冀南蔬菜田害虫天敌调查及异色瓢虫捕食蚜虫功能反应初步研究
2018-06-21古东月王攀史磊
古东月 王攀 史磊
摘 要:通过在冀南各类蔬菜区普查,包括对蔬菜、地面、周围环境等目测、网捕等,查到蔬菜害虫天敌2纲(昆虫纲、蛛形纲)9目50科174种。并 根据异色瓢虫对不同寄主的捕食、衔接转移的特性,进行了对槐蚜、大豆蚜、萝卜蚜捕食功能反应初步试验研究,并分别建立了捕食功能反应数学模型。同时,进一步试验验证,异色瓢虫及高龄幼虫的捕食功能和转移时的取食特性。为生物防治利用及进一步研究,提供参考。
关键词:蔬菜区;害虫天敌;普查;异色瓢虫;捕食;功能反应;槐蚜;大豆蚜;萝卜蚜
中图分类号: S436.3 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20180431005
冀南邯郸地区以永年、馆陶为重点的蔬菜产区,是全省,乃至全国蔬菜生产重点示范区,蔬菜作物:包括露地、温室、拱棚蔬菜,播种面积由改革开放前的2.0~4.0万hm2,增长到13.8~14.3万hm2,总产由70万t增长到840万t,面积增长了4~6倍,总产增长了12倍,为新发害虫提供了条件。同时,也为蔬菜田天敌昆虫繁育增殖,建立了更多更广的场所[1]。
在20世纪90年代,吴燕茹[2]就我国昆虫多样性研究和建议;宋新元、张广学[3]就农业生态系统中害虫与天敌群落多样性与稳定性的研究;苏鑫、王峰、范喜顺等[4]就平原耕作区不同植被类型昆虫与天敌群落特征等进行了研究。
本文在利用20世纪80年代对蔬菜田天敌昆虫普查的基础上,2010—2013年又进行了普查和调查,并对蔬菜田七星瓢虫(Coccinella seplemp-unctata Linnacus)、异色瓢虫(Harmonia axyridis(Pallas))等[5]主要瓢虫类天敌,进行了捕食功能反应研究,旨在为有益昆虫控制有害昆虫的利用,及无公害、绿色、有机蔬菜的生产发展,提供参考。
1 蔬菜田主要害虫天敌种类
据在各类蔬菜田目测调查和网捕调查,共2纲9目50科174种[6,7] 。
1.1 鞘翅目 Coleoptera
瓢虫科(Coccinellidae)有:七星瓢虫(Coccinella septempunctata)、异色瓢虫(Harmonia axyridis)、多异瓢虫(Adonia variegata (Goeze))、龟纹瓢虫( Propylaea japonica (Thunberg))、黑襟毛瓢虫(Scymnus (Neopullus) hoffmanni Weise )小毛瓢虫亚科 (Scymnus sp.)(发现1金色,体长1mm金黄色特微小瓢虫新种,1980年毛金龙先生把标本带走,准备命名)、菱斑和瓢虫(SynharmoniaconglobagaL.)、 等36种或变种;步甲科(carabidae )3种;隐翅甲科(Staphylinidae)4种;虎甲科(Cicindelidae )3种; 葬甲科(Silphidae,carrion beetles)1种;芫青科(Meloidae)2种;龙虱科(Dytiscidae)1种。
1.2 膜翅目Hymenoptera
姬蜂总科(Ichneumonoidea)包括:姬蜂科(Ichneumonidae )、茧蜂科(Braconidae)22种;土蜂总科(Scolioidea)4种;赤眼蜂属(Trichogramma)4种 ;小蜂总科(Chalcidoidea)12种;胡蜂总科(Vespoidea;wasps )4种;泥蜂总科(Sphecoidea)4種;青蜂总科(Chrysidoidea)1种;蚁蜂科(Mutillidae ) 1种; 细蜂总科 (Proctotrypoidea )2种;肿腿蜂科( Bethylidae) 1种。
1.3 半翅目Hemiptera
姬蝽科(Nabidae)3种;花蝽科(Anthocoridae)1种;蝽科(Pentatomidae)2种; 猎蝽科(Reduviidae)5种;长蝽科(Lygaeidae)1种;盲蝽科(Miridae )1种。
1.4 双翅目Diptera
食蚜蝇科(Syrphidae)8种;寄蝇科(Tachinidae;tachinid flies)7种;食虫虻科(Diptera )6种; 头蝇科(Pipunculidae)1种;
1.5 脉翅目 Neuroptera
蚁蛉科(Myrmeleontidae)2种。草蛉科(Chrysopidae)3种;
1.6 蜻蜓目Odonata
原蜻蜓目(学名Protodonata或Meganisoptera) 均翅亚目 (Zygoptera)3种; 差翅亚目 (Anisoptera)2种。
1. 7 螳螂目Mantodea
螳螂科(Mantdae)3种。
1.8 蜘蛛目Araneida;Araneae
狼蛛科(Lycosidae)、逍遥蛛科(Philodromidae)、蟹蛛科(Thomisidae)、 跳蛛科(Salticidae;jumping spider) 、 管巢蛛( C ui a t topo)、皿蛛科草间小黑蛛 (Hylyphantes graminicola (Sundevall))等19种。
1.9 革翅目Dermaptera
蠼螋科(Labidura) 2种。
2 异色瓢虫捕食功能反应
异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas)是冀、鲁、豫地区粮、棉 、油料、蔬菜等主要作物上蚜虫的重要天敌。据多年调查观察,异色瓢虫成、幼虫与各蚜寄主之间均存在明显的跟随现象,并形成各自生态位(niche,1988),同时,发生量均受食物链的制约