ABSTRACT

Experimental population of Q-biotype Bemisia tabaci was observed in terms of development and mortality under different temperatures, 15˚C, 20˚C, 25˚C, 30˚C, 35˚C or 40˚C, based on which its life table was set up. The results showed that the developmental rate increased with the temperatures from 20˚C to 35˚C. The threshold temperatures for the development of nymphal, preoviposition and a generation of the Q-biotype Bemisia tabaci were 10.38˚C, 12.89˚C and 11.21˚C, respectively, and the effective cumulative temperatures were 632.38 degree day, 842.45 degree day and 1227.39 degree day, respectively. The innate capacity of natural increase (r_m) was higher than 0, and the population trend index was higher than 1. The population of Q-biotype Bemisia tabaci increased at the temperatures from 20˚C to 35˚C. The suitable temperature for development of Q-biotype Bemisia tabaci was found to be between 25˚C to 30˚C.

Keywords:Q-Biotype Bemisia tabaci, Temperature, Experimental Population, Life Table

陕北Q型烟粉虱实验种群生命表

徐世才，孙勇，贾丽，柯莹莹

延安大学生命科学学院，陕西 延安

收稿日期：2018年10月2日；录用日期：2018年10月12日；发布日期：2018年10月19日

摘 要

设置15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃六个不同梯度的温度，在各个温度的条件下观察陕北Q型烟粉虱各个时期的生长状况。构建不同温度下陕北Q型烟粉虱实验种群生命表。实验结果表明：在20℃~35℃温度范围内，陕北Q型烟粉虱的成长期随温度的升高而缩短。卵期、若虫期和世代历期的发育起点温度分别为10.38℃、12.89℃、11.21℃；有效积温为632.38、842.45、1227.39日度。种群趋势指数(I)均大于1，内禀增长力(r_m)均大于0，Q型烟粉虱种群呈增长趋势。该虫发育适宜温度为25℃~30℃。

关键词 :Q型烟粉虱，温度，实验种群，生命表

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1. 引言

烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)属同翅目粉虱科，是世界性主要害虫之一 [1] [2] [3] [4] ，可通过刺吸植物汁液，传播病毒等多种方式对农业经济造成严重危害，自2000年以来，陕北地区Q型烟粉虱开始暴发，近些年，越发猖獗，全面暴发，严重的影响了烟农的生产积极性，对农民的收入造成了不可估计的损失 [5] [6] [7] 。关于Q型烟粉虱在陕北烟区的发生世代，活动规律和最佳防治时期等问题尚不清楚。鉴于此，本研究通过在不同温度梯度的条件下构建Q型烟粉虱实验种群生命表 [8] [9] 。了解当地温度对该虫种群生活史的影响，为陕北Q型烟粉虱预测预报和综合防治提供科学依据 [10] [11] 。

2. 试验设计与研究方法

2.1. 供试虫源

2016年6月上旬从陕北宜川县、富县、甘泉县、宝塔区、靖边县的烟区大量捕捉烟粉虱成虫经延安大学动物实验室鉴定，置入养虫笼(80 cm *80 *cm *160 cm)中，将新鲜烟叶洗净，放入盛有大约50 mL自来水的烧杯(100 mL)中，水淹没烟叶基部，待烟叶面的水自然风干后移入养虫笼，置于自然光下，待其产卵，以获得各龄期试虫。

2.2. 温度

本试验设置15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃共6个处理。

2.3. 方法

2016年6月下旬在延安大学动物生物实验室实验，每个处理160头若虫，重复3次。每天分别于上午8:00，中午14:00，下午22:00观察其发育历期、蜕皮及产卵等情况 [3] [4] [5] 。

2.4. 不同虫态发育起点温度和有效积温的测定

计算公式为 [6] [7] ：

1) 发育起点温度：

$C=\frac{{\displaystyle \sum V^2{\displaystyle \sum T-{\displaystyle \sum V{\displaystyle \sum VT}}}}}{n{\displaystyle \sum V^2{\left({\displaystyle \sum V}\right)}^2}}$

2) 有效积温：

$K=\frac{n{\displaystyle \sum VT-{\displaystyle \sum V{\displaystyle \sum T}}}}{n{\displaystyle \sum V^2{\left({\displaystyle \sum V}\right)}^2}}$

2.5. 实验种群生命表的组建

根据实验数据，组建不同温度下Q型烟粉虱实验种群生命表，计算种群趋势指数I及内禀增长力r_m [8] [9] 。

预计下一代产虫量 = 该温度下产虫前期存活数(雌成虫) × 平均产虫量。

种群趋势指数： $I=N_{n+1}/N_n$ ；

( $N_{n+1}$ 为新一代虫量，N_n为上代虫量)；

内禀增长力： $r_m=\left(\ln R_0\right)/T$ ；

$R_0=N_t/N_0$ (N_t为经过一个世代的虫量，N₀为开始时的虫量)；

R₀为净增殖率；T为世代历期。

2.6. 数据处理

实验数据采用Microsoft Excel 2016和SPSS19.0软件进行统计与分析。

3. 结果与分析

3.1. 不同温度下Q型烟粉虱的发育历期

由实验数据可计算出，1龄期、2龄期、3龄期、产虫前期及世代的发育历期分别为 11.26、14.99、27.97、18.21、69.23 d。35℃恒温条件下1龄期、2龄期、3龄期、产虫前期和世代历期最短，分别为6.45、7.11、13.11、8.11、32.45 d。15℃恒温条件下Q型烟粉虱不能完成全世代发育，即使1龄若虫有稍微的长大，但是始终没有发现蜕皮现象。40℃恒温条件下Q型烟粉虱虽然可以完成其全世代发育，但各虫态及世代历期所需时间均有增长。就整个世代来讲，温度对该虫的发育历期有明显影响(表1)。

