躅蝽密度對黃櫨脛跳甲捕食的干擾效應(yīng)研究

陳 倩，梁曉梅，焦進(jìn)衛(wèi)，寧少華，梁洪柱

(1.北京市西山試驗(yàn)林場，北京 100093； 2. 北京市香山公園管理處，北京 100093)

1 引言

黃櫨脛跳甲OphridaxanthospilotaBaly，又稱黃櫨黃點(diǎn)直緣跳甲或黃斑直緣跳甲，是黃櫨的主要食葉害蟲，一年一代，危害期可從3月份持續(xù)到8月份，每年發(fā)生數(shù)量大。黃櫨脛跳甲成蟲期只做少量的營養(yǎng)補(bǔ)充，它的危害期主要集中在幼蟲期，2～3齡幼蟲進(jìn)入暴食期[1]，迅速將剛剛展開的葉片和花序吃光，到4、5齡時(shí)取食量占到整個(gè)取食量的80%之多。在這個(gè)時(shí)期可以導(dǎo)致黃櫨的葉子被全部吃光，嚴(yán)重影響黃櫨生長和景觀質(zhì)量，所以，防治黃櫨脛跳甲主要是殺滅幼蟲。國內(nèi)對該蟲幼蟲的防治還以噴施化學(xué)農(nóng)藥為主。但是據(jù)MET-CALF估算，采用常規(guī)方法噴施農(nóng)藥，從施藥器械出去的農(nóng)藥只有25%～50%能沉積在植物葉片上，直接降落在目標(biāo)害蟲上的藥量僅在1%以內(nèi)，只有不足0.03%的藥劑能起到殺蟲作用，其余的50%～70%的農(nóng)藥，則以揮發(fā)、漂移等形式而散失。這既浪費(fèi)了很多農(nóng)藥、人力，又造成了環(huán)境污染[2]。

生物防治措施與其他措施相比較最大的缺點(diǎn)是見效慢，但應(yīng)用該措施大大減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，有利于生物多樣性的建立，更能保護(hù)生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。

躅蝽Armachinensis(Fallou)，又名躅敵，是一種雜食性天敵昆蟲，屬半翅目Hemiptera，蝽總科Pentatomoidea，蝽科Pentatomidae，益蝽亞科Asopinae，躅蝽屬Arma。該蝽分布于亞洲東北部，包括我國、朝鮮、蒙古及俄羅斯等地區(qū)[3]。在我國從北至南，分布在黑龍江、北京、新疆、浙江、云南等19個(gè)省市自治區(qū)，適生范圍非常廣。躅蝽可以捕食鱗翅目、鞘翅目、膜翅目及半翅目等40多種農(nóng)林害蟲的成蟲、幼蟲卵以及蛹[4、5]。躅蝽具有分布廣、適應(yīng)能力強(qiáng)、捕食范圍廣、易繁殖、耐儲存等特點(diǎn)，是一種優(yōu)勢天敵，日取食害蟲的量大過自身體重?cái)?shù)倍，在多種經(jīng)濟(jì)作物，比如棉花、煙草和果樹、蔬菜及林業(yè)害蟲的生物防治中具有廣泛的應(yīng)用前景[5～8]。

對黃櫨脛跳甲的生物防治措施較少，除在卵上發(fā)現(xiàn)有赤眼蜂和卵跳小蜂寄生外，未發(fā)現(xiàn)其他自然天敵[9]。人工釋放方面也僅見邢雪松等[10]野外釋放躅蝽防治跳甲成蟲，釋放12 d后防效達(dá)到89.8%，證明利用躅蝽防治跳甲是非常好的生物天敵。但是躅蝽對黃櫨脛跳甲的尋找效應(yīng)和自身密度的干擾效應(yīng)還未見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)通過設(shè)定不同蟲態(tài)躅蝽密度研究其捕食黃櫨脛跳甲3齡幼蟲的尋找和干擾效應(yīng)，可為躅蝽野外釋放蟲態(tài)、比例等提供理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 供試?yán)ハx

