文摘
物候学的Capnodis tenebrionis成年人了,参照两个不同的气候条件。温带moderate-warm气候,成人密度显示两个独立的山峰年内:一个在初夏过冬的一代,一个在夏末与甲虫新兴。温暖半干旱气候,过冬成年人和新一代重叠在夏季与成人密度持续增加。平均温度之间的差异在研究期间几乎领域在温暖地区,新一代的c . tenebrionis至少一个月前出现。模型预测成人的存在,利用温度单位是由在5年期间收集的数据。模型从方程(物流4-parameter,)每年开发之间的关系来描述温度单位积累的温度(最小阈值活动计算在实验室)和成人的累积百分比的存在。根据整体模型,726年50%的过冬甲虫发生在温度单位(Biofix: 3月1日)和新兴甲虫发生在801年温度单位(Biofix: 7月1日)。结果表明,温度的变化是一个重要的方面,它强调了这个物种的适应性。
1。介绍
非生物因素包括气候可能限制冷血动物的物种的丰度和影响他们的分布。特别是,在环境温度变化产生戏剧性的影响一系列基本的生物过程,包括生殖(1,2]。同样,生物事件和温度的关系可以提供有用的信息预测相同的事件,为害虫防治定义最合适的时间使用模拟和季节性动态回归模型(3]。
buprestid甲虫Capnodis tenebrionisl .严重损害李属spp。L。,especially apricot, cherry, and plum [4- - - - - -6),它可以约束这些树种的有机种植(7]。甲虫的存在严重影响果园,和树木可以迅速被破坏性的行动的内寄生的幼虫。该物种在地中海地区普遍存在,甚至在他们的存在被认为是零星的地区(8]。地区暴发之前不受昆虫允许主机的存在,可能是由于全球变暖(9]。这个物种的成年人可以活超过一年和一些hibernate (c . p . Bonsignore unpubl两倍。数据)。的女性c . tenebrionis更大的要重,也超过了男性,性别比例为1:1的人口(10]。在生殖阶段的生命周期,分组甲虫使成年的话聚合的成年人和雌性交配产卵寄主植物的底部,在这之后,幼虫穿透树的根。当夏季寒冷和潮湿,下蛋的数量由一个女性大大降低(11]。物种过冬的成人阶段或不同幼虫龄可以同时出现在树(范围:1 - 7厘米)。成人一天期间活跃和苍蝇在温暖的天12],严重破坏植物喂养树皮年轻芽,芽,和底部叶、叶柄的下降。
过冬的成年人的存在领域开始在春天和特点是逐渐出现温度上升时(7]。的新一代的成年人的甲虫发生逐渐在夏季,与变化在不同的地区和气候条件有关。成人发生的时机并不总是可以预测的,它可以让害虫防治困难,作为措施通常是针对成年人阶段,鸡蛋,和新兴的幼虫(13,14]。
人口发展模型物候学可以提高决策过程在害虫控制和提供更大的机会来控制害虫的综合病虫害管理计划(3,15]。没有很多的物候学的引用c . tenebrionis的神秘的习惯,或许是由于青少年和长生命周期特征的物种。
温度之间的关系和成年甲虫活动部分探讨(12]。在目前的研究中,昆虫的运动被认为是一个基本功能的初始活动和成年人的果园。本研究的目的是验证温度对成人的影响物候学和描述开发和物候学模型能够预测的存在c . tenebrionis成年人。
2。材料和方法
2.1。学习网站和实验设计
研究c . tenebrionis进行杏种植在意大利南部的两个不同的地区。在西西里,丘陵地区的Serradifalco (CL) (37°25 52′′′N, 13°52 37′′′E海拔500米),第二个是沿海地区的Gioiosa Ionica (RC)在卡拉布里亚(38°11′16′′N, 56 13°11′′′E海拔50米)。
