溫度對多異瓢蟲成蟲捕食功能的影響

孔曉霞，蒙冰冰，郭鵬飛，王佩玲

(新疆綠洲農業(yè)病蟲害治理與植保資源利用自治區(qū)高校重點實驗室/石河子大學農學院，新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意義】棉蚜(AphisgossypiiGlover)隸屬于半翅目蚜科，是新疆棉田的三大害蟲之一。棉蚜在棉花幼苗期至現(xiàn)蕾期階段發(fā)生最普遍且最為嚴重[1]。多異瓢蟲[Adoniavariegata(Goeze)]屬鞘翅目瓢甲科，是多種農作物上蚜蟲的天敵[2]。它不僅分布廣泛、發(fā)生量大，而且適應性極強，對棉蚜的控制非常有效[3]。多異瓢蟲的高捕食率和在極端溫度下正常生長的特性使它在生物防治中效果顯著，但不同溫度條件下的控制作用尚不清楚。研究溫度變化對多異瓢蟲成蟲捕食功能的影響，不同溫度下多異瓢蟲對棉蚜的控制能力有實際意義?！厩叭搜芯窟M展】目前多異瓢蟲在國內的研究較多，其中關于多異瓢蟲的生物學特性的研究，在20世紀60、70年代就有報道。在多異瓢蟲捕食功能方面，涉及到多異瓢蟲對多種蚜蟲的捕食作用，馮宏祖[4]等研究了多異瓢蟲捕食棉蚜的種群消長規(guī)律和捕食功能，陳川等[5]通過在實驗室內研究測定了多異瓢蟲成蟲、4齡幼蟲對蘋果繡線菊蚜的捕食作用?！颈狙芯壳腥朦c】之前雖有大量多異瓢蟲對棉蚜捕食作用研究[6-7]，但由于該蟲發(fā)生時間早，持續(xù)時間最長，其在不同溫度條件下的控蚜能力并不相同。研究溫度變化對多異瓢蟲成蟲捕食棉蚜能力的影響?！緮M解決的關鍵問題】研究不同溫度條件下多異瓢蟲成蟲對棉蚜的捕食功能反應，了解在不同溫度下多異瓢蟲對棉蚜的控制能力，為建立預測預報模型提供更準確的理論參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

棉蚜和多異瓢蟲均采自新疆石河子市周邊地區(qū)，通過種植盆栽棉花(待棉花長出兩片真葉后接入棉蚜)和葉片培養(yǎng)基法繁殖棉蚜。在溫度為25℃，光照L∶D=14∶10、濕度(65±5)%的恒溫培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)棉蚜及多異瓢蟲作為待試蟲源。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

根據(jù)H Chi等[8]的方法在室溫下將野外捉來的多異瓢蟲成蟲繼代飼養(yǎng)，將成對的F1代雌雄成蟲放置在同一容器中交尾產卵，待成蟲羽化后準備開始實驗。設定4個溫度處理：17、23、29和35℃，每處理10個重復。根據(jù)預試驗得到多異瓢蟲成蟲的捕食蚜量，因此各溫度條件下的獵物密度分別為：50、100、150、200、250頭。選取一頭剛羽化的成蟲，先饑餓24 h，再放入直徑9 cm高1.5 cm培養(yǎng)皿中，剪取蚜蟲密度合適的棉花苗植株，留下定量的3～4齡蚜蟲(其它齡期及多余蚜蟲用零號毛筆挑走)后放入培養(yǎng)皿中，用塑料保鮮膜封口，并用昆蟲針在保鮮膜上扎孔，放在智能光照培養(yǎng)箱(GZP-250A型)中培養(yǎng)。24 h后統(tǒng)計每個培養(yǎng)皿內剩余的活蚜數(shù)，實時記錄各蟲態(tài)24 h的捕食量。

1.2.2 數(shù)值計算

尋找效應估計：

S=a/(1+a×Th×N).

(1)

公式(1)中：S=尋找效應；

a=瞬時攻擊率；

Th=天敵處理獵物的時間；

N=獵物密度

用HollingⅡ 型圓盤方程[9]擬合,

Na=aTN/(1+a×Th×N).

(2)

公式(2)中：N=獵物密度；

Na=被捕食的獵物數(shù)量；

T=捕食者可利用發(fā)現(xiàn)獵物的時間；

a=瞬間攻擊率；

Th=對一頭獵物的處理時間

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel、Spss軟件對得到的數(shù)據(jù)進行分析，并用Excel、Origin 9.0作圖。

2 結果與分析

2.1 溫度對多異瓢蟲捕食量的影響

研究表明，同一密度下的多異瓢蟲成蟲對棉蚜的捕食數(shù)量隨著溫度的升高增長顯著。在29℃處理后增長速率逐漸趨于穩(wěn)定。表1

表1 不同溫度下多異瓢蟲成蟲捕食量變化
Table 1 Effect of Different Temperatures on Predation of Adult

