两种生态型空心莲子草对莲草直胸跳甲发育和繁殖的影响

【目的】评价空心莲子草Alternanthera philoxeroides 2种生态型食物对莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila生长发育和繁殖的影响。【方法】建立莲草直胸跳甲在水生型和旱生型空心莲子草上的实验种群两性生命表。【结果】2种生态型空心莲子草对莲草直胸跳甲2龄和3龄幼虫的历期、产卵前期、产卵期、雌虫寿命、雄成虫寿命和繁殖力的影响无显著差异,但取食水生型空心莲子草的莲草直胸跳甲具有较短的蛹历期（6.28 d）、较高的幼虫期存活率（99.00%）和较高的成虫前期存活率（95.00%）;取食旱生型空心莲子草的莲草直胸跳甲在内禀增长率和周限增长率都显著低于水生型食物,但莲草直胸跳甲的净增殖率（R_0）和平均世代周期（T）在旱生型和水生型食物间并无显著差异。【结论】与旱生型空习莲子草相比,水生型空心莲子草是莲草直胸跳甲的较适宜食物,但旱生型空心莲子草并不显著影响莲草直胸跳甲的发育和繁殖。     

空心莲子草叶甲室内大量繁殖研究

为了大量繁殖供环境释放的空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila以实现空心莲子草区域减灾, 我们探索出室内大量饲养与繁殖空心莲子草叶甲的方法与流程, 包括用叶片法或苗水培法孵化卵粒、用盒养法饲养各龄幼虫与成虫并供成虫产卵、用栽培活苗笼养法化蛹羽化。在室内成虫终日均能取食、交配、产卵, 产卵前期约4～5 d, 产卵高峰期在羽化后第7～24 天, 每雌平均产卵21.08块, 约570粒。盒养法叶片平均可着卵4.28块, 叶背与叶面着卵量相近; 笼养法叶片平均着卵为1.46块, 卵主要产于叶背。盒养法与笼养法得到的卵孵化率分别为94.02%与92.50%。空心莲子草叶甲除化蛹需在栽培活苗上完成外, 各龄幼虫与成虫均可用离体新鲜苗盒养法密集饲养。初孵1龄幼虫转株（叶）期、3龄老熟幼虫转化蛹苗期是室内大量饲养与繁殖空心莲子草叶甲的关键时期, 高密度成功饲养与繁殖空心莲子草叶甲的最适化蛹接虫量是每株8头, 产卵期雌虫的最适密度是每株5头。     

空心莲子草叶甲对空心莲子草控制效果的定量评价

为了解空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila被引入中国20多年后其取食行为与取食能力是否发生改变, 我们通过采集叶甲自然种群的成虫, 在室内用空心莲子草Alternanthera philoxeroides饲养获得检测用叶甲各虫态与虫量进行室内定量检测, 研究了空心莲子草叶甲自然种群各龄幼虫与成虫在不同密度下对空心莲子草的控害效果。结果显示： 1龄幼虫喜食顶芽嫩叶, 在每株接0.2和1头1龄幼虫密度下, 空心莲子草仍有新叶和侧芽生成, 生物量、 株高与茎节数仍在增加; 在5头/株的密度下, 空心莲子草的生物量、 叶片数和侧芽数均出现负增长; 在10头/株的密度下, 草的生物量、 株高、 叶片数、 侧芽数和茎节数均表现为负增长。2龄幼虫优先取食顶芽嫩叶, 也取食老叶与茎杆, 在每株10头2龄幼虫的密度下, 接虫7 d后, 40%的植株死亡。3龄幼虫取食叶片与茎秆, 后期钻入茎秆中化蛹,在10头/株密度下,7 d后, 已引起52%的植株死亡, 存活株的茎节数显著减少。成虫可24 h连续取食植株的任何组织, 0.2头/株的密度下,空心莲子草叶片与侧芽数量已呈现负增长; 5头/株的密度下,空心莲子草的生物量、 株高、 叶片数、 侧芽数与茎节数均呈现较大的负增长; 10头/株的控草效果更加显著。     