西西里的气候果园,根据气候指数De Martonne [16),被定义为“温和温暖”,形容这里是温带,年平均气温16°C (17]。第二,Gioiosa Ionica (RC),根据气候指数De Martonne是分类的倾向半干旱半湿润气候的“,年平均气温17 - 18°C (18]。此外,这是卡拉布里亚最干旱的地区之一,由于其地形特征。最低降雨量在海岸线附近的山上的屏蔽效应,因为地中海风暴通常影响卡拉布里亚从西到东19,20.]。
在该研究领域,树作物主要是生长,如桃子,葡萄,杏在卡拉布里亚的西西里柑橘和橄榄园。在过去的几十年里,c . tenebrionis已经在这些领域丰富。观测进行了2005年,2006年和2007年在卡拉布里亚西西里岛和在2008年和2009年。Mirabolano嫁接上杏园(李属cerasifera分别Ehrh。), 11岁和9岁,前以来管理有机种植。没有phytoiatric干预对昆虫和螨虫的果园在研究多年。树木被安排在一个4×4 m布局和种植的形式花瓶高2.5 - -3.0米。
2.2。抽样的c . tenebrionis
每年,观察了每周或至少每10天。观察过冬的成年人在早春开始,一直持续到他们的消失。新成年的一代c . tenebrionis假设开始时成年甲虫开始出现在夏季。昆虫发现采样的树木都是手工收集,统计和识别性和代然后放回树上。
识别哪些代成年人属于,下颚被检查。他们大幅并指出新兴一代的标本更钝在过冬的一代6]。评估可能的区别这两个地区的人口,体型测量被男性和60 ~ 60女性标本。至少24植物采样在果园里在西西里和48个植物在卡拉布里亚的果园。有关观测数量、性别和一代的成年人在每个工厂。
2.3。实验室实验
实验室试验进行了在一个气候室研究成年甲虫运动和温度之间的关系找到的阈值温度(t0)运动率为零。在这个热阈值,昆虫不会将开展活动,因此不会被探测到。实验成人人口来自该领域通过收集过冬成人前一周的开始试验。被人按性别分开,然后提供随意杏子树芽。12小时观察开始前,每个成人都放在一个笼子里测量25×25×35厘米。的杏拍摄至少12叶被中间的笼子里。每个射击的基础是放置在一个包含水的塑料管。笼子被保持在15日,20岁,25岁,30岁,35岁,40或45±1°C,相对湿度50±5%,光周期为13 l: 11 d。七的观察60分钟,间隔一个小时,在每个温度进行了。每个温度是复制的8倍。在每个观察期,5分钟序列的数量的昆虫是静止的记录。
昆虫的运动活动的速度计算公式,=序列的数量没有运动五分钟。这一转变使它可以使用时间的不活动的持续时间的最大值1,这也符合不断运动和稳定数据的方差(21]。回归方法被用来找到的阈值温度(t0)运动率为零,估计的基于线性回归模型的截距(22]。的阈值温度(t0)运动速度是零是用来计算温度单位积累。
2.4。数据分析
成人/工厂的平均数量为每个监测日期计算,和新一代成年人新兴指出的日期为每个实验区域和每年的观察。
配对t测试是用来比较两个地点之间的每个性别的体型。每天平均温度是获得数据记录器(流浪汉,开始电脑公司)从bihourly数据和计算。每日温度单位计算求和平均每天温度的差异和甲虫运动的最低温度阈值。在每年,biofix过冬甲虫从3月1日开始,7月1日为新兴的成年人。比较不同地区,年平均温度计算。
逻辑斯蒂方程(4-parameter)常用的物候学建模(23- - - - - -25)是应用于过冬和新兴的累积百分比每年成年甲虫和适合的数据: 在这是成年人的累积百分比是累积温度单位,,, ,和是常数。从这些参数具有生物意义和代表了50%的甲虫的温度单位的存在。此外,两个物流总体方程构造的发现50%的过冬的累积百分比和新兴成年人考虑所有年和两个领域。每年的预计值和面积从总体方程线性退化对观察到的累积百分比之间的成人验证符合观察和预测数据26]。
温度单位的值在50%的累积百分比获得非线性回归也与普通最小二乘法(OLS)中获取的值的方法,观察甲虫的累积百分比作为独立变量和温度单位。
每年,时间之间的出现和随后的增加在每一代的成年人使用温度单位计算。这是定义为次发病之间的代(油管)。对于每个区域,这是由TBG平均计算。所有与SigmaPlot和SPSS软件分析。
3所示。结果
3.1。实验室结果
使用数据从运动活动的甲虫,最小阈值温度运动计算。温度的增加与昆虫运动的速度跟着一个s形函数(图1)。鉴于实验地区的日平均温度趋势下长时间25°C,我们考虑前三个温度(25°C)使用。运动速度几乎是线性的,和线性回归方法计算温度阈值为14.21°C。从这个温度,温度单位积累的价值计算为过冬和新兴的成年人。
两个区域的不同的热条件图所示2。在温暖的地区(卡拉布里亚),温度高的第一个和最后一个月。年平均气温估计°C的温带地区,°C的半干旱地区。这些温度符合两个区域(可用的报告数据17,18]。通常,女性大于男性,但配对t每个性别的大小以及没有发现差异之间的两个实验领域:男性,,还是女性,,。
3.2。甲虫物候学
的存在c . tenebrionis成年人,尽管它已经显示一些变化密度多年来,已被广泛记录的两个区域调查。
在温带地区,达到最大密度的成年人在过冬的一代,和最低密度的成年人被发现在2007年(1.25成年人每棵树),这是与植物资源由于的消失c . tenebrionis攻击。第一个成人最大密度在温和的气候中达成2005年6月,2006年和2007年6月前十天。半干旱地区的调查在2008年和2009年,成人最大密度(图8月达成的3),在这段时间里过冬的一代重叠与新出现的成年人。研究卡拉布里亚的果园悬浮在2010年由于主机资源的消失,随后,消失的甲虫。过冬的一代出现在田野从3月下旬,逐步传播随着温度的上升。
成年甲虫的出现在2005年,2006年和2007年在温带地区略有不同,与新成人出现在8月。在2008年和2009年,新一代出现在7月的第一个20天,按照这一地区气温的升高。出现在这两个区域却拥有完全不同的成年人(图一个月左右4)。
参数的分析与逻辑方程获得过冬给参数的值(成人出现时间的50%),范围从320年温度单位(DD) (2007) 930 DD(2005)温带地区。在半干旱气候,范围从1163 DD(2008)到768 DD(2009)(表1)。的总体方程分析的数据使我们能够获得一个值726 DD累积成年人的50%。应该注意的是,2008年,数据的逻辑斯蒂方程不调整软件的编程迭代,波尔兹曼方程是利用。
新兴一代的c . tenebrionis其发病是在仲夏,获得至少812 DD值(2005),最高1199 DD (2006)。在半干旱气候,值是1385(2008)和722 DD (2009)。整体的数据分析使我们获得801 DD 50%累积的成年人新兴(表1)。
与线性回归的比较观察的每年累计百分比(过冬和新兴的成年人)与整体逻辑斯蒂方程的预测值显示模型和观测数据(表之间的紧密配合1)。DDs在50%的累积成年人的比较得到的非线性回归值OLS方法被突出显示在表1。在这种情况下,只有DDs的整体价值观相似,而且,一般来说,这种线性方法的值较低,年OLS方法之间的差异减少。
每一代的外观之间的平均时间(油管)和计算温度单位显示在温带地区,三年(2005 - 2007),TBG价值更大的(DD =,),而在半干旱地区,保持最低的(DD =价值,)。
4所示。讨论
本研究的c . tenebrionis显示温度的重要角色出现的成年甲虫。热两种不同位置之间的差异影响物种的发展,使新一代的早期发病在夏天在半干旱地区。相比之下,过冬的成年人在春天出现在这两个方面,虽然时机似乎更加统一的在温带地区。有趣的是,最初的出现c . tenebrionis在两个地点同时开放最早的花在每个站点上;然而,成年人在每个位置缓慢的增加,和最大密度发生在植物充分营养。因此,甲虫在春天的出现似乎并没有受植物的物候学,也许因为它的喂养是独立于开花植物。
