榆紫葉甲赤眼蜂寄生功能反應(yīng)對(duì)梯度恒溫的響應(yīng)

陳鵬 王鳳珍 李春成 王秀梅 阮長(zhǎng)春

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)春，130118) (大安市林業(yè)局) (和龍市林業(yè)局) (吉林農(nóng)業(yè)大學(xué))

責(zé)任編輯:程 紅。

榆紫葉甲(Ambrostoma quadriimopressum)屬鞘翅目(Coleoptera)葉甲科(Chrysomelidae)，其食性專一，主要危害家榆(Ulmus pumila)、黃榆(U．macrocarpa)和春榆(U．japonica)，取食榆樹芽苞和葉片，常將葉片吃光，連年為害，使樹勢(shì)衰弱并引起其他病蟲危害［1－2］，其單雌年產(chǎn)卵量可達(dá)8 000粒，一旦暴發(fā)對(duì)榆樹林具有毀滅性的危害［3］。榆紫葉甲赤眼蜂(Asynacta ambrostomae)，屬膜翅目(Hymenoptera)赤眼蜂科(Trichogrammatidae)異赤眼蜂屬(Asynacta)，是榆紫葉甲卵的專性寄生蜂［4］。已有研究表明，該蜂具備優(yōu)良寄生蜂的特性。雌蜂選擇榆紫葉甲卵作為寄主，具有寄生?；詮?qiáng)、繁殖能力高、雌性比例大等特點(diǎn)［5］;對(duì)目標(biāo)害蟲的控制力強(qiáng);其發(fā)育歷期短、世代多、有利于種群數(shù)量的積累。

寄生蜂的功能反應(yīng)是衡量寄生蜂寄生能力的重要指標(biāo)之一，是評(píng)價(jià)寄生蜂對(duì)害蟲的控制作用的重要依據(jù)［6］，其結(jié)果能反應(yīng)出捕食者(寄生者)的控害潛能，但氣溫的變化會(huì)影響到其攻擊能力。因此，明確溫度與寄生密度對(duì)榆紫葉甲赤眼蜂寄生能力的影響，將為該蜂的田間釋放提供理論參考。本研究通過在梯度恒溫條件下對(duì)功能反應(yīng)模型進(jìn)行擬合，以期得到榆紫葉甲赤眼蜂在不同獵物密度下寄生榆紫葉甲卵的效能、相應(yīng)的參數(shù)及溫度變化對(duì)其寄生功能反應(yīng)的影響，為評(píng)價(jià)榆紫葉甲赤眼蜂對(duì)榆紫葉甲卵的控制作用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 供試蟲源

將采自吉林省向海自然保護(hù)區(qū)榆樹天然林內(nèi)的榆紫葉甲赤眼蜂寄生卵帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行發(fā)育，羽化擴(kuò)繁獲得榆紫葉甲赤眼蜂，作為供試蟲源。將從吉林省向海自然保護(hù)區(qū)榆樹上采集的榆紫葉甲成蟲帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行人工飼喂，待其產(chǎn)卵收集新鮮卵塊，待用。

1．2 不同溫度下榆紫葉甲赤眼蜂對(duì)寄主卵密度的功能反應(yīng)

試驗(yàn)共設(shè)14、18、22、26、30℃5個(gè)溫度處理，每個(gè)溫度處理提供榆紫葉甲卵粒數(shù)分別為10、20、40、60、80粒。具體方法:將新鮮榆紫葉甲卵置于指形管(直徑2 cm，高10 cm)中，再接入新羽化的一對(duì)榆紫葉甲赤眼蜂(♀∶♂=1∶1)，并提供20%蜂蜜水補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，24 h后移除赤眼蜂，將卵置于試驗(yàn)條件下發(fā)育，待卵粒變黑統(tǒng)計(jì)寄生率。各溫度下每個(gè)寄主密度重復(fù)13次，所有處理均在全光照、相對(duì)濕度(65±5)%的恒溫箱(Panasonic MLR－352－PC，日本松下健康醫(yī)療器械株式會(huì)社)內(nèi)進(jìn)行。

1．3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)［7］及Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 溫度和寄主密度對(duì)榆紫葉甲赤眼蜂寄生能力的影響

在5種恒溫條件下，榆紫葉甲赤眼蜂對(duì)寄主卵的寄生情況如表1所示。由表1可以看出:在同一寄主卵密度不同溫度條件下，榆紫葉甲赤眼蜂的寄生能力表現(xiàn)為隨溫度的升高而增加;在同一溫度不同寄主卵密度條件下，隨著寄主卵密度的增加被寄生的卵粒數(shù)也隨之增加。經(jīng)過方差分析，相同寄主密度條件下不同溫度處理中，10粒和20粒密度內(nèi)表現(xiàn)差異不顯著，而40、60、80粒密度內(nèi)表現(xiàn)差異極顯著(p≤0．01)。

