昆蟲已成為動(dòng)物界種類最多、分布較廣的一個(gè)類群。繁殖是昆蟲保證種群延續(xù)以及繁榮的重要手段。因?yàn)槠涞姆敝衬芰吞厥獾姆敝丑w系, 雌性昆蟲可以通過受精囊儲(chǔ)存交配中從雄蟲處獲得的精子延遲卵的受精, 控制其受精時(shí)間, 以此避免不利于其后代生存的時(shí)間和環(huán)境, 待尋找到合適的環(huán)境以及寄主后, 再控制精液流出使卵受精, 保證其卵的孵化率和幼蟲的存活率。繁殖適度是衡量昆蟲適應(yīng)自然的一個(gè)重要指標(biāo)。在自然界, 昆蟲通常通過改變其繁殖適度的方式調(diào)節(jié)和適應(yīng)外部不利的環(huán)境因素和自身因素的變化?；诮陙?lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于昆蟲繁殖行為的大量研究, 從環(huán)境因素和昆蟲自身因素兩個(gè)方面對(duì)昆蟲繁殖適度進(jìn)行綜述。分別討論了溫度、濕度、光照、食物和密度5個(gè)外部環(huán)境因素, 以及體型或體重、多次交配、交配經(jīng)歷和延遲交配4個(gè)昆蟲自身因素, 對(duì)昆蟲繁殖適度的影響以及相應(yīng)研究結(jié)果在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用, 并指出當(dāng)前研究的存在問題, 以期為相關(guān)的進(jìn)一步研究提供方向, 為田間尋找新的害蟲防治措施提供思路。
昆蟲屬于無(wú)脊椎動(dòng)物中的節(jié)肢動(dòng)物，是世界上數(shù)量最多的動(dòng)物群體。到21世紀(jì)初，人類已知的昆蟲種類已有100多萬(wàn)種，無(wú)論是個(gè)體數(shù)量、生物量、種數(shù)與基因數(shù)，它們?cè)谏锒鄻有灾卸颊加惺种匾牡匚弧＠ハx與人類的關(guān)系密切而復(fù)雜，有些昆蟲對(duì)人類是有害的，它們會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類健康帶來(lái)重大危害。例如，蝗蟲、薊馬、飛虱、蚜蟲等農(nóng)業(yè)害蟲，一直制約著人類的作物生產(chǎn)，常導(dǎo)致其產(chǎn)量下降，品質(zhì)降低，甚至出現(xiàn)絕收現(xiàn)象。而蚊、蠅、虱、蚤等醫(yī)學(xué)昆蟲不僅能侵襲人體，騷擾吸血；還可以作為病媒昆蟲，攜帶病原體，并通過各種方式，在人群中傳播疾病，危害人類健康。
也有一些昆蟲對(duì)于人類而言是有益的，如訪花昆蟲是蟲媒植物授粉的必要條件，對(duì)一些作物的產(chǎn)量起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2007年10種水果、11種蔬菜和4種大田作物的總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為12562.70億元，其中昆蟲傳粉功能的總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為6790.30億元，占當(dāng)年農(nóng)作物總經(jīng)濟(jì)價(jià)值54.05%。家蠶、柞蠶等工業(yè)原料昆蟲，蠶蛹、蠶蛾等藥用昆蟲，以及食用昆蟲和飼料用昆蟲等，作為可以被人類利用的生物資源，具備重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此外，自然界還存在著大量的捕食性及寄生性昆蟲，以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物，通過食物鏈的形式調(diào)控農(nóng)業(yè)有害生物種群數(shù)量，并以子代延續(xù)和自然繁殖長(zhǎng)久在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中駐留，發(fā)揮著持續(xù)控制農(nóng)業(yè)有害生物的功效生態(tài)，在維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要的作用。
如何減少害蟲的為害，使益蟲更益，甚至變害為益是昆蟲學(xué)當(dāng)前的主要研究方向。繁殖是昆蟲最基本的行為活動(dòng)之一，是昆蟲保證種群延續(xù)以及繁榮的重要手段。無(wú)論是農(nóng)業(yè)害蟲的防治，還是經(jīng)濟(jì)、生防等昆蟲的養(yǎng)殖與利用，都不能缺少對(duì)于昆蟲繁殖行為的研究。作為衡量昆蟲繁殖能力強(qiáng)弱與改變的指標(biāo)，昆蟲繁殖適度研究。昆蟲繁殖適度是一個(gè)群體概念，指昆蟲在自然環(huán)境中留下能夠適應(yīng)其所處環(huán)境的后代的能力，包括親代的生存能力、繁殖能力以及后代的存活能力。昆蟲繁殖適度通常會(huì)受到溫度、濕度、光照等環(huán)境因素以及昆蟲自身因素的影響。本文基于近年來(lái)昆蟲繁殖適度的相關(guān)研究，從環(huán)境因素和昆蟲自身因素兩個(gè)方面進(jìn)行了綜述。
