【doc】黑缘红瓢虫对朝鲜球坚蚧捕食作用的研究

【doc】黑缘红瓢虫对朝鲜球坚蚧捕食作用的研究 黑缘红瓢虫对朝鲜球坚蚧捕食作用的研究 安徽农业大学,2002,29(3):237,240 JournalofAnhuiAgriculturalUniversity 黑缘红瓢虫对朝鲜球坚蚧捕食作用的研究 黄保宏,王波,旷斌 (安徽技术师范学院农学系,凤阳233100) 摘要:研究黑缘红瓢虫对朝鲜球坚蚧捕食的功能反应,干扰作用及空间异质性.结果表明,其各龄幼虫 和成虫功能反应均属于Holing?型,拟合程度较好.黑缘红瓢虫成虫存在着种内干扰,其捕食率随着自身密度 的增加而降低.空间异质性对黑缘红瓢虫捕食作用有很大的影响,捕食者在捕食过程中,纸片数越多,即环境 阻力越大,捕食作用率越低. 关键词:黑缘红瓢虫;朝鲜球坚蚧;功能反应;干扰作用;空间异质性;捕食作用 中图分类号:$476.2文献标识码:A文章编号:1000—2197(2002)03—0237—04 黑缘红瓢虫(ChilocorusrubidusHope)在国内分布很广,特别是梅树害虫朝鲜球坚蚧(Didesmococcus koreauusBorehs)的重要捕食性天敌之一.但关于黑缘红瓢虫的报道甚少且为描述性的研究L1].为了更 好地利用和保护黑缘红瓢虫,在室内对黑缘红瓢虫各虫态捕食朝鲜球坚蚧的功能反应以及干扰作用和空 间异质性对捕食作用的影响进行初步定量研究,以期为朝鲜球坚蚧的生物控制和天敌保护及利用提供理 论依据,现将结果报道如下. l和方法 1.1试验虫源与器具 2000年3月份从安徽技术师范学院梅园内采集黑缘红瓢虫成虫在室内饲养.试验 前选取孵化及羽化 时间,虫体大小一致的黑缘红瓢虫作为供试天敌昆虫.同时采集朝鲜球坚蚧作为供试猎物. 实验所用器具是:培养皿(直径为15cm,高度为2.5cm,内置不同张数,波状折叠的面积为1cm ×10cm的白纸作为障碍物);RXZ智能人工气候箱,温度为25,26C,空气相对湿度7O,8O.在 各试验中,培养皿均放置于其箱中进行. 1.2功能反应L3叫 试验在培养皿中进行.黑缘红瓢虫1龄,2龄,3龄,4龄幼虫和成虫均设置5个处理,3次重复.猎 物密度均设置为2,4,6,8,10头/皿.试验前将捕食者饱食后禁食24h处理,每一猎物密度处理放置 黑缘红瓢虫1头,24h后检查统计被捕食的新鲜的朝鲜球坚蚧(固定在4,5cm的2,3年生梅树枝条 上)的数量,并补充朝鲜球坚蚧至相应的猎物密度. 1.3干扰作用L6~1 试验在培养皿中进行,黑缘红瓢虫成虫设置1,2,3,4头/皿4个处理,3次重复,饱食后禁食48 h,以8头/皿置入朝鲜球坚蚧,24h后记录剩余朝鲜球坚蚧的数量,统计被捕食的朝鲜球坚蚧的数量,试 验结果用Hasse?方程E—Q?P一进行拟合,式中E为捕食效率,P为捕食者密度,Q为搜索常数,m为 干扰常数. 1.4空间异质性对捕食作用的影响[1叫 在盛有5O头朝鲜球坚蚧的442cm.容积的培养皿(即直径为15cm,高为2.5cm)中,分别波状折 收稿日期:2001—11—15 基金项目:安徽省教育厅自然科学基金(2002kj073)资助项目. 作者简介:黄保宏(1968一),男,讲师. 238安徽农业大学 叠放入0,1,2,3张1C1TI×10C1TI的白纸片作为空间异质性的不同处理,每个培养 皿中均放入1头供试 的黑缘红瓢虫,饱食24h处理,24h后检查被捕食的朝鲜球坚蚧数量,并补充朝鲜球 坚蚧至猎物相应密 度,3次重复. 2结果与分析 2.1功能反应 由黑缘红瓢虫各龄幼虫和成虫对朝鲜球坚蚧的捕食量情况,计算黑缘红瓢虫各龄 幼虫和成虫在不同 的猎物密度下的平均捕食量,见表1. 