四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜的捕食功能反應

陳燕+謝紅輝+黃鳳寬+等

摘要：四斑廣盾瓢蟲（Platynaspis maculosa）是廣西壯族自治區亞熱帶植物科普園桃園捕食桃蚜（Myzus persicae）的天敵優勢種之一，為明確四斑廣盾瓢蟲對桃蚜的捕食能力，在室內自然變溫條件下初步研究四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜的捕食功能，采用Holling-Ⅱ型方程對四斑廣盾瓢蟲捕食桃蚜的作用進行擬合。結果表明，四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜的捕食功能反應符合Holling-Ⅱ模型，Na=1.053 5Nt/（1+0. 013 0Nt），其瞬時攻擊率為1.053 5，處置時間為0012 3 d。通過Hassell和Valley的干擾效應模型可以看出，四斑廣盾瓢蟲自身密度的增加會導致種內的干擾效應，干擾參數為0.372 4，其對桃蚜的尋找效應隨桃蚜密度的上升而下降，最佳尋找密度為32.31頭。四斑廣盾瓢蟲對桃蚜具有一定的捕食能力，室內試驗成蟲24 h最大捕食量為81.30頭。

關鍵詞：四斑廣盾瓢蟲；桃蚜；捕食功能

中圖分類號： S476.2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）01-0134-02

收稿日期：2014-09-28

基金項目：廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所專項資金（編號：桂熱研201308）。

作者簡介：陳燕（1987—），女，廣西柳州人，碩士研究生，研究實習員，主要從事農業害蟲綜合治理研究。Tel：（0772）2539087；E-mail：380508497@qq.com。

通信作者：黃鳳寬，博士，研究員，主要從事水稻抗蟲性研究。E-mail：huangfengkuan@gxaas.net。桃蚜（Myzus persicae），屬半翅目（Hemiptera）蚜科（Aphididae），別稱煙蚜、桃赤蚜、菜蚜、波斯蚜、膩蟲，食性廣，危害薔薇科的桃、李、杏、櫻桃，十字花科的蔬菜及煙草、辣椒、番茄等，其中以十字花科蔬菜危害最為嚴重[1]。該蟲刺吸葉片汁液，造成葉片卷縮變形，植株生長不良和萎縮，嚴重時甚至全株枯死，同時，蚜蟲分泌的蜜露還能誘發煤煙病，影響光合作用，還能傳播多種病毒病，影響蔬菜、果品的品質[2]。目前，蚜蟲最有效的防治方法是化學防治，但是長期使用化學農藥，不僅造成環境污染，而且引起蚜蟲的抗藥性。目前，有關天敵防治桃蚜的報道已不少，如煙蚜繭蜂、異色瓢蟲和七星瓢蟲等，且異色瓢蟲的人工大量繁殖技術已經較為成熟[3-5]；但是四斑廣盾瓢蟲用于防治桃蚜尚未見報道。因此本試驗研究其對桃蚜的捕食功能反應，進一步了解四斑廣盾瓢蟲對桃蚜的控制作用，以期為桃蚜的綜合防治提供科學依據。

1材料與方法

1.1供試蟲源

四斑廣盾瓢蟲成蟲及桃蚜均采自廣西壯族自治區亞熱帶植物科普園桃園，四斑廣盾瓢蟲采集后帶回室內進行24 h饑餓處理，桃蚜選取無翅成蚜或高齡若蚜進行試驗。

1.2試驗方法

1.2.1四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜的捕食功能試驗在室內自然溫度（25～28 ℃）、濕度（60%～80%）條件下，在高 11.0 cm、直徑9.3 cm塑料杯中進行，按照Holling捕食功能反應研究方法[6]研究四斑廣盾瓢蟲對桃蚜的捕食功能反應。桃蚜數量梯度分別設置為20、40、60、80、100頭5個處理，每個處理內分別放入1頭饑餓24 h的四斑廣盾瓢蟲成蟲，每個處理5次重復。24 h后檢查記錄塑料杯內桃蚜剩余數量。