黃櫨脛跳甲為野外采集，帶回室內(nèi)利用新鮮黃櫨葉片飼養(yǎng)，各齡幼蟲在蛻皮后使用。

躅蝽為吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院和北京藍(lán)狐天敵技術(shù)有限公司贈與。室內(nèi)利用新鮮柞蠶蛹飼養(yǎng)。

2.2 試驗(yàn)條件

在溫度25±1 ℃、相對濕度70%，光周期L∶D=16∶8的天敵繁育室內(nèi)進(jìn)行。

2.3 干擾效應(yīng)

在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中接入40頭3齡黃櫨脛跳甲幼蟲，分別測定躅蝽2～5齡若蟲和成蟲對本身密度的干擾效應(yīng)用。躅蝽的密度設(shè)置分別為1、2、3、4、5頭/皿，每個(gè)處理重復(fù)5次，24h后記錄捕食黃櫨脛跳甲的數(shù)量。

2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

干擾效應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Hassell和Verley干擾效應(yīng)模型分別進(jìn)行模擬。

3 結(jié)果與分析

3.1 躅蝽自身密度對黃櫨脛跳甲日捕食量的影響

通過表1可以看出，在給定獵物密度的條件下，躅蝽2～4齡若蟲對黃櫨脛跳甲的總捕食量隨著捕食者密度的增加而增加，但2齡若蟲的單頭捕食量在4頭/皿時(shí)達(dá)到最高，隨之則下降。3和4齡若蟲的密度超過2頭/皿后，單頭捕食量隨捕食者自身密度的增加而降低。

躅蝽5齡若蟲對黃櫨脛跳甲總捕食量隨著捕食者密度的增加呈先上升再下降的狀態(tài)，天敵密度在2頭/皿時(shí)達(dá)到最高，隨之則快速下降。

躅蝽成蟲對黃櫨脛跳甲總捕食量隨著捕食者密度的增加則先上升再持平，單頭捕食量與密度相反，隨密度的增加而降低。

說明在特定的空間內(nèi)，躅蝽2～5齡若蟲、成蟲在捕食獵物的過程中隨密度的增加存在一定的干擾，當(dāng)天敵密度增加到一定程度后會使每個(gè)天敵尋找效應(yīng)降低。

表1 不同密度躅蝽對黃櫨脛跳甲捕食結(jié)果

表1中，Na為躅蝽捕食黃櫨脛跳甲總量，Na′為平均每頭躅蝽捕食黃櫨脛跳甲總量。

3.2 躅蝽對黃櫨脛跳甲的尋找效應(yīng)

捕食性天敵在捕食過程中對獵物攻擊的效率高低可用尋找效應(yīng)來表示，用公式描述為：

E=Na/N·P，其中E為尋找效應(yīng)(即捕食作用率)，Na為被捕食獵物數(shù)，N為獵物密度，P為天敵密度[11]。

通過表2可以看出，躅蝽2～5齡若蟲的尋找效應(yīng)(E)均先隨自身密度的增加而增加，到達(dá)一定密度之后則隨自身密度的增加而減少。在低密度時(shí)，5齡若蟲的尋找效應(yīng)最高，為0.3825；其次為4齡若蟲0.2750，2齡若蟲最低，為0.0450。3～5齡若蟲在密度為2頭/皿時(shí)，尋找效應(yīng)達(dá)到最高，2齡若蟲在4頭/皿時(shí)尋找效應(yīng)值最高。當(dāng)躅蝽的密度增加到5頭/皿時(shí)，3～5齡若蟲的尋找效應(yīng)差異不大，范圍在0.1620～0.1670之間。說明躅蝽密度的增加對高齡若蟲的尋找效應(yīng)有較大影響，對低齡若蟲的尋找效應(yīng)影響較小。

