不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫对烟蚜的捕食作用

不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫对烟蚜的捕食作用3巫厚长33　程遐年　(南京农业大学植保系,南京210095)邹运鼎　(安徽农业大学,合肥230036)【摘要】　试验研究了不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的捕食作用.结果表明,不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜捕食的功能反应均为Holling Ⅱ型,雌成虫的瞬间攻击率a 大于雄成虫;不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌、雄成虫在24h 内对烟蚜的捕食量差异不显著;雌成虫捕食量大于雄成虫;饥饿时间愈长,烟蚜密度愈大,雌雄成虫间捕食量差异愈显著;未饥饿的龟纹瓢虫雌、雄成虫在24h 内对烟蚜的捕食行为集中在6¬00～18¬00,雌雄成虫间的捕食速度(V )差异不显著;饥饿48h 的龟纹瓢虫雌、雄成虫在24h 内对烟蚜的捕食行为集中在试验开始后的0～4h ,雌雄成虫间的捕食速度(V )差异也不显著.关键词　饥饿　龟纹瓢虫雌雄成虫　烟蚜　捕食作用Pred ation on Myzus persicae by Propylaea japonica adults with different extents of starvation.WU Houzhang and CHEN G Xianian (N anjing A gricultural U niversity ,N anjing 210095),ZOU Y anding (A nhui A gricultural U niversi 2ty ,Hef ei 230036)2Chin.J.A ppl.Ecol .,2000,11(5):749～752.The study showed that the functional response of predation on M.persicae by the female and male adults of P.japoni 2ca with different extents of starvation belonged to the type of Holling Ⅱ.Female adults had a larger attacking rate than male adults ,but the predacious amount of M.persicae by female and male adult predators of different extent of starva 2tion within 24hrs had no significant difference.The predacious amount by female adult was larger than that of male.The significant difference of predacious amount between female and male adults increased with the time of their starva 2tion and the prey density.The predation by unstarved female and male adult predators on M.persicae in 24hours was concentrated at 6¬00～18¬00and the predation rate (V )between female and male adults had no significant differ 2ence.The predation by starved female and male adults for 48h on the prey in 24hours was at 0～4hours after the ex 2periment started ,and the predation rate (V )between female and male starved adults had no significant difference ei 2ther.K ey w ords Starvation ,Propylaea japonica female and male adults ,Myz us persicae ,Predatism. 3国家烟草专卖局科技开发项目(970140)和博士基金项目(992184). 33通讯联系人.现工作单位为中国科学技术大学经济技术学院烟草科学系,合肥230051. 2000-01-31收稿,2000-06-19接受.1　引 言烟蚜(M yz us persicae )是烟草上重要害虫之一,化学治蚜污染烟叶,影响其品质和损害人体健康.利用天敌控制烟蚜可减少污染,降低成本,提高烟叶品质和增加收入.龟纹瓢虫(Propylaea japonica )是蚜虫类的重要捕食性天敌,在自然条件下,烟田发生数量大,对烟蚜的控制作用强[3].邹运鼎等[4,5]报道了饱食后禁食24h 的龟纹瓢虫成、幼虫对棉蚜的捕食作用,为棉田天敌的保护和利用提供了科学依据.但不同饥饿程度的龟纹瓢虫成、幼虫对烟蚜捕食作用的功能反应、捕食量和捕食速度的系统研究尚未见报道.为此,在室内研究了不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的捕食作用,以期科学评价天敌对害虫的控制作用,为利用天敌控制烟蚜提供科学依据.2　材料与方法211　供试虫源龟纹瓢虫雌、雄成虫和烟蚜均采自中国科学技术大学经济技术学院烟草试验站.