表1不同猎物密度下黑缘红瓢虫日平均捕食量 Table1ThedailymeanpredationamountofChilocorusrubidusHopeindifferentDidesmoco ccuskoreauusBorchsS densities 猎物黑缘红瓢虫虫龄猎物密度/头 24 O.78 1.2O 1.50 1.24 1.32 1.O3 1.76 2.23 2.43 1.13 1.93 2.87 3.63 3.65 1.27 2.47 4.O5 4.67 5.23 1.44 2.67 4.78 5.O2 5.62 从表1中可以看出,黑缘红瓢虫各龄幼虫和成虫在不同猎物密度下,其捕食也迅速增大,但当朝鲜 球坚蚧密度增大至一定值时,捕食量增大速度趋于缓慢,呈现一种负加速曲线型,故可用Holling?圆盘 方程拟合,其模拟方程为:Na—atNT/(1+Tha?),式中?为猎物初始密度,Na为被捕食猎物数量,丁 为捕食者可利用发现猎物的时间(设为24h,故T一1),a为瞬时攻击率,丁^为处置时间(即捕食一头 猎物所用的时间). 据回归分析,当朝鲜球坚蚧数量上限?趋于无穷大,1/?趋于0时,Na即为最大捕食量上限,可分 别计算出黑缘红瓢虫各龄幼虫和成虫的功能反应参数及其数学模型,见表2. 表2黑缘红瓢虫捕食朝鲜球坚蚧的功能反应参数及其数学模型 Table2ParametersoffuntionreactionsandmathermaticalmodelsofChilocorusrubidustoDi "" desmococc"skore口 功能反应参数a和丁^充分反映了捕食者和猎物之间的结构关系,是判断捕食者对 猎物的控制作用 大小的方法之一.但是,捕食者对猎物的搜寻过程和处置时间相辅相成的,所以采用a/Th来衡量捕食者 对某种猎物的控制作用大小,具有综合功能反应为一体的优点.因此,天敌对害虫的作用效应以a和丁^ 以及a/Th为基础,进行综合. 由表2可以看出,参数a和丁^是随着黑缘红瓢虫龄期的变化而变化的.黑缘红瓢虫一龄幼虫对朝 鲜球坚蚧的瞬时攻击率较小,三至四龄幼虫及成虫阶段时处理时间差异不明显,这说明一至二龄幼虫对 朝鲜球坚蚧的捕食能力较弱.n/7'h值和日最大捕食量的变化可以看出,三至四龄幼虫及成虫对朝鲜球坚 蚧的控制作用明显大于其它龄期.其中二龄期的a值偏高,可能原因是初孵化幼虫活动能力较弱,二龄 幼虫活动能力急剧增强,急需补充营养,再加上黑缘红瓢虫喜产卵于朝鲜球坚蚧附近,便于攻击猎物. 将a,丁^,丁代入Holling?方程,得到描述各组功能反应的数学模型方程,并对方程进行xz测验,其 结果均小于X5.说明拟合程度较好. 2.2寻找效应的估计 Holling(1959)认为寻找效应必须依赖于寄主的种群密度,寻找效应()与寄主密度(?f)的关系是: 虫虫虫虫 幼幼幼幼虫 龄龄龄龄成 一二三四 蚧 坚 球 鲜 朝 29卷3期黄保宏等黑缘红瓢虫对朝鲜球坚蚧捕食作用的研究 S—a,/(1+a?丁^??)[,3.据此得出,黑缘红瓢虫各虫态寻找效应与朝鲜球坚蚧密度 的关系(表 3).效应则有随龄期增加的趋势,以四龄幼虫的寻找效应最高.成虫的寻找效应也较 高.故黑缘红瓢虫 对朝鲜球坚蚧的捕食主要以四龄幼虫和成虫为主. 表3黑缘红瓢虫各虫态寻找效应与朝鲜球坚蚧密度的关系 Table3ThecorrelationbetweentheseekingeffectofChilocorusrubidusHopesatdifferentpe riodsandDidesmococcus koreauusBorchsSdensities 表4黑缘红瓢虫自身密度对捕食朝鲜球坚蚧的干扰作用 Table4TheinterferencereactionofChilocorusrubidusHopeSdensitytODidesmoccoccusk oreauusBorehs 2.3干扰作用 本试验结果表明,黑缘红瓢虫成虫对朝鲜球坚蚧 的捕食,在所给猎物密度条件下,是随自身密度的增 加而降低的(见表4,图1),先根据E—Na/N?P求 得捕食作用率,式中Na为捕食朝鲜球坚蚧头数,?为 供试朝鲜球坚蚧头数,P为黑缘红瓢虫头数.因为在 Holling?型反应中,捕食作用率E不再是常数, Hassell(1969)和Varly对此提出了模型E—QP,, 其中E是捕食率,Q是搜索常数,P是捕食者密度, 是干扰常数[6.据此可得数学方程:E一 0.5505P一.. 将实测值与理论值比较,误差值为一0.30,0.45, 经卡方检验,X一0.1122<X5.误差不显着. 2.4空间异质性对捕食作用的影响 芝 瓣 妞 辗 黑缘红瓢虫数量/头 图1黑缘红瓢虫干扰作用曲线 Figure1ThegraphoftheChilocorusrubidusHopeS interferencereaction 将不同处理的黑缘红瓢虫成虫的捕食作用结果列于表5.将表中纸片数()与捕食作用率()之间进 行数学分析得出,与间相关系数一0.9978,查相关系数表df=2时,r0..一0.950,r0..一0.990,求得 的相关系数r大于r0..且为负相关,表明纸片数量越多捕食作用率越低,也说明空间异质性越复杂捕食 作用率越低. 表5黑缘红瓢虫对朝鲜球坚蚧捕食作用 Table5ThepredationofChilocorusrubidusHopetoDidesmococcuskoreauusBorchs 240安徽农业大学2002年 3小结与讨论 黑缘红瓢虫各虫态对朝鲜球坚蚧的捕食功能反应均可用Holling?模型拟合,经x测验,表明模拟后 的方程可用来描述黑缘红瓢虫各龄幼虫和成虫的捕食功能反应情况.由此可见,黑缘红瓢虫对朝鲜球坚 蚧的控制潜力是相当大的. 黑缘红瓢虫成虫种内干扰对捕食过程产生了重要影响.由于种内之间的捕食竞争,竞争出现了相互 干扰的现象,而使每个捕食天敌寻找效应降低,捕食天敌虫口密度大时,捕食效率 降低.但是对其各龄 幼虫种内干扰有待进一步研究. 由上面的分析可知,空间异质性对捕食者的功能反应有很大的影响.本试验在相同的温度,湿度,空 间条件下,黑缘红瓢虫的成虫在捕食朝鲜球坚蚧的过程中,波状折叠白片越多,环境阻力越大,捕食作 用率越低,而对幼虫空间异质性的有待进行研究.若把波折白纸片换成梅树枝条,是否有可能梅树枝条 中的一些化学物质作用,诱使朝鲜坚蚧逃避捕食,增加了空间异质性的复杂性,有待进一步研究. 本试验只研究了在相同温度,湿度,空间条件下的黑缘红瓢虫对朝鲜球坚蚧的功能反应,种内干扰 和空间异质性,而没有涉及到在不同温度,湿度,空间下的种内干扰,种问干扰以及简单空间和复杂空 间对捕食过程产生的影响,今后应进一步研究探讨. 致谢:本文承蒙邹运鼎研究员指导. 参考文献: [1]章士美.农林主要害虫的生物学及地理分布[M].江西:江西人民出版社,1973.642,625 [2]曹子刚,董桂芝.桃,李,杏,樱桃主要病虫害及其防治[M1.北京:中国林业出版社,1998.58,59 [3]金开正.Holling圆盘方程拟合的一种新方法I-J].昆虫天敌,1994,16(4):183,184 [4]王进忠,王熠,孙淑玲.七星瓢虫对刺槐蚜和绣线菊蚜的功能反应I]1.北京农学院,1999,14(1):13,23 [5]章炳旺,邹运鼎.龟纹瓢虫成虫对麦蚜捕食作用的研究I]1.昆虫知识,1990,27(5):277--279 [6]徐汝梅.昆虫种群生态学[M].北京:北京师范大学出版社,1987 [7]邹运鼎,王弘法.农林昆虫生态学i-M1.合肥:安徽科学技术出版社,1989.286,287 [8]丁岩钦.昆虫种群生态学原理与应用i-M1.北京:科学出版社,1980 [9]邬祥光.昆虫生态学的常用数学分析方法(修订版)i-M1.北京:农业出版社,1985 [101TRE?奈思伍德.生态学研究方法一适用于昆虫种群的研究i-M1.北京:科学出版社,1 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onpredation.Inthecourseofpredation,thepredationrateofpredatorwashigherastheenvironmental obstructiongetstronger. Keywords:ChilocorusrubidusHope;DidesmococcuskoreauusBorchs;functionalreaction;mutual interference;spaceheterogeneity;predation