郑福山[1]2004年在《菱角萤叶甲种群生态学研究》文中进行了进一步梳理在中国、印度等地，菱角萤叶甲(Galerucella birmanica Jacoby)是菱角上的毁灭性害虫。由于食性较为单一，很可能成为北美野生菱角(Trapa natans L．)(在北美，菱角是外来入侵性杂草)生物防治的重要天敌昆虫。本文在对扬州地区该虫危害发生调查的基础上，进一步研究了该虫的生物学和种群生态学特性，这不仅能为国外天敌的引种工作打好基础，而且能为国内菱角产区该虫的防治、预测预报等提供较为全面的参考资料。本文的主要研究结果如下： 1、通过杂交实验和形态研究证明，林美新等(1991)曾报道的菱小萤叶甲(G．niponensis)实际上为菱角萤叶甲(G．birmanica)。 2、菱角萤叶甲种群数量在一年中的初夏和初秋各有一个高峰期，盛夏阶段的持续高温，会导致该虫种群数量迅速下降，气候条件是影响其种群消长的关键因子；通过Iwao法、Taylor幂法则以及聚集度指标等方法，分析了该虫种群的空间分布型；同时，通过调查分析，制定了相应的抽样技术，提高了该虫田间调查的准确性，对该虫的发生预测和指导防治均有重要的意义。 3、在扬州地区，菱角萤叶甲1年发生7代，以成虫越冬；在28℃下，卵历期为4.74d，幼虫为8.59d，预蛹为1.52d，蛹为3.18d，成虫为17.00d，整个世代历期为35.03d。在16，19，22，25，28，31，34℃七个恒温条件下，研究了温度对扬州地区菱角萤叶甲实验种群生长发育、存活和生殖等特性的影响。结果表明：34℃时世代平均历期最短，31℃时世代存活率最高，28℃时成虫的产卵量最大；模拟了成虫的生殖力动态并拟合了生殖力与温度的关系；利用直线回归法和直接最优法两种方法计算该虫卵-成虫发育起点温度分别为：10.36℃和9.88℃，有效积温分别为：640.57日度和664.18日度；适于该虫生长发育的温度是19～34℃，温度高于36℃，卵的孵化受到抑制，而当温度高于38℃，卵不能孵化；不同季节成虫的过冷却点不同，分别为：冬前-10.33℃，隆冬-18.63℃，冬后-14.79℃；低温对菱角萤叶甲死亡率影响较大。研究结果表明，在扬州地区，菱角萤叶甲在野外能够安全越冬。 4、本文首次构建了22，25，28，31，34℃恒温条件下菱角萤叶甲的实验种群生命表和实验种群繁殖特征生命表。从结果来看：在22～34℃温度范围内，种群趋势指数随温度的上升而先上升后下降，28℃时达最大，其内禀增长力r_m为扬州大学硕士学位论文0.1152，周限增长速率入为1.1221/天，净增殖率琦为34.5974，种群数量增倍时间t为6.0171天;同时计算了种群的稳定年龄组配，瞬时出生率和瞬时死亡率，在各个温度条件下，菱角萤叶甲的未成熟期所占的比例相当大，都在85%以上;随着温度的升高，种群对干扰的反应时间缩短。 5、本文同时在19，22，25，28，31“C五个恒温条件下，研究了温度对不同地区菱角萤叶甲(地理种群)实验种群的生长发育、存活和生殖等特性的影响，结果表明:温度是影响该虫发育速率的关键因子，在22一31℃范围内，随着温度的升高，发育速率会不断加快，发育速率和温度的关系符合逻辑斯蒂模型曲线;在该虫的生长发育过程中，卵期的死亡率相对来讲是最大的，2龄以后，各虫态的存活率都在85%以上;不同地区的菱角萤叶甲在生殖前期出现产卵高峰，但生殖力己经出现了较大的差异;冬季，虫体的过冷却点和体液冰点随地理纬度的升高而降低。 6、菱角萤叶甲仅取食药菜和菱角叶片，嗜好菱角，可分别以菱角和苑菜为食完成其生活史;通过选择性和非选择性试验发现，本地的菱角萤叶甲对家养的菱角的嗜好性要大于美国菱角;在相同条件下，不同食料对不同寄主上的菱角萤叶甲体重和存活的影响差异较大。 7、在适宜的气候条件下，一定数量(3一7对)的菱角萤叶甲能在短时间(0 .5一1个月)内将一定数量的菱角(5一10株)成功的防除;用该虫来控制菱角的效果是明显迅速的，防治费用低廉。