處理Treatments(℃)棉蚜密度 Density of Aphis gossypii Glover501001502002501735.000 ±1.220c59.000±1.978c83.000±1.342c88.000±1.764d92.000±1.801c2342.000±0.558b72.000±1.667b99.800±2.792b105.40±2.750c110.100±5.549b2947.000±0.894a85.800±1.041a105.500±3.710ab122.00±2.844b131.000±3.534a3549.000±0.789a87.800±1.254a110.400±4.107a133.00±4.872a139.200±19.837a

注：小寫字母表示處理在5%水平的差異顯著性

Note: Lowercase letters indicate significant difference in treatment at 5% level

2.2 在不同溫度條件下多異瓢蟲捕食棉蚜的功能反應模型及其參數(shù)

研究表明，不同溫度下多異瓢蟲成蟲對棉蚜的捕食功能反應屬于Holling-Ⅱ型。成蟲的攻擊系數(shù)隨處理溫度的增加而增加，攻擊時間隨溫度的增加而縮短；成蟲的捕食能力和最大捕食量隨著溫度的增加而逐漸增加，35℃時達到最高，為17℃捕食量的2倍。表2

表2 在不同溫度條件下多異瓢蟲成蟲捕食棉蚜的功能反應模型及其參數(shù)
Table 2 Functional response models and parameters of adult of Adonia variegata (Goeze) to Aphis gossypii Glover at different temperatures

多異瓢蟲Adonia.variegata(Goeze)處理Treatments(℃)功能反應方程Functional.response equationNa=aNT/(1+aThN)相關系數(shù)R2Correlation coefficient攻擊系數(shù)a攻擊時間Th (d)捕食能力a/Th最大捕食量1/Th成蟲Adult17Na=0.874N/(1+0.005N)0.9920.8740.006190.667166.66723Na=1.050N/(1+0.005N)0.9911.0500.005210.08420029Na=1.163N/(1+0.005N)0.9941.1630.004290.69825035Na=1.190N/(1+0.004N)0.9971.1900.003396.83333.333

2.3 溫度對多異瓢蟲成蟲尋找效應的影響

研究表明，在同一溫度下，多異瓢蟲成蟲對棉蚜的尋找效應與獵物密度成負相關，隨著密度的增加，獵物的尋找效應不斷下降。在同一密度下，多異瓢蟲成蟲尋找效應均隨溫度的升高而升高，35℃時多異瓢蟲成蟲的尋找效應達到最大。圖1

2.4 多異瓢蟲成蟲對棉蚜的捕食功能反應

研究表明，成蟲的捕食功能在23、29、35℃處理下擬合曲線與實際值點走勢相吻合，擬合程度較高，隨著溫度的增加，擬合程度不斷增加。圖2

圖1 不同溫度下多異瓢蟲成蟲尋找效應變化
Fig.1 Effects of different temperatures on the search for adult larvae of Adonia variegata( Goeze)

圖2 多異瓢蟲成蟲對棉蚜的捕食功能反應
Fig.2 Function responses of adult of Adonia variegata( Goeze) to Aphis gossypii Glover at different temperatures

3 討 論

相同溫度下，多異瓢蟲的捕食量隨著棉蚜密度的增大而不斷增加，最后趨于穩(wěn)定狀態(tài)。這與馮宏祖等[4]研究相同。前人對多異瓢蟲捕食棉蚜的研究較多，但是對不同溫度下多異瓢蟲捕食棉蚜的研究卻鮮少見到。多異瓢蟲對棉蚜具有較高的捕食能力，其成蟲對棉蚜的捕食功能反應符合HollingⅡ型，與前人研究七星瓢蟲對蘋果蚜、苜蓿斑蚜、蘿卜蚜、桃蚜、刺槐蚜、狹冠網蝽等[10-15]的捕食功能反應以及多異瓢蟲對枸杞蚜蟲的捕食功能反應類型[16-17]都屬于HollingⅡ型圓盤方程相同。試驗主要在室內進行，捕食者和獵物都處于一個封閉的環(huán)境中，與自然條件下存在較大的差異，由于多異瓢蟲的搜索行為隨著環(huán)境的改變而改變[18]，由此看來實際情況可能會與室內測定有偏差，可進一步深入研究。

4 結 論

溫度對多異瓢蟲成蟲取食棉蚜數(shù)量有明顯影響。在一定溫度范圍內：溫度越高，多異瓢蟲成蟲對棉蚜的捕食功能越強，較高的溫度有利于多異瓢蟲成蟲對棉蚜的控制作用。當獵物的密度一定時，多異瓢蟲成蟲的最大日捕食量隨溫度的升高而增大，多異瓢蟲成蟲捕食功能在23、29、35℃處理下，擬合曲線與實際值點走勢相吻合，且隨著溫度的增加，擬合程度不斷增加。