夜间温度升高对小麦蚜虫实验种群的影响

论文摘要

全球气候变暖对生物的影响及生物对温度变化的适应已成为国际上广泛关注的问题。昆虫是变温动物,具有分布广、种群多、数量大的特点,气候变暖对昆虫的影响是近年来研究的热点。通过研究昆虫对温度变化的反应与适应,能够预测未来昆虫种群的发展趋势。以往关于气候变暖影响昆虫实验种群研究中多采用人工培养箱设置恒温梯度或简单变温的方法来模拟温度升高,主要关注平均温度和日间最高温升高对昆虫的影响,而对导致气候变暖温度升高的最主要特征——夜间最低温度升高的研究却少有人关注。本研究通过设置24-h的变温来模拟自然界的温度变化,研究了：1)不同夜间最低温对麦长管蚜发育、存活、生殖、寿命及种群参数的影响；2)麦长管蚜Sitobion avena、麦二叉蚜Schizaphis graminum和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi在不同夜间温度下生态学指标的差异；3)不同世代间麦蚜对夜间温度升高生态学反应的差异。拟从生活史及生态学水平上揭示夜间温度升高对麦蚜种群的影响。本研究所得主要结论如下：（1）麦长管蚜各生态学指标先随夜间最低温度的升高而增加,在16℃或19℃达到最大,而后逐渐降低,说明夜间温度过高对麦长管蚜种群有不利的影响。夜间最低温为13、16、19、22和25℃条件下,麦长管蚜全若蚜发育速率和存活率均呈先增加而后降低的趋势,表明过高的夜间温度抑制若蚜的发育和存活。成蚜的平均生殖量和寿命在最低温16℃下达到最大,而后随夜间最低温的升高而明显降低,说明夜间温度持续升高严重抑制成蚜的生殖和寿命。种群内禀增长率、净增值率和种群倍增时间等种群参数随夜间温度的变化也表现出先有利后不利的趋势,表明夜间最低温过高对麦长管蚜种群增长有较大的负面影响。（2）夜间最低温从16℃升高至22℃,禾谷缢管蚜的发育速率、生殖、寿命和内禀增长率均高于麦长管蚜和麦二叉蚜,表明夜间温度升高下其适应能力较强。夜间最低温为16和22℃下三种麦蚜若蚜发育历期的比较结果表明,22℃下禾谷缢管蚜和麦二叉蚜的全若期明显比16℃下的快,而麦长管蚜则相反。在最低温为16℃下,禾谷缢管蚜的存活率最高,为60%：当夜间最低温升高到22℃时,三种麦蚜若虫的存活率都很低（3%～10%）。三种麦蚜成虫繁殖力及寿命在夜间温度升高条件下的适应性表现差异显著,禾谷缢管蚜生殖量最大（31.84头/雌）,其次为麦二叉蚜（9.56头/雌）,麦长管蚜最小（7.57头/雌）。与生殖量的变化规律类似,禾谷缢管蚜的寿命显著高于其他的两种麦蚜。总体上看,夜间最低温较高的条件对麦蚜的存活会产生不利的影响,三种麦蚜中禾谷缢管蚜对这种温度变化的适应能力最强。（3）不同世代间麦蚜对夜间温度升高的生态学反应不同。第二代比第一代的发育更快,寿命更长,表明麦蚜对夜间温度升高存在着一定的适应性。在实验设置的13、19和25℃三个夜间最低温条件下,供试麦蚜平均发育历期及平均成蚜寿命世代间有显著差异,三种麦蚜第二代成蚜寿命显著长于第一代寿命,全若期则为第二代（7.14d）显著短于第一代（8.71d）。第二代的种群内禀增长率高于第一代。此外,禾谷缢管蚜的子代若蚜的存活率比亲代略高,也可能是对不适环境产生一定的适应性的结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 气候变化对昆虫的影响
• 1.1 全球气候变暖的特征
• 1.2 麦蚜的发生危害
• 1.3 气候变暖对麦蚜种群的生态学效应
• 第二章 不同夜间最低温对麦长管蚜实验种群的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试虫源
• 2.1.2 试验设计
• 2.1.3 实验过程
• 2.1.4 数据分析方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 不同夜间最低温对麦长管蚜若蚜发育的影响
• 2.2.2 不同夜间最低温对麦长管蚜若蚜存活的影响
• 2.2.3 不同夜间最低温对麦长管蚜成蚜寿命的影响
• 2.2.4 不同夜间最低温对麦长管蚜成蚜生殖的影响
• 2.2.5 不同夜间最低温对麦长管蚜种群参数的影响
• 2.3 小结与讨论
• 第三章 夜间温度升高对不同种类麦蚜生态学指标影响的差异
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试虫源
• 3.1.2 试验设计
• 3.1.3 试验方法
• 3.1.4 数据分析方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 夜间温度升高对三种供试麦蚜若虫发育历期影响的差异
• 3.2.2 夜间温度升高对三种供试麦蚜寿命影响的差异
• 3.2.3 夜间温度升高对三种供试麦蚜生殖影响的差异
• 3.2.4 夜间温度升高对三种供试麦蚜若虫存活率影响的差异
• 3.2.5 夜间温度升高对麦长管蚜种群参数影响的差异
• 3.3 小结与讨论
• 第四章 不同世代麦蚜对夜间温度升高生态学反应的比较研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 供试虫源
• 4.1.2 试验设计
• 4.1.3 试验方法
• 4.1.4 数据分析方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 不同世代若蚜发育历期对夜间温度升高反应的比较
• 4.2.2 不同世代成虫寿命对夜间温度升高反应的比较
• 4.2.3 不同世代成蚜生殖对夜间温度升高反应的比较
• 4.2.4 不同世代成蚜存活率对夜间温度升高反应的比较
• 4.2.5 不同世代麦蚜种群参数对夜间温度升高反应的比较
• 4.3 小结与讨论
• 第五章 结论与讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介