杜艷萍 閆振華
氣候因素與昆蟲的個體發(fā)育和種群動態(tài)密切相關,溫度和濕度可以直接影響昆蟲的生長發(fā)育、生存及繁殖,從而造成害蟲不同的發(fā)生期、發(fā)生量和危害程度。其中,溫度變化直接影響著昆蟲的生長發(fā)育,溫度與其他生態(tài)因子相結(jié)合間接地影響昆蟲的發(fā)生發(fā)展。亦可通過對寄主植物或者其他生物(如天敵等)的作用,而影響蟲害的發(fā)生。溫度提供給昆蟲生命活動中需要的熱能,外界溫度的高低左右著昆蟲的代謝速率。昆蟲的體溫基本上是隨外界溫度而起變化的。外界溫度的變化直接影響昆蟲代謝率的高低。從而對昆蟲的生長發(fā)育、生存繁殖及活動行為和分布區(qū)域等產(chǎn)生十分重要的影響。隨著全球氣候的變化,溫度對昆蟲的影響進一步加劇。因此在分析蟲情時,溫度和濕度是兩個非常重要的指標,而溫度的綜合作用對昆蟲種群數(shù)量變動影響也很大。
自然界中,不同的昆蟲所能承受的溫度也是不一樣的,因此極端溫度也就限制了昆蟲種類的分布區(qū)域,一旦昆蟲跨越該區(qū)域則會導致其死亡。換言之。區(qū)域的不同、環(huán)境的不同也防止了有些害蟲遷移后的存活。當然。溫度不僅僅只作用于昆蟲本身。也對昆蟲的寄主植物和天敵造成了影響。
溫度等氣象因素可與濕度和光照等共同影響昆蟲的生活、發(fā)育和繁殖等。溫度和光周期共同作用可對昆蟲造成滯育的效果。農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中大量的使用農(nóng)藥,在溫度等的作用下。使害蟲有了抗藥性,在一定的溫度和其它適宜的環(huán)境中會使害蟲卷土重來造成更大的猖獗為害。以高溫脅迫為例,過高的溫度會阻礙昆蟲的正常發(fā)育。降低昆蟲的發(fā)育速率、延長昆蟲的發(fā)育歷期。縮短昆蟲的壽命,影響昆蟲的滯育、生殖能力及翅形分化等方面。俗語說“瑞雪兆豐年”,不僅僅是瑞雪給作物帶來了水的滋潤,更會因超低的溫度殺死了正在越冬的害蟲的蟲蛹、蟲卵或者成蟲。自然會對來年的豐收奠定了好的基礎。
有學者對桔小實蠅幼蟲高溫處理的致死時間以及成蟲的熱受能力等方面進行了研究;在進行溫度對桔小實蠅發(fā)育、存活和繁殖的影響實驗時得出。在7-32℃范圍內(nèi)桔小實蠅未成熟期各蟲態(tài)的發(fā)育歷期隨溫度的升高而縮短。溫度過高或過低均對卵、蛹的存活和成蟲的產(chǎn)卵量有明顯的抑制作用;對桔小實蠅卵、幼蟲及蛹的發(fā)育起點溫度和有效積溫進行了描述。并對桔小實蠅年發(fā)生世代數(shù)進行了討論;氣溫對桔小實蠅飛翔活動沒有抑制作用;研究發(fā)現(xiàn),溫度明顯影響桔小實蠅的產(chǎn)卵前期,且溫度對桔小實蠅雄蟲性成熟時間有明顯影響;發(fā)現(xiàn)溫度和光照強度明顯影響桔小實蠅雄蟲對甲基丁香酚的趨向。溫度對實蠅的生長、發(fā)育和繁殖有極大的作用,目前大田環(huán)境中對實蠅最有直接關系的環(huán)境因子即為溫度。
關于發(fā)育起點溫度和有效積溫。大量科研人員進行了研究:總積溫法則,粘蟲的卵在15℃條件下的孵化時間為15d,發(fā)育速率為0.067,在18℃條件下則為0.111,20℃下為0.14,25℃下為0.292,30℃下為0.333。通過計算也就可得出其發(fā)育起點為13.1℃。有效積溫為45.3日度。昆蟲發(fā)育的起點溫度也會隨著昆蟲的種類、種群分布區(qū)域和蟲體的性別、蟲期以及齡期等有所差別。
昆蟲調(diào)節(jié)體溫的能力較差,它的體溫基本上是取決于周圍環(huán)境的溫度條件。但也有一定的調(diào)節(jié)能力。在較低氣溫下。昆蟲體溫略高于氣溫;在較高的氣溫下,則常偏低一些。昆蟲調(diào)節(jié)體溫主要通過熱量的吸收和散失。但昆蟲的這種調(diào)節(jié)能力是比較微弱的。一般昆蟲的生長、發(fā)育和活動。主要依賴溫度的高低。外界溫影響昆蟲體內(nèi)酶的活性和代謝等。如梨小食心蟲過冬幼蟲到了春季平均溫度達14℃時,就會逐漸出現(xiàn)成蟲。馬尾松毛蟲在長江流域春季氣溫到10℃以上時會出現(xiàn)活動取食的現(xiàn)象。昆蟲還可以主動選擇環(huán)境來適應外界氣溫的劇烈變化。如螻蛄等地下害蟲,在冬季來臨時下移到土溫較高的土壤深層中越冬;粘蟲在夏季來臨時逐代向北遷飛繁殖。這些都是昆蟲對外界氣溫或氣流變化的適應行為。
昆蟲對溫度有一定的適應范圍,并不是昆蟲可承受自然界中的所有溫度范圍。在適溫范圍內(nèi)。昆蟲的生命活動最旺盛。繁殖力強,存活率高;而超過或低于這個范圍。則繁殖停止甚至死亡。根據(jù)昆蟲對溫度條件的適應性。可以劃分幾個溫度區(qū)域:致死高溫區(qū)、亞致死高溫區(qū)、適溫區(qū)、亞致死低溫區(qū)和致死低溫區(qū)。昆蟲的種類不同對溫度的適溫范圍也不同。有時同種昆蟲在不同的區(qū)域、不同的蟲態(tài)條件下其適溫范圍也有差異。在外界溫度變化速率不同的條件下,昆蟲的反應也不同。
同時,為適應溫度的變化,昆蟲在長期的進化過程中與溫度的變化形成了協(xié)同機制,如停滯發(fā)育、選擇合適場所越冬等。
生殖是昆蟲維持種群繁衍的基本生命活動,溫度是重要的影響因素之一。溫度偏離正常生長溫度會影響昆蟲性腺發(fā)育和能量代謝,從而導致昆蟲生殖生理異常,如產(chǎn)卵數(shù)降低、性比偏移、產(chǎn)卵前期變化、孵化率降低等。溫度影響昆蟲繁殖可能的生化與分子機制主要有性外激素、蛻皮激素、保幼激素及其他內(nèi)分泌神經(jīng)肽和熱激蛋白等的參與,研究溫度對于昆蟲繁殖力的影響對害蟲爆發(fā)預測具有重要作用,可為害蟲防治提供新思路。而且研究溫度對繁殖力的影響可以預測在全球變暖的背景下昆蟲種群密度的新變化和新分布情況,為全球生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化提供參考。