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        溫度和空間對(duì)大草蛉捕食梨癭蚊的影響

        2021-10-15 13:33:28鳳舞劍胡長(zhǎng)效朱強(qiáng)
        山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年9期
        關(guān)鍵詞:蟲(chóng)態(tài)成蟲(chóng)幼蟲(chóng)

        鳳舞劍,胡長(zhǎng)效,朱強(qiáng)

        (1.徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院/徐州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 徐州 221006;2.江蘇海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 連云港 222005)

        梨癭蚊[Dasumeirapyri(Bouch)]屬雙翅目癭蚊科(Diptera:Cecidomyiidae),在歐洲、北美洲、大洋洲等地均有分布,國(guó)內(nèi)已遍布江蘇、遼寧等15個(gè)省,并已成為我國(guó)梨樹(shù)生產(chǎn)上的主要害蟲(chóng)。梨癭蚊以幼蟲(chóng)危害梨樹(shù)新梢芽葉,導(dǎo)致葉片縱卷成苞,變硬、變脆、變褐,干枯,提早脫落,嚴(yán)重影響梨果產(chǎn)量[1,2]。梨癭蚊幼蟲(chóng)在梨樹(shù)上的空間分布屬于聚集分布,且具有隱蔽性[2],國(guó)內(nèi)尚無(wú)防治用藥登記,利用天敵昆蟲(chóng)防治梨癭蚊顯得尤為重要。

        目前,已報(bào)道的梨癭蚊天敵主要有草蛉、花蝽、瓢蟲(chóng)、食蚜蠅、蜘蛛、癭蚊廣腹細(xì)蜂等[3,4],其中微小花蝽(Oriusminutes)對(duì)梨癭蚊3~4齡幼蟲(chóng)有較好的捕食反應(yīng),1~5齡若蟲(chóng)及雌成蟲(chóng)最大捕食量分別達(dá)17.30、17.99、22.37、40.82、116.28、64.94頭/d[1],但其飼養(yǎng)條件要求高。大草蛉(Chrysopapallens)屬脈翅目草蛉科(Neuroptera:Chrysopidae),異名Chrysopaseptempunctata,東洋、古北區(qū)系共有種,國(guó)內(nèi)除西藏未見(jiàn)采集記錄外,其余各省均有分布[5,6]。大草蛉具有食譜廣、繁殖能力強(qiáng)、易于規(guī)?;曫B(yǎng)等特點(diǎn),對(duì)夾竹桃蚜(Aphisnerii)、煙粉虱(Bemisiatabaci)、草地貪夜蛾(Spodopterafrugiperda)、二斑葉螨(Tetranychusurticae)、豆大薊馬(Megalurothripsusitatus)、棉鈴蟲(chóng)(Helicoverpaarmigera)等多種害蟲(chóng)均具有較強(qiáng)的控害潛能[6,7]。迄今為止,未見(jiàn)有大草蛉對(duì)梨癭蚊捕食功能反應(yīng)的研究報(bào)道。因此本試驗(yàn)利用HollingⅡ等模型研究溫度和空間對(duì)大草蛉捕食梨癭蚊的功能反應(yīng)和搜尋效應(yīng)影響,并對(duì)大草蛉防控梨癭蚊的潛在能力進(jìn)行評(píng)估。

        1 材料與方法

        1.1 供試蟲(chóng)源

        大草蛉(Chrysopapallens)采自江蘇精良農(nóng)業(yè)科技有限公司徐州市豐縣科技示范小麥田,室內(nèi)用桃蚜飼養(yǎng),繁殖2代以上,選擇健康3齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng),饑餓24 h后用于試驗(yàn)。梨癭蚊[Dasumeira pyri(Bouch)]于2019年3月采自徐州市豐縣謝大為家庭農(nóng)場(chǎng)梨園,室內(nèi)以盆栽無(wú)蟲(chóng)梨為寄主飼養(yǎng)2代以上,選擇健康3齡幼蟲(chóng)用于試驗(yàn)。各供試?yán)ハx(chóng)均使用PRX-250A型人工氣候箱飼養(yǎng),相對(duì)濕度為(65±5)%,光周期L∶D=16 h∶8 h。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 不同溫度下大草蛉對(duì)梨癭蚊的捕食功能反應(yīng) 試驗(yàn)于2019年7月進(jìn)行,設(shè)19、21、23、25、27、29、31℃共7個(gè)溫度梯度,2.6 L(22.5 cm×15.3 cm×12.0 cm)盒蓋帶透氣閥的飼養(yǎng)盒底部鋪濕潤(rùn)濾紙和5張梨樹(shù)嫩葉。各試驗(yàn)條件下梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)密度分別設(shè)25、40、55、75、95、115頭/盒,每處理接入1頭大草蛉3齡幼蟲(chóng)或成蟲(chóng),以不接入大草蛉3齡幼蟲(chóng)或成蟲(chóng)作對(duì)照。每處理重復(fù)5次,置入PRX-250A型人工氣候箱中,24 h后記錄剩余梨癭蚊數(shù)量,計(jì)算大草蛉捕食量。