根据不同温度下各虫态发育历期资料，采用曲线方程拟合，得出温度与Q型烟粉虱发育速率的关系方程及相关系数值(表2)。由表2相关系数值表明温度与各虫态发育速率之间呈显著相关性。

3.2. Q型烟粉虱各虫态发育起点温度和有效积温的测定

Q型烟粉虱若虫期、产虫前期和世代历期的发育起点温度分别为10.38、12.89、11.21；有效积温分别为632.38、842.45、1227.39日度(表3)。根据当地气象台的室外气象资料，2017年平均气温高于Q型烟粉虱世代发育起点温度11.21℃的日期是3月下旬至10月。以此资料，求出Q型烟粉虱全年有效积温为2256.2 d.℃。推算出，在陕北地区全年Q型烟粉虱可发生1~2代，与实际发生代数基本一致。

表1. 不同温度下Q型烟粉虱的发育历期；单位：d

表2. Q型烟粉虱发育速率与温度之间关系的模型

注：^*和^**分别表示在0.05、0.01水平差异显著。

表3. Q型烟粉虱各虫态的发育起点温度和有效积温

表4. 不同温度下Q型烟粉虱实验种群生命表

3.3. 不同温度下的实验种群生命表

根据实验数据，组建了Q型烟粉虱实验种群生命表(表4)。

由表4可以看出，在不同温度处理下，Q型烟粉虱1龄若虫在25℃与30℃条件下的世代存活率较高，分别为60.22、52.22；20℃和35℃条件下世代存活率较低，为45.56和39.56；在40℃条件下世代存活率最低，为24.22%。2龄若虫和3龄若虫在20℃、25℃条件下世代存活率较高，均在55%以上。在25℃~40℃温度范围内，Q型烟粉虱若虫期的世代存活率随温度的升高而降低。成虫(雌)在25℃~35℃温度范围内世代存活率都较高，分别为94.48%、100.00%和96.04%。整个世代历期存活率在25℃时最高，为24.44%；40℃温度条件下世代历期存活率最低，为4.78%；15℃不能完成生活史。

从表4可知，内禀增长力在不同温度条件下的高低顺序为25℃ > 30℃ > 35℃ > 20℃ > 40℃。在温度40℃时，内禀增长力最低，为0.0014；温度为25℃时，内禀增长力最高，为0.0364，在此温度条件下，Q型烟粉虱种群数量增长最大。温度在20℃、30℃、35℃条件时r_m分别为0.0091、0.0326和0.0267。不同温度下Q型烟粉虱种群趋势指数分别为： $I_{20℃}=2.35$ 、 $I_{25℃}=22.98$ 、 $I_{30℃}=14.99$ 、 $I_{35℃}=6.00$ 、，(I)均大于1，说明Q型烟粉虱种群在20℃~40℃温度范围内均可以生存，并处于增长趋势。种群趋势指数从高到低为：25℃ > 30℃ > 35℃ > 20℃ > 40℃。在25℃温度条件时，该虫种群趋势最高，为22.98；当温度为40℃时，种群指数最低，为1.23，即该虫种群在25℃温度条件时经过一个世代后，该虫的数量增加22.98倍，在40℃温度条件时种群数量增加不多。

4. 讨论

国家倡导优质、特色、生态、安全的烟叶生产理念，促进资源节约利用和生态环境保护，大力推广绿色生态发展技术。因此，大力开展对烟草害虫Q型烟粉虱的深入研究，探索其发生规律和监控技术，进行综合治理，是确保烟草种植业健康发展的重要举措。Q型烟粉虱种群生命表实验结果表明：温度对Q型烟粉虱的存活率影响明显，在20℃条件下，Q型烟粉虱的世代存活率为11.78%，而在40℃条件下，世代存活率仅为4.78%，说明较低和较高的温度都不利于该虫存活。从不同温度下Q型烟粉虱实验种群生命表看出，25℃~30℃范围内该虫的内禀增长力(r_m)和种群趋势指数(I)较高，Q型烟粉虱的发育适宜温度为25℃~30℃，说明在25℃~30℃该虫的种群增长较快，危害严重，这与生产实践中Q型烟粉虱危害情况较为一致。这为做好Q型烟粉虱的预测预报和防治工作提供了一定的科学依据。

基金项目

国家自然科学基金(31760101)；延安市科学科技惠民项目(2014HM-04)；国家级大创项目(201510719278)资助。

文章引用

徐世才,孙 勇,贾 丽,柯莹莹. 陕北Q型烟粉虱实验种群生命表
Life Table of the Laboratory Population of Q-Biotype Bemisia tabaci (Gennadius)[J]. 农业科学, 2018, 08(10): 1162-1167. https://doi.org/10.12677/HJAS.2018.810171

参考文献