躅蝽密度對(duì)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(chǎng)，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(yíng)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(zhǎng)和景觀質(zhì)量，所以，防治黃櫨脛跳甲主要是殺滅幼蟲。國(guó)內(nèi)對(duì)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?jī)H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(guó)、朝鮮、蒙古及俄羅斯等地區(qū)[3]。在我國(guó)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(chǔ)存等特點(diǎn)，是一種優(yōu)勢(shì)天敵，日取食害蟲的量大過(guò)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(duì)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(duì)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(guò)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(zèng)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(duì)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(cè)定躅蝽2～5齡若蟲和成蟲對(duì)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(duì)黃櫨脛跳甲日捕食量的影響

通過(guò)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(duì)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(guò)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(duì)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(duì)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(shuō)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(guò)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(huì)使每個(gè)天敵尋找效應(yīng)降低。

表1 不同密度躅蝽對(duì)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(duì)黃櫨脛跳甲的尋找效應(yīng)

捕食性天敵在捕食過(guò)程中對(duì)獵物攻擊的效率高低可用尋找效應(yīng)來(lái)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(guò)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(shuō)明躅蝽密度的增加對(duì)高齡若蟲的尋找效應(yīng)有較大影響，對(duì)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(duì)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(shuō)明，密度增加對(duì)躅蝽成蟲的尋找效應(yīng)影響顯著。

表2 不同密度躅蝽對(duì)黃櫨脛跳甲的尋找效應(yīng)

3.3 躅蝽對(duì)黃櫨脛跳甲的干擾效應(yīng)

天敵對(duì)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(duì)此進(jìn)行估算。其中Q為搜索系數(shù)，即在無(wú)競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)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(duì)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(duì)試驗(yàn)所造成的影響。

本試驗(yàn)測(cè)定了特定空間下，躅蝽2～5齡若蟲、成蟲對(duì)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(duì)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(duì)跳甲平均捕食量在1頭/皿時(shí)為最高。說(shuō)明，躅蝽2齡若蟲蟲體較小，低密度下彼此之間無(wú)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(lái)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(lái)。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。