莲草直胸跳甲的空间选择与性别分化

【背景】莲草直胸跳甲是空心莲子草的专一性天敌,成功地大量繁殖是其大规模应用于空心莲子草生物防治的必要条件,为了更好地开展莲草直胸跳甲的室内大量繁殖,明确其不同虫态对空心莲子草空间的选择性具有重要意义。【方法】本研究调查了莲草直胸跳甲成虫取食与产卵、幼虫取食、老熟幼虫化蛹的空间选择性,并分析了空心莲子草茎秆直径对幼虫化蛹空间选择、蛹羽化率和羽化成虫性别分化的影响。【结果】雌雄成虫均嗜好栖息于空心莲子草幼嫩的顶叶,位于顶叶的雌、雄成虫数量分别占整株的62.9%和63.3%;成虫偏好将卵产在第2节叶片上,比例高达41.2%;幼虫主要集中于上部3节的叶片上取食,占84.8%;老熟幼虫化蛹前在茎秆上蛀孔后钻入茎秆中化蛹,其不在第1节茎秆内化蛹,化蛹主要选择在3～5节,其中在第4节茎秆内化蛹量最高,达1.0头.节-1;老熟幼虫在1～5节茎秆内的化蛹量与空心莲子草茎秆直径具有显著相关性（y=-19.209x2＋16.66x＋2.6737,R2=0.841）;羽化成虫的雌雄性比则与茎秆直径呈显著正相关（y=5.5704x-1.1718,R2=0.914）。【结论与意义】莲草直胸跳甲成虫和幼虫均偏好在空心莲子草上部的叶片取食,老熟幼虫化蛹则偏好中部较粗壮的茎节,因此,培育茎秆较粗且老化程度较低的空心莲子草是实现莲草直胸跳甲大量饲养的重要途径。本研究可为优化人工大量饲养繁殖莲草直胸跳甲的条件提供数据支持。     

捕食者对空心莲子草叶甲种群的生物胁迫

广食性捕食者广泛捕食植食性昆虫,常被用于有害生物的生物防治,也因此影响植食性昆虫对杂草的生物效果。空心莲子草叶甲(Agasicles hygrophila)(鞘翅目:叶甲科Chrysomelidae)作为入侵恶性杂草空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)(苋科:莲子草属Alternanthera)的专性天敌,从美国的弗罗里达州引入中国,在释放地防治空心莲子草取得了较好的防治效果。虽然空心莲子草叶甲在引入地均已建立田间种群并有一定程度的自然扩散,但丰富的食物资源,并未使空心莲子草叶甲的自然种群数量变得繁荣,因此其未能有效抑制空心莲子草的扩散蔓延。在野外调查时发现空心莲子草生境中存在大量广食性捕食者。这些广食性捕食者是抑制空心莲子草叶甲种群数量扩张的生物胁迫因子吗?为此,选择捕食性昆虫龟纹瓢虫(Propylaea japonica)(鞘翅目:瓢虫科Coccinellidae)、蜘蛛类捕食者拟水狼蛛(Pirata subpiraticus)(蜘蛛目:狼蛛科Lycosidae)与斜纹猫蛛(Oxyopes sertatus)(蜘蛛目:猫蛛科Oxyopidae)为捕食者,分别以空心莲子草叶甲各虫态为猎物,构建简单的捕食者-猎物系统,在室内检测了上述3种捕食者对空心莲子草叶甲各虫态在不同密度下的日捕食量,以期了解捕食者对空心莲子草叶甲的捕食作用,客观评估空心莲子草叶甲的生物防治效能。研究结果表明:捕食者龟纹瓢虫、斜纹猫蛛与拟水狼蛛均捕食空心莲子草叶甲的卵粒及1龄、2龄幼虫,斜纹猫蛛与拟水狼蛛捕食3龄幼虫,捕食者的捕食量均随着猎物密度的升高而增加,寻找效应降低。三者均不捕食成虫。除拟水狼蛛对3龄幼虫的捕食用Holling II模型拟合不呈显著相关关系外,其余捕食反应均拟合Holling II模型并显著相关。通过拟合方程得出捕食者对空心莲子草叶甲卵粒的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛10.9粒,拟水狼蛛为6.2粒,龟纹瓢虫为5.6粒;对1龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛为17.1头;拟水狼蛛为35.8头,龟纹瓢虫为10.4头;对2龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛为6.6头,拟水狼蛛为11.2头,龟纹瓢虫为2.9头;对3龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛捕食12.3头,拟水狼蛛为1.1头。研究结果证实了捕食者可通过捕食作用降低空心莲子草叶甲种群密度,削弱空心莲子草叶甲对空心莲子草的控害效能,是空心莲子草叶甲种群存活的生物胁迫因子。建议在提高空心莲子草叶甲田间种群数量,达到对空心莲子有效的持续控制效果方面开展进一步研究。     

