溫度對(duì)擬環(huán)紋豹蛛的捕食功能反應(yīng)的影響

唐美蓉，趙 麗，魏寶陽(yáng)，王 智

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

溫度對(duì)擬環(huán)紋豹蛛的捕食功能反應(yīng)的影響

唐美蓉，趙 麗，魏寶陽(yáng)，王 智

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

探討了不同溫度（25、30和35℃）對(duì)擬環(huán)紋豹蛛的捕食功能及尋找效應(yīng)的影響。結(jié)果表明：擬環(huán)紋豹蛛對(duì)褐飛虱的捕食反應(yīng)均符合Holling II模型，其中在30℃下，擬環(huán)紋豹蛛對(duì)褐飛虱的控制效果最好，雌、雄成蛛對(duì)褐飛虱的捕食上限分別為100頭和166.67頭。在不同溫度下捕食量有差異，但差異不顯著（P＞0.05），不同齡期擬環(huán)紋豹蛛隨著褐飛虱密度增加尋找效應(yīng)呈下降趨勢(shì)。3齡、5齡幼蛛隨著獵物的增多搜尋效應(yīng)值呈急劇下降趨勢(shì)，而雌、雄成蛛下降相對(duì)平緩。研究表明，雌雄成蛛的尋找效應(yīng)比幼株的搜尋能力強(qiáng)。

溫度；擬環(huán)紋豹蛛；褐飛虱；捕食功能；尋找效應(yīng)

擬環(huán)紋豹蛛（Pardosa pseudoannulata）屬于蛛形綱（Arachnida）蛛形目（Araneae）狼蛛科（Lycosidae）豹蛛屬（Pradosa）。其適應(yīng)性極強(qiáng)，在我國(guó)各省基本都有分布，尤其是在南方稻作區(qū)內(nèi)，種群數(shù)量大，是農(nóng)作物害蟲(chóng)的主要捕食天敵［1］。它具有生態(tài)位寬、善跑跳、運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)、對(duì)稻田害蟲(chóng)（褐飛虱、葉蟬等）的捕食量大等特點(diǎn)，故它是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中重要的捕食性天敵，也為構(gòu)建生物防治體系提供了重要途徑。但捕食者的捕食獵物效率受溫度、濕度、光周期、空間異質(zhì)性、種間競(jìng)爭(zhēng)、自身對(duì)獵物的偏好性等因素影響，其中溫度是一個(gè)重要因子，它不但對(duì)環(huán)境中的生化因子會(huì)產(chǎn)生直接或間接的影響，而且對(duì)生物本身的生理活動(dòng)直接產(chǎn)生影響［2］。從理論上說(shuō)，在適溫區(qū)內(nèi)，隨著溫度增加，昆蟲(chóng)體內(nèi)新陳代謝加快，活動(dòng)能力增強(qiáng)，表現(xiàn)為攻擊率上升；若超出適溫區(qū)的范圍，則相反［3］。已有研究報(bào)道，擬環(huán)紋豹蛛是褐飛虱的主要捕食天敵［4］，但未提及溫度對(duì)擬環(huán)紋豹蛛捕食功能和尋找效應(yīng)的影響。因此，本文主要探究昆蟲(chóng)的重要捕食性天敵——擬環(huán)紋豹蛛在不同溫度下的捕食功能反應(yīng)及尋找效應(yīng)最佳溫度。

1 材料與方法

1.1 供試蜘蛛及蟲(chóng)源

供試蜘蛛為擬環(huán)紋豹蛛，在湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的常規(guī)水稻試驗(yàn)田中采集帶卵囊的雌性擬環(huán)紋豹蛛。試驗(yàn)所用蟲(chóng)源為稻褐飛虱，采自湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)水稻田中，進(jìn)行捕食功能反應(yīng)的試驗(yàn)材料，體重基本保持一致。

1.2 蜘蛛培養(yǎng)

