七星瓢虫实验种群生命表
2012-09-28金剑雪李凤良
金剑雪, 程 英, 李凤良
(贵州省植物保护研究所,贵阳 550006)
七星瓢虫(Coccinella septempunctata L.),属鞘翅目,瓢虫科,瓢虫亚科,在我国各地均有分布,主要捕食棉蚜、麦蚜、豆蚜、菜缢管蚜、玉米蚜、高粱蚜等,是农业上一种重要的捕食性天敌。
随着可持续发展战略的提出以及农业产品安全生产理念的产生和壮大,自20世纪80年代后期以来利用捕食性瓢虫等生物防治天敌进行绿色有害生物防治又成为当今植保工作的重要基础和发展方向。近年来国内外植保工作者积极开发利用新的捕食性瓢虫,一系列原产于亚洲和俄罗斯的瓢虫物种被相继引入北美及欧洲,并发挥了显著的控害作用。同时关于瓢虫可利用物种的基础研究以及商业化生产开发等相关配套工作也逐渐成为国内外学者的研究热点。在生物防治高速发展的推动下,捕食性瓢虫已经成为生防天敌研究领域的重要类别[1]。
目前,对七星瓢虫在人工代饲料、生物学特性、捕食功能反应等方面的研究已相当深入,在人工饲养及大田释放应用方面也已初具规模。宁夏农林科学院园艺研究所已经实现了瓢虫的工业化养殖和利用,取得了生物技术防治蚜虫的重大突破;北京市农林科学院生物防治中心已将七星瓢虫、异色瓢虫、龟纹瓢虫等多种天敌昆虫开发为商品。不仅如此,对七星瓢虫等天敌昆虫的研究也从单纯的引种释放控害评估等经典生物防治向引种扩繁接种释放的增强型生物防治以及与化学杀虫剂联合的保护型生物防治过渡[1]。
本课题饲养七星瓢虫实验种群,主要为了摸索七星瓢虫规模化饲养的关键技术,以期大量饲养七星瓢虫,补充其田间种群数量,在蚜虫发生时发挥其生物防治作用,减少农药施用。由于目前对豆蚜(Aphis craccivora Koch)饲养的七星瓢虫生命表的研究尚少见报道。本文拟组建七星瓢虫实验种群生命表,计算反映种群增长速度的各项参数,以期进一步了解七星瓢虫的种群发育规律,为今后大规模饲养七星瓢虫控制蚜虫,发挥其生物防治功能提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
试验用七星瓢虫为实验室用豆蚜饲养的第29代七星瓢虫;豆蚜:于野外田间蚕豆上采集,在大棚内用人工种植的蚕豆苗繁殖。
1.2 试验方法
在大棚内种植蚕豆,接种豆蚜,待蚜虫生长到一定密度时,采回实验室饲养七星瓢虫;收集七星瓢虫同一时期产的卵块,将其置于(25±1)℃、70%~90%RH、16L∥8D光照条件的人工培养箱中,待其孵化后,用豆蚜饲养,直至羽化为成虫,至最终死亡,记录进入每一虫态开始至结束的活虫数、死亡数,并计算死亡率,组建生命表。
1.3 数据处理
种群趋势指数(I)、种群净增长率(R0)、世代平均周期(T)、内禀增长率(rm)、周限增长率(λ)和种群加倍时间(td)参照丁岩钦[2]的分析计算方法,有关计算公式如下:
种群净增长率 R0=∑lxmx;
世代平均周期T=∑lxmx/R0;
内禀增长率 rm=lnR0/T;
周限增长率 λ=erm;
种群加倍时间td=ln2/rm。
式中:lx是同一天产出的一批卵发育至x日龄的存活率;mx是发育至x日龄时尚存活的雌虫在该日龄时的平均产雌数,如果性比是1∶1,则mx为在x日龄平均每雌产卵数除以2;如果性比不是1∶1,则按实际性比折算;lxmx表示每1个x日龄所产生的雌性后代数[3]。
2 结果与分析
2.1 七星瓢虫实验种群的存活率
根据表1中各虫期的存活率,计算出逐期存活率,以各虫态为横坐标(x),逐期存活率为纵坐标(y),绘制七星瓢虫实验种群存活曲线(图1)。得到线性方程:y=-12.36x+94.536,R=0.923 5。
根据上述特征,七星瓢虫的存活曲线应属于Ⅱ型(直线型):即曲线呈对角线型。种群各年龄的死亡基本相同。如图1所示。
图1 七星瓢虫实验种群存活曲线
2.2 七星瓢虫实验种群生命表参数的计算
用豆蚜饲养的七星瓢虫种群雌性比率P♀=0.545 5;种群趋势指数(I)=106.47,种群净增长率R0=106.742 3;世代平均周期T=8.367 0(周);内禀增长率rm=0.558 2;种群加倍时间td=1.241 8(周);周限增长率λ=1.747 5。以上参数说明,七星瓢虫在(25±1)℃条件下,每头雌虫经历1个世代可产生106.742 3头雌性后代,从卵到死亡平均经历8.367 0周,即58.569 2d;种群经过1.241 8周(即8.692 4d)即可增长一倍;平均每1头七星瓢虫雌虫的内禀增长率为0.558 2头,而其种群理论上每周以1.747 5倍的速率增长。生命表见表1,2。
3 结论与讨论
