以棉花中烟粉虱 Bemisia tabaci 为模型系统建立田间固着性昆虫生命表的方法学

基于队列生命表方法的总体目标是直接量化昆虫种群在野外的死亡率，并确定其死亡原因。该方法有助于我们回答种群动态中的关键问题，例如理解导致种群死亡的因素，以及种群增长和衰退的速率。该技术的主要优势在于，它能够在接近真实的野外条件下，直接测量多种因素引起的死亡来源和死亡速率。

我们最初想到这种方法是在了解到该昆虫在未成熟阶段无法移动时。这使我们能够直接追踪单个昆虫的命运。演示该实验步骤的是研究生伊莎多拉·博尔迪尼（Isadora Bordini）和实验室技术员弗朗西斯科·博霍尔克斯（Francisco Bojorquez）。

一旦发现害虫，在作物生长期间的任何时间均可编制生命表。研究起始时间的选择取决于研究的目标和目的。选择靠近试验小区中心的两行作物，以尽量减少周围小区或未耕种区域带来的边缘效应。

使用金属标牌或木桩标记每一行的起始位置。在距离行首3至4米处选择一个取样点。为便于后续观察，选择其中一行建立卵群体，另一行建立若虫群体。

一个卵群体必须包含至少50个卵。由于行为习性和植物生长的影响，烟粉虱（Bemisia tabaci）的生活史阶段在冠层中通常呈垂直分布，卵位于上部，而较老的若虫阶段则依次向下分布。使用8倍手持放大镜在叶片背面寻找新产的卵。

理想情况下，手持放大镜侧面应有一个可供笔穿过的孔。为研究中的每株植物选取一片带有卵的叶片。接着，使用15倍放大镜进行更仔细的检查。

随着卵的成熟，其颜色会逐渐变为棕褐色，因此新鲜的卵呈亮白色，与较老的卵明显不同。本实验方案最关键的步骤是准确识别新产的卵以及刚孵化并定居的一龄若虫。为了获得准确的结果，必须在每个生活阶段的起始点立即开始生命表的观察记录。

找到卵后，使用无毒的超细黑色永久性记号笔在卵周围画一个小圆圈。保持圆圈尽量小，以避免其他卵产在圈内。在同一片叶子上，可在四个不同区域各标记最多四个卵。

在一片棉叶上，有四个由主叶脉分隔的区域。每个叶区仅选择一枚卵。使用一个轻质的小 cardboard 标签标记该叶片，将标签系在叶柄上，并根据实验设计注明小区号或处理编号，以识别已标记的叶片。

然后在植株上部附近附上一个醒目的标记旗。接着，沿行移动至下一株植物，寻找卵。在同一天内完成该队列的建立。

在亚利桑那州夏季的正常条件下，叶片将在8到10天内准备好采集，因为卵在5到7天内孵化。应调整采集时间，以确保所有健康的卵均已孵化。在田间，卵太小，无法就地清晰评估死亡率及死亡原因。

因此，在实验室解剖显微镜下可确定导致死亡的原因，如脱落、捕食或无法存活。准确判断卵或若虫的死亡原因至关重要，因为这会影响关于影响种群增长与调控因素的生态学推论。若卵因天气或被啃食而缺失，则视为已脱落。

如果卵的卵壳已塌陷，则归类为被捕食。已孵化的卵外观也呈塌陷状，但其卵壳上有一条垂直裂隙，可用细小的针尖找到。若卵未能孵化，则将其归类为无活力。

使用8倍手持放大镜在棉株上部向下数第三至第五个节位的叶片背面寻找新定居的一龄若虫。一旦发现若虫，需使用15倍放大镜确认其发育阶段。

每项研究至少选取50只若虫。选择沿行分布良好的植株，并在同一天内建立研究群体。与之前相同，在已识别的若虫周围画一个小圆圈。

每片叶子上在不同区域标记最多四只若虫，然后继续下一株植物。注意，刚孵化的一龄若虫在固定前可移动数厘米，此过程可能需要数小时。已固定的若虫与爬行的若虫可区分，因为前者不活动，更紧密地贴附在叶片上，且体色更透明呈琥珀色。

临近蜕皮时，较老的一龄若虫会显得肿胀且饱满。用标签标记地块或处理编号，并将其固定在叶片的叶柄上。然后在植株顶部附近附上一个醒目的标志旗。

详细记录若虫的位置，包括叶片扇区信息。在识别若虫一至两小时后，重新检查标记，确保未将爬行中的若虫圈出。根据需要重新标记已固着的若虫。

在建立群体后一至两天，使用15倍物镜评估若虫的发育情况，并对死亡个体判定死因。每周至少观察三次，或每隔一天观察一次。根据龄期，死亡原因可分为脱离、寄生、捕食或未知。

一个典型的生命表提供了某一群体在每个生活阶段中各因素的边际死亡率。通过将这些死亡率转换为K值，可以方便地估算出所有因素在特定阶段的阶段性死亡率、所有阶段中特定因素的死亡率，以及整个世代的总死亡率。在一项为期三年的研究中应用这些技术发现，当使用广谱杀虫剂时，刺吸式捕食者的边际捕食率显著下降。

不可补偿性死亡的模式相似。通常情况下，捕食作用提供的不可补偿性死亡率最高，但使用杀虫剂后显著下降。寄生作用所提供的不可补偿性死亡率也较低。

基于四个重复样地的数据进行的关键因子分析，在为期三年的研究中被合并为总共九个世代组。最终，捕食作用与世代死亡率的变化关系最为密切。一旦熟练掌握，该技术每个样地大约需要30分钟即可完成，但具体时间会因昆虫密度的不同而有很大差异。

在进行该实验操作时，重要的是要注意尽量减少对所操作叶片的干扰，以免影响植株的正常状态。此外，每个重复应由同一名观察者完成，以消除观察者间的差异影响，且所有观察者应定期会面，以提高观察标准的一致性。观看本视频后，您应能够充分掌握如何在田间为一种不活动的昆虫建立生命表，包括昆虫的定位、标记与观察，以确定其死亡原因。

请记住，在野外长时间工作（尤其是在夏季）可能非常艰苦，必须穿着合适的衣物并充分补水，以确保安全地完成工作。