种群密度对美国白蛾幼虫生长发育、营养效应以及消化酶基因的影响
文献综述
1．项目的立项依据
1.1 研究背景及意义
美国白蛾 Hyphantria cunea ( Drury) 属鳞翅目Lepidoptera 灯蛾Arctiidae，又称美国灯蛾、秋幕毛虫和网幕毛虫等，原产于北美，后传入欧洲和亚洲，严重危害林木和农作物，是一种极易暴发成灾的国际检疫害虫 。美国白蛾1979年首次在我国辽宁丹东被发现[1]，在我国由东向西扩散，截止到2019年，美国白蛾疫区已经涉及北京、天津、河北、内蒙古、辽宁、吉林、上海、江苏、安徽、山东、湖北、陕西、河南13个省(区、市)的583个县级行政区（国家林草局2019年第7号公告）。幼虫密度是影响昆虫生长发育及种群动态的重要因素之一。已有研究表明，幼虫密度对粘虫Mythimna separata、非洲粘虫Spodoptera exempta等群居性昆虫的生长发育、食物利用率以及成虫的飞行和生殖能力均有显著的影响[2]；因而是影响其个体发育及种群增长的重要因素。美国白蛾也是一种具有群居习性的害虫，其卵粒常集结成块，幼虫常群集为害或扩散；1~3龄群居在叶背面取食叶肉组织，使被害叶片呈透明状的“白叶”。幼虫4龄前群居于网幕内生活， 随虫龄增加网幕扩展，一般 50~60cm，长者可达100多cm。4龄后抛弃网幕个体生活，食量剧增，可将叶片食光，末龄幼虫的食量达最高峰，约占幼虫期取食量的50 %以上，很容易将寄主叶片全部吃光，造成严重危害[3]。但关于美国白蛾种群密度的研究尚未见报道，美国白蛾幼虫密度与其幼虫取食量和取食植物种类之间有何联系? 美国白蛾幼虫密度是否会影响食物利用率及消化酶基因的变化，进而加大其为害。本项研究设置了5种不同的美国白蛾种群密度的条件下，研究不同种群密度对其营养效应以及消化酶基因的影响，以期为加强对美国白蛾种群动态规律的了解，提高预测预报和综合治理水平提供理论依据。
1.2 国内外同类研究概况
幼虫密度对昆虫种群增长、食物利用率、防御能力、迁飞行为等行为生理具有重要的调控作用，因而是影响昆虫种群动态规律的重要环境因子。因此，研究幼虫密度对昆虫主要行为生理特征及种群动态规律的影响作用，一直是国外昆虫生理和生态学的研究重点和热点。国内外对密度因子与昆虫生理、生物学以及行为学进行了许多相应的研究。相关研究包括密度因子对昆虫形态特征的影响，包括昆虫的翅型、体色等)；对昆虫生长发育的影响以及对昆虫生理方面的影响。
1.2.1 美国白蛾研究概况
美国白蛾Hyphantria cunea (Drury) 原产于北美。是一种寄主多、繁殖力强、适生性广、危害严重的世界性检疫害虫。美国白蛾在我国一般1年发生2～3代，以蛹越冬[1]。在这些发生区都造成过将园林绿化树木、防护林、果树的叶子几乎全部食光的重大灾害，因而成为我国重大的外来入侵害虫，被国家林业局列为全国六大森林病虫害防控对象之一。它不仅直接影响城镇环境绿化，也给林业生产造成重大损失， 对经济、生态和景观影响极大， 还严重影响了居民的正常生活[2] 。根据 CLIMEX软件分析，美国白蛾在我国发生面积约为 1. 16 亿 hm2，受影响人口至少1. 53亿人，美国白蛾的非经济损失将达139 280 亿元， 是经济损失的1. 1-1. 8倍[4]。美国白蛾是一种具有群居性的害虫，其卵粒常集结成块，幼虫常群集为害或扩散；以食叶危害为主。美国白蛾幼虫发育最低温度为10.5℃，多于10时前孵化，占全天孵化量的75 %以上。初孵幼虫食卵壳，并于卵壳周围吐丝缀连树叶结网幕。1～3龄群居在叶背面取食叶肉组织，4龄后抛弃网幕个体生活，食量剧增，可将叶片食光，末龄幼虫的食量达最高峰，约占幼虫期取食量的50%以上，很容易将寄主叶片全部吃光，造成严重危害。幼虫历期 30～40天，在网幕内生活20天左右，占整个幼虫期55～60%[3]。幼虫耐饥力较强，大龄幼虫在停食10天后还可以恢复取食，有的幼虫因饥饿而提前化蛹.老熟幼虫化蛹前停止取食，下树爬1～2天，寻找适宜的土石块下、枯枝落叶下、建筑物缝隙、对树裂缝、草丛及松土中3～3.5cm深处化蛹。
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