第一章 文献综述
1 研究目的意义
在我国西北地区苜蓿虫害十分严重，每年造成田间很大的经济损失，其中蚜虫类是最重要的害虫类群之一[11]。在昆虫学上种内多型现象是一种普遍的现象，颜色多型也是种内多型其中之一。豌豆蚜分为红色型和绿色型，两种色型的蚜虫形态特征和种群生长十分相似[12]，分布较为广泛，但国内外学者对绿色型豌豆蚜研究较多。豌豆蚜的种群数量变化受环境条件（如温度、光周期）、寄主植物种类及天敌等多种因素的综合影响，其中受环境条件影响比较明显[13-14]，光照强度及光照时数、温度、湿度等环境因子都对豌豆蚜种群的存活、生长发育、寿命及繁殖等的影响非常大[15-20]，此外，同一种植物的不同品种之间豌豆蚜的种群动态变化明显不同[21 -24]，例如皂苷含量较高的苜蓿品种会明显地抑制豌豆蚜种群的数量增长[25]。自然天敌分为寄生性天敌和捕食性天敌，捕食性天敌是昆虫的行为和生活史演变的主要选择压力，许多种类昆虫为了减少被捕食的危险几率在进化过程中具有了各种各样反抗天敌的策略。天敌昆虫对豌豆蚜的影响国内外均有报道[26]，关于天敌对 2 种色型豌豆蚜的共同影响方面国外的研究较多，主要包括天敌的选择性及豌豆蚜的逃避行为；自然天敌的攻击可能降低蚜虫种群数量并影响其生长发育[27-30]。在许多食草昆虫中，大多数蚜虫种类利用简单的行动策略避免并逃避其天敌[31-37]，因此进一步研究两种色型豌豆蚜在不同环境因子下种群的生长发育、行为活动及数量动态，明确两种色型豌豆蚜种群的变化规律，对于调控蚕豆上两种色型豌豆蚜种群数量的持续控制具有十分重要的意义。
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2 蚜虫研究进展
蚜虫，又称蜜虫，是一类植食性昆虫，体型为椭圆形或者长纺锤形，其体型较小，成虫体长大约为 1.5～4.9mm，多数约 2 mm。触角 6 节，少数 5 节。蚜虫的体色有很多种，如豌豆蚜就具有桔红色、绿色 2 种区别明显的个体[38]。不同温度下蚜虫体色不同，甚至同一蚜虫自身的不同部位的体色也有所不同。蚜虫有两种生活史，蚜虫有两种生活史，包括进行孤雌生殖的不全周期与两性生殖和孤雌生殖交替进行的全周期。不全周期生活史的蚜虫种类较少，在夏季，无翅型雌虫营孤雌生殖，在其整个生活周期中，没有雄性蚜的发生, 卵胎生，产幼蚜；全周期生活史的蚜虫，随着季节变化，温度降低时出现雄蚜虫，与雌虫交配产卵后以卵越冬。大多数蚜虫进行全周期生活方式，在一年或两年之内完成它的孤雌生殖世代和有性生殖世代交替[39]。在全周期生活的种类中，蚜虫又有同寄主和异寄主之分[40]，在不同蚜虫种类中，大约有 10%的蚜虫属于异寄主，会在第一寄主和第二寄主之间转移来完成一个生活周期[41]。豌豆蚜是一类寄主较为单一的在夏秋两季进行有性和无性繁殖交替的蚜虫，生殖和发育存在季节性变化，在夏季，由于温度上升，光照延长而促使产生无性繁殖系，但在秋季，温度下降，光照缩短诱导雄性和雌性蚜虫进行有性生殖，以卵在植物上越冬，待到春季卵孵化为干母，当繁殖至第三代时豌豆蚜便开始向豆科植物上转移为害。其中干母可以繁殖有翅和无翅两种类型后代，研究表明无翅型繁殖力强于有翅型。
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第二章 光照与温度交互作用对两种色型豌豆蚜生长发育及寿命的影响
豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)作为豆科作物上的重要害虫，分布广、生活周期短、繁殖快。大量研究发现，影响蚜虫天敌繁殖的关键因素是繁殖和饲养，并且在食料满足的条件下，种群的增长主要取决于环境条件。温度、光照作为影响蚜虫发育速率和种群动态的关键非生物因素, 相关研究已有很多，且对蚜虫种群生命参数的影响等的研究甚多[98-106]。宫亚军等[107]报道了不同温度下对绿色型豌豆蚜种群的影响；杨效文等[108]报道了 12h 光照下，麦长管蚜和禾谷缢管蚜种群的内禀增长率在 25℃达最大值；吴孔明等[109]饲养第 1 代棉蚜, 发现随着温度升高发育历期迅速缩短, 且其发育速率呈幂函数曲线形式增加, 而第 2 代则呈抛物线变化。尽管学者对豌豆蚜做了大量相关研究，但就不同光照时数和温度交互作用对豌豆蚜种群动态、发育速率和种群增长的影响尚无系统分析。为了明确影响豌豆蚜种群动态的环境因子，因此本研究以蚕豆（Vicia faba）作为寄主植物，在温度梯度分别为 15℃、20℃、25℃、30℃四个水平,且设 16L∶8D、18L∶6D、20L∶4D 和 22L∶2D 四个光照时数，研究光周期与温度双因素交互作用对两种色型豌豆蚜的影响，通过响应面设计中的中心组合设计的方法，采用多因素水平的试验设计，在 2 水平因子设计的基础上找出最优化的中心点，使得不同光周期与温度下豌豆蚜不同参数分别扩展到曲面[110]，采用三维模型拟合，具有简便、试验精度高的优点[111-112]。旨在找出影响豌豆蚜生长发育及寿命的最大响应的光照和温度条件，为豌豆蚜的监测预报及人工技术饲养的改进提供理论依据。
1 材料与方法
豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）于 2014 年 7 月底从甘肃农业大学实验基地的苜蓿田中采集。选择生命力强、均匀一致的个体带回实验室，转移至室内提前育苗的蚕豆（Vicia faba L.）苗上饲养，并置于温度为(24±1)℃，光周期为 16L∶8D，湿度(50%±10%)RH 的培养箱中饲养 2-3 代后，将初产若蚜（＜6h）作为供试虫源。本试验温度分别为 15℃、20℃、25℃、30℃四个水平,且设 16L∶8D、18L∶6D、20L∶4D 和 22L∶2D 四个光照时数，研究光照时数与温度双因素交互作用对豌豆蚜的影响。每个处理下供试蚜虫为 45 头。在Ф9cm 培养皿内放一层约 1cm厚的海绵，其上平铺一张滤纸。将新鲜干净的蚕豆叶片完全展开置于滤纸上，叶背朝上，叶柄及叶缘周围用湿润的脱脂棉包围，皿内注水适量，以确保叶片新鲜并防止蚜虫逃逸，试验期间定期更换叶片。
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2 结果与分析
由图 2-1 可知，两种色型豌豆蚜在低温区（12℃和 15℃），1 龄若蚜龄期无显著差异(P＞0.05)，2 龄、3 龄、4 龄在温度分别为 12℃与 15℃时，差异显著(P<0.05)。红色型豌豆蚜若蚜龄期在 2 龄、3 龄、4 龄时均随温度的升高及相同温度下光周期的延长而缩短，但在 15℃随光照时数的增加 3 龄若蚜龄期差异不显著(P＞0.05)；温度为 12℃，光周期为 19L:5D 比温度为 15℃光周期为 16L:8D 在2 龄、3 龄、4 龄龄期显著延长，分别长 0.70d、0.74d、0.92d，温度升高光照时数减少，龄期缩短；在温度为 15℃光周期为 22L:2L 时，龄期最短(图 A)。低温下，绿色型豌豆蚜若蚜龄期均随温度和光照时数的升高与增加而缩短，但只有 3龄若蚜龄期差异显著(P<0.05)，依次为 4.32d、3.46d、2.96d；在 15℃时，随光照时数增加，2 龄、4 龄龄期差异不显著(图 B)。
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第三章 光照与温度交互作用对两种色型豌豆蚜成蚜繁殖力的影响....21
1 材料与方法.......21
1.1 供试虫源.........21
1.2 试验方法.........21
1.3 统计方法.........22
2 结果与分析.......22
3 讨论...........25
