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第29卷第4期 昆 虫 天 敌 V01.29 No.4 2007年12月 NATURAL ENEMIES OF INSECTS Dec.2007 文章编号:1001—6155(2007)04—0149—06 蝎敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能研究 陈静-,一,张建萍 ,张建华 ,田永浩 ,徐志超3 李广伟 (1.兵团绿洲生态农业重点实验室,石河子832003;2.兵团农七师123团,奎屯 833200;3.兵团农七师125团,奎屯833200) 摘 要:在室内研究了捕食性天敌蝎敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能反应。结果表明,蝎敌 对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能符合Holling II模型,日最大捕食量为20.4头双斑长跗萤叶甲成 虫,捕食一头双斑长跗萤叶甲成虫需要2.94min,功能系数为0.5169;蝎敌成虫个体间相互干扰对 捕食效应的影响可以用E=0.4046* 模拟;蝎敌若虫对自身密度的功能反应可以用A=0.3034p 模拟。经卡方检验,其理论值与实测值无统计学差异。 关键词:蝎敌;双斑长跗萤叶甲;生物学特性;捕食;功能反应 中图分类号:¥435.62 文献标识码:A 双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica(Motschulsky)属于叶甲科Chrysomelidae 萤叶甲亚科Galerucinae长跗萤叶甲属Monolepta Chevrolat,主要分布于我国的黑龙江、 吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西、浙江、湖北、湖南、四川、贵州;俄罗斯(西伯 利亚)、朝鲜、日本、印度、越南、菲律宾、印度尼西亚、新加坡…。1998年在北 疆棉田首次发现双斑长跗萤叶甲危害棉花,种群数量迅速增长。2001年在农七师发 现双斑长跗萤叶甲开始点片危害棉花,至2004年危害面积达20~30万亩,占全师棉 花种植面积的1/4;2002年双斑长跗萤叶甲在农八师发现为害,至2005年危害面积 达28万亩,现已上升为棉区的主要害虫之一[2_3]。目前在棉田有关该害虫的天 敌尚未见报道。 蝎敌Arma chinensis(Fallou)隶属于半翅目Hemiptera蝽科Pentatomidae益蝽亚科 Asopinae,是一种重要的捕食性天敌。蝎敌的若虫和成虫不仅能捕食多种鳞翅目幼虫 和鞘翅目幼 而且近日还发现能捕食棉田新害虫双斑长跗萤叶甲成虫。为了更好地 开发利用蝎敌,本文就蝎敌对双斑长跗萤叶甲的捕食作用进行了研究。 收稿时间:2007—05—09 基金项目:兵团博士基金资助项目(05JJ01);兵团农业局专项基金(200503);石河子大学博士基金 (5006——822016) 作者简介:陈静(1979一),女,硕士研究生,E—mail:baxtxiao@sina.corn }通讯作者:E—mail:zhangip9507@yahoo.com.cn 维普资讯 http://www.cqvip.com
15O 昆 虫 天敌 第29卷 1材料与方法 1.1试虫 蝎敌成虫和双斑长跗萤叶甲成虫均采自农七师125团棉田。室内以双斑长跗 萤叶甲成虫饲养蝎敌。获得其卵和若虫。 1.2蝴敌对双斑长跗萤叶甲的功能反应 将室内饲养的第一代蝎敌的成虫饱食1 d,再饥饿1 d后进行功能反应的测定,以 消除不同的饥饿状态。捕食功能反应测定在直径为5 cm、高为15 cm广口瓶内进行, 置于温度为25±0.5 ̄C、相对湿度RH为80±5%、光照周期为L:D=16 h:8 h条件下 培养。 1.2.1 双斑长跗萤叶甲密度对蝴敌成虫捕食功能的影响 设双斑长跗萤叶甲的成虫密度5、1O、15、2O、25头/瓶共5个处理。每个处理引 入1头蝎敌成虫。每个处理重复3次,测定蝎敌成虫日捕食量。 1.2.2相互干扰对蝴敌成虫捕食效应的影响 设蝎敌成虫密度分别为1、2、3、4、5头/瓶共5个处理,依次对应的双斑长跗萤 叶甲猎物量分别为1O、2O、3O、4O、5O头/瓶,即1头蝎敌成虫对应1O头猎物、2头 蝎敌成虫对应2O头猎物。依次类推。每个处理重复3次,记录蝎敌成虫日捕食量。 1.2.3蝎敌若虫不同密度对其功能反应的影响 设蝎敌若虫密度分别为1头、2头、3头、4头、5头/瓶共5个处理,每个处理均 引入2O头双斑长跗萤叶甲密度,每个处理重复3次,记录蝎敌若虫日捕食量。 1.3统计方法 1.3.1 Holling圆盘方程[ ]: Na:aTNt/(1+mNt) Na一猎物被捕食量。T一处理时间,a一天敌瞬间攻击率,rI'h一有效寻找时间, Nt一为t时间内猎物头数,设T=I试验数据,求出圆盘方程中有关参数a和Th。