2．2 不同溫度條件下榆紫葉甲赤眼蜂的寄生功能反應(yīng)模型擬合

經(jīng)建立不同溫度下榆紫葉甲赤眼蜂寄生榆紫葉甲卵數(shù)量的模型，得出在試驗(yàn)溫度下的寄生功能模型屬于Holling－Ⅱ型反應(yīng)，可以用Holling－Ⅱ型模型擬合，其公式為:Na=(a×T×N0)/(1+a×Th×N0)。式中:N0為寄主密度，Na為被寄生寄主數(shù)量，T為用于搜尋的總時(shí)間(T=1 d)，a為瞬間攻擊率，Th為處置時(shí)間［8］。榆紫葉甲赤眼蜂對(duì)榆紫葉甲卵的寄生數(shù)均隨著寄主密度的增加而增加，當(dāng)寄主密度達(dá)到一定量后，其寄生量增長(zhǎng)速度變慢。

表1 榆紫葉甲赤眼蜂在不同溫度、不同寄主密度條件下對(duì)寄主卵的寄生情況

圖1 不同溫度下榆紫葉甲赤眼蜂對(duì)不同榆紫葉甲卵密度的功能反應(yīng)曲線

2．3 梯度恒溫對(duì)榆紫葉甲赤眼蜂寄生功能反應(yīng)的影響

根據(jù)Holling－Ⅱ圓盤方程擬合，得到不同溫度下榆紫葉甲赤眼蜂對(duì)不同榆紫葉甲卵密度的功能反應(yīng)方程及其參數(shù)，結(jié)果見表2和表3。由表2可以看出，不同溫度下榆紫葉甲赤眼蜂寄生功能反應(yīng)擬合方程與圓盤方程模型擬合得很好，R2均在0．98以上，達(dá)到極顯著水平;Th隨著溫度的增加而變小，30℃時(shí)該蜂的處置時(shí)間最短。由表3可知，隨溫度增加該蜂理論最大寄生率(Na，max)增加，14℃時(shí)Na，max為55．88粒，當(dāng)溫度升高至30℃時(shí)Na，max為117．48粒;隨著溫度梯度的遞增，寄生數(shù)逐步增加了19．20%、13．36%、12．87%、37．84%，以26～30℃增加的比例最大;當(dāng)溫度從14℃增加到30℃時(shí)，各梯度條件下分別增加到119．20%、135．12%、135．12%、152．51%、210．22%。表明:30℃時(shí)，其寄生量是14℃的兩倍多。

表2 不同溫度下榆紫葉甲赤眼蜂功能反應(yīng)的參數(shù)估計(jì)值

表3 不同溫度下榆紫葉甲赤眼蜂功能反應(yīng)模型及最大取食量

3 結(jié)論與討論

Solomon［8］首次提出功能反應(yīng)是研究天敵對(duì)其獵物作用能力大小的經(jīng)典方法，功能反應(yīng)系數(shù)是評(píng)價(jià)天敵對(duì)害蟲捕食或寄生能力的重要指標(biāo)之一，能較為準(zhǔn)確地反映天敵昆蟲的搜尋能力，從而為評(píng)價(jià)一種天敵對(duì)害蟲的控制作用提供重要依據(jù)［9］。國(guó)內(nèi)外未見關(guān)于榆紫葉甲赤眼蜂寄生功能反應(yīng)的報(bào)道。

本研究通過對(duì)榆紫葉甲赤眼蜂寄生功能反應(yīng)對(duì)梯度恒溫的響應(yīng)的研究，明確了試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)榆紫葉甲赤眼蜂寄生榆紫葉甲卵功能反應(yīng)符合Holling－Ⅱ模型，且溫度對(duì)榆紫葉甲赤眼蜂的寄生功能反應(yīng)有著顯著的影響。在試驗(yàn)溫度條件下，Na，max隨溫度升高增加顯著，與14℃相比，30℃理論最大寄生數(shù)(Na，max)累計(jì)增長(zhǎng)比例增加到了210%。同時(shí)，榆紫葉甲赤眼蜂具有較強(qiáng)的繁殖能力，以30℃為例，其Na，max可以達(dá)到117．48粒，而黃壽山等［10］研究認(rèn)為玉米螟赤眼蜂在溫度為30℃、寄主密度為200粒條件下Na，max為27粒。兩種同科赤眼蜂間繁殖力差距巨大的原因可能與赤眼蜂個(gè)體大小差異有關(guān)，榆紫葉甲赤眼蜂個(gè)體為1．0 mm，而玉米螟赤眼蜂個(gè)體僅為0．6 mm。

昆蟲在完成其生命活動(dòng)過程中，環(huán)境因素如溫度、濕度以及使用農(nóng)藥等不僅影響昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖，也影響昆蟲的覓食行為，甚至改變天敵對(duì)獵物的功能反應(yīng)的類型［11］。本試驗(yàn)是在室內(nèi)條件下采用試管法進(jìn)行的，這使赤眼蜂搜索寄主相對(duì)容易。在自然條件下，赤眼蜂與榆紫葉甲卵之間的關(guān)系是否與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果相吻合，榆紫葉甲赤眼蜂自身密度干擾反應(yīng)、數(shù)值反應(yīng)及空間異質(zhì)性等相關(guān)內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。

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