任向輝 趙慶杰 陳世偉 崔金冬 劉號彬 魏康寧 郭楠楠 高怡帆
摘 要:在實驗室條件下,研究了東亞小花蝽成蟲對藥用植物害蟲紅花指管蚜的捕食及種內干擾作用。結果表明,捕食功能反應符合DISC方程:E=0.682N/(1+0.682×0.175N),攻擊系數(shù)為0.682,最大日捕食量為5.71。說明該天敵對害蟲適口性良好。此外,東亞小花蝽的捕食作用有較強的種內干擾反應,捕食率與個體間相互干擾的關系符合Hassell模型描述。
關鍵詞:紅花指管蚜;東亞小花蝽;DISC方程;Hassel模型
中圖分類號 S435.672文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2019)23-0077-03
Predation Function and Interference Response Study of Orius sauteriag aginst Uroleucon gobonis
Ren Xianghui1,2 et al.
(1School of Resource and Environment Science,Henan Institute of Science and Technology,xinxiang 453003,China;2Key Laboratory for Crops Pest Management of Xinxiang 453003,China)
Abstract:The predation function of Orius sauteri adults on Uroleucon gobonis,a kind of medicinal plant pest,was studied. The results showed that the functional responses of adults O. sauteri to U. gobonis could be described with the DISC equation: E=0.682N/(1+0.682×0.175N). So this natural enemy had a better palatable characteristic because the attack coefficient was 0.682,and the maximum daily predation number could reach 5.71. Furthermore the predation function of O. sauteri was strongly interfered by its own density,and the relationship between the predation efficiency and the intraspecific interference could be described with Hassell model.
Key words:Uroleucon gobonis;Orius sauteri;DISC equation;Hassel model
紅花指管蚜(Cyrtopeltis tenuis Reuter),別名牛蒡長管蚜,是菊科藥用作物最重要的農業(yè)害蟲,是為害紅花(Carthamus tinctorius L.)的重要害蟲之一。東亞小花蝽[Orius sauteri (Poppius)]是蚜蟲的主要天敵。隨著我國無公害與有機農業(yè)快速的發(fā)展,東亞小花蝽作為重要的生物防治的天敵已被人們所重視,同時其捕食功能反應研究和自身干擾反應也是一項非常重要的工作。
經觀察發(fā)現(xiàn),東亞小花蝽對紅花指管蚜具有一定的捕食能力,但是關于東亞小花蝽對紅花指管蚜2齡若蚜的捕食功能反應研究與干擾反應研究國內文獻中還沒有報道。因此,筆者對2種昆蟲在實驗室條件下進行了捕食功能反應與干擾反應試驗研究[1-4]。
1 材料與方法
1.1 供試蟲源 試驗時間為2019年9月17日,供試的紅花指管蚜野生種群采集于本校東邊的續(xù)斷菊[Sonchus asper(L.) Hill.]嫩莖與嫩葉,續(xù)斷菊植株均生長于東明路邊的同一地點,而東亞小花蝽采集于東區(qū)秋季棉花(Gossypium hirsutum L.)花朵。蚜蟲帶續(xù)斷菊莖葉一并采集,將莖葉基部泡入清水對蚜蟲進行12h的人工實驗室飼養(yǎng),同時將花蝽置于加濾紙條保濕的試管進行12h饑餓處理。為了確保試驗的準確性,所采取的小花蝽全部選擇雌成蟲,蚜蟲全部選擇體長2mm大小2齡無翅雌若蚜[2,4]。
1.2 試驗方法 在25℃條件下把續(xù)斷菊嫩莖或者嫩葉上的紅花指管蚜放置于試管中(棉球保濕),每支管分別放1、2、3、4、5頭蚜蟲。用塑料袋片把試管口扎住,然后用皮筋扎緊管口,為空氣交流用昆蟲針在管口的透明塑料袋片上均勻地扎20個左右的小孔。分別取1頭花蝽置于內置不同數(shù)量蚜蟲的試管中進行捕食功能反應DISC方程擬合試驗,同時進行每管20頭蚜蟲并分別放置1、2、3、4、5頭花蝽的Hassel干擾反應方程擬合試驗。為了保證數(shù)據準確性要求,每處理重復6次,并依次觀察天敵12、24、36、48h對蚜蟲的捕食量。功能反應試驗與干擾反應試驗共進行1000多頭蚜蟲60多頭小花蝽雌成蟲的捕食率測試[2,4]。
1.3 數(shù)據處理 所有數(shù)據都用DPS9.5麥夸特曲線擬合模塊直接進程DISC方程與Hassel干擾反應方程擬合。其中昆蟲天敵功能反應滿足的Holling-Ⅱ型DISC方程公式如下:
[Ne=aNT1+aNTh] (1)
式中:參數(shù)Ne代表單位時間捕食量;參數(shù)a為攻擊系數(shù)即瞬時搜尋速率,而變量N代表獵物密度;變量T為時間;Th參數(shù)則為捕食每個獵物所需要的時間。
東亞小花蝽捕食蚜螨類獵物的干擾反應采用Hassell-varley所提出的干擾模型估算參數(shù),公式為:
E=QP-m (2)
式中:E變量代表尋找效應大小,即捕食率;Q參數(shù)為搜尋常數(shù);,變量P為捕食者密度;m是干擾常數(shù)[4-10]。
2 結果與分析
2.1 對紅花指管蚜的功能反應 東亞小花蝽成蟲每個雌成蟲對紅花指管蚜2齡若蚜4個時段的捕食量記錄結果見表1,表1中每種測試做6個重復最后取平均值記錄。由表1可以看出東亞小花蝽成蟲隨著紅花指管蚜密度的增大其捕食量逐漸趨向于最大值,但此表的捕食量總體處于一個不穩(wěn)定的狀態(tài)。
2.2 對紅花指管蚜的干擾反應 干擾反應試驗每管20頭蚜蟲放1~5頭小花蝽,5種測定分別做6個重復。對平均值進行記錄,記錄結果見表2。由表2可以看出,在被捕食者為同一密度的情況下,東亞小花蝽對獵物捕食的數(shù)量會隨自身數(shù)量的增加而減少。當東亞小花蝽為5頭/管時,其平均捕食量達到最低值,為11頭。
2.3 HollingII功能反應方程 將表1的東亞小花蝽成蟲對紅花指管蚜的日捕食量數(shù)據輸入DPS9.5版進行DISC方程麥夸特逼近迭代算法擬合,所得HollingII功能反應方程見表3,功能反應曲線圖見圖1。由表3分析結果顯示捕食者和獵物之間結構關系的a和Th兩個參數(shù)是判別捕食者對獵物控制作用大小的方法之一。而其中得a為攻擊系數(shù)(瞬時的搜尋速率),而Th為解決單個獵物所需的時間。攻擊系數(shù)a為0.682說明紅花指管蚜對東亞小花蝽有很好的“適口性”;Th為0.175,說明捕食該害蟲行為很敏捷。
由圖1可以看出東亞小花蝽成蟲處理1頭紅花指管蚜所需的時間由其相關系數(shù)決定也可看出其捕食量與獵物密度正相關。結果表明捕食者每日最大捕食量的5.7頭蟲左右,觀察到小花蝽捕食該害蟲只是吸吮其體液。
2.4 東亞小花蝽成蟲的Hassel干擾反應方程 將表2的東亞小花蝽成蟲對紅花指管蚜的日捕食量數(shù)據可以輸入DPS8.5進行Hassel干擾反應方程麥夸特逼近迭代算法擬合,擬合結果見表4。從表4看出隨著東亞小花蝽成蟲其自身的密度增大而捕食量會減小,干擾效應隨時間會加大。所以東亞小花蝽的捕食作用有較強的種內干擾反應,捕食率與個體間相互干擾的關系符合Hassell模型描述。
3 討論
有很多種因素影響捕食者的功能反應,本次試驗天敵與獵物都處于室內一個比較簡單的封閉環(huán)境內,其存活的環(huán)境條件與外界的自然環(huán)境會存在一定的差異。本次試驗表明,利用小花蝽防治紅花指管蚜是可行的。近年來在控制菊科植物害蟲種群方面有關于東亞小花蝽的研究報道還有大量空白點,因此該試驗仍需要進一步深入研究與探討[1,2,7,9]。
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(責編:張 麗)