将圆 盘方程变换:l/Na:1/(a×TNt)+rI'h/T,令式中1/aT:A,Th/T:B,则1/NA: A/Nt+B,当Nt趋于无穷大时,1/Nt趋于零时,Na(max):1/B。A,B用最小二乘 法求出。 1.3.2 Hassellt71等在1969年提出捕食率与捕食者密度之间的关系为: E m-QP一 Q为寻找系数,m为干扰参数,P为捕食者密度。 2 结果与分析 2.1 双斑长跗萤叶甲密度对捕食功能的影响 在蝎敌密度相同,不同双斑长跗萤叶甲成虫密度条件下,蝎敌成虫的捕食量随双 斑长跗萤叶甲密度的增加而增加,但当双斑长跗萤叶甲密度增加到一定限度后,蝎敌 的捕食量增加缓慢(表1)。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第4期 陈静等:蝎敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能研究 151 从图1可知.该曲线符合Holling 1I型反应,由此求出蝎敌成虫一昼夜捕食上限为 20.4头。捕食一头双斑长跗萤叶甲成虫需要2.94 rain,功能系数为0.5169。其成虫模 拟圆盘方程如下:1/Na=1.93447 ̄1/N+0.048919(r=0.9835),经卡方检验, 05= 7.81>0.011205,误差较小,说明该理论模型能够反应蝎敌成虫在不同猎物密度下的捕 食量的变化规律。 一 噩Il 缸 辖 霜 斟_ 猎物密度(头,瓶) 图1 蝎敌成虫对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能反应曲线 2.2相互干扰对蝎敌成虫捕食效应的影响 蝎敌成虫密度和双斑长跗萤叶甲密度比为1:10的条件下,随蝎敌自身密度的增大, 捕食总量增大,但由于密度增大,增加了个体间的相互干扰,使单头蝎敌的捕食率下降 (表2)。将蝎敌密度和捕食率做散点图(图2)。由Hassell方程求得E=0.4046"P。n。 , XZo.晒=7.81>0.177,误差较小,说明用该模型能较好的描述相互干扰对蝎敌成虫的功能 表2不同蝎敌密度对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食情况 维普资讯 http://www.cqvip.com
l52 昆 虫 天 敌 第29卷 胯铒耀 0 4 0 3 0 2 0 1 捕食者密度(头/瓶) 图2蝎敌密度(P)与捕食率(E)的关系 反应情况。由图2捕食率与蝴敌密度的关系可知,捕食率总体上是随着捕食者密度增加 而下降。由于试虫数较少,导致蝴敌密度与双斑长跗萤叶甲密度之比为3:30的结果的 实际观察值与理论值差异较大,其余各比例的实际捕食率和理论捕食率相差不远。 2.3蝴敌若虫不同密度的功能反应 在相同双斑长跗萤叶甲成虫密度(20头)条件下,随着蝴敌若虫密度的增加,个 体问相互干扰增加,使单个捕食者对猎物捕食量逐渐减少,捕食率下降(表3)。将蝴 敌密度和捕食率做散点图(图3)。Hassell方程求得方程为E=0.3034p 研,经卡方检 表3蝎敌若虫自身密度对捕食功能的影响 o.35 。 o.3 —◆‘。理论捕食率 |卜_实际捕食率 o.25 瓣 缸 o.2 o.t 5 蜒 o.1 j—— j,————.——J——————— i———。—,,———J o.o5 l 2 3 5 捕食者密度(头/瓶) 图3竭敌若虫密度与捕食率的关系 维普资讯 http://www.cqvip.com
第4期 陈静等:蝎敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能研究 153 验( =7.81>0.04633),误差不显著,理论值与实测值很接近,说明用该模型能较 好的描述蝎敌若虫对自身密度的功能反应情况。由图3捕食密度和捕食率的关系可以 看出在生存空间和猎物密度不变的情况下,蝎敌若虫随自身密度增加而捕食率下降。 3小结与讨论 功能反应结果表明,蝎敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能符合HollingII模型, 捕食量随猎物密度的增加而增大。当猎物密度达到一定程度时,捕食量增加缓慢;随 着蝎敌数量的增加,个体间易相互干扰,使捕食率明显降低。在猎物密度固定的情况 下.随着蝎敌若虫密度的增加,个体间相互干扰增加,捕食率下降。这说明在评价蝎 敌对双斑长跗萤叶甲成虫的控制作用时,不能光从蝎敌的数量和独自的捕食量来衡量, 必须考虑蝎敌的密度和猎物密度。本研究中的功能反应试验,天敌与猎物均处于一个 简单的封闭系统内,棉田中还存在着其它多种猎物和多变的复杂因素,捕食者本身也 存在着种间干扰,故其生存条件与自然环境存在较大差异,所以试验结果与自然条件 下的捕食量有一定差异,田间的功能反应和干扰反应有待于进一步研究。 蝎敌是山楂粉蝶Aporid crataegi和刺蛾等蝶蛾类幼虫及杨赤叶甲Chrysomela populi Linnaeus[83和榆蓝叶甲Pyrrhalta aenescens 的天敌。