负责春天的温度似乎是成人的外表,这强烈依赖预计,因为前四个月的日均气温经常保持低于阈值计算(见图2)。需要获得更多多年的监测日期的外表来验证是否气候波动主要是负责外观在春季物候学年际变化。早期发病增加所带来的温度是在其他种类的昆虫,如的蜜蜂(l)和地区rapae(l) [27]。然而,其他因素可能影响物候学的c . tenebrionis和他们随后出现在果园。对于这些,我们可以参考果园的隐居,从而影响成人的活动。例如,在一些果园,不进行土壤耕作,使地面一层绿色的植被。在这种情况下,加热过程的基底部分植物减少,这可能会导致发育迟缓的过冬的出现成年人和形成新成人。草的影响,讨论了斯奈德et al。28),可以解释的延迟外观过冬的成年人在温带半干旱果园与果园。虽然在冬天在半干旱地区标本很少出席的植物,他们将无法养活由于植物资源的缺失。
记录温度的差异在两个研究领域是近3°C,这就使得人们有可能鉴别的影响温度对物种的物候学,但是在实验室温度的操纵是可取的进一步调查。Capnodis tenebrionis可以在实验室饲养,虽然某些技术问题使它困难的物种文化(29日]。
和其他农业生态系统一样,在核果的培养,不同因素的联合行动(品种、农业的选择、肥料等)会影响开发率和害虫的种群动态。其他气候因素可能影响害虫的适应性,可以考虑光周期,但在这种情况下,地区之间的差异这个因素很低。此外,水分等因素可用性、竞争和极端天气事件可能影响物候学,调制的影响累积热量单位。甚至热发展率可能是非线性的影响(30.,31日)或者可以根据人生不同阶段的昆虫23]。
7月初,新一代的成年人有更多的副作用在植被(光合活动和疾病的减少)按照消极行动叶和芽的甲虫。了这些影响,成年人达到性成熟的机会在冬季减少(c . p . Bonsignore unpubl。数据)。这种优势的早期发病,然而,可能伴随着无法生存的第二个冬天,至于有些人在气候温和。事实上,新一代的出现在夏末可能导致第二个过冬(c . p . Bonsignore per。观察)。另外,每一代的表象之间的平均时间(油管)显示在温带地区的三年取得了更大的价值(DD = 858),在半干旱地区取得最小值(DD = 631)。两代人之间的这种差异显示短间隔和更大的重叠代的半干旱地区。在确认这个物种的适温的偏好,其他活动(例如,产蛋,蛋孵化,喂养活动)需要高热最适条件(12,32],其中一些事件也需要与干旱有关,如低土壤湿度是刚孵化的幼虫以达到植物根系(14]。
这里收集的信息表明新的可能性的害虫,以扩大其范围分布在干旱和温暖的条件下。物种的存在的各种报告,在法国南部[等领域8),一般不考虑优惠的存在c . tenebrionis,这表明其扩张可能与全球变暖。在这些新领域,简单,单个参数温度单位的物候学模型可能不适合,没有力量能预测在新的条件下生物气候学。进一步了解这些可能的复杂性应该允许更好地预测物种的物候学。
可能认识到,在果园里,害虫及其季节性可预测性的敏感阶段对控制措施的应用是至关重要的。这可能是更重要的,如果自然对手无法发挥,单独或一起,root-borer种群的一个满意的控制(33- - - - - -35]。
温度单位的值计算出每一代在五年的研究显示与价值观密切对应观察每年采取防御战略,考虑成人的出现。给定的成年生活的长度c . tenebrionis,有必要采取的第一个行动反对成人过冬代当DD达到50%的价值计算方程。一般来说,该值的一半恰逢第一峰值存在的成年人,和第一个治疗下蛋的数量将减少。理解生活的历史c . tenebrionis和其人口将有必要改善其管理和进一步了解这种甲虫的传播,很大程度上受到了非生物气候因素的影响。
确认
作者真诚地感谢种植者佛朗哥Fragomeni和莱利奥Lunetta。这项研究部分由地中海大学。