在自然界中，溫度是限制昆蟲種群增長(zhǎng)、分布范圍的主要因素之一。昆蟲是變溫動(dòng)物，保持和調(diào)節(jié)體內(nèi)溫度的能力不強(qiáng)，其體內(nèi)的生理代謝過程會(huì)受到環(huán)境溫度的強(qiáng)烈影響。外界溫度過高或過低，都會(huì)影響到昆蟲正常的生命活動(dòng)，其中，昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖行為受溫度的影響最為直接。在適宜的溫度區(qū)間內(nèi)，溫度的升高會(huì)加快動(dòng)物新陳代謝的速率，溫度越高，昆蟲的發(fā)育速率越快，其交配前期、產(chǎn)卵期與壽命也會(huì)隨之縮短。而當(dāng)溫度的改變過大偏離其適宜區(qū)間時(shí)，昆蟲的繁殖適度就會(huì)受到溫度嚴(yán)重的限制。一方面是溫度對(duì)于親代的影響，昆蟲在提高體內(nèi)hps70蛋白含量獲得耐脅迫能力的同時(shí)，也會(huì)伴隨生殖力降低、壽命縮短等負(fù)面影響；另一方面則是溫度對(duì)于卵的直接作用，崔旭紅等對(duì)b型煙粉虱bemisia tabaci的研究表明，將b型煙粉虱的卵短時(shí)間暴露在高溫下，便會(huì)使其卵孵化率顯著下降
然而，昆蟲對(duì)于環(huán)境溫度的改變也有著其相應(yīng)的對(duì)策，除了提高體內(nèi)耐熱酶系以抵抗不適的溫度變化外，其還可以通過遷飛和滯育等途徑度過不適合其生存的空間和時(shí)間，以獲得的繁殖利益。雖然遷飛和滯育通常意味著昆蟲繁殖適度的降低，但是相較于在不合適的空間或時(shí)間下繁衍后代，遷飛和滯育無(wú)疑是更好的選擇。
昆蟲對(duì)濕度的要求本質(zhì)就是其對(duì)水的需求。昆蟲體型小，儲(chǔ)水能力一般很弱，同時(shí)其相對(duì)表面積大，日常的行為活動(dòng)時(shí)容易損失水分。濕度對(duì)昆蟲繁殖適度的影響本質(zhì)上是對(duì)其體內(nèi)水分平衡的影響，從而調(diào)控其生長(zhǎng)發(fā)育，限制其繁殖行為，表現(xiàn)在多個(gè)具體方面。首先是成蟲生殖能力，濕度的改變可以影響昆蟲卵巢的發(fā)育，限制其生殖潛能。研究表明大黑腮金龜holotrichia oblita產(chǎn)卵的最適土壤含水量范圍為11%~25%，土壤含水量過高會(huì)抑制它產(chǎn)卵，過低則會(huì)限制其卵巢的發(fā)育。濕度還可以與其他環(huán)境因子聯(lián)合作用影響成蟲的產(chǎn)卵。例如在25~35 ℃范圍內(nèi)，埃及伊蚊aedes aegypti其產(chǎn)卵量隨著溫度的增加而降低，其降低的強(qiáng)度則受到濕度影響，在高濕度條件下，溫度的增加對(duì)埃及伊蚊產(chǎn)卵量的影響更為強(qiáng)烈。濕度的變化也會(huì)影響卵的發(fā)育和孵化，稻縱卷葉螟cnaphalocrocis medinalis guenee、黃芪根瘤象甲sitona simillimus、銅綠麗金龜coelophora saucia（mulsant）等昆蟲的研究表明，不合適的濕度條件會(huì)明顯減少其卵的孵化率，顯著延長(zhǎng)其卵的發(fā)育歷期。
光是自然界的主要能量來(lái)源，所有生命體都會(huì)直接或間接的受到光的影響。光對(duì)昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖能力以及呼吸代謝等方面存在著重要影響，其影響程度與光周期、強(qiáng)度和波長(zhǎng)有關(guān)。光周期通過對(duì)昆蟲的交配、產(chǎn)卵、滯育、休眠等行為活動(dòng)的調(diào)節(jié)，而顯著影響昆蟲的繁殖適度。相較于光照培養(yǎng)箱短光照（8 h : 16 h），赤星瓢蟲coelophora saucia在長(zhǎng)光照（14 h : 10 h）條件下雌成蟲產(chǎn)卵前期更短，產(chǎn)卵量和孵化率顯著提高。光周期還是誘導(dǎo)和解除昆蟲滯育的主要環(huán)境因素之一，通常滯育會(huì)給昆蟲的繁殖適度帶來(lái)負(fù)面影響。如滯育明顯降低了豆螟ostrinia scapulalis成蟲的交配成功率、繁殖力以及雌蟲的壽命。光照強(qiáng)度與波長(zhǎng)的改變也會(huì)影響昆蟲繁殖適度。