斜纹夜蛾幼虫游泳行为初步观察

张 聪，赵佳慧，杨 健，涂小云



斜纹夜蛾幼虫游泳行为初步观察

张 聪，赵佳慧，杨 健，涂小云*

（江西师范大学 生命科学学院，江西 南昌 330022）

在实验条件下，初步观察了斜纹夜蛾幼虫游泳行为，结果表明：（1）幼虫泳姿有侧面游泳、弹射游泳、平行游泳和仰面游泳4种姿势；（2）游泳总时间因温度不同而异；（3）仰面游泳持续时间最短，时间分配率和发生率最低。观察结果可为深入研究该幼虫游泳行为及生理机制提供参考。

斜纹夜蛾；幼虫；游泳；温度

斜纹夜蛾（Fabricius），别名莲纹夜蛾，是世界性的重要农业害虫之一[1]，该虫寄主植物种类多达109科389种（变种）[2]，具有暴发性、杂食性、繁殖力强等特点。斜纹夜蛾幼虫可为害荷叶，严重时可食尽整片荷叶，仅留叶脉，给水生蔬菜莲藕[3]和经济作物子莲[4]造成经济损失，还可影响水体绿化植物荷花的美观[5]。老熟幼虫浮水至岸边，后入土化蛹；多年来，作者还观察到由群集为害到分散为害时或荷叶食尽后转株时幼虫具有游泳行为，这种游泳行为对幼虫自身存活及完成其生活史、维持或扩大种群具有十分重要的意义。了解幼虫游泳行为，既可丰富其幼虫行为学资料，还可帮助人们了解其适应性策略，为今后干扰生活史、降低种群数量、控制其为害提供基础资料。本实验初步观察了斜纹夜蛾幼虫游泳行为，以期为今后深入研究该幼虫游泳行为及生理机制提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

采集南昌市城东艾溪湖湿地公园内池塘荷叶上的斜纹夜蛾2龄幼虫，室内用荷叶饲养至5龄供试验用。

1.2 游泳行为

预实验表明：斜纹夜蛾幼虫游泳行为主要有侧面游泳、弹射游泳、平行游泳和仰面游泳4种姿势，各游泳姿势定义如下：

（1）侧面游泳：身体长轴（从头至尾）始终与水面平行，横轴则与水平垂直，身体在水平面上做卷曲和伸直动作；

（2）弹射游泳：身体初始时长轴与水面平行，背部向上、腹部向下，后腹部先向下、向前弯曲，再快速向后伸直，借助水的反作用力推动身体快速前进；

（3）平行游泳：身体长轴始终与水面平行，腹面向下、背面向上，在水面上左右摇摆；

（4）仰面游泳：身体长轴（从头至尾）始终与水面平行，腹面向上、背面向下，在水面上左右摇摆。

1.3 试验方法

将自来水装入绿色塑料盆（=100 cm）内，盆内水深5 cm。将1头5龄幼虫轻轻放入盆内中央处水面上，立即用手机进行录像，直至幼虫漂浮于水面不动弹，且持续1 min，此时视幼虫为极度疲劳，结束试验及录像。根据录像获取每个幼虫总游泳时间、4种游泳姿势各自时间、每种姿势发生次数和每次平均持续时间，同一种游泳姿势之间会有短暂的停歇，不同游泳姿势之间也有短暂的漂浮，停歇和漂浮时间不计入游泳时间。水温设20，25，30 ℃共3个处理，每处理重复12次。

1.4 数据处理

某游泳姿势时间分配=该游泳姿势发生时间/该虫游泳总时间×100% （1）

某游泳姿势发生率=该游泳姿势发生次数/该虫各游泳姿势发生总次数×100%。 （2）

游泳总时间、各游泳姿势持续时间及分配和游泳姿势发生率等差异分析均采用SPSS 17.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同水温下游泳总时间

斜纹夜蛾幼虫在水中平均游泳时间持续20 min左右，但不同温度下幼虫游泳总时间不同（表1）。平均游泳时间在25 ℃下最短（1 007.25 s），20 ℃下最长（达1 717.83 s），个体游泳时间最短的（636 s）是25 ℃下，最长的（2 599 s）是20℃下。

表1 不同温度下游泳总时间

表中总时间为平均值±标准差；同一列数据后不同小写字母表示差异显著

2.2 不同水温下各游泳姿势持续时间及分配

同一水温下，不同游泳姿势持续时间（表2）和分配率（表3）均有差异。20 ℃下平行游泳持续时间（最长为837.25 s）显著长于其他游泳行为，时间分配率（最高位48.84%）显著高于其他游泳行为，且此温度下没有发生仰面游泳行为。25 ℃和30 ℃下则弹射游泳持续时间（最长分别为520.92 s和663.33 s）显著长于其他行为，时间分配率（分别为53.63%和50.25 %）亦显著高于其他行为；25 ℃和30 ℃下的平均仰面游泳时间（分别为69.75 s和9.42 s）显著短于其他游泳行为，时间分配亦显著低于其他游泳行为。

同一游泳姿势持续时间和时间分配在不同温度间亦有差异。侧面游泳持续时间和时间分配在不同温度间差异不显著；弹射游泳持续时间在不同温度间差异亦不显著，但弹射游泳时间分配在20 ℃下显著低于其他两个温度下；不同温度间的平行游泳持续时间和时间分配差异均显著，表现为20 ℃下平行游泳持续时间显著长于其他两个温度下，时间分配显著高于其他两个温度下；25 ℃下仰面游泳持续时间显著长于其他两个温度下，时间分配亦显著高于其他两个温度下。