郑福山, 杜予州, 丁建清, 许佳君, 王志杰[2]2004年在《菱角萤叶甲种群生态学研究》文中提出在中国、印度等地,菱角萤叶甲(Galerucella birmanica Jacoby)是菱角上的毁灭性害虫。由于食性较为单一,很可能成为北美外来入侵性杂草——菱角(Trapa natans L.)生物防治的重要天敌昆虫。本文在对扬州地区菱角萤叶甲发生为害调查的基础上,进一步研究了该虫的生物学和生态学特性,这不仅能为国外天敌的引种工作打好基础,而且能为国内菱角产区该虫的防治、预测预报等提供较为全面的参考资料。本文的主要研究结果如下: 1 菱角萤叶甲种群数量在一年中的初夏和初秋各有一个高峰期,盛夏阶段的持续高温会导致种群数量迅速下降,气候条件是影响其种群消长的关键因子;通过Iwao法、Taylor幂法则以及聚集度指标等方法,分析
韩旭[3]2004年在《菱角萤叶甲的种群生态学研究》文中提出在北美一些国家，菱是一种外来入侵性杂草。本文通过对菱的天敌昆虫菱角萤叶甲（Galerucella birmanica Jacoby）的生物学、生态学初步的研究，探讨菱角萤叶甲能否成功作为入侵性杂草菱的天敌昆虫引种到美国，同时也为国内菱角萤叶甲的防治提供了可靠的理论依据。菱角萤叶甲成虫平均寿命23天，雌虫平均一生可产上百粒卵。菱角萤叶甲在江苏扬州地区一年发生7代。越冬成虫于4月中上旬从越冬场所出来活动至10月上旬结束。寄主专一性测定实验证明，菱为菱角萤叶甲的最适食物，在其它植物上不能存活或死亡率高。在16℃、19℃、22℃、25℃、28℃、31℃、34℃七个恒温处理下，观察了温度对菱角萤叶甲的发育、存活率、产卵量的影响，组建了相应温度下的实验种群生命表。不同恒温下的叶甲各自的发育历期不同。在19℃有最大值，34℃有最低值。总体上，温度越高，发育历期越短。恒温16℃，总发育历期为36.61d；19℃，49.69d；22℃，30.35d；25℃，30.60d；28℃，25.37d；31℃，19.94d；34℃，18.09d。幼虫龄期在34℃下最短；产卵前期在28℃最短；蛹的历期在34℃处有最低值。在19℃下生长速度最慢，34℃下发育历期最短，此温度下，生长速度最快。叶甲幼虫死亡集中在3龄期或3龄期以前，3龄以后，死亡率无太大变化。菱角萤叶甲成虫的寿命随温度的升高而缩短。叶甲产卵天数随温度的升高而缩短，22℃下成虫产卵天数最长，平均为15.6天，34℃下最短，为8.6天。菱角萤叶甲发育所需有效积温346.8414（日度）。
郑福山[4]2007年在《菱角萤叶甲种群分化研究》文中指出菱角萤叶甲(Galerucella birmanica Jacoby)是水生蔬菜——菱角(Trapa natans Linnaeus)上的一种重要害虫,广泛分布于我国的菱角产区。同时,由于菱角萤叶甲食性较为单一,很可能成为北美外来入侵性杂草野生菱角生物防治的理想天敌昆虫。本研究综合运用传统形态分类、生物学和生态学、遗传学、生理生化和分子生物学的方法,从不同的层次全面分析了菱角萤叶甲不同地理种群的分化情况,旨在探讨菱角萤叶甲不同地理种群的种下分化水平以及种群遗传结构与地理分布之间的关系,为研究菱角萤叶甲的传播扩散、防治以及为国外天敌引种筛选理想的种群提供理论依据。1、根据菱角萤叶甲不同地理种群的形态学特征,运用数值分类的方法可将我国的12个地理种群分为6个大的地理居群,居群之间与地理分布之间具有显着的相关性,其中云南保山种群与其它种群相比具有较大差异,已具备亚种的分类地位。此外,在部分种群之间外生殖器特征也有了一定程度的分化。2、通过菱角萤叶甲不同地理种群生物学及生态学特性的比较研究可以看出,1)温度是影响菱角萤叶甲生长发育的关键因子,保山种群发育历期最长,泰安种群历期最短;2)种群间世代存活率差异较大,最高的超过60%(上海青浦种群),最低的不到40%(泰安种群);3)产卵高峰出现在生殖前期,但种群间生殖力已经出现了较大的差异,最高为228粒(上海青浦种群),最低仅为70.2粒(广州种群);4)种群间越冬代成虫的过冷却点差异较大,与地理纬度之间符合逻辑斯蒂模型,过冷却点随地理纬度的升高而降低。