选定15个大叶黄杨枝条,去除尘土后,缠两层双面胶带,做好标记,逐日记录双面胶带上是否粘有东方真叶螨成螨。并调查下部50叶片,检查是否有越冬卵。此外,在室内盆栽大叶黄杨上接种饲养各螨态若干,10月初在枝条下部缠双面胶带,观察是否有雌成螨下树越冬。

1.3.2 越冬卵孵化时期及进度

从室外采集带有越冬卵的叶片,剔除空卵壳、死卵及杂物等,留活卵300粒以上,自4月上旬开始用海绵水盘法逐日观察孵化数,至孵化结束。

1.3.3 年间种群消长规律

4月中旬开始,在大叶黄杨绿篱上分上、中、下层随机采集大叶黄杨叶片150个,立体显微镜下观察记录各螨态数量,每10天左右调查1次,直至叶片上无活动螨为止。

2 结果与分析 2.1 生长发育

单头饲养结果表明,东方真叶螨的全部发育过程为:卵→幼螨→第1若螨→第2若螨→成螨。在幼螨至成螨的形态转变之前,均有1个静止期。雌、雄个体均经过第2若螨期。在5种不同温度下饲养,各发育阶段的历期如表 1所示。在20~30 ℃范围内,各发育阶段的历期随温度的升高而缩短。

表 1 不同温度下各发育阶段的历期 Tab.1 The development duration in different temperatures
2.2 生活习性 2.2.1 蜕皮

如2.1所述, 东方真叶螨在幼螨至成螨的发育过程中,有3个静止期。静止时,足卷缩于体下,不食不动,身体紧贴于叶面上,静止结束后脱皮变为下一螨态。蜕皮时表皮在第2、3对足之间作横向裂开,先蜕下后半部皮,体向后缩,再把前半部皮脱下。

2.2.2 交配

雌螨一经蜕皮变为成螨后,随即与提前羽化的雄成螨交配,交配时,雄螨爬至雌螨腹面,腹部末端上弯,阳具伸入雌性生殖孔内进行交配。一次交配时间长短不一,长时持续数分钟,短时不足1 min。雌、雄成螨均可多次交配。

2.2.3 产卵与成螨寿命

雌成螨羽化后1~2 d开始产卵,产卵历期6~8 d,第3~5 d达到高峰。单雌产卵量25粒左右。雌成螨产卵后在卵周围不停活动,以口器吐细丝将卵连接于叶面上,颚体在卵边缘和叶面相接处不住摆动,便有一层膜形成,将卵封固,具明显的“护卵”习性,前后约需5~8 min。但无吐丝结网习性。在22.5~27.5 ℃范围内,雌成螨寿命8~10 d,雄成螨寿命4~6 d,并随温度的升高而缩短。

2.3 有效积温

对有效积温的推算,各学者采用不同的计算方法,为明确各方法的计算结果是否一致,本文用4种方法计算比较有效积温和发育起点温度,结果如表 2所示。不同计算方法所得结果有所不同,但差异较小。如幼螨至成螨和全世代的发育起点(C)最多相差不到0.5 ℃;卵期(C)相差0.8 ℃。有效积温(K)相差4.2~4.4 d ℃。差异均达不到显著水平。表明用这几种方法计算所得发育起点和有效积温均可靠,无显著差异。

表 2 不同计算方法的发育起点(C)和有效积温(K) Tab.2 The development zero (C) and effective accumulate temperature (K) calculated by different methods
2.4 发生期和年发生代数预测验证

以卵历期为例,验证不同计算方法求得的发育起点温度C值的可靠性。结果如表 3所示。各计算方法所得的预测值与实际值,均无显著性差异。因此,在实际运用过程中,可选用较简单的方法,笔者认为,直线回归法具有快速、简便的优点,较为实用。

表 3 4种方法预测不同温度下的卵历期 Tab.3 Eggs period forecasted under different temperature with 4 method

根据泰安地区气象资料,及东方真叶螨全世代的发育起点温度和有效积温,求得总有效积温K1,根据发生代数=K1/K,将预测结果列入表 4。结果说明,四种方法的预测结果差别不大,均在13~14代之间,与2000年室内单头饲养代数(13代)基本一致。

表 4 年发生代数的预测结果 Tab.4 Results of generations per year forecasted
2.5 发生规律与种群消长 2.5.1 越冬螨态及越冬部位

叶螨多以雌成螨在翘皮裂缝、枯枝落叶等隐蔽场所越冬,或是以卵在枝干上越冬(忻介六,1988)。室外调查大叶黄杨50个下部叶片,其上有越冬卵26粒,平均密度达每页0.52粒,由此证明东方真叶螨在室外不以雌成螨越冬,而以卵在大叶黄杨下部叶片上越冬。但室内调查盆栽苗上的发生情况,发现有雌成螨下树(表 5),同时叶片上仍有幼、若螨。分析认为:室内温度较高,能够生长发育、繁殖,随着温度下降,叶片逐渐老化,不能满足其继续生长发育的需要,雌成螨开始下树潜藏越冬,据此推测,该螨在气温较高的温暖地区可能以雌成螨在树下隐蔽场所越冬。