本文首次报道了蝎敌是棉田新害虫双 斑长跗萤叶甲的天敌,如能采取增加蝎敌越冬场所;人_丁收集成虫,室内越冬;人工 饲养繁殖,定期释放等方法,从而达到抑制害虫的作用,将对棉花害虫的综合防治起 到重要的作用。 致谢:承中国农业大学昆虫系彩万志教授鉴定蝎敌学名,谨此表示感谢! 参考文献: [1]虞佩玉,王书永,杨星科.中国经济昆虫志[M].科学出版社,1996,169. [2]张建华,张建萍,王佩玲等.棉花害虫新动态及其防治对策[J].中国棉花,2005,32(7):4-6. [3]王少山,贺福德,冯志超等.警惕“新害虫”对棉花的为害[J].中国棉花,2004,31(6): 34-35. [4]中国科学院动物研究所,浙江农业大学等编.天敌昆虫图册[M].北京:科学出社,1978,237. [5]中国科学院中国动物志编辑委员会主编.中国经济昆虫志:半翅目(一) [M].北京:科学出版 社.1985.67. [6 1 Holling CS.A model of the functional response of a predator to prey density involving the hunger effect [J].Can.Ent.,1959,9l:385—398. [7]Hassell MP,Varley GC.New inductive population model for insect parasites and its bearing on biological control[J].Nature,1969,223:l 133一l 137. [8]李勤忠,张互朵,朱保志等.首次发现杨赤叶甲的两种天敌[J].中国林业,1998,(4):42. [9]姜秀华,王金红,李振刚.蝎敌生物学特性及其捕食量的试验研究[J].河北林业科技,2003,(3): 7-8 维普资讯 http://www.cqvip.com 154 昆 虫 天 敌 第29卷 Study on functional response of Arma chinensis to the adul ̄of Monolepta hieroglyphica CHEN Jing ,ZHANG Jian—ping ,ZHANG Jian—hua ,TIAN Yong—hao , XU Zhi—Chao ,LI Guang—wei (1.Key Laboratory of Oasis Ecology Agnculture of Xinjiang Bingtuan,Shihezi City 832003,China; 2.No.123 of Agriculture Division No.7 of Xinjiang Bintuan,Kuitun City 833200,China; 3.No.125 of Agriculture Division No.7 of Xinjiang Bintuan,Kuitun City 833200,China) Abstract:In laboratory.we studied the functional response of A丌n口chinensis to the adult of Monolepta hieroglyphica.The results showed that the functional response of the predator to the prey was fit for HollinglI mode1.The highest daily biggest predational number was 20.4 head of the adults of M.hieroglyphica.It took 2 194 minutes to eat an adults of M. hieroglyphica,functional coeficifent was O.5 169;The relationship between predation efficiency and individual interference could be fit for Hassell and Varley model E=0.4046"P一039l :The functional response of the nymph of A.chinensis to the density of itself could be fit for Hassell and Varley model E=0.3034p一∞聊.The X test showed that the theoretical expectation fit the observed value. Key words:A rma chinensis(Fallou);Monolepta hieroglyphica(Motschulsky);biological characteristics;prey;functional response