除草剂对莲草直胸跳甲存活与繁殖的影响

【背景】除草剂应用是目前防治空心莲子草的主要措施之一,但其可能对空心莲子草的重要天敌昆虫莲草直胸跳甲的存活、发育和繁殖产生不利影响;为了协调应用化学除草剂和莲草直胸跳甲联合控制空心莲子草的防治措施,本研究探明了除草剂对莲草直胸跳甲的安全性。【方法】采用空心莲子草叶片喷施除草剂后饲喂莲草直胸跳甲的方法,测定了使它隆、农达和稻杰3种除草剂对莲草直胸跳甲成虫和3龄幼虫的取食和存活、幼虫化蛹和成虫产卵的影响。【结果】使它隆对莲草直胸跳甲成虫产卵量的影响较小,喷施农达则显著降低莲草直胸跳甲的产卵量,稻杰的影响居中。连续取食除草剂处理的叶片5d,莲草直胸跳甲成虫取食量均显著降低,3种除草剂的影响为使它隆〉农达〉稻杰。农达对莲草直胸跳甲幼虫的取食量影响较大,取食高浓度农达处理的叶片3d后,其幼虫停止取食;稻杰影响较小。除草剂对莲草直胸跳甲雌虫影响较小,存活率较高。【结论与意义】3种供试除草剂中,稻杰对莲草直胸跳甲最安全,以0.9L.ha-1浓度最佳,在空心莲子草的综合治理中可与莲草直胸跳甲协同应用。     

空心莲子草叶甲对越冬保护的响应与控害效能

空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila是入侵杂草空心莲子草Alternan thera philoxeroide的重要天敌,冬春季低温冰冻是影响其安全越冬的关键胁迫因子。为了探明采取保护措施是否能提高越冬后的种群基数问题,在低温冰冻天气来临前,用塑料膜覆盖网室构建空心莲子草与空心莲子草叶甲保护生境(PH),分低温期(2009年1月21日至4月9日)、升温期(4月15日至5月1日)与自然生境(NH)中叶甲成虫初现期(从6月1日至29日)3个阶段,调查比较PH与NH两类生境中空心莲子草叶甲种群数量、结构、空间生态位分布特征及控害效能。结果表明:在保护生境中,低温期空心莲子草叶甲不休眠,且能安全越冬,当晴天温度较高时,成虫主要在直立茎或嫩枝上活动取食、补充营养,而在阴雨低温天气则停留在匍匐草层或土壤表层、缝隙中,少活动。随着气温回升,成虫转移到直立茎生态位上活动取食,并于4月上旬开始产卵繁殖,种群数量迅速增加,对空心莲子草的地上部分有较好的控制效果。在自然生境中,直到6月初才见少量成虫活动,此时草生长茂密,较低的空心莲子草叶甲种群难以发挥生防因子的作用。比较两种生境中6月1日与6月15日的控草效果显示,空心莲子草株高增长率分别为:PH-13.91%,NH-2.94%,NH中空心莲子草株高极显著高于PH,且单株生物量的控制率为PH(47.56%)极显著高于NH(4.89%)。在6月15日与29日的调查表明,单株叶片控制效果PH极显著优于NH,PH中的空心莲子草茎上均无叶,叶片或被取食殆尽、或被害后干枯脱落。茎被害率、茎蛀孔数与蛀茎率均为PH极显著高于NH。结果说明覆膜保护能显著提高叶甲越冬种群基数,使其提前进入繁殖期,从而能更有效地控制生境中的空心莲子草。     