将采回的龟纹瓢虫雌、雄成虫先使之饱食,后分别禁食18h 、24h 、48h 和不禁食处理,以作供试天敌[1,4,5].蚜虫均挑选体长110～115mm 的高龄若蚜.212　试验容器直径9cm 、高115cm 的培养皿.213　试验条件试验均在室内进行,试验温度为22～25℃,光照为自然光照(6¬00～18¬00).214　试验方法每个培养皿内分别放1头不同禁食处理的供试天敌和N 为10、20、30、40、50不同密度递度的高龄若蚜(饥饿24h 的天敌捕食蚜虫密度递度N 为20、30、40、50、60),重复6次(未饥饿的天敌重复3次),24h 后观察记载培养皿内剩下的和自然死亡的蚜虫头数.培养皿内放置高龄若蚜30头和1头未饥饿的供试天敌,每隔3h 观察记载培养皿中剩下的和自然死亡的蚜虫数,并补应用生态学报　2000年10月　第11卷　第5期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct.2000,11(5)∶749～752足活蚜数到30头,重复6次.培养皿内放置高龄若蚜30头和1头饥饿48h后的供试天敌,在试验开始的第4h、第8h、第12h、第15h、第18h、第21h、第24h观察记载培养皿中剩下的和自然死亡的蚜虫数,并补足活蚜数到30头,重复6次.3　结果与分析311　供试天敌捕食烟蚜的功能反应 从表1可知,饥饿18h、24h、48h和未饥饿的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜捕食作用的功能反应均为HollingⅡ型[2]反应模型.其中饥饿24h的雄成虫对烟蚜的捕食作用,1/N与1/N a之间的相关系数r= 01841>r011,3=018054,表明两者相关;其余不同饥饿程度的雌、雄成虫对烟蚜的捕食作用,1/N与1/N a 之间的相关系数r均大于r0105,3=01878,表明两者均显著相关.不同饥饿程度的雌、雄成虫对烟蚜捕食作用的功能反应模型经X2检验,X2值均小于X20105,3= 7181,表明模型的理论值与实测值显著吻合.综上所述,饥饿不能改变功能反应类型;雌成虫对烟蚜的瞬时攻击率a大于雄成虫.表1　不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫捕食烟蚜的功能反应T able1Functional response of Propylaea japonica adults on various ranges of starvation to Myzus persicae处理Treatment 功能反应线性方程Functional responselinear equation相关系数rCorrelationcoefficient r功能反应模型Functional response typeX2a Th未饥饿的雄成虫1/N a=212378/N+0105660196733N a=014469N/(1+010253N)01529014469010566 Unstarving male adult未饥饿的雌成虫1/N a=118628/N+010*********N a=015368N/(1+010198N)11878015368010369 Unstarving female adult饥饿18h的雄成虫1/N a=119495/N+010*********N a=015130N/(1+010243N)11664015130010473 Starving male adult for18h饥饿18h的雌成虫1/N a=018462/N+0104160196933N a=111818N/(1+010492N)0155111818010416 Starving female adult for18h饥饿24h的雄成虫1/N a=413911/N+010********N a=012277N/(1+01002N)61152012277010087 Starving male adult for24h饥饿24h的雌成虫1/N a=115659/N+010*********N a=016386N/(1+010209N)11086016386010328 Starving female adult for24h饥饿48h的雄成虫1/N a=213932/N+0101730199033N a=014178N/(1+010072N)01371014178010017 Starving male adult for48h饥饿48h的雌成虫1/N a=110506/N+010*********N a=019518N/(1+010294N)21541019518010309 Starving female adult for48h312　不同饥饿程度的雌、雄成虫24h内捕食量的差异31211雌成虫24h内捕食量的差异　为了比较不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌成虫对烟蚜捕食量的差异,对N 为20、30、40、50头/皿条件下的捕食量进行方差分析.饥饿18h、24h、48h和未饥饿的龟纹瓢虫雌成虫在N 为20、30、40、50头/皿条件下的捕食量间的F值分别为2138、0112、0174、2164,均小于F0105(3,17)=3120,表明不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌成虫24h内对烟蚜捕食量间的差异均不显著.31212雄成虫24h内捕食量的差异　饥饿18h、24h、48h和未饥饿的龟纹瓢虫雄成虫在N为20、30、40、50头/皿条件下的捕食量间的F值分别为2113、2193、1116、1178,均小于F0105(3,17)=3120,表明不同饥饿程度的龟纹瓢虫雄成虫24h内对烟蚜捕食量间差异均不显著.31213雌雄成虫间24h内捕食量的差异　为了比较24h内不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌雄成虫间在不同烟蚜密度条件下对烟蚜捕食量的差异,先将捕食结果列于表2.