叉角厲蝽成蟲對草地貪夜蛾幼蟲的捕食作用研究

潘應(yīng)拿 姚明勇 付迪 郭峰 覃韌 姜霖 陳文龍

摘?要：叉角厲蝽是一種多食性的優(yōu)勢天敵，為系統(tǒng)評估叉角厲蝽對草地貪夜蛾的捕食能力，在室內(nèi)條件下測試了叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡幼蟲的捕食功能反應(yīng)和種內(nèi)干擾反應(yīng)。結(jié)果表明：叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡的捕食功能反應(yīng)均符合HollingⅡ方程，雌成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡捕食功能反應(yīng)方程分別為Na=1.1592N/（1+0.0194N），Na=0.61065N/（1+0.0124N），Na=0.7757N/（1+0.0529N）;雄成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡捕食功能反應(yīng)方程分別為Na=0.9082N/（1+0.01771N），Na=0.4657N/（1+0.01304N），Na=0.93188N/（1+0.1765N）。叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾齡幼蟲的尋找效應(yīng)隨著獵物密度的增加而下降。叉角厲蝽雌成蟲對草地貪夜蛾的捕食作用率隨著自身密度的增加而降低，其關(guān)系為E=0.3982P.-0.3409。

關(guān)鍵詞：叉角歷蝽;草地貪夜蛾;捕食作用;搜尋效應(yīng)

中圖分類號：S433.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0457（2020）03-0023-05?國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.03.004

Predation Effects of Eocanthecona furcellata Adults Against Spodoptera frugiperda Larvae

PAN Yingna， YAO Mingyong， FU Di， GUO Feng， QIN Ren， JIANG Lin， CHEN Wenlong.*

（Institute of Entomology， Provincial Key Laboratory for Agricultural Pest Management of Mountainous Region， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract：Eocanthecona furcellata is an omnivorous natural enemy. In order to systematically evaluate the predation ability of E. furcellata against Spodoptera frugiperda， predatory functional responses and intraspecific interference responses of female and male adults of E. furcellata on 3rd， 4th and 5.th instar larvae of S. frugiperda were tested in the laboratory. The result showed that the response of female and male adults of E.furcellata to the predatory function of the 3.rd， 4.th and 5.th instars of S. frugiperda were fitted with HollingⅡequation. The predatory functional response equations of female E. furcellata to the predatory function of the 3.rd， 4.th and 5.th instars of S. frugiperda were Na=1.1592n/（1+0.0194n）， Na=0.61065n/（1+0.0124n）， Na=0.7757n/（1+0.0529n）. The predatory functional response equations of male E. furcellata to the predatory function of the 3.rd， 4.th and 5.th instars of S. frugiperda were Na=0.9082N/（1+0.01771N），Na=0.4657N/（1+0.01304N），Na=0.93188N/（1+0.1765N）. The search effect of female and male adults of E. furcellata on the larva of S. frugiperda decreased with the increasing of prey density. The predation rate of female adults of E. furcellata on the larva of S. frugiperda decreased with the increasing of density of S. frugiperda， and the relationship was E=0.3982P.-0.3409.

Keywords：Eocanthecona furcellata; Spodoptera frugiperda;predation; searching efficiency

草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda，又稱秋粘蟲、行軍蟲，起源于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)，它是一種多食性的害蟲，具有遠(yuǎn)距離遷飛能力，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織稱為“全球跨國界遷飛性的重大農(nóng)業(yè)害蟲”[1-2]。草地貪夜蛾寄主多達(dá)76個科353種植物，包括玉米、高粱、小麥、水稻和大豆等[3-4]，同時其還具有適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖能力高、擴(kuò)散速度快和突發(fā)危害重的特點(diǎn)[5-7]。目前，對草地貪夜蛾的防控以化學(xué)防治為主，但化學(xué)農(nóng)藥的長期使用，使草地貪夜蛾抗藥性增強(qiáng)，同時也不可避免地造成環(huán)境污染和農(nóng)業(yè)殘留等問題[8-9]。所以開展草地貪夜蛾的生物防治顯得尤為重要，草地貪夜蛾天敵種類較多，國內(nèi)外已有學(xué)者對其進(jìn)行研究，如異色瓢蟲（Harmonia axyridis）[10]、蠋蝽（Arma chinensis）[11]、斑腹刺益蝽（Podisus maculiventris）[12]和東亞小花蝽（Orius sauteri）[13]等。

叉角厲蝽（Eocanthecona furcellata），屬蝽科（Pentatomidae），益蝽亞科（Asopinae），是一種重要的捕食性天敵，它喜食鱗翅目和鞘翅目幼蟲[14～15]，叉角厲蝽2～5齡若蟲及成蟲都具有捕食能力[14]，對斜紋夜蛾（Spodoptera litura）[16]、甜茶夜蛾（Spodoptera exigua）[17]?和豇豆莢螟（Maruca testulalis）.?[18]等多種害蟲有較強(qiáng)的控害能力，同時，因成蟲生命歷期長且具飛行能力，與若蟲相比，成蟲是優(yōu)良的捕食者。目前，關(guān)于叉角厲蝽對草地貪夜蛾的研究報道較少，因此，為進(jìn)一步系統(tǒng)地評估叉角厲蝽對草地貪夜蛾幼蟲的捕食能力，在室內(nèi)條件下，研究了叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾齡期幼蟲的捕食能力和自身密度對捕食作用的影響，為實(shí)際生產(chǎn)中用叉角厲蝽防控草地貪夜蛾提供理論基礎(chǔ)。

1?材料與方法

1.1?供試?yán)ハx

叉角厲蝽：叉角厲蝽種來自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院，在貴州大學(xué)昆蟲研究所飼養(yǎng)。

草地貪夜蛾：草地貪夜蛾采自貴州省遵義市桐梓縣木瓜鎮(zhèn)玉米田，在實(shí)驗室用玉米葉飼養(yǎng)。

1.2?試實(shí)驗條件

在上口直徑為17cm、下口直徑為11.5cm，高度為7cm 的養(yǎng)蟲盒內(nèi)進(jìn)行叉角厲蝽對草地貪夜蛾幼蟲的捕食作用試驗。試驗在溫度為（26±1）℃，相對濕度為60%～70%，光周期為L/D=16h/8h 的條件下進(jìn)行。

1.3?試驗方法

1.3.1?叉角厲蝽成蟲對不同蟲齡草地貪夜蛾的捕食作用

選取室內(nèi)飼養(yǎng)的叉角厲蝽雌、雄成蟲，試驗前將雌、雄成蟲分頭置于飼養(yǎng)盒中饑餓24h ，再分別轉(zhuǎn)移至新飼養(yǎng)盒中與草地貪夜蛾3、4、5齡幼蟲相組合，同時盒底部放置濕潤的濾紙和適量玉米葉。草地貪夜蛾3齡幼蟲密度梯度設(shè)為20、40、60、80、100、120頭/盒;4齡幼蟲密度梯度為10、20、30、40、50、60頭/盒，5齡幼蟲密度梯度為6、9、12、15、18、21頭/盒，每處理5個重復(fù)。24h 后記錄草地貪夜蛾幼蟲的存活數(shù)量。

1.3.2?捕食者自身密度對功能反應(yīng)的影響

叉角厲蝽雌成蟲分別以1、2、3、4、5 頭與100頭草地貪夜蛾 4齡幼蟲組合，重復(fù)5次，24h后記錄草地貪夜蛾幼蟲剩余的活蟲數(shù)。

1.4?數(shù)據(jù)分析

功能反應(yīng)[18-19] ：Na=aNT/（1+aThN）式中：N為供試獵物密度; Na為被捕食的獵物數(shù)量;T為試驗持續(xù)時間;a為瞬時攻擊率;Th為處置一頭獵物時間。因為T=1d（24h） ，以上公式簡化為：Na=aN/（1+aThN）。

搜尋效應(yīng)估計[19-20]，S=a/（1+aThN），S為尋找效應(yīng)值。

天敵自身密度干擾反應(yīng)[21]：E=QP-m（E=Na/NP）。式中：Q為搜尋常數(shù);P為捕食者的密度;m為干擾常數(shù);E為捕食作用率;Na為捕食的獵物總數(shù);N為獵物密度。

分?jǐn)偢偁帍?qiáng)度I=（EI-EP）/EI[22]。式中，I為分?jǐn)偢偁帍?qiáng)度;EI為1頭天敵的捕食作用率，EP為密度為P的天敵捕食作用率。

試驗所得的數(shù)據(jù)，采用Excel2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，最后用SPSS21.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3、4、5齡幼蟲的捕食作用

叉角厲蝽對草地貪夜蛾各齡幼蟲的捕食作用見圖1。結(jié)果顯示：叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡幼蟲的捕食量均隨著獵物密度增加而增加，在獵物齡期和密度相同的條件下，雌成蟲的捕食量高于雄成蟲，且叉角厲蝽成蟲對草地貪夜蛾3齡幼蟲的捕食能力要高于4齡和5齡幼蟲。

根據(jù) Holling Ⅱ圓盤方程所得叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡幼蟲的捕食功能反應(yīng)方程及參數(shù)見表1。結(jié)果顯示，各試驗組方程的R.2值（0.9108～0.9924）均高，表明不同獵物齡期下，天敵捕食量與獵物的密度顯著相關(guān)，所有獵物齡期下的χ.2值（0.0283 ～ 2.1685）均低于χ.2（0.05，5）（11.07），表明理論捕食量與實(shí)際捕食量相吻合。叉角厲蝽雌成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡幼蟲的瞬間攻擊率分別為1.1592、0.6107和0.7757，處理時間分別為0.0167、0.0203和0.0683;雄成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡幼蟲的瞬間攻擊率分別為0.9082、0.4657和0.9319，處理時間分別為0.0195、0.028和0.1894。雌成蟲對草地貪夜蛾3齡幼蟲的日捕食捕食量最大，為59.88頭。

2.2?叉角厲蝽成蟲對3、4和5齡草地貪夜蛾幼蟲的搜尋效應(yīng)

叉角歷蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3、4和5齡幼蟲的搜尋效應(yīng)見圖2。結(jié)果顯示，叉角歷蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾幼蟲的搜尋效應(yīng)隨著草地貪夜蛾密度的增加而減少。叉角歷蝽成蟲捕食4齡草地貪夜蛾時搜尋效應(yīng)降低的幅度最小。在草地貪夜蛾同種蟲態(tài)，同種密度下，叉角歷蝽雄成蟲對草地貪夜蛾的搜尋效應(yīng)總是比雌成蟲低。

2.3?叉角歷蝽自身密度對草地貪夜蛾捕食作用的干擾

結(jié)果表明，隨著叉角歷蝽雌成蟲自身密度的增大，其對草地貪夜蛾幼蟲的平均捕食量逐漸減少，捕食作用率也相應(yīng)的降低，如表2。根據(jù)自身密度干擾反應(yīng)公式計算，利用Hassell模型擬合，得出叉角歷蝽雌成蟲捕食4齡草地貪夜蛾過程中種內(nèi)自我干擾方程式為E=0.3982P.-0.3409（Q=0.3982，m=0.3409），R.2為0.9814，表明叉角歷蝽雌成蟲對草地貪夜蛾的捕食作用率與其自身密度顯著相關(guān)。

根據(jù)分?jǐn)偢偁帍?qiáng)度公式計算的分?jǐn)偢偁帍?qiáng)度參數(shù)如表2所示，其I與lgP的關(guān)系式為I=0.8806lgP-0.0761，其決定系數(shù)R.2為0.8666，表明叉角歷蝽雌成蟲在捕食草地貪夜蛾幼蟲的過程中其種內(nèi)分?jǐn)倧?qiáng)度I隨著自身密度P對數(shù)值的增長而增長，即表明叉角歷蝽雌成蟲之間有著明顯的種內(nèi)相互干擾作用。

3?結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3、4、5齡幼蟲的捕食作用符合HollingⅡ模型，雌、雄成蟲捕食量隨著獵物密度的增加而增多，搜尋效應(yīng)隨著密度的增加而降低，雌蟲的捕食能力要優(yōu)于雄蟲，這與躅蝽[11]、益蝽[23]和異色瓢蟲[10，24]等天敵對草地貪夜蛾的捕食作用研究結(jié)果相一致。

叉角歷蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3、4、5齡幼蟲都有較強(qiáng)的攻擊性，但是對3、4、5齡幼蟲的捕食處理時間逐步增加。叉角歷蝽雌成蟲對3、4、5齡草地貪夜蛾幼蟲的最大理論日捕食量分別為59.88、49.26、14.64頭，叉角歷蝽雄成蟲對3、4、5齡草地貪夜蛾幼蟲的最大理論日捕食量分別為51.28、35.71、5.28頭。這與王燕等[11]研究的躅蝽雌成蟲對草地貪夜蛾3齡幼蟲理論最大日捕食量59.7頭略高，但比王燕等[23]研究的益蝽的61.013略低;對5齡的捕食效果來說，叉角歷蝽雌成蟲的理論最大日捕食量均高于躅蝽和益蝽，但雄成蟲卻均低于躅蝽和益蝽的捕食量。本試驗研究結(jié)果，與唐敏等[25]所研究的叉角歷蝽成蟲對草地貪夜蛾3齡和5齡的捕食量中，除了雄成蟲對5齡的捕食量小于唐敏等[25]所研究的外，本試驗的研究結(jié)果高于其所研究的結(jié)果。綜合來看，叉角厲蝽雌、雄成蟲對草地貪夜蛾3齡幼蟲的捕食能力要強(qiáng)于4齡和5齡，這與王燕等[11，23]對躅蝽和益蝽及唐敏等[25]對叉角厲蝽的研究結(jié)果相同。

本試驗研究結(jié)果表明，叉角歷蝽成蟲的平均捕食量隨著獵物密度的增加而增多，搜尋效應(yīng)隨著密度的增加而降低，天敵自身密度干擾下，捕食作用率、搜尋效應(yīng)也隨著自身密度的增加而下降，種內(nèi)干擾作用就隨著自身密度的增加而增加，且它們個體間存在分?jǐn)偢偁幾饔?，這與其他捕食性天敵昆蟲的研究結(jié)果相同[22， 26-27]。因此，在田間釋放叉角歷蝽防控草地貪夜蛾時，應(yīng)充分考慮研究叉角歷蝽的釋放密度，以達(dá)到最佳的防控效果。

本試驗是在室內(nèi)條件下進(jìn)行的，并未考慮其他因素的影響，但在實(shí)際應(yīng)用中，在自然條件下，天敵的捕食作用受許多生物因素和非生物因素的影響。因此，應(yīng)該進(jìn)一步分析生物因素如寄主植物、害蟲種類和天敵的種間競爭等，非生物因素如溫度、光周期和濕度對叉角厲蝽捕食作用的影響，為叉角厲蝽防控草地貪夜蛾的田間應(yīng)用提供系統(tǒng)和全面的理論依據(jù)。

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