        1.2.2 不同空間下大草蛉對(duì)梨癭蚊的捕食功能反應(yīng) 試驗(yàn)于2019年7月進(jìn)行,設(shè)溫度為(25±1)℃,4.6 L(26.5 cm×18.5cm×13.5 cm)和1.3 L(18.5 cm×12.3 cm×9.5 cm)兩種飼養(yǎng)盒底部分別鋪濕潤(rùn)濾紙和5張梨樹(shù)嫩葉。各試驗(yàn)條件下梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)密度分別設(shè)25、40、55、75、95、115頭/盒,每處理接入1頭大草蛉3齡幼蟲(chóng)或成蟲(chóng),以不接入大草蛉3齡幼蟲(chóng)或成蟲(chóng)作對(duì)照。每處理重復(fù)5次,置入PRX-250A型人工氣候箱中,24 h后記錄剩余梨癭蚊數(shù)量,計(jì)算大草蛉捕食量。

        1.3 數(shù)據(jù)分析

        功能反應(yīng)用HollingⅡ圓盤(pán)方程N(yùn)a=a′TN/(1+a′ThN)擬合,搜尋效應(yīng)用Holling(1959)方法S=a′/(1+a′ThN)擬合[8,9]。式中,Na為大草蛉3齡幼蟲(chóng)或成蟲(chóng)捕食量,N為梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)初始密度,a′為瞬時(shí)攻擊率,T為搜尋總時(shí)間(本試驗(yàn)為1 d),Th為處理時(shí)間(即大草蛉幼蟲(chóng)或成蟲(chóng)捕食1頭梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)所用時(shí)間),S為搜尋效應(yīng)。

        利用Microsoft Excel 2016和DPS 9.5進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 溫度對(duì)大草蛉捕食梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的影響

        2.1.1 溫度對(duì)大草蛉捕食量的影響 在19、21、23、25、27、29、31℃共7個(gè)試驗(yàn)溫度下,同一蟲(chóng)態(tài)大草蛉(3齡幼蟲(chóng)或成蟲(chóng))在梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)同一密度下,19~25℃條件下捕食量隨溫度升高而升高,27~31℃條件下捕食量隨溫度的升高而降低。捕食量在25℃條件下最高,27℃次之,但兩者差異不顯著(表1)。

        表1 不同蟲(chóng)態(tài)大草蛉在不同溫度下對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的捕食量(頭/d)

        2.1.2 溫度對(duì)大草蛉捕食功能反應(yīng)的影響 HollingⅡ圓盤(pán)方程較好地描述了大草蛉3齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)在不同溫度下對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的捕食效應(yīng)。在2.6 L飼養(yǎng)盒中,同一溫度下大草蛉3齡幼蟲(chóng)對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率(a′)和捕食上限(1/Th)均高于成蟲(chóng);同一蟲(chóng)態(tài)下大草蛉對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率和捕食上限最大值出現(xiàn)在25℃,其次為27℃,25℃和27℃大草蛉3齡幼蟲(chóng)對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的a′和1/Th分別為0.8105和0.7907、144.93頭/d和140.85頭/d,大草蛉成蟲(chóng)對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的a′和1/Th分別為0.3904和0.3902、43.86頭/d和39.22頭/d(表2)。捕食上限(1/Th)與溫度(t)的關(guān)系為:1/Th(幼蟲(chóng))=-1470.4760+128.5989t-2.5712t2(r=-0.9388*,*表示P<0.05水平上顯著相關(guān),下同),1/Th(成蟲(chóng))=-444.0060+37.8733t-0.7455t2(r=-0.9388*)。

        表2 不同蟲(chóng)態(tài)大草蛉在不同溫度下對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)

        2.1.3 溫度對(duì)大草蛉搜尋效應(yīng)的影響 同一密度下,大草蛉3齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)搜尋效應(yīng)(S)與溫度(t)均呈二次函數(shù)關(guān)系,高峰值出現(xiàn)在25℃和27℃(兩者數(shù)值接近)(表3)。在溫度、梨癭蚊密度相同條件下,大草蛉成蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)均小于大草蛉3齡幼蟲(chóng)(表1)。

        表3 不同蟲(chóng)態(tài)大草蛉對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)搜尋效應(yīng)與溫度二次函數(shù)擬合模型