从表2可知,除在烟蚜密度为40头/皿条件下饥饿24h后的龟纹瓢虫雄成虫捕食量大于雌成虫外,其余雌成虫的捕食量均大于雄成虫. 对雌雄成虫间捕食量进行t检验,将检验结果列于表3.从表3可知,未饥饿的龟纹瓢虫雌雄成虫间在任何烟蚜密度条件下对烟蚜捕食量的差异均不显著;饥饿18h、24h、48h的雌雄成虫间随着饥饿时间的延长,蚜虫密度愈大,捕食量差异愈显著.表2　不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌雄成虫24h内对烟蚜的捕食量(头/天敌)T able2Pred acious number of Propylaea japonica fem ale and m ale adults on different ranges of starvation to Myzus persicae in24hours(head/pred ator)饥饿时间(h) Starving time烟蚜密度Aphid density20雌Female雄Male30雌Female雄Male40雌Female雄Male50雌Female雄Male051335100121679100121679133151338167 1813130613314167111831116781171416713117 248167411714150615011167121671511715100 4814100813314150911713150131332411714183 057应　用　生　态　学　报 11卷表3　不同饥饿程度的雌雄成虫间24h 内捕食量的差异显著性检验T able 3Difference signif icance on pred acious number bet w een fem ale and m ale adults in different ranges of starvation饥饿时间(h )Starving time 烟蚜密度Aphid density20304050t 0105df0015111201521178217841821523119021623018121231024117931003012801052123104821031175010621373212310313　不同饥饿程度雌、雄成虫在24h 内捕食量的变化31311未饥饿的雌、雄成虫在24h 内捕食量的变化　在实验室内,试验温度是22～25℃,光照时间为自然光照6¬00～18¬00,未饥饿的龟纹瓢虫雌、雄成虫取食活动具有日节律(表4),取食行为集中在6¬00～18¬00,且雌成虫6¬00～9¬00取食量最大,与螳螂(Hierodula crassa )对无翅果蝇(D rosophila vi rilis ),七星瓢虫(Cocci nella septem punctata )雌成虫对麦长管蚜(M acrosiphum avenae )取食节律一致[1],其机理尚待进一步研究.对雌雄成虫间捕食速度进行t 检验,t =018602<t 0105,14=2145,表明雌雄成虫间捕食速度差异不显著,取食节律一致.自24¬00～3¬00开始,分别将8个时间段x 以1、2、3、4、5、6、7、8表示,经拟合龟纹瓢虫雌成虫捕食速度曲线的数学模型为V =-01544+017074x -01073x 2,对模型进行X 2检验,X 2=01215<X 20105,6=12159,表明理论值与实际值显著吻合.龟纹瓢虫雄成虫捕食速度曲线的数学模型为V =-01299+01477x -01048x 2,对模型进行X 2检验,X 2=01578<X 20105,6=12159,表明理论值与实际值显著吻合.表4　未饥饿的龟纹瓢虫成虫在24h 内各时间段对烟蚜的捕食速度(V )(头/h)T able 4Pred acious rate of unstarving Propylaea japonica adults on Myzus persicae in 24hours (head/h)时间Time(h )雌成虫Female adultN aN aS NaV雄成虫Male adultN aN aS NaV15¬00～18¬0022445331330149111132335331170140110618¬00～21¬0031134021000163017601202211170140013921¬00～24¬0004230111670167015621121111330121015424¬00～3¬000100000117011701061002110183013101283¬00～6¬00311120113301420144000012015013401176¬00～9¬004435423167014211222223232133012101779¬00～12¬0072612231331102111121324521830160019412¬00～15¬0034244231170140110521223521501560183 将在试验开始后的第3h 、第6h 、第9h 、第12h 、第15h 、第18h 、第21h 、第24h 龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的累计捕食结果列于表5,经计算未饥饿的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜捕食量的变化模型分别为N a =表5　未饥饿的龟纹瓢虫成虫24h 内对烟蚜的捕食量的变化T able 5Pred acious number of unstarving Propylaea japonica adults on Myzus persicae in 24hours时间Time (h )雌成虫Female adultNa ln (k -Na )/Na 雄成虫Male adultNa ln (k -Na )/Na备注Note 331332108063117211358k =30651331153224134117771971161116005167114565127133111291615112852158166019019710111896181213301359891330179542115166-010881121160138332418183-0152221416601045330/1+e 213700-011149t )和N a =30/1+e 214022-010940t ),式中N a 为开始至第i h 龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的捕食量的累计值,t 为第i h.31312饥饿48h 的雌、雄成虫在24h 内捕食量的变化　饥饿48h 的龟纹瓢虫雌、雄成虫取食行为主要集中在实验开始后的0～4h 时间段(表6),表明饥饿后的龟纹瓢虫雌雄成虫有旺盛的食欲,捕食速度较大,在第4h 后,渐渐变小,改变了未饥饿时的捕食节律.对雌雄成虫之间捕食速度进行t 检验,t =018602<t 0105,14=21145,表明饥饿后的龟纹瓢虫雌雄成虫间捕食速度差异不显著. 将在实验开始后的第4h 、第8h 、第12h 、第15h 、第18h 、第21h 、第24h 龟纹瓢虫雌、雄对烟蚜的累计捕食表6　饥饿48h 的龟纹瓢虫成虫在24h 内各时间段对烟蚜的捕食速度(V )(头/h)T able 6Pred acious rate of Propylaea japonica adult on starving for 48h to Myzus persicae in 24hours时间Time(h )雌成虫Female adultN aN aS NaV雄成虫Male adultN aN aS NaV15¬00～19¬0042611431000182017530023311830160014619¬00～23¬0002021311330149013302201111000137012523¬00～3¬001100131100014501250010000117011701043¬00～6¬001011010167012101221111010183011701276¬00～9¬00010011015001220117010011015012201179¬00～12¬0020221311670142015601110101670121012212¬00～15¬00120211100013701331111021100012601331575期 巫厚长等:不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫对烟蚜的捕食作用 结果列于表7,经计算饥饿48h的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜捕食量的变化模型分别为N a=30/(1+ e213767-010652t)和N a=30/(1+e218993-010628t),式中N a为开始至第i h对烟蚜的捕食量的累计值.表7　饥饿48h龟纹瓢虫成虫24h内对烟蚜的捕食量的变化T able7Pred acious number of Propylaea japonica adults on starving for 48h to Myzus persicae in24hours时间Time (h)雌成虫Female adultNa ln(k-Na)/Na雄成虫Male adultNa ln(k-Na)/Na备注Note431002119721183217339k为30 841331177982183212618 1251331153223100211972 1561001138633183119217 1861501128524133117798 218117019828510116094 24911701820561001138634　结 论411　各种饥饿条件下的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜捕食的功能反应均为HollingⅡ型,表明饥饿不能改变功能反应类型;雌成虫的瞬间攻击率a大于雄成虫. 412　不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌、雄成虫在24h内对烟蚜的捕食量差异不显著;雌成虫捕食量大于雄成虫;饥饿时间愈长、烟蚜密度愈大,雌雄成虫间捕食量差异愈显著.413　未饥饿的龟纹瓢虫雌、雄成虫24h内对烟蚜的捕食行为集中在6¬00～18¬00,捕食量(N a)随着时间(t)的变化模型分别为N a=30/(1+e213700-011149t)和N a=30/(1+e214022-010940t),雌雄成虫间的捕食速度(V)差异不显著,且与时间段(x)关系模型分别为V =-01544+017074x-01073x2和V=-01299+ 01477x-01048x2.414　饥饿48h的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的捕食行为集中在试验开始后的0～4h,捕食量(N a)随时间(t)的变化模型分别为N a=30/1+e213767-010652t)和N a=30/(1+e218993-010628t),雌雄成虫间在24h内的捕食速度(V)差异不显著.致谢　中国科学技术大学经济技术学院烟草科学系96级学生吕飞平、马方敏和施伟民同学参加部分研究工作,谨致谢忱.参考文献1　Cai X2M(蔡晓明)et al.1991.Studies on predation and simulation model of seven spot laddybird,Cocci nella septem punctata L.to wheat aphid,M acrosi phum avenae 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