第四章 温度及光周期对豌豆蚜种群参数的影响....27
1 材料与方法.......27
1.1 供试虫源.........27
1.2 试验方法.........27
1.3 统计方法.........27
2 结果与分析.......27
2.1 温度对 2 种色型豌豆蚜试验种群参数的影响.....27
2.2 光周期对 2 种色型豌豆蚜试验种群参数的影响.........28
3 讨论...........29
第五章 结论与创新....30
1 主要结论...........30
2 创新...........31
第四章 温度及光周期对豌豆蚜种群参数的影响
1.结果与分析
在光周期为 19L:5D 时，组建两种色型豌豆蚜种群在不同温度下的种群生命表，计算出各主要生命参数（表 4-1）。由表中数据可知不同温度对豌豆蚜净增殖率（R0）有显著影响(P<0.05)：温度为 22.5℃时，红色型和绿色型豌豆蚜净增殖率分别达最大，为 49.2394、52.2936，且绿色型净增殖率大于红色型，即豌豆蚜在 22.5℃时每世代种群增长 49.2394 倍和 52.2936 倍；平均世代周期（T）在12℃时最大(21.5336d、23.9827d)，其中绿色型豌豆蚜平均世代周期大于红色型；其次为 22.5℃(17.7452d、15.2768d)，其中红色型大于绿色型。红、绿色型豌豆蚜周限增长率(λ)和内禀增长率(rm）大小顺序相同，依次为 22.5℃和 12℃，这主要是在温度为 22.5℃时净增殖率高、平均世代周期短，因此增长率较大的缘故。种群加倍时间在 12℃时最大，为 4.5390d 和 5.4403d。在温度为时 22.5℃时，组建两种色型豌豆蚜种群在不同光周期的种群生命。由表 4-2 可知，红、绿色型豌豆蚜净增殖率在光周期为 19L：5D 时最大，且 19L＞15L＞23L 时的净增殖率，因此不同光周期对豌豆蚜种群生殖力有显著影响，且光周期对种群增长有一定的抑制作用。平均世代周期（T）随光照时数的增加显著缩短，且红色豌豆蚜平均世代历期长于绿色型。处理温度下，光周期对 2种色型豌豆蚜内禀增长率和周限增长率无显著影响（P＞0.05），种群加倍时间在光周期为 15L：9D 时最长，并随光照时数的增长而缩短。
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结论
1.1 光照与温度交互作用对 2 种色型豌豆蚜生长发育的影响
本研究结果表明，若蚜龄期随温度升高而显著缩短(P＜0.05)，但光照时数变化时，其不同龄期有不同程度的延长或缩短。在温度为 33℃时，红色型若蚜存活 1d、绿色型若蚜存活约 2d 后，都不能完成其生长发育。不同温度与光照时数下研究结果说明：光周期与温度对若蚜历期无交互作用，且温度对其历期影响大于光周期。最适宜豌豆蚜若蚜生长的条件为（22.5℃、19L），且从研究所得结论可见，温度与光照对若蚜历期的交互性不显著，温度对其影响起主导作用。
1.2 光照与温度交互作用对 2 种色型豌豆蚜成蚜寿命的影响
低温（12℃、15℃）时，两种色型豌豆蚜成蚜寿命随光照时数的增加而延长；适温条件下（22.5℃），红、绿色型豌豆蚜在光周期 19L：5D 时成蚜寿命最长；高温 30℃时，光周期 16L：8D 红色型豌豆蚜在产蚜前期有 54.19%出现死亡，而绿色型豌豆蚜在产蚜期才出现死亡，死亡率为 58.33%。运用响应面分析可知：光周期与温度对成蚜寿命有显著交互性，且对红色型交互性大于绿色型；红色型成蚜在温度为 20.5℃，光周期为 19L：5D 时寿命最长，达 20.71d；绿色型成蚜在温度为 19.5℃，光周期 19L：5D 时寿命最长，达 27.23d。
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参考文献（略）