甘蓝夜蛾Mamestra brassicae Linnaeus飞行能力研究

【目的】测定日龄、性别、交配等因素对农业迁飞性害虫甘蓝夜蛾Mamestra brassicae Linnaeus飞行能力的影响,为其迁飞行为研究和异地测报提供理论依据。【方法】在气温为(24±1)℃、相对湿度为75%±5%的实验室环境下,利用飞行磨系统对甘蓝夜蛾实验室种群1~5日龄未交配个体、已交配的3日龄个体以及野外迁飞种群分别进行连续24 h吊飞测试,记录其累计飞行时间、累计飞行距离、平均飞行速率等参数。【结果】甘蓝夜蛾实验室种群的飞行能力随日龄增长而变化,初羽化时即具有较强的飞行能力,2~3日龄达到峰值,4~5日龄的飞行能力显著下降;雌性甘蓝夜蛾的飞行能力强于雄性甘蓝夜蛾;交配的甘蓝夜蛾平均飞行速率显著小于处女甘蓝夜蛾,但二者的平均飞行时间和飞行距离均无显著差异。此外,渤海湾迁飞种群中晚季节南迁种群的飞行能力显著强于早季节北迁种群和过渡种群。【结论】日龄和交配状态是影响甘蓝夜蛾飞行能力的关键因素。     

金纹细蛾飞行能力测定

【目的】明确金纹细蛾Lithocolletis ringoniella自身生理状态下的飞行能力,了解其飞行生物学的基础参数。【方法】利用昆虫飞行磨系统,室内测定了金纹细蛾雌雄成虫不同日龄和性别以及5日龄雌雄成虫补充营养(5%蜂蜜水)与交配状态下的飞行距离、飞行时间、飞行速度等参数。【结果】连续吊飞12 h的结果显示,金纹细蛾3-6日龄成虫飞行能力较强,5日龄成虫飞行能力最强; 5日龄雌成虫的平均 飞行距离、飞行时间和飞行速度分别为2.293±0.254 km, 5.341±0.617 h和0.711±0.126 km/h, 5日龄雄成虫的平均飞行距离、飞行时间和飞行速度分别为2.142±0.276 km, 5.132±0.628 h和0.620±0.132 km/h, 说明雌雄成虫间飞行能力差异不显著。金纹细蛾5日龄雌雄成虫取食5%蜂蜜水后其飞行能力较对照显著提高,取食5%蜂蜜水后5日龄雌成虫的飞行距离、飞行时间和飞行速度较对照(取食清水)的分别提高46.945%, 15.430%和15.978%;5日龄雄成虫的飞行距离、飞行时间和飞行速度较对照分别提高42.610%, 13.590%和6.529%。交配后5日龄雌成虫的飞行距离、飞行时间和飞行速度较未交配雌成虫的分别提高41.628%, 7.152%和39.925%,而5日龄雄成虫交配后飞行能力则较未交配雄成虫的分别降低35.823%, 17.888%和46.129%。【结论】金纹细蛾成虫具有一定的飞行能力,补充营养和雌雄交配状态对飞行能力有重要影响。     

取食和交配对苹小吉丁飞行能力的影响

【目的】苹小吉丁Agrilus mali是一种严重危害苹果树的钻蛀性害虫。本研究旨在明确苹小吉丁的飞行扩散能力及对其飞行能力产生影响的关键因子。【方法】以SUN-FL型智能飞行磨系统对苹小吉丁不同日龄雌雄成虫的飞行能力进行了测定,同时评价了取食和交配情况对其飞行能力的影响。【结果】苹小吉丁飞行能力均随日龄的增加先增强后逐渐降低,初羽化的成虫飞行能力最低,11日龄成虫的飞行能力最强。雌成虫飞行能力强于雄成虫。在24 h内雌雄成虫的最长飞行距离分别为0.4165和0.3559 km;最长飞行时间分别为0.4582和0.4873 h;最大飞行速度分别为2.4639和1.8561 km/h。取食的3日龄雌成虫的平均飞行距离和平均飞行时间分别为0.047 km和0.048 h,雄成虫的分别为0.044 km和0.042 h;而未取食的雌成虫平均飞行距离和平均飞行时间仅分别为0.016 km和0.013 h,雄成虫的仅分别为0.013 km和0.012 h。交配对飞行能力的影响存在性别差异,已交配雌成虫的飞行能力要强于未交配雌成虫的,而已交配雄成虫的飞行能力却低于未交配雄成虫的。【结论】日龄对苹小吉丁成虫的飞行能力影响作用显著。取食显著提高苹小吉丁雌雄成虫的飞行能力,交配显著提高雌成虫飞行能力。     

二点委夜蛾飞行行为特征

【目的】本研究旨在阐明二点委夜蛾的飞行行为特征,丰富二点委夜蛾飞行生物学理论,提高其预测预报水平。【方法】利用昆虫飞行磨被动吊飞系统和主动飞行监测系统,系统研究了二点委夜蛾Athdtis lepigone(M(o|¨)schler)被动飞行能力和主动飞行意愿。【结果】成虫具有较强的被动飞行潜力。室内连续吊飞80 h,雌雄蛾最远飞行距离分别达106.71 km和148.32 km,最长飞行时间分别达43.05 h和40.01h,最快飞行速度分别达7.60 km/h和8.14 km/h。雄蛾飞行潜力显著强于雌蛾,体现在飞行距离和飞行时间显著高于雌蛾,但飞行速度差异不显著。成虫蛾龄显著影响成虫飞行能力。对不同蛾龄成虫吊飞12 h的结果表明,1日龄即具备一定的飞行能力,之后逐渐增强,3日龄时飞行能力最强,雌雄蛾平均飞行距离分别为29.61 km和27.55 km,飞行时间分别为10.04 h和9.46 h,平均飞行速度分别达2.76 kn/h和2.46km/h,4日龄成虫飞行能力开始下降,但不同性别间成虫飞行能力差异不显著。蛾龄间飞行能力差异主要是由于不同蛾龄成虫的强、弱飞行个体比例不同。二点委夜蛾主动飞行呈现明显的节律行为,飞行活动主要集中在暗期(19:00—次日5:00),在光期(5:00—19:00)基本不飞行。成虫初羽化(1日龄)主动飞行意愿增强,之后飞行活动减少,但产卵开始时主动飞行活动又开始增强,到7日龄达到峰值。【结论】二点委夜蛾成虫具有较强的飞行能力,其飞行能力受蛾龄,雌雄等因素影响;飞行具有明显的节律性。     

香梨优斑螟飞行能力的研究

香梨优斑螟 Euzophera pyriella Yang是新疆果树重要的蛀果蛀干害虫,严重制约着香梨产业的发展。本研究通过昆虫飞行磨系统测定了香梨优斑螟成虫的飞行能力,结果表明2~5日龄香梨优斑螟飞行能力较强,4日龄飞行能力最强;吊飞14 h,平均飞行距离14.37±1.35 km,平均飞行时间9.40±0.55 h,平均飞行速度1.59± 0.08 km/h 。雄成虫飞行距离显著远于雌成虫,但飞行时间和速度差异不显著。雌雄成虫取食补充营养后飞行能力均有提高,但飞行距离和速度差异不显著。不同交配状态的香梨优斑螟飞行能力测定结果显示,未交配成虫飞行速度和飞行距离均高于已交配成虫,但飞行时间差异不明显。研究结果可为深入阐明香梨优斑螟飞行生物学和扩散机制提供科学依据。     

粘虫飞行对生殖及寿命的影响

该文报道了粘虫Mythimna separata（Walker）成虫飞行后产卵、交配及寿命的研究结果。1日龄成虫飞行6 h、12 h、18 h、24 h后的产卵前期均显著短于对照的,其中飞行6 h、12 h的比对照的短2天以上,产卵量均比对照的高。对1～5日龄成虫分别飞行23.5 h后的研究结果表明,1日龄飞行的产卵前期和上述结果相一致。2～4日龄飞行的与对照的没有显著差异,但产卵量则随飞行日龄的延迟而逐渐减少。5日龄飞行的产卵前期显著延长,产卵量已不到对照的一半。所有经过飞行的成虫产卵高峰日比对照的早1天。不同日龄成虫飞行时间、距离与成虫产卵量的关系为：1～3日龄飞行时间、距离长的个体产卵量也高;但4～5日龄的成虫飞行时间与距离越长,其产卵量越少,表现出明显的卵子发生飞行拮抗症(oogenesis-flight syndrome)。除了5日龄飞行的成虫交配率有所下降以外,所有经过飞行的成虫产卵历期、交配率及寿命与对照的没有显著差异。最后,根据这些结果,对粘虫迁飞的起飞时期,迁飞在粘虫生殖、种群动态及成灾规律中的作用进行了讨论。     

稻纵卷叶螟飞行行为特征

本文在室内利用昆虫飞行磨系统和自主飞行监测系统研究了稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée的被动飞行能力和主动飞行意愿。结果表明,羽化后1⁴日龄的稻纵卷叶螟成虫均具有较强的飞行能力,但不同日龄成虫的飞行能力差异显著。其中1日龄雌蛾飞行距离、时间和速度均显著低于2日龄,以羽化后2日龄飞行能力最强,4日龄的飞行距离和时间均开始下降,但差异不显著。同时,无论是从飞行距离还是从飞行时间的角度,强、中、弱飞行个体的比例均随日龄而呈现明显变化,以2日龄强飞个体比率最高,1日龄的最低;但是雄成虫各日龄飞行能力之间无显著差异。不同时长吊飞结果表明雌蛾能进行一次性持续飞行的最大有效时长为12 h,超出此范围雌蛾的飞行距离和时间均不再延长。稻纵卷叶螟的自主飞行活动频次在进入暗期后显著上升,并且整个飞行活跃期集中在暗期,白天几乎无飞行活动;此外,1日龄的自主飞行活跃度显著高于其余日龄,可能与稻纵卷叶螟此时期具有较强的飞行意愿有关。以上的研究结果丰富了稻纵卷叶螟的迁飞生物学理论,对改善与提高其预测预报技术和水平具有重要的理论和实际意义。     

温度对稻纵卷叶螟再迁飞能力的影响

利用计算机控制的飞行磨系统测定了温度对稻纵卷叶螟飞行以及再迁飞能力的影响。结果表明,在未交配条件下,20—29℃范围内成虫均能进行正常的飞行活动,且雌、雄个体的飞行能力没有显著差异。26℃条件下成虫的飞行时间最长、飞行速度最快、飞行距离最远,种群的再迁飞比例最高,再迁飞次数最多(平均2.42次,最多5次);其它3个温度下大多数个体仅能完成一次连续飞行,无法进行再次飞行。虽然20、23℃和29℃下成虫的平均再迁飞次数(分别为0.53、0.81和0.75次)、再迁飞比例没有显著差异,但对飞行行为产生不同的影响。低温显著降低了成虫的飞行速度;而高温下成虫飞行后的死亡率大大增加,表现为29℃下个体的存活率明显低于其它温度。     

不同日龄及交配前后小菜蛾飞行能力

国内外研究表明小菜蛾Plutella xylostella(L.)具有迁飞现象。飞行能力的测定是了解其迁飞规律的重要基础。本研究利用飞行磨对不同日龄以及交配前后的小菜蛾飞行能力进行了研究。结果表明,不同日龄的小菜蛾雌虫飞行能力有差异,第1日龄飞行能力最弱,第3日龄飞行能力最强,12 h内最大飞行距离为10 546 m,最长飞行时间为11.613 h;不同日龄的雄虫的飞行能力差异不明显,最大飞行距离为13 191 m,最长飞行时间为12h;交配与否对雌雄虫的飞行能力的影响不明显。吊飞对小菜蛾的寿命及繁殖能力有较大的影响,吊飞后的寿命缩短,产卵量减少;吊飞前交配与否对存活及繁殖能力的影响不显著。     

一日龄饥饿对粘虫成虫卵巢发育和飞行能力的影响

为了明确羽化后0～24 h (1日龄)饥饿处理对迁飞型粘虫Mythimna separata (Walker)生殖系统和飞行系统发育的影响,对1日龄饥饿处理后粘虫的卵巢发育级别、产卵前期、飞行肌和飞行能力进行了系统研究。结果表明, 1日龄饥饿对粘虫成虫卵巢发育级别、产卵前期、中胸背纵肌干重、飞行能力等均有显著的影响。饥饿后成虫卵巢发育级别显著高于对照,产卵前期显著短于对照。成虫中胸背纵肌干重从饥饿后96 h开始下降,至120 h时饥饿粘虫(5.1 mg)显著低于对照(5.86 mg)。成虫飞行能力从饥饿后96 h开始显著低于对照,此时饥饿处理粘虫蛾的飞行距离平均为22.03 km,飞行时间平均为4.07 h,显著低于同时期的对照粘虫的飞行距离(42.3 km)和飞行时间(7.99 h),尽管在饥饿后72 h内差异不显著。实验结果显示,1日龄饥饿可以显著抑制粘虫飞行系统的发育,加速飞行向生殖的转变。     

稻纵卷叶螟的飞行和再迁飞能力

稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis (Guenée)可以通过连续几夜的飞行实现远距离迁移, 这种变幻莫测的再迁飞能力给稻纵卷叶螟的预测造成了极大的困难, 明确其迁飞行为参数是灾变预警的前提。为此, 利用飞行磨装置测定了稻纵卷叶螟成虫的飞行能力和再迁飞能力。结果表明: 在生殖隔离条件下, 稻纵卷叶螟不同日龄和不同性别的成虫的飞行能力间没有显著差异, 雌雄虫的平均飞行时间分别为156.94±103.19 min和147.71±111.38 min。根据吊飞的累计飞行时间(accumulative flight duration, AFD)可将稻纵卷叶螟种群划分为居留型(AFD<40 min)、迁飞型(40 min≤AFD≤130 min)和强迁飞型(AFD>130 min) 3种类型; 且3种类型的个体比率分别为46.1%, 27.3%和26.6%, 其中居留型平均累计飞行时间为11 min, 迁飞型为82 min, 强迁飞型为232 min。稻纵卷叶螟具有很强的再迁飞能力, 其种群作一次迁飞的个体比率都大于90%, 2次(夜)再迁飞的比率达70%以上, 一般可进行4~5次(夜)再迁飞, 最多可达9次(夜)。成虫的补充营养对再迁飞能力没有显著影响, 但蜜水可增强成虫的飞行能力。这些研究结果为稻纵卷叶螟的虫源分析和迁入区预测提供了基本参数。     

Quantifying interspecific variation in dispersal ability of noctuid moths using an advanced tethered flight technique

Dispersal plays a crucial role in many aspects of species' life histories, yet is often difficult to measure directly. This is particularly true for many insects, especially nocturnal species (e.g. moths) that cannot be easily observed under natural field conditions. Consequently, over the past five decades, laboratory tethered flight techniques have been developed as a means of measuring insect flight duration and speed. However, these previous designs have tended to focus on single species (typically migrant pests), and here we describe an improved apparatus that allows the study of flight ability in a wide range of insect body sizes and types. Obtaining dispersal information from a range of species is crucial for understanding insect population dynamics and range shifts. Our new laboratory tethered flight apparatus automatically records flight duration, speed, and distance of individual insects. The rotational tethered flight mill has very low friction and the arm to which flying insects are attached is extremely lightweight while remaining rigid and strong, permitting both small and large insects to be studied. The apparatus is compact and thus allows many individuals to be studied simultaneously under controlled laboratory conditions. We demonstrate the performance of the apparatus by using the mills to assess the flight capability of 24 species of British noctuid moths, ranging in size from 12–27 mm forewing length (~40–660 mg body mass). We validate the new technique by comparing our tethered flight data with existing information on dispersal ability of noctuids from the published literature and expert opinion. Values for tethered flight variables were in agreement with existing knowledge of dispersal ability in these species, supporting the use of this method to quantify dispersal in insects. Importantly, this new technology opens up the potential to investigate genetic and environmental factors affecting insect dispersal among a wide range of species.     

Laboratory evaluation of flight activity of the common cutworm, Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract  The flight activity of Spodoptera litura in tethered conditions is evaluated using a computer-mediated flight-mill in the laboratory. The 3–4-day-old moths fly longer and farther than those of other ages. Male and female moths exhibit similar flight activity. Mating status does not influence the flight duration and distance of 2-day-old females. However, these two flight parameters with a 6-day-old mated female is significantly lower than that of unmated ones. The optimum temperature for flight ranged from 16–24°C, whereas the optimum RH ranged from 60%–100%. During 72-h period, the total flight duration and distance of 1-day-old male and female moths were 19.6 h (± 5.8) and 83.3 km (± 28.4), and 24.0 h (± 7.0) and 105.4 km (± 37.4), respectively. These results indicate that S. litura has a great potential to undertake long-distance migratory flights.     

Genetic effects on flight capacity in the beet armyworm,Spodoptera exigua (Lep., Noctuidae)

The beet armyworm, Spodoptera exigua, is an important migratory insect pest in tropical and subtropical regions worldwide. The current study investigated genetic variation in the flight capacity of both female and male moths, using a quantitative genetics approach. The offspring–parent regression showed that parents had a significant influence on the flight duration of offspring, and the heritability estimated as 0.302. The upward selection increased mean flight duration from 123.7 to 284.6 min in females and from 113.9 to 254.0 min in males during 8 h of flight test; by contrast, downward selection decreased it from 123.7 to 65.6 min in females and from 113.9 to 29.8 min in males, while it did not change significantly in either females or males of the control line over eight generations. The mean realized heritability was estimated as 0.432 based on upward selection but 0.130 on downward selection, suggesting the asymmetry of response to selection on flight capacity. Reciprocal crosses between the two selected lines confirmed the dominance of ‘long‐flying genes’ in the inheritance of flight capacity. A positive genetic correlation was found between increased flight duration and pupal weight. The presence of such additive genetic variance and covariance for flight capacity and the fitness trait, pupal weight, in the population of S. exigua may have underpinned the evolution of its migratory behaviour.     

粘虫飞行与产卵的关系

利用昆虫飞行数据微机采集系统对粘虫Mytkimna separata(W&lker)蛾飞行能力的测定结果表明：产卵前,雌蛾的飞行能力随蛾龄的增长而增加;产卵后,以产卵l天后的飞行能力最强,之后随产卵历期延长和产卵量的增加而下降。产卵超过6天或1 200粒的成虫飞行能力已基本丧失。由此认为：粘虫蛾的迁飞是在产卵前进行;成虫的飞行能力与卵巢发育同步,因而在粘虫中可能不存在卵子发生飞行拮抗症。最后对粘虫产卵后仍具有一定飞行能力的生物学意义进行了探讨。     

大头金蝇的飞行能力

通过飞行磨测定和扩散观察,研究大头金蝇Chrysomya megacephala(Fabricius)的飞行能力。结果表明:雌、雄虫的平均飞行距离、平均最大飞行速度、平均飞行时间间没有显著的差异。大头金蝇的平均飞行距离25℃时达最高,为4·4783km,之后随着温度的进一步增高而逐渐下降;平均飞行时间20℃时最大,为1·2262h;最大飞行速度25℃最大,为1·2210m/s。50%,60%,70%和80%相对湿度的平均飞行距离有显著差异,分别为5·7475,0·7913,0·3850和0·7575km;50%RH的平均飞行时间最长为2·7868h,平均最大飞行速度中80%RH最高,为2·0792m/s。在塑料大棚(长30m)释放大头金蝇呈扇形扩散,最快速度0·3m/s,从一端扩散到塑料大棚的另一端所需时间平均为(2·52±0·63)min,最长需要3·08min,表现出大头金蝇有较强的飞行能力。     

飞行过程中棉铃虫对温度的主动选择

为了探讨温度对迁飞性昆虫空中群体聚集成层等行为的作用机制,在室内利用自行设计的连续温度梯度发生装置对棉铃虫Helicoverpa armigera在飞行过程中的温度选择行为进行了研究.结果表明：在存在明显温差的连续温度梯度中,所有棉铃虫飞行个体均对温度具有显著的选择行为.棉铃虫试虫群体表现出对空间最优飞行温度共同的主动选择,选择的温度范围是20~22℃之间;在这一温度范围内棉铃虫的振翅频率最高,持续振翅时间最长.对不同温度梯度条件下各温度区间内试虫的飞行时间进行定量比较发现,在16~22℃温度梯度场中的棉铃虫群体对最适温度的选择比在19~30℃的温度梯度场中的群体更显著,表明在温度较低的迁飞季节中温度对迁飞棉铃虫空中虫群聚集成层的影响要比在高温季节更明显.持续飞行时间对棉铃虫振翅频率的影响明显,表明昆虫迁飞高度与昆虫自身能量的消耗存在联系.     

Factors influencing flight potential of Choristoneura conflictana

Abstract Factors affecting the flight potential of Choristoneura conflictana, an insect that undergoes cyclical changes in population density, are investigated using computer‐linked flight mills. Female and male moths are flown for a 12‐h period and the longest single flight and total flight distance of each moth is recorded. After flight bioassays, moths are subjected to lipid extraction with a soxhlet apparatus to determine the effect of body lipid content on flight. Larger C. conflictana moths fly farther than smaller moths. Female C. conflictana fly farther than male moths but the effects of both mating status and moth age on the distance flown are dependent on sex. Mated females fly farther than virgins and older females fly farther than young females but these relationships do not occur in males. Body lipid content affects the distance flown by both females and males through a significant interaction with sex and age. The factors examined in this study will vary with density in natural populations and are predicted to be important indicators of flight potential and dispersal in this species.