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任何昆虫的行为都具有周期性的节律特征[1], 因此, 掌握昆虫行为活动节律, 有利于更好地开展害虫防治或益虫保护工作。然而, 目前关于蝴蝶成虫行为的系统研究较少, 仅王翻艳等[2]和Li等[3]分别对观赏蝴种大帛斑蝶(Idea leuconoe(Erichson))和青斑蝶(Tirumala limniace(Cramer))成虫的飞行、访花、求偶、交配和产卵行为作了系统观察。其余关于蝶类成虫行为的研究国内主要围绕一些濒危或保护蝶种的取食、交配或产卵等部分行为展开, 以期通过对行为的研究找出影响其繁殖的因素或野生种群保护的措施[4-7]。国外则侧重于从化学生态学角度寻找吸引蝴蝶取食[8-11]、交配[12-13]或产卵的化合物[14-15]以及研究对蝴蝶种群繁衍至关重要的产卵行为[16]。
金斑蝶(Danaus chrysippus(Linnaeus))为鳞翅目(Lepidoptera)斑蝶科(Danaidae)斑蝶属(Danaus Kluk), 国内分布于海南、云南、广东、广西、福建、台湾、四川、江西、湖北和陕西等地[17]。成虫喜访马利筋, 性情温和, 飞行低缓, 姿态优雅, 非常适应人工繁殖园内小生境。对经济和园林植物无害, 是集工艺、生态观赏和喜庆放飞三用蝶种, 具较高的开发利用价值, 在南方各地广为养殖。在云南元江地区, 1年可发生10代以上[18]。
在金斑蝶的行为方面, 王文明[7]研究了燕山地区金斑蝶的生物学特征, 并对其交尾节律和产卵行为做了详细观察, 发现6—7月为其适宜的繁殖月份。Tang等[19]通过对金斑蝶访花行为选择发现, 其在访花过程中, 以视觉信号为主, 嗅觉信号为辅; 但关于金斑蝶成虫行为学研究还未见系统报道。作为优良的三用蝶种, 系统地观察金斑蝶成虫的飞行、取食、交配和产卵行为, 不仅可掌握其成虫的活动特点与规律, 了解成虫的生物学习性, 还可对金斑蝶的人工规模化繁育及野生种群的保护提供理论支撑, 并为金斑蝶飞舞景观营造提供理论依据。
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金斑蝶羽化时, 首先是蛹体背部裂开, 然后成虫的胸足慢慢从裂口伸出, 逐渐爬出蛹壳, 接着用足抓住蛹壳, 倒挂身体。随着身体的倒挂, 翅膀由皱缩不断变大变硬, 并伴有数滴黑褐色液体—蛹便从腹部排出。约10 min后翅膀完全舒展开, 但成虫不立即飞行, 而是在原处抖动拍打翅膀或向上爬行。供试金斑蝶成虫羽化均在上午完成, 最早羽化时间为6:46, 主要集中在8:00—10:00。雄蝶羽化时间早于雌蝶, 但在羽化时间分布上雌蝶更为集中。
雄蝶Male 雌蝶Female 编号No. 羽化时间Eclosion time 编号No. 羽化时间Eclosion time 1 6:46:00 4 7:53:19 2 7:25:36 5 7:57:52 3 8:40:01 6 9:48:18 7 9:26:04 10 8:14:34 8 9:30:54 11 8:33:54 9 8:44:20 12 8:51:25 13 9:16:15 16 8:52:13 14 9:09:59 17 9:47:36 15 9:16:15 18 10:36:01 19 9:50:02 20 10:22:40 21 7:36:49 29 8:18:07 22 8:10:10 30 8:21:40 23 8:48:20 31 8:45:54 24 8:58:58 32 8:50:47 25 9:03:02 33 9:05:14 26 9:05:20 34 9:16:53 27 9:09:59 35 9:38:11 28 9:6:15 36 9:40:46 Table 1. The eclosion time of Danaus chrysippus
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成虫羽化当天基本处于停歇状态, 偶有几次转换停歇位置在网室壁上的爬行行为。自羽化第2天起, 雌雄成虫的日平均飞行次数及日平均飞行时间均逐渐增加(图 1)。金斑蝶的雌雄成虫在7:00之前就开始少量的飞行活动, 雄成虫的日飞行高峰在13:00—15:00, 雌成虫的日飞行高峰为9:00—11:00和15:00—17:00(图 2)。金斑蝶在羽化后至产卵前, 雌虫飞行总次数为176次, 飞行总时间为84.90 min, 平均每天飞行44次, 飞行21.23 min, 单次平均飞行时间0.48 min; 雄虫的飞行总次数为99次, 飞行总时间为54.10 min, 平均每天飞行25次, 飞行13.53 min, 单次平均飞行时间0.54 min。雌雄成虫的日平均飞行次数、平均飞行时间和日飞行规律均无显著差异(p > 0.05);飞行次数与飞行时间均呈显著正相关(雌蝶: r=0.978, p < 0.05;雄蝶: r=0.957, p < 0.05)。
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观察发现, 金斑蝶雌雄成虫羽化当日均不取食, 次日才开始取食。自羽化第2天起, 雌雄成虫的日平均取食次数及日平均取食时间均逐渐增加(图 3)。
Figure 3. The daily feeding frequency and duration time of female and male from eclosion to oviposition
金斑蝶接近7:00开始取食活动, 之后取食次数逐渐增多, 交配前, 雄虫的日取食活动有一个高峰期在9:00—11:00, 之后取食次数下降; 雌虫有2个取食高峰期, 分别在11:00—13:00和15:00—17:00, 17:00后取食次数逐渐减少, 直至停止活动(图 4)。
金斑蝶在羽化后至产卵前, 雌虫的取食总次数为134次, 取食总时间为343.00 min, 平均每天取食34次, 取食85.75 min, 单次平均取食时间2.52 min; 雄虫的取食总次数为85次, 取食总时间为293.00 min, 平均每天取食21次, 取食73.25 min, 单次平均取食时间3.49 min。
雌雄成虫的日平均取食次数、平均取食时间和日取食规律均无显著差异(p > 0.05);取食次数与取食时间均无显著正相关(雌蝶: r= 0.949, p > 0.05;雄蝶: r=0.853, p > 0.05)。
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金斑蝶雄成虫的交配求偶属于巡游型, 雄成虫在网室内巡回飞行, 主动寻找雌成虫交配, 当遇到有交配意愿的雌成虫时, 双双在空中漫游, 然后雌成虫停落在网室壁、地面或植物枝叶上, 紧接着雄成虫也停落在雌成虫旁并将腹部伸出弯曲至雌成虫腹末开始交配。
最早交配时间发生在羽化第4天。雌雄成虫均可多次交配, 交配主要发生在14:00—16:00;最早交配开始于11:03, 止于16:00—17:00, 最晚开始于17:56, 过夜后于次日6:30前结束。在观察到的4对成虫共7次交配时间中, 交配持续时间最短16 min, 最长357 min, 平均交配时间(174.71±152.07) min。
大多数雌成虫交配次日便开始产卵, 也有个别雌成虫交配当天即开始产卵。产卵时, 雌成虫搜寻到产卵地后首先停落在要产卵的部位上, 然后用腹部接触摩擦几次产卵部位, 最后将腹部弯曲, 产出卵1枚。产卵最早开始于8:31, 最晚止于18:12, 产卵时间主要在11:00—13:00。金斑蝶雌成虫的产卵方式为散产, 主要产卵于寄主植物叶片背面, 其次为茎杆, 少数产于寄主植物花朵、寄主植物叶片正面、杂草和花盆上。