1.2.2四斑廣盾瓢蟲自身密度的干擾反應試驗在室內自然溫度（25～28 ℃）條件下，在高11.0 cm、直徑9.3 cm塑料杯中進行。經過24 h饑餓處理的四斑廣盾瓢蟲數量梯度分別設置為1、2、3、4、5頭5個處理，桃蚜密度為200頭/處理，每個處理5個重復，24 h后檢查記錄塑料杯內桃蚜數量。

1.3分析方法

1.3.1功能反應用Holling Ⅱ型圓盤方程[6]擬合：

Na=a′TtNt/（1+a′ThNt）。

式中：Nt為獵物密度；Na為被捕食的獵物數量；Tt為捕食者可利用發現獵物的時間（在該試驗中Tt=1）；a′為瞬間攻擊率；Th為對1頭獵物的處置時間。

1.3.2干擾效應采用Hassell和Varley提出的干擾反應模型[7]擬合：

E=QP-m或lgE=lgQ-mlgP[E=Na/（NtP）]。

式中：E為競爭條件下的捕食效應，Q為搜索系數，m為干擾系數，P為一定空間內捕食者的數量。

1.3.3尋找效應的估計S=ar/（1+arThNt）。式中：ar為瞬時攻擊率；Th為每捕食1頭獵物所需時間。

1.3.4競爭作用采用鄒運鼎等提出的競爭強度公式[8]計算：

I=（El-Ep）/E1。

式中：I為分攤競爭強度，E1為1頭天敵的捕食作用率，Ep為p頭天敵的捕食作用率。

1.3.5四斑廣盾瓢蟲最佳尋找密度估算陳國華等的研究認為，天敵的搜索攻擊行為的積極性并不是始終如一，只有在獵物最佳密度條件下才能發揮最大的積極性[9]。汪世澤等提出了用于估算獵物最佳尋找密度的Holling反應新模型。數學表達式如下：

Na=aexp（-b/Nt）。

式中：Na為被捕食的獵物數量，Nt為供試獵物密度，a為天敵最大捕食量，b為無競爭狀態下的最佳尋找密度[10]。

2結果與分析

2.1四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜密度的功能反應

在試驗所設密度范圍內，四斑廣盾瓢蟲成蟲捕食桃蚜，捕食量隨著桃蚜密度的增大而增大，但其功能反應曲線表現為負加速度曲線（圖1），即捕食量與獵物密度間的關系表現為逆密度制約。因此，四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜密度的功能反應屬于HollingⅡ型功能反應，可用Holling圓盤方程進行擬合。即：Na= a′TtNt/（1+a′ThNt），將Holling方程線性化為：

1/Na =1/（a′Nt）+Th。

計算得：1/Na與1/Nt的相關系數r=0. 994 6，說明獵物密度與捕食量呈顯著關系。其功能反應系數（即瞬時攻擊率）為a′=1.053 5，處理時間Th=0.012 3 d，最大捕食量為Na=8130頭。將其代入圓盤方程，得數學模型：

Na=1.053 5Nt/（1+0.013 0Nt）。

綜合分析可以看出，當獵物密度Nt趨向于無窮大時，在1 d內1頭四斑廣盾瓢蟲成蟲對玉米蚜的最大捕食量為8130頭，瞬時攻擊率a′為1.053 5，捕食1頭玉米蚜所需時間Th為0012 3 d。其理論與實際捕食量（圖1）經χ2檢驗后，χ2=0996 8，小于χ2（4，0. 05）=9. 49，誤差不顯著，表明上述模型能反映四斑廣盾瓢蟲成蟲在不同蚜蟲密度下的捕食變化規律。

2.2尋找效應的估計

尋找效應是捕食性天敵在捕食過程中對獵物攻擊的一種行為效應。Holling（1959） 提出尋找效應（S）與獵物密度Nt的關系為：S=ar/（1+arThNt）。結果（圖2）表明，四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜的尋找效應隨獵物密度的增加而減小。

2.3四斑廣盾瓢蟲成蟲對自身密度的干擾反應

進行該試驗（表1、圖3），可采用Hassell和Varley（1969）提出的干擾反應模型擬合：E=QP-m或lgE=lgQ-mlgP[E=Na/（NtP）]。Hassell 方程為：E=0.248 1P-0.372 4（r=0963 9**），對捕食率進行卡平方適合性檢驗，得知誤差不顯著（χ2=0.001 8<χ2（4，0. 05）=9. 49），說明擬合較好。

綜合分析可知，在一定空間內，隨著四斑廣盾瓢蟲成蟲自身密度的增加，天敵間干擾效應加大，使得每個天敵對獵物的捕食量逐漸減少，捕食率下降，而分攤競爭強度隨四斑廣盾瓢蟲成蟲密度增加而加大。

表1四斑廣盾瓢蟲成蟲自身干擾反應

2.4四斑廣盾瓢蟲最佳尋找密度估算

以單頭四斑廣盾瓢蟲在不同桃蚜密度下捕食的試驗數據，對Holling新功能反應方程進行擬合，得到 Na=87.2exp（-32.31/Nt），所得天敵最大捕食量a=87.2頭，無競爭狀態條件下最佳尋找密度為b=32.31，可擬定四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜成蟲或高齡若蚜控制的益害比可設為1 ∶32.31。該試驗在室內簡單的環境下進行，可能與田間復雜的環境有所出入，但該試驗方法與桃蚜群集危害的特點較符合，因此認為該結果能較好地反映四斑廣盾瓢蟲對桃蚜成蚜和高齡若蚜的捕食行為。

3結論與討論

試驗證明，隨著桃蚜密度的增大，四斑廣盾瓢蟲對桃蚜的捕食量增大，但是當桃蚜的密度增加到一定水平時，四斑廣盾瓢蟲捕食量趨于穩定，呈現明顯的負加速度，并非直線關系，因此，四斑廣盾瓢蟲對桃蚜的捕食功能反應可用Holling-Ⅱ模型進行擬合，經χ2檢驗，表明模擬后的方程可用來描述四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜的捕食功能反應情況，該結果與目前大多數天敵昆蟲對它們的獵物的功能反應[11-13]相一致。雖然在試驗設計的密度范圍內，隨著桃蚜密度的增加，四斑廣盾瓢蟲的捕食量隨著增大，但是尋找效應降低。由四斑廣盾瓢蟲自身密度干擾反應試驗得知，隨著四斑廣盾瓢蟲自身密度的增加， 相互間存在一定的干擾作用。由最佳尋找密度估算

得知，四斑廣盾瓢蟲成蟲對桃蚜高齡若蚜或成蚜的最佳尋找密度為32.31，即以四斑廣盾瓢蟲控制桃蚜高齡若蚜或成蚜的益害比可設為 1 ∶32.31，但是四斑廣盾瓢蟲對桃蚜的尋找效應隨著獵物密度的增加而下降，且室內的環境條件相對簡單，試驗所用的小塑料杯也會縮短四斑廣盾瓢蟲對獵物的尋找時間，而田間的環境條件相對比較復雜，勢必會影響四斑廣盾瓢蟲對桃蚜的捕食情況，擬定益害比為1 ∶32.31，也沒有考慮到若蚜的情況，這個結果可能與田間實際情況有偏差，因此在實際應用時，應當結合實際的田間條件應用該天敵。但是該試驗結果對實際生產還是有一定的參考價值。

本試驗所用的試蟲為未分雌雄的混合種群，雌蟲、雄蟲及若蟲各自對桃蚜的捕食功能反應有待于深入研究。

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