將采集的帶卵囊的雌性擬環(huán)紋豹蛛放置于室內(nèi)的人工氣候箱中（ 25±2℃，L∶D=10 h∶14 h；R.H=70%）飼養(yǎng)至產(chǎn)卵。A氣候箱的試驗(yàn)條件為（ 25℃，L∶D=10 h∶14 h；R.H=75%），B氣候箱的試驗(yàn)條件為（30℃，L∶D=10 h∶14 h；R.H=75%），C氣候箱的試驗(yàn)條件為（35℃，L∶D=10 h∶14 h；R.H=75%），在這A、B、C 3個(gè)氣候箱中飼養(yǎng)從母蜘蛛背上脫落下來(lái)的2齡幼蛛，每天定點(diǎn)正常喂食、喂水及換洗試管，記錄幼蛛的蛻皮以及取食量情況，等到幼蛛蛻皮進(jìn)入3齡、5齡時(shí)期，將蛻皮的幼蛛取出饑餓24 h后，進(jìn)行捕食功能反應(yīng)試驗(yàn)，成熟的雌雄性擬環(huán)紋豹蛛均采自湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻田，試驗(yàn)的蜘蛛體重、體長(zhǎng)等近似，饑餓24 h后，進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3 捕食功能研究

取干凈的試管，試管大小隨幼蛛的齡期變化，試管底部用棉球保持濕潤(rùn)，將饑餓處理后的幼蛛或成蛛放入試管底部，在3齡的試管中放入稻褐飛虱的數(shù)量分別為：3、6、9、12、15頭，5齡的試管中放入稻褐飛虱的量為5、10、15、20、25頭，在成雌、雄蛛的試管中放入稻褐飛虱的量為10、20、30、40、50頭，每個(gè)處理重復(fù)5次，24 h后觀察并記錄試管中活稻褐飛虱的數(shù)量，試驗(yàn)周期為7 d。每個(gè)溫度下及每個(gè)齡期都需設(shè)相應(yīng)的對(duì)照組，對(duì)照組中不放蜘蛛，且試管大小、濕棉球及每個(gè)密度的下的飛虱量與試驗(yàn)組設(shè)置的數(shù)量保持一樣，在24 h后觀察對(duì)照組中褐飛虱的存活數(shù)量，每組重復(fù)3次，試驗(yàn)周期為7 d。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用倒數(shù)法對(duì)各組蜘蛛在不同溫度及密度下的捕食量進(jìn)行HollingⅡ模型擬合，得到方程：Na=aTtN0/（1+aThN0），方程中的Na表示被捕食的獵物數(shù)（即捕食稻飛虱的數(shù)量），N0表示獵物密度（即稻飛虱的初始密度），Tt為捕食者搜尋獵物的時(shí)間（試驗(yàn)為24 h，取值1），a為瞬時(shí)攻擊率，Th為捕食者（擬環(huán)紋豹蛛）對(duì)1頭獵物（稻飛虱）的處理時(shí)間。將上式方程進(jìn)行簡(jiǎn)化，轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€方程：y=A+Bx簡(jiǎn)化方程式中的A和B可通過(guò)SPSS中的最小二乘法進(jìn)行估計(jì)。尋找效應(yīng)（S）與獵物密度（N）的關(guān)系式為：S=a/（1+aThN），其中S為尋找效應(yīng)值，a為攻擊系數(shù)，Th為處理時(shí)間，N為獵物密度，不同齡期的擬環(huán)紋豹蛛尋找效應(yīng)可通過(guò)該方程式進(jìn)行估算。

用Excel2003軟件及SPSS18軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)各齡期擬環(huán)紋豹蛛取食量的影響

由圖1可知，在3齡、5齡及成熟的雌、雄成蛛中，其捕食量在不同溫度下有差異，但無(wú)顯著性（P＞0.05），對(duì)于3齡幼蛛的捕食量來(lái)講，不同溫度下的捕食量非常接近，也都很低，其中25℃的捕食量最少；在5齡階段，捕食量的差異逐漸拉開(kāi)，大小35℃＞30℃＞25℃；在雌成蛛中，捕食量的大小為30℃＞25℃＞35℃，在雄成蛛中，規(guī)律與成熟的雌成蛛一致。隨著齡期的增長(zhǎng)，擬環(huán)紋豹蛛的捕食量也跟著增加，但雌、雄成蛛的捕食量差異不大。