        2.2 空間對(duì)大草蛉捕食梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的影響

        2.2.1 空間對(duì)大草蛉捕食量的影響 同一蟲(chóng)態(tài)大草蛉在梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)同一密度下,在1.3 L飼養(yǎng)盒中捕食量高于4.6 L,但在梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)25、40頭/盒時(shí),大草蛉成蟲(chóng)在1.3、4.6 L飼養(yǎng)盒捕食量差異不顯著,在梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)25頭/盒時(shí),大草蛉3齡幼蟲(chóng)在1.3、4.6 L飼養(yǎng)盒捕食量差異不顯著(表4)。

        表4 不同蟲(chóng)態(tài)大草蛉在不同空間下對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的捕食量(頭/d)

        2.2.2 空間對(duì)大草蛉捕食功能反應(yīng)的影響 大草蛉3齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)在不同空間下對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)模型均為HollingⅡ型方程??臻g越小,大草蛉(成蟲(chóng)和3齡幼蟲(chóng))對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率(a′)和捕食上限(1/Th)越大,處理時(shí)間(Th)越短。同一空間下大草蛉成蟲(chóng)a′、1/Th小于大草蛉3齡幼蟲(chóng),而Th大于大草蛉3齡幼蟲(chóng)(表5)。

        表5 不同蟲(chóng)態(tài)大草蛉在不同空間下對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)

        2.2.3 空間對(duì)大草蛉搜尋效應(yīng)的影響 同一空間下同一蟲(chóng)態(tài)大草蛉搜尋效應(yīng)隨梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)密度的增大而減小,同一蟲(chóng)態(tài)大草蛉對(duì)同一密度梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)搜尋效應(yīng)隨試驗(yàn)空間的增大而減少,同一空間下大草蛉3齡幼蟲(chóng)對(duì)同一密度梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)大于成蟲(chóng)(圖1)。

        圖1 不同蟲(chóng)態(tài)大草蛉在不同空間下對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)

        3 討論與結(jié)論

        在設(shè)定溫度梯度下,大草蛉(3齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng))對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)均符合HollingⅡ型方程,在接近獲得最大捕食量的密度時(shí)(115頭/盒或95頭/盒),捕食量出現(xiàn)反密度制約,這與大草蛉對(duì)二斑葉螨、草地貪夜蛾、桃蚜、夾竹桃蚜、煙粉虱、豆大薊馬、豆蚜等害蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)研究結(jié)果一致[9-12]。

        大草蛉捕食量受環(huán)境溫度影響顯著,張欣等[9]通過(guò)研究大草蛉對(duì)二班葉螨的捕食功能反應(yīng),發(fā)現(xiàn)大草蛉雌成蟲(chóng)對(duì)二斑葉螨的捕食效應(yīng)在25℃時(shí)最高(a′、Na、1/Th、S最大)。本研究結(jié)果表明大草蛉3齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的捕食效應(yīng)在25℃和27℃較高,可能與本試驗(yàn)設(shè)定的溫度梯度、濕度與張欣等[9]設(shè)定的溫度梯度(15、20、25、30、35℃)、濕度(60%)等不同有關(guān)。本試驗(yàn)2℃梯度差比張欣等的5℃梯度差更能準(zhǔn)確地反映出大草蛉捕食效應(yīng)隨溫度變化的差異。大草蛉對(duì)梨癭蚊的最佳控制溫度與梨癭蚊的發(fā)生期相符,利用其防治梨癭蚊具有較大的潛力。

        同一溫度同一空間下,大草蛉3齡幼蟲(chóng)對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率(a′)、捕食上限(1/Th)和搜尋效應(yīng)(S)均高于大草蛉成蟲(chóng),這與徐慶宣等[7]對(duì)大草蛉捕食草地貪夜蛾的研究結(jié)果一致。大草蛉3齡幼蟲(chóng)捕食量高于成蟲(chóng),可能與食量大小和獵物(梨癭蚊)的隱蔽習(xí)性有關(guān)。梨癭蚊喜潛藏取食,大草蛉成蟲(chóng)翅的存在導(dǎo)致其搜尋能力降低。

        空間越小,大草蛉(成蟲(chóng)和3齡幼蟲(chóng))對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率(a′)、捕食上限(1/Th)和搜尋效應(yīng)(S)越大,處理時(shí)間(Th)越短。這與胡長(zhǎng)效等[8]研究龜紋瓢蟲(chóng)捕食褐軟蚧的結(jié)果一致。本研究?jī)H在室內(nèi)比較了4.6 L和1.3 L兩種規(guī)格飼養(yǎng)盒下對(duì)大草蛉捕食作用的影響,具體空間增或減至何種程度,大草蛉(成蟲(chóng)和3齡幼蟲(chóng))對(duì)梨癭蚊3齡幼蟲(chóng)捕食效能才不再變化,以及空間形狀、空間內(nèi)異質(zhì)性等對(duì)捕食效能的影響尚有待進(jìn)一步深入探討。

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