表2 不同温度下各游泳姿势持续时间

表中持续时间为平均值±标准差；同一列数据后不同小写字母或同一行数据后不同大写字母表示差异显著(单因素方差分析)，下同

表3 不同温度下各游泳姿势时间分配

表中时间分配（%）为平均值±标准差

2.3 不同水温下各游泳姿势发生率

各水温下，不同游泳姿势发生率均显著性差异（表4）。20 ℃下弹射游泳和平行游泳发生率（分别为41.92%和43.17%）均显著高于侧面游泳，仰面游泳发生率则为0.00%。25 ℃和30 ℃下弹射游泳发生率显著高于侧面游泳和平行游泳，仰面游泳发生率均最低（分别为10.07%和1.11%）。

同一游泳姿势发生率在不同温度间亦有差异。其中20 ℃下平行游泳发生率显著高于其他两个温度下；25 ℃下仰面游泳发生率显著高于其他两个温度下。侧面游泳或弹射游泳发生率在不同温度间差异不显著。

表4 不同温度下各游泳姿势发生率

表中发生率（%）为平均值±标准差

3 结论与讨论

水生昆虫的游泳行为对其觅食、逃生和防御均有重要作用。已有研究表明，水生昆虫幼虫游泳行为主要包括垂直、平行、侧面和仰面4种游泳姿势[6-7]。本研究首次测试了陆生昆虫斜纹夜蛾幼虫的游泳行为，结果显示斜纹夜蛾幼虫游泳行为主要包括侧面、弹射、平行和仰面游泳等4种方式，没有观察到类似普通齿蛉幼虫的垂直游泳行为[7]，原因有二：一是实验中轻轻将斜纹夜蛾幼虫放入盆内中央处水面上，不会潜入水中；二是斜纹夜蛾幼虫不需要潜入水中觅食。但在野外捕捉幼虫时，误使幼虫落入水中10~20 cm，一段时间后会有垂直游泳至水面的现象发生。

实验中，所有测试幼虫都有泳姿变换，笔者推测，泳姿变换可以调节不同部位的肌肉紧张度、避免肌肉过劳。各温度下，仰面游泳的持续时间最短、时间分配率和发生率均最低，原因可能是仰面游泳系“北朝下、腹朝上”，与正常体位“背朝上、腹朝下”恰好相反，幼虫更容易发生翻正反射以恢复正常体位。各温度下，平行游泳和弹射游泳持续时间都较长，发生率和时间分配率均较高，原因可能是这两种泳姿时体位均为“背朝上、腹朝下”，与正常体位一致。

从实验温度范围（20，25，30 ℃）来看，幼虫游泳持续时间与温度不相关，20 ℃下持续时间最长，25 ℃下持续时间最短。然而，游泳持续时间与温度的相关性还有待于扩大试验温度范围后进一步探究。此外，游泳持续时间长短对其后来存活率有何影响，也有待于进一步观察。

[1] 秦厚国, 叶正襄. 斜纹夜蛾灾变规律与控制[M]. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2007.

[2] 秦厚国, 汪笃栋, 丁建, 等. 斜纹夜蛾寄主植物名录[J]. 江西农业学报, 2006, 18(5): 51-58.

[3] 朱剑, 牛长缨, 张子鹤, 等. 莲藕斜纹夜蛾的为害及绿色防控技术[J]. 长江蔬菜, 2013(18): 113-115.

[4] 郑兴汶, 胡中立, 揭志辉, 等. 子莲斜纹夜蛾田间发生规律及性诱剂筛选[J]. 生物灾害科学, 2018, 41(2): 144-148.

[5] 曾晓楠. 湖南荷花斜纹夜蛾发生规律及性诱剂诱杀应用研究[J]. 中国园艺文摘, 2012(9): 12, 19.

[6] 付新华, 王余勇, 雷朝亮. 条背萤幼虫水生适应性形态与游泳行为研究[J]. 昆虫知识, 2005, 42(4): 419-423.

[7] 曹成全, 刘志伟, 陈申芝, 等. 普通齿蛉幼虫的游泳行为[J]. 昆虫学报, 2012, 55(1): 133-38.

Preliminary Observation on Larva Swimming Behavior inFabricius (Lepidoptera: Noctuidae)

ZHANG Cong, ZHAO Jia-hui, YANG Jian, TU Xiao-yun﹡

（College of Life Sciences, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China）

Larva swimming behavior inwas preliminarily observed under the laboratory conditions. The results showed: (1) side swimming, rebound swimming, parallel swimming and back swimming were observed when larva were swimming; (2) total time of swimming varied from the temperature; (3) duration time of back swimming was the least, and time budget or frequency was the lowest among different swimming behaviors. These results should provide the references for further research and physiological mechanism of larva swimming.

; larva; swimming; temperature

S763.301

A

2095-3704（2019）02-0116-04

2019-03-15

江西师范大学大学生学术课题项目

张聪（1998—），女，主要从事动物行为生态学研究，978489250 @qq.com；*通1信作者：涂小云，副教授，博士，txy1036@163.com。

张聪, 赵佳慧, 杨健, 等.斜纹夜蛾幼虫游泳行为初步观察[J]. 生物灾害科学, 2019, 42(2): 116-119.