2.2 不同溫度對(duì)各齡期擬環(huán)紋豹蛛捕食功能的影響

圖1 在不同溫度下各齡期的擬環(huán)紋豹蛛的捕食量

根據(jù)HollingⅡ型圓盤(pán)方程擬合不同溫度下擬環(huán)紋豹蛛的捕食量，如表1所示，方程的相關(guān)系數(shù)R2大于0.9，表明各溫度下天敵捕食量與獵物密度顯著相關(guān)，所有溫度下的χ2均低于χ2（0.01，4），表明其理論捕食量與實(shí)際捕食量非常吻合。對(duì)不同溫度下，3齡幼蛛捕食功能反應(yīng)的參數(shù)大小分別為：（1）瞬時(shí)攻擊率大小為35℃＞30℃＞25℃；（2）消耗一頭獵物的時(shí)間為30℃＜35℃＜25℃；（3）對(duì)獵物的消耗效率大小為35℃＞30℃＞25℃；（4）在獵物非常充足時(shí)，捕食量上限的大小為30℃＞35℃＞25℃。對(duì)不同溫度下，5齡幼蛛對(duì)捕食功能反應(yīng)的參數(shù)大小分別為：（1）瞬時(shí)攻擊率大小為30℃＞35℃＞25℃；（2）消耗一頭獵物的時(shí)間多少為35℃＜30℃＜25℃；（3）對(duì)獵物的消耗效率大小為35℃＞30℃＞25℃；（4）在獵物非常充足時(shí)，捕食量上限的大小為35℃＞30℃＞25℃。

對(duì)不同溫度下，雌成蛛對(duì)捕食功能反應(yīng)的參數(shù)大小分別為：（1）瞬時(shí)攻擊率大小為30℃＜35℃＜25℃；（2）消耗一頭獵物的時(shí)間多少為30℃＜25℃＜35℃；（3）對(duì)獵物的消耗效率大小為30℃＞25℃＞35℃；（4）在獵物非常充足時(shí)，捕食量上限的大小為30℃＞25℃＞35℃。對(duì)不同溫度下，雄成蛛對(duì)捕食功能反應(yīng)參數(shù)大小分別為：（1）瞬時(shí)攻擊率大小為35℃＜25℃＜30℃；（2）消耗一頭獵物的時(shí)間多少為30℃=25℃＜35℃；（3）對(duì)獵物的消耗效率大小為30℃＞25℃＞35℃；（4）在獵物非常充足時(shí)，捕食量上限的大小為30℃＞25℃＞35℃。由此可見(jiàn)，在30℃下，擬環(huán)紋豹蛛對(duì)稻飛虱的控制效果最好。

2.3 不同溫度下各齡期擬環(huán)紋豹蛛的搜尋反應(yīng)

由圖2可知，在不同溫度下，3、5齡幼株及雌雄成蛛隨著褐飛虱密度增加尋找效應(yīng)呈下降趨勢(shì)。在3齡幼蛛中獵物密度為3、6、9頭時(shí)尋找效應(yīng)大小均為：35℃＞30℃＞25℃。但獵物密度為12、15頭時(shí)，30℃和35℃的尋找效應(yīng)很接近；在5齡時(shí)，獵物密度為3、6、9、12、15頭時(shí)不同溫度下的尋找效應(yīng)大小為：35℃＞30℃＞25℃；在雌、雄成蛛中，獵物密度為10頭時(shí)，不同溫度下的搜尋效應(yīng)大小非常接近，隨著密度增加，不同溫度下的尋找效應(yīng)逐漸拉開(kāi)大小為：30℃＞25℃＞35℃。3齡、5齡、隨著獵物的增多搜尋效應(yīng)值呈急劇下降趨勢(shì)，而雌、雄成蛛下降相對(duì)平緩，由尋找效應(yīng)（S）與獵物密度（N）的關(guān)系式為：S=a/（1+aThN），結(jié)果表明成蛛的尋找效應(yīng)比幼株的尋找效應(yīng)能力強(qiáng)。