表 5 室内雌成螨下树进度 Tab.5 Number of female mites down from tree indoor
2.5.2 越冬卵孵化时期及进度

图 1所示,越冬卵4月13日至14日开始孵化,孵化盛期在4月15日至4月20日,4月26日孵化结束。该期间正值大叶黄杨刚开始旺盛生长期,因为越冬卵基数较少,第一代螨口密度较低,一般不会对生长造成大的影响。但随着气温的增高,繁殖速度的加快,危害也渐趋严重。

图 1 东方真叶螨越冬卵孵化进度 Fig. 1 Hatching progress of overwintering eggs of Eutetranychus orientalis
2.5.3 年间种群消长规律

东方真叶螨自4月中旬至10月中旬各螨态均有发生(图 2)。其发生全年有2个高峰:第1个在5月下旬至6月中旬,第2个在9月中、下旬,以第1个高峰期螨口密度大,危害严重,短期内可导致大叶黄杨叶片变色。6月下旬至8月下旬螨口密度很低,主要原因是:因第1个高峰期危害严重,很快造成叶片营养恶化,不能全面满足东方真叶螨的营养需要,致使其死亡率高,加上该期进入雨季,由于雨水的机械冲刷作用,从而造成螨口密度低,此外,该时期气温较高,不适于其生长发育,也是造成其死亡率高的原因。在调查中发现,东方真叶螨在早期有从下层逐渐上移危害的习性,该时期修剪大叶黄杨能压低螨口密度。

图 2 东方真叶螨年间种群消长曲线 Fig. 2 Eat and flow curve of Eutetranychus orientalis population
3 讨论

生长发育    本研究发现:东方真叶螨的雄性个体不缺少第2若螨期。忻介六(1988)指出,有些叶螨的雄性个体在发育过程中,缺少第2若螨期。但孙绪艮(1992)曾观察过5种叶螨,山楂叶螨(Tetranychus viennensis)、朱砂叶螨(T. Cinnabarinus)、柑桔全爪螨(Panonychus citri)、苹果全爪螨(P. ulmi)、针叶小爪螨(Oligonychus ununguis),以及孙绪艮等(19951997)对桑始叶螨(Eotetranychus suginamensis)及竹裂爪螨(Schizotetranychus bambusae)的研究中均未发现此种现象,仅在杨始叶螨(Eotetranychus populi)发现极个别出现无第2若螨的现象(孙绪艮等,1996b),其余均有第2若螨,出现的原因尚不清楚。笔者在对东方真叶螨的研究过程中,在不同的温度处理下所有个体均存在第2若螨期。

有效积温    对同一种节肢动物来讲,各种方法计算出的发育起点温度低,则其有效积温就高,这在以往的研究和本研究中都得到了证实。但这是在实验室恒温条件下得到的结论,在自然变温情况下如何,尚需验证。

年间种群消长规律    影响东方真叶螨年间种群消长规律的因子很多,不同年份环境变化特别是降水变化会较大,而降水能显著影响其种群数量。因此,本文中仅调查1年的数据是有限的,还应作更多年份的统计调查,结合气象资料,才能说明其年间种群消长规律及其与气候条件的关系。

参考文献(References)
林延谋, 符悦冠, 杨光融, 等. 1995. 温度对东方真叶螨的发育与繁殖的影响. 热带作物学报, 16(1): 94-98.
孙绪艮, 刘振宇, 周成刚, 等. 1996a. 东方真叶螨对大叶黄杨的危害. 植物保护, 22(5): 29-30.
孙绪艮, 周成刚, 刘玉美, 等. 1996b. 杨始叶螨生物学和有效积温研究. 昆虫学报, 39(2): 166-171.
孙绪艮. 1992. 五种叶螨个体发育观察. 昆虫知识, 29(5): 277-278.
孙绪艮, 周成刚, 刘玉美, 等. 1995. 桑始叶螨生物学特性研究. 蚕业科学, 21(3): 184-185.
孙绪艮, 周成刚, 刘玉美, 等. 1997. 竹裂爪螨生物学特性的初步研究. 林业科学, 33(3): 274-277. DOI:10.3321/j.issn:1001-7488.1997.03.012
王慧芙. 1981. 中国经济昆虫志:二十三册.叶螨总科. 北京: 科学出版社, 43-44.
忻介六. 1988. 农业螨类学. 北京: 农业出版社, 59.