在光照培養(yǎng)箱中異遲眼蕈蚊bradysia difformis在588、1275、1575、2072、3323 lx 5種光照強(qiáng)度下，其壽命及雌蟲的產(chǎn)卵量隨光照強(qiáng)度的增加而下降，588 lx時(shí)，成蟲的壽命及產(chǎn)卵量顯著高于其他光強(qiáng)處理。發(fā)現(xiàn)不同波長(zhǎng)影響棉鈴蟲helicoverpa armigera的明適應(yīng)狀態(tài)、交配及產(chǎn)卵，光照培養(yǎng)箱在夜間給予590、540、505 nm波長(zhǎng)的光照可以保持其明適應(yīng)狀態(tài)，干擾其夜間的活動(dòng)習(xí)性，而夜間給予光波長(zhǎng)為590、505 nm的光照時(shí)，會(huì)顯著減少卵的孵化率。
光照影響昆蟲的繁殖適度，可用于害蟲綜合治理策略的制定。燈誘法等即基于夜間燈光能夠影響夜行性昆蟲的節(jié)律，干擾其取食、產(chǎn)卵、交配等行為活動(dòng)，降低其繁殖適度這一原理。日本在蔬菜田間使用黃燈來(lái)防治夜行性蛾類，取得了顯著防效，并減少了農(nóng)藥在蔬菜栽培過程中的使用量
食物的種類、成分及質(zhì)量影響和改變昆蟲的繁殖適度。食物與昆蟲繁殖適度的關(guān)系在植食性昆蟲的寄主適應(yīng)性研究、經(jīng)濟(jì)昆蟲和生防昆蟲的養(yǎng)殖等方面，已有大量報(bào)道。取食不同寄主植物對(duì)亞洲玉米螟ostrinia furnacalis幼蟲的存活率、發(fā)育歷期和繁殖能力均有顯著影響。其中，蒼耳和酸模葉蓼是室內(nèi)飼養(yǎng)玉米螟的最適宜寄主，取食這兩種寄主時(shí)幼蟲發(fā)育歷期最短，成蟲壽命較長(zhǎng)，幼蟲成活率較高。目前的觀點(diǎn)認(rèn)為這可能是由于昆蟲取食寄主時(shí)營(yíng)養(yǎng)成分以及有害成分的不同。食物質(zhì)量的不同也會(huì)對(duì)繁殖適度造成影響，如chen等在以糖和酵母膏飼養(yǎng)橘小實(shí)蠅bactrocera dorsalis hendel成蟲時(shí)發(fā)現(xiàn)，飼料中酵母的含量會(huì)顯著影響其壽命與產(chǎn)卵量，在不添加酵母膏的情況下，成蟲不能產(chǎn)卵，而當(dāng)酵母膏濃度增加到25% 時(shí)，成蟲的壽命會(huì)顯著縮短。駱丹對(duì)馬尾松毛蟲dendrolimus punctatus的研究表明，取食馬尾松老葉的雌蟲的產(chǎn)卵量顯著高于取食新葉的雌蟲，說明對(duì)于馬尾松毛蟲而言，馬尾松老葉是一種比新葉質(zhì)量更高的食物。
昆蟲寄主適應(yīng)性對(duì)繁殖的影響研究，可以幫助農(nóng)業(yè)工作者更好地預(yù)測(cè)害蟲在田間的發(fā)生趨勢(shì)，從而可以對(duì)害蟲采取針對(duì)性的防治措施。此外，對(duì)其取食不同成分配比食物的研究，還可以幫助研究者找出更合適的飼料配方，降低大規(guī)模養(yǎng)殖昆蟲所需的經(jīng)濟(jì)成本。
昆蟲的密度對(duì)其存活率、食物利用率、防御能力、遷飛行為、昆蟲體色、個(gè)體大小、產(chǎn)卵量等指標(biāo)均有重要的調(diào)控作用，是影響昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育和種群動(dòng)態(tài)規(guī)律的重要因子。在自然界，昆蟲一般通過釋放信息素吸引或趨避同類，以便維持其交配、產(chǎn)卵等各種行為所需的密度。研究表明，幼蟲和成蟲的密度都可以對(duì)昆蟲的繁殖行為產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而改變其繁殖適度。幼蟲密度主要通過食物競(jìng)爭(zhēng)、自相殘殺或是接觸損傷等幾種方式，影響幼蟲的生長(zhǎng)發(fā)育、化蛹，從而影響繁殖適度。在二點(diǎn)委夜蛾athetis lepigone、甜菜夜蛾spodoptera exigua 和草地螟loxostege sticticalis中，過高的密度不僅影響幼蟲發(fā)育歷期和存活率，還會(huì)顯著影響成蟲的體重及其產(chǎn)卵量和壽命，降低種群增長(zhǎng)率。成蟲密度除了通過限制空間和食物的方式外，還可以通過影響昆蟲的交配行為來(lái)改變昆蟲的繁殖適度。不同飼養(yǎng)密度對(duì)井上蛀果斑螟assara inouei的繁殖適度有顯著影響，其成蟲只有在特定的飼養(yǎng)密度下才有最大的壽命與繁殖力，飼養(yǎng)密度過高或過低都顯著降低成蟲的繁殖力，該密度下，成蟲既不會(huì)過于擁擠、相互干擾，又有利于雌雄蟲交配