躅蝽成蟲在特定條件下，1頭/皿時(shí)對獵物的尋找效應(yīng)最高，尋找效應(yīng)值為0.3625，隨著密度的增加而不斷降低，至5頭/皿時(shí)，尋找效應(yīng)值降為0.0900。說明，密度增加對躅蝽成蟲的尋找效應(yīng)影響顯著。

表2 不同密度躅蝽對黃櫨脛跳甲的尋找效應(yīng)

3.3 躅蝽對黃櫨脛跳甲的干擾效應(yīng)

天敵對獵物作用的大小，與本身的尋找效應(yīng)有關(guān)，而尋找效應(yīng)的大小又與獵物密度和天敵密度有著密切關(guān)系。在一定空間內(nèi)，捕食性天敵數(shù)量增加，相互之間的干擾現(xiàn)象增強(qiáng)，而使每個(gè)天敵的尋找效應(yīng)降低。

因?yàn)樵贖ollingⅡ型反應(yīng)中，E不再是常數(shù)，Hassell和Verley提出用E=QP-m對此進(jìn)行估算。其中Q為搜索系數(shù)，即在無競爭條件下，每個(gè)天敵的尋找效應(yīng)。m為干擾系數(shù)，即天敵種內(nèi)競爭的參數(shù)。P為捕食者密度?？蓪⑸鲜龉骄€性化為：

LogE=LogQ-mLogP。

表3是結(jié)合表2的數(shù)據(jù)，將躅蝽各齡若蟲、成蟲受密度干擾的數(shù)學(xué)模型擬合的結(jié)果。

表3 躅蝽密度對黃櫨脛跳甲捕食量的干擾效應(yīng)數(shù)學(xué)模型

4 結(jié)論與討論

影響捕食者功能反應(yīng)的因素有很多，比如捕食者的生理狀態(tài)、獵物的大小和密度、以及試驗(yàn)的環(huán)境條件。在本試驗(yàn)中，躅蝽的不同齡期若蟲和成蟲都選取4小時(shí)內(nèi)同時(shí)蛻皮或羽化的蟲種，黃櫨脛跳甲3期幼蟲盡量選取相同大小的個(gè)體，且在同一試驗(yàn)條件下進(jìn)行，因此，可以消除捕食者、獵物和環(huán)境對試驗(yàn)所造成的影響。

本試驗(yàn)測定了特定空間下，躅蝽2～5齡若蟲、成蟲對黃櫨脛跳甲3齡幼蟲的平均捕食量和尋找效應(yīng)。2齡躅蝽若蟲對跳甲的平均捕食量隨著自身密度的增加而增加，至4頭/皿時(shí)達(dá)到最高，隨之降低；3～5齡躅蝽若蟲在2頭/皿時(shí)平均捕食量最高，之后隨著自身密度的增加而降低；而成蟲躅蝽對跳甲平均捕食量在1頭/皿時(shí)為最高。說明，躅蝽2齡若蟲蟲體較小，低密度下彼此之間無顯著干擾。而3齡以上若蟲和成蟲，隨著蟲體的變大，彼此間的干擾也越來越強(qiáng)。躅蝽相互之前的干擾作用隨著自身密度的上升而增加，此現(xiàn)象可用數(shù)學(xué)模型(E=QP-m)較好地反映出來。這一結(jié)果與異色瓢蟲捕食槐蚜，龜紋瓢蟲捕食棉鈴蟲卵[11,12]的規(guī)律一致。

因此，在判斷躅蝽控制黃櫨脛跳甲幼蟲能力時(shí)，要酌情而定。在野外害蟲數(shù)量較少時(shí)，可以考慮多釋放低齡躅蝽，或者少量的高齡或躅蝽成蟲；若野外黃櫨脛跳甲發(fā)生量較多時(shí)，可考慮多釋放躅蝽老熟若蟲或成蟲，這樣可有效避免老熟若蟲和成蟲之間產(chǎn)生的自身干擾。