种群趋势指数(I)是直接反映种群动态的一个重要指标,I值的基本含义是次代种群数量为当代种群数量的倍数。I>1时,后一世代比前一世代种群数量上升;当I<1时,次代种群数量下降[4]。从表1可知,如果排除外界环境条件的影响,七星瓢虫种群在(25±1)℃,湿度70%~90%条件下,次代种群数量呈增长趋势,且为上一世代的106.47倍。
表2 七星瓢虫实验种群繁殖特征生命表
周限增长率λ>1时,种群将增长,λ=1时种群稳定,0<λ<1时种群下降,λ=0时种群将在一代时间中灭亡[4]。本文得到的λ=1.747 5>1,说明豆蚜饲养的七星瓢虫种群是呈增长趋势的。
从七星瓢虫实验种群存活曲线图分析,七星瓢虫属于Price(1975)划分的昆虫存活曲线的第2种类型[3]。但是,从实际的存活曲线图上可看出,七星瓢虫从卵孵化至2龄幼虫期,存活率有急促的下降,其他几个阶段死亡率下降均较平稳,结合实际情况分析,主要是卵的孵化率不高,未孵化部分包括未受精卵以及干瘪卵,至于是什么原因造成这阶段的卵孵化率低,如何能降低这一时期的死亡率,对七星瓢虫整个种群的扩繁有着重要意义,尚需要进一步研究。
由于作者只研究了用豆蚜饲养的七星瓢虫在(25±1)℃、湿度70%~90%条件下的种群生命表。该虫在其他温度和湿度条件下的种群生命表及生命参数还有待于进一步的研究,以期寻找到适合七星瓢虫生长的最佳温湿度,为今后规模化饲养提供参考。同时,由于本研究是在实验室条件下进行,区别于田间,那么在自然变温条件下七星瓢虫的生殖力及生命表是怎样的,仍需深入,这将关系到天敌昆虫大田应用的效果,这也将成为作者今后的工作重点。
[1] 曾凡荣,陈红印.天敌昆虫饲养系统工程[M].北京:中国农业科学技术出版社,2009.
[2] 丁岩钦.昆虫数学生态学[M].北京:科学出版社,1994:252-317.
[3] 刘新.橄榄星室木虱实验种群生命表[J].昆虫知识,2005,42(2):163-165.
[4] 张孝羲.昆虫生态与预测预报[M].第3版.北京:中国农业出版社,2002.
[5] Arshad Ali,Parvez Q R.Age and stage specific life table of Coccinella septempunctata L.(Coleoptera:Coccinellidae)at varying temperature[J].World Journal of Agricultural Sciences,2010,6(3):268-273.
[6] Arshad Ali,Parvez Q R.Effect of varying temperature on the survival and fecundity of Coccinella septempunctata L.(Coleoptera:Coccinellidae)fed on Lipaphis erysimi (Hemiptera:Aphididae)[J].Journal of Entomology,2008,5(2):133-137.
[7] Arshad Ali,Parvez Q R,Pathak M.Age specific survival and fecundity table of Coccinella septempunctata L.(Coleoptera:Coccinellidae)on different aphid species[J].Annals of Plant Protection Sciences,2007,15(2):329-334.
[8] Arshad Ali,Parvez Q R.Influence of aphid species on the development and predation of Menochilus sexmaculatus Fabricius(Coleoptera:Coccinellidae)[J].Journal of Eco-friendly Agriculture,2008,3(2):134-137.
[9] Dimitrios C K,Panagiotis G M,George J S,et al.Life table parameters of the aphid predators Coccinella septempunctata,Ceratomegilla undecimnotata and Propylea quatuordecimpunctata(Coleoptera:Coccinellidae)[J].European Journal of Entomology,2008,105:427-430.