表1 不同溫度下擬環(huán)紋豹蛛對(duì)褐飛虱的功能反應(yīng)

3 討 論

擬環(huán)紋豹蛛是稻田蜘蛛中的主要優(yōu)勢(shì)種群，是稻飛虱和稻葉蟬等水稻害蟲(chóng)的重要捕食性天敵［5-6］。不同溫度下擬環(huán)紋豹蛛對(duì)褐飛虱捕食功能的影響試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)每個(gè)齡期在不同溫度下擬環(huán)紋豹蛛捕食量結(jié)果比較，在3齡和5齡的幼蛛階段，各個(gè)溫度下捕食量非常接近，這可能是幼蛛在3齡和5齡時(shí)期的捕食量低的緣故。在雌、雄成蛛中，捕食量大小分別為：30℃＞25℃＞35℃。在25、30、35℃下3齡、5齡幼株及成蛛中，捕食量在各溫度下有差異，但是無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；在供試溫度下，隨著溫度的升高，捕食量增加，30℃達(dá)到最佳，繼續(xù)升高溫度，捕食量隨之下降。符悅冠等也有類似報(bào)道［7-9］。由尋找效應(yīng)（S）與獵物密度（N）的關(guān)系式為：S=a/（1+aThN），結(jié)果表明成蛛的尋找效應(yīng)比幼株的尋找效應(yīng)能力強(qiáng)，3齡和5齡幼蛛隨獵物數(shù)量的增多其搜尋效應(yīng)值呈急劇下降趨勢(shì)，而雌、雄成蛛的搜尋效應(yīng)值下降相對(duì)平緩，隨著齡期的增長(zhǎng)以及密度的增加，擬環(huán)紋豹蛛的捕食量也增大，張安盛等［10-11］有類似的報(bào)道，密度增加到一定限度，捕食量增加隨之減慢。

圖2 不同溫度下各齡期蜘蛛的搜尋效應(yīng)

由于試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，擬環(huán)紋豹蛛的偏好性，獵物本身的干擾，分?jǐn)偢?jìng)爭(zhēng)［12］，環(huán)境的影響等自然因素沒(méi)有考慮，這與自然環(huán)境可能會(huì)存在一定的差異，自然環(huán)境中結(jié)果如何還需進(jìn)一步探究。本工作僅對(duì)不同溫度下擬環(huán)紋豹蛛對(duì)稻田害蟲(chóng)的控蟲(chóng)能力進(jìn)行了研究，為害蟲(chóng)生態(tài)調(diào)控體系的構(gòu)建提供了重要參考。

［1］ 王 智. 擬環(huán)紋豹蛛的生物生態(tài)學(xué)研究［J］. 昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，2007，50（9）：927-932.

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（責(zé)任編輯：高國(guó)賦）

Effect of Temperature on the Predation of Pardosa pseudoannulata

TANG Mei-rong，ZHAO Li，WEI Bao-yang，WANG Zhi
（College of Biology Science and Technology， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC）

Under laboratory conditions study different temperature （25， 30， and 35℃） to be Pardosa pseudoannulata predation function and search for effect. Results showed that the Pardosa pseudoannulata predator-prey reaction to BPH were all conform to the Holling II model，including under 30 ℃， male and female as a spider to BPH feeding lim it 100 head and 166.67 respectively， Pardosa pseudoannulata to the control effect is best. There are differences between the feeding amounts at different temperatures， but there was no signif cant （P＞0.05），different age Pardosa pseudoannulata as BPH density increased search effect is on the decline. Age of 3， 5 year-old shoot along with the increase in the prey search effect value shows a sharp decline， and falling into male and female spiders are relatively fat. The research has show n that male and female into a spider search effect than shoot the search ability.

temperature； Pardosa pseudoannulata； Nilaparvata lugens； functional effect； searching effect

S435.112

A

1006-060X（2016）09-0055-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.09.017

2016-07-28

湖南省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目（2014FJ2003）；湖南省人才基金項(xiàng)目（5026301/1015034）

唐美蓉（1993-），女，湖南衡陽(yáng)市人，碩士研究生，研究方向：發(fā)育生物學(xué)。

王 智