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南瓜实蝇Bactrocera(Zeugodacus) tau(Walker)是蔬菜和水果上的一种重要的检疫性害虫,其取食范围广,主要为害植物的果实部位。成虫以产卵管刺破瓜果表皮,产卵于果实内部,造成瓜果的机械损伤,幼虫孵化后在果实内取食为害,致使被害瓜果腐烂,失去食用价值。南瓜实蝇在国外主要分布于东南亚、南太平洋地区,而在国内主要分布于华南、西南地区。为弄清南瓜实蝇在我国可能的分布区,为该虫的检疫和控制提供依据,本文对南瓜实蝇的生态学进行了系统的研究,主要包括不同温度对南瓜实蝇生长、发育、繁殖的影响,不同土壤湿度对南瓜实蝇蛹的影响,南瓜实蝇对极端温度的耐受能力,并利用CLIMEX和Garp预测软件进行适生区预测,主要结果如下:
1、测定了不同温度(10℃、14℃、18℃、22℃、26℃、30℃、34℃)对南瓜实蝇发育、存活及繁殖的影响。
不同温度对南瓜实蝇的存活率、发育历期、发育速率、繁殖力及寿命均有显著影响。在10℃~34℃各温度梯度下,卵存活率变化不大,受温度影响较小,26℃时孵化率最高为79.33%,与22℃、30℃下卵的存活率存在显著差异;幼虫在18℃、22℃、26℃下存活率较高,分别为40.91%、48.24%、48.44%,差异不显著,在30℃和34℃下存活率较低,分别为15.45%和9.00%,与18℃、22℃、26℃下幼虫的存活率差异显著;蛹存活率受温度影响较大,在14℃~26℃各温度梯度下差异不显著,但与其它供试温度下蛹的存活率存在显著差异,在34℃下南瓜实蝇蛹的羽化率为0.00%,不能完成世代发育。18℃~30℃为南瓜实蝇生长发育的适温区,22℃~26℃为最适宜温度区。
随着温度的上升,南瓜实蝇的卵、幼虫和蛹的发育历期缩短,发育速率增快。在10℃、14℃、18℃、22℃、26℃、30℃、34℃各温度下,卵的发育历期依次为5.99天、4.08天、1.73天、1.58天、0.91天、0.75天、0.87天,存在显著差异;幼虫的发育历期依次为25.35天、16.26天、10.37天、8.14天、7.44天、7.01天、7.73天,差异显著。在10℃、14℃、18℃、22℃、26℃、30℃各温度下,蛹的发育历期依次为63.78天、26.97天、15.88天、10.45天、7.92天、7.04天,34℃下蛹不能羽化。
南瓜实蝇各虫态的发育起点温度范围为2.43℃~7.64℃,以蛹期的发育起点温度最高,为7.64℃,幼虫期的发育起点温度最低而有效积温最高,分别为2.43℃和187.69日度,卵期的有效积温最低,仅为20.21日度,卵期的发育起点温度为7.36℃。
在22℃和26℃下雌成虫平均产卵量较大,分别为163.43粒和208.17粒,与其它供试温度下平均产卵量差异显著,在10℃、14℃和34℃雌成虫均不产卵;26℃和30℃下雌成虫的产卵前期(21.00天,19.67天)显著短于18℃和22℃下雌成虫的产卵前期(38.67天,36.67天)。结果表明,26℃下南瓜实蝇产卵量最高,产卵前期较短,寿命较长,是南瓜实蝇雌成虫繁殖的最适温度,温度过高或过低,均不利于其繁殖。
26℃下南瓜实蝇实验种群趋势指数(Ⅰ)最大,为100.80,在10℃、14℃和34℃下南瓜实蝇不能完成世代发育。比较南瓜实蝇生命参数,其种群增长最适温区为22℃~26℃,在该温区范围内,内禀增长率为0.08~0.09。在26℃南瓜实蝇具有较高的内禀增长率(0.09),较大的净增殖率(104.08)和周限增长率(1.10),较短的平均世代历期(51.12)以及种群加倍时间(7.63),即26℃是适合南瓜实蝇种群生长发育及繁殖的温度。
2、研究分析了不同土壤湿度对南瓜实蝇蛹的影响。土壤含水量在30%~100%范围内,温度在14℃~22℃之间时,南瓜实蝇蛹的羽化率均在80%以上。土壤含水量为0%时,不同处理温度下南瓜实蝇蛹的羽化率均较低,几乎不能羽化为成虫,相互间无显著差异。结果表明干旱明显不利于南瓜实蝇种群的发育和存活。
3、测定了南瓜实蝇的过冷却点、低温存活能力和耐高温能力,并综合评价了温度胁迫对南瓜实蝇存活力的影响。
南瓜实蝇卵的过冷却点最低,为—25.82℃,其次是6日龄蛹,为—22.95℃。卵的耐高温能力最弱,39℃下暴露4.0小时后死亡率达100%,40℃下暴露0.5小时后死亡率达57.30%。在44℃下暴露2.0小时,各虫态均全部死亡。卵的耐低温能力最强,在—9℃下暴露2.0小时,死亡率为79.07%,仍未全部死亡。在0℃下处理4.0小时后,南瓜实蝇各虫态的死亡率均低于10%,在—9℃下暴露4.0小时后,各虫态死亡率均达100%。南瓜实蝇具有忍受低温和高温胁迫的能力,在特定时间内,暴露的死亡率对温度的变化呈现规律性变化。
4、运用CLIMEX模型和Decktop Garp模型软件预测了南瓜实蝇在中国可能的适生区,分析了南瓜实蝇在中国地理区域上可能发生与分布的趋势。为南瓜实蝇在中国的风险分析、检疫监测和防控提供了参考依据。
CLIMEX模型预测分析结果表明,南瓜实蝇在中国的主要适生区为华南、西南、华东、华中地区,模拟站点的EI值随着站点地理纬度的上升,呈下降的趋势;发生可能性最大的地区包括台湾、海南、广西、广东、香港、澳门、福建、云南以及四川的部分地区;发生可能性较大的地区包括广西、贵州、四川、湖南、江西、重庆、湖北、浙江及西藏的部分地区;发生可能性较小的地区包括河南、陕西、山东、安徽、江苏、上海等地区;不可能发生地区包括新疆、青海、甘肃、宁夏、山西、河北、内蒙古、天津、北京、辽宁、吉林、黑龙江及西藏的大部分地区。
Decktop Garp模型预测分析了南瓜实蝇在中国的可能适生区分布包括以下省市地区的全部区域:海南、台湾、广西、广东、香港、澳门、福建、浙江、江西、湖南、重庆、安徽、江苏等地;包括一下省市地区的部分区域:云南、贵州、四川、陕西、湖北、河南、山东等地。