3、杂交试验结果表明,不同地理种群的菱角萤叶甲杂交后代的存活率都明显的降低,甚至有的后代不能正常发育到成虫,即种群间已产生较大的生殖隔离。4、酯酶同工酶分析表明,1)酯酶同工酶在菱角萤叶甲不同地理种群间差异较大,地理种群间的差异要小于菱角萤叶甲和褐背小萤叶甲种间的差异;2)种群间酯酶同工酶的差异与地理距离之间也具有一定的相关性,表明同工酶的变化与菱角萤叶甲的地理分布以及寄主植物之间有着较强的相关性。5、菱角萤叶甲不同地理种群的mtDNA COI、COII和Cyt b基因序列分析表明,1)菱角萤叶甲五个不同地理种群的COI、COII和Cyt b基因序列的A+T含量分别为71.4%、74.4%和74.9%,明显高于G+C的含量;2)叁种基因的转换(T-C,A-G)频率高于颠换(T-A,T-G,C-A,C-G)频率,其中转换以T-C最多,颠换以T-A最多,颠换多发生在密码子的第叁位点,转换颠换比(R)值分别为6.3,3.1和6.0;3)叁种基因都存在大量的独享单倍型,说明菱角萤叶甲种群间已经有了较大程度的遗传分化,共享单倍型只发生在华北和华中种群间,说明这两个种群间的遗传分化水平较低;4)华北和华中种群存在着一定程度的基因交流,其它种群间已经有很大程度的遗传差异;5)分子进化树显示,菱角萤叶甲五个地理种群的遗传分化与地理分布有着显着的相关性,华北和华中两个在地理位置上非常近的种群首先聚在一起,然后与较近的华南种群聚在一起,最后分别与最远的东北和西南两个种群聚在一起;6)利用叁种基因分别对菱角萤叶甲起源探讨的结果也是一致的,菱角萤叶甲与菱角有着共同的起源地——长江中下游地区。6、rDNA ITS1、ITS2基因序列分析表明,1)rDNA-ITS1基因在菱角萤叶甲种群间进化速度较快,进化树显示,泰安和扬州种群,益阳和新余种群,苏州和上海青浦种群形成叁个分支,表明菱角萤叶甲种群分化与寄主和地理距离之间具有较高的相关性;2)rDNA ITS2序列变异位点已达到4.42%,进化速度也较快,云南保山种群与其它种群差异最大,存在多个碱基插入位点。7、基于多基因的菱角萤叶甲不同地理种群的遗传分化结果表明,不同的分子标记有不同的进化速率,同一分子标记内不同区段进化速率也不同,mtDNA和rDNA是两种进化速率较快但遗传方式不同的分子标记,通过两者联合进行种群遗传分化研究能更好的说明菱角萤叶甲不同地理种群的遗传分化和地理分布之间的关系。从进化速度来看,ITS1 >ITS2 >Cyt b >COII >COI。8、种上水平的系统发育研究结果表明,1)基于COI基因建立的小萤叶甲属的系统发育树显示10种小萤叶甲均形成4个相同的簇群,簇群内的种类都具有相同或相近的寄主,小萤叶甲属部分种类昆虫的分子进化与寄主植物有着显着的相关性;2)基于16S基因对叶甲科的几个物种间的系统发育比较显示,在遗传距离上,种内<种间<属间<亚科间,这一结果与传统分类学的结果是一致的;3)通过对菱角萤叶甲、褐背小萤叶甲及杂交后代的COI基因进行比较发现,杂交后代与母本是高度同源的,但仍有一定的变异,这些变异中有些位点是稳定和可重复的,通过进化树分析看出,杂交后代并没有形成物种间的过渡类型或者新的物种,可见,COI基因是较为严格的母性遗传基因。
参考文献：
[1]. 菱角萤叶甲种群生态学研究[D]. 郑福山. 扬州大学. 2004
[2]. 菱角萤叶甲种群生态学研究[C]. 郑福山, 杜予州, 丁建清, 许佳君, 王志杰. 当代昆虫学研究——中国昆虫学会成立60周年纪念大会暨学术讨论会论文集. 2004
[3]. 菱角萤叶甲的种群生态学研究[D]. 韩旭. 河南农业大学. 2004
[4]. 菱角萤叶甲种群分化研究[D]. 郑福山. 扬州大学. 2007