温度对空心莲子草叶甲生长发育的影响

在室内温度控制条件下,空心莲子草叶甲卵、幼虫、蛹的生长发育历期与温度呈函数关系,在22、25、28、30和32℃下,随着温度的提高,发育历期呈明显下降.幼虫有3龄,幼虫期8.8d.成虫寿命长短与温度和性别有关,雌虫寿命比雄虫长,成虫产卵前期1.5～5.0d之间,产卵期11.5～116.0d之间.卵、幼虫、蛹的起始温度分别是12.4、12℃,有效积温分别是69.192、125日度.     

瓜氨酸对锯叶裂臀瓢虫成虫取食的干扰作用

【目的】为明确瓜氨酸对锯叶裂臀瓢虫Henosepilachna pusillanima(Mulsant)成虫取食的影响。【方法】本研究设置取食非选择性和取食选择性试验,用南瓜Cucurbita moschata Duchesne制作叶盘,将叶盘喷施20 mmol·L^(-1)和60 mmol·L(-1)和60 mmol·L^(-1)的瓜氨酸后,测定锯叶裂臀瓢虫雄虫和雌虫在24 h内的取食面积,并计算取食选择的百分率,以喷施去离子水的叶盘为对照。【结果】非选择性试验结果表明,不同处理的锯叶裂臀瓢虫雌虫的取食量均显著大于雄虫（P<0.05）。喷施20 mmol·L(-1)的瓜氨酸后,测定锯叶裂臀瓢虫雄虫和雌虫在24 h内的取食面积,并计算取食选择的百分率,以喷施去离子水的叶盘为对照。【结果】非选择性试验结果表明,不同处理的锯叶裂臀瓢虫雌虫的取食量均显著大于雄虫（P<0.05）。喷施20 mmol·L^(-1)和60 mmol·L(-1)和60 mmol·L^(-1)的瓜氨酸后,对雄虫和雌虫的取食具有显著的抑制作用（P<0.05）。喷施20 mmol·L(-1)的瓜氨酸后,对雄虫和雌虫的取食具有显著的抑制作用（P<0.05）。喷施20 mmol·L^(-1)和60 mmol·L(-1)和60 mmol·L^(-1)的瓜氨酸后雄虫的取食面积比对照（5.32 cm(-1)的瓜氨酸后雄虫的取食面积比对照（5.32 cm²）分别减少36.88%和49.33%,雌虫的取食面积则比对照（7.60 cm2）分别减少36.88%和49.33%,雌虫的取食面积则比对照（7.60 cm²）分别减少42.08%和53.36%。但雄虫和雌虫的取食量在两个瓜氨酸处理之间都没有显著差异。在选择性试验中,雄虫和雌虫明显偏好于取食对照叶盘。【结论】瓜氨酸对锯叶裂臀瓢虫成虫的取食具有抑制作用,这为该虫划圈行为机制的研究提供了新的思路和证据。     

猫蚤的交配习性及雄蚤对雌蚤提取物的反应

在人工饲喂系统上研究了猫蚤的交配习性及雄蚤对雌蚤化学提取物的反应,结果表明,当5雌1雄在饲养盒内时,该雄虫可与其他雌虫进行多次交配,连续8小时内交配达48次,交配时间平均持续6．6分钟,两次交配的间隔时间平均为2．5分钟,当1雌5雄时,交配时间平均持续11．1分钟,交配间隔时间为12．1分钟,连续7小时内,该雌虫与雄虫交配27次,新羽化的雌雄虫吸血前不能交配,当把用雌虫提取物处理过的黑色滤纸片放进只有雄虫的饲养盒时,雄虫接触纸片的次数及雄－雄交配企图明显增加。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism