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越北腹露蝗Fruhstorferiola tonkinensis Will.(直翅目Orthoptera、斑腿蝗科Catantopidae、腹露蝗属Fruhstorferiola),是广东北部地区一种重要的植食性害虫,可取食桑科、胡桃科等植物,严重危害蚕桑和河滩植被植物。本文对越北腹露蝗的食性进行了研究,主要结果如下:
利用扫描电子显微镜观察了越北腹露蝗F.tonkinensis成虫口器的上唇、下颚须和下唇须上的感器形态和数量分布。越北腹露蝗下唇须3节,下颚须5节,在上唇和唇基、下唇须和下颚须端点及各节上具有感器。口器感器共5种:毛形感器(sensilla trichodea)、刺形感器(sensilla chaetica)、锥形感器(sensilla basiconica)、腔锥形感器(sensilla coeloclnica)和盾形感器(sensilla scutellatum),其中毛形感器、刺形感器、锥形感器分别着生于上唇和唇基、下唇须和下颚须端点及各节表面,腔锥形感器(sensilla coeloclnica)只限于上唇外表面,盾形感器只限于下唇须和下颚须端点。
运用环境扫描电镜ESME和立体显微镜研究了越北腹露蝗不同龄期、不同性别上唇—唇基内表面A型感器数量变化分布。在越北腹露蝗发育过程中,不同龄期、不同性别的越北腹露蝗A型感器数量在变化。上唇—唇基内表面A1、A2、A3和A10等4种A型感器的数量在1龄至3龄期间比较稳定,4龄以后增加较大,感器数量丰富。越北腹露蝗上唇宽、宽的平方与4种A型感器的数量均高度相关,上唇的大小与A1、A2和A10型感器数量的相关系数比其与A3型感器的相关系数高。
利用立体显微镜对越北腹露蝗上颚形态进行了观察。越北腹露蝗上颚左右切齿边缘均呈清晰的锯齿状,臼齿表面中心凹陷,周围排列有锯状小齿,根据Isley et al。(1944)对不同食性蝗虫上颚的分类标准,越北腹露蝗上颚与文献Trevor et al.(2005)中所描述的非禾本科食性的Schistocerca ceratiola的上颚形态结构基本相同。由此,把越北腹露蝗上颚定义为非禾本科食性的上颚。
采用室内养虫笼饲养的方法,组建了越北腹露蝗在枫杨(Pterocarya stenoptera C.DC)、桑(Morns alba Linn.)、构树(Broussonetia papyrifera(Linn.)Vent.)、萑草(Humulus scandens(Lour.)Merr.)、黄花酢浆草(Oxalis corniculata Linn.)、番薯(Ipomoea batatas Lam.)、水稻(Oryza sativa Linn.)、黄葛榕(Ficus virens Ait var。sublanceolata(Miq.) Corner.)、玉米(Zea mays Linn.)、淡竹叶(Lophatherum gracile Brongn.)、白茅(Imperata cylindrical(Linn.) Beauv.)、芦草(Phragmites australis(Cav.) Trin.ex Steud.)等12种植物上的实验种群生命表。结果表明,在实验条件下只有取食枫杨、桑、构树和葎草等4种植物的越北腹露蝗可以完成整个世代,取食黄花酢浆草、番薯、水稻、黄葛榕、玉米、淡竹叶、白茅和芦草等8种植物的越北腹露蝗在2龄之前全部死亡。其中取食前4种植物的被试蝗虫在存活期内的个体每龄累计排泄量、头宽、体长和体重等指标均显著大于相同龄期取食后8种植物的蝗虫。取食枫杨、桑、构树和箻草的越北腹露蝗进入3龄后,排泄量剧增,说明越北腹露蝗在3龄后进入暴食期,各龄蝗虫每虫每龄累计排泄量、头宽、体长和体重等指标在3龄以后的差异逐渐趋于一致,各指标总体表现为枫杨>桑>箻草>构树。
越北腹露蝗在不同植物上的存活曲线差异明显,其中,取食枫杨、桑、构树、箻草等4种植物的存活率较高,世代平均历期(T)分别为89.30d、89.35d、94.25d、128.00d;内禀增长率(rm)分别为0.0239、0.0289、0.0163、0.0043;净生殖率(R0)分别为8.2325、11.1582、4.0000、1.4550;周限增长率(λ)均大于1,说明越北腹露蝗种群为正增长;种群趋势指数(I)分别为32.65、18.72、5.45、3.47。取食黄花酢浆草、番薯、水稻、黄葛榕、玉米、淡竹叶、白茅、芦草等8种植物的越北腹露蝗不能正常生长发育,在3龄以前全部死亡。
石蜡切片观察结果表明,枫杨、桑、构树、箻草、黄花酢浆草、番薯、水稻、黄葛榕等8种植物叶片的表皮细胞排列紧密,栅栏组织与海绵组织分化明显,维管束鞘细胞无叶绿体,叶肉细胞较宽松,无花环结构,为典型的C3植物。玉米、淡竹叶、白茅、芦草等4种植物叶片的栅栏组织与海绵组织分化不明显,维管束鞘细胞较大,具有很多无基粒的大型叶绿体,维管束周围叶肉细胞紧密包围维管束鞘,横切面有C4植物所特有的双层花环结构,为典型的C4类型植物。
综上所述:(1)越北腹露蝗不取食C4植物;(2)越北腹露蝗不取食禾本科植物;(3)越北腹露蝗有选择的取食C3植物。由此,把越北腹露蝗的食性定义为:有选择的取食非禾本科的C3植物。
采用甲醇浸提法,通过GC/MS对枫杨、取食枫杨的3龄越北腹露蝗前肠、中肠、后肠和虫粪内含物化学成分进行检测,初步探讨了寄主植物枫杨在越北腹露蝗取食前后,及消化利用过程中化学联系和变化。实验结果显示,食物在取食前后的不同位置化合物种类差异较大。共鉴定出76种物质:枫杨18种,前肠16种,中肠21种,后肠25种,粪便为19种。食物在越北腹露蝗取食之前、取食后在体内的不同位置以及转化为粪便之后,其内含化合物种类和含量变化较大。越北腹露蝗对枫杨的消化能力很强,在取食后食物的化学成分和化合物种类都有显著变化,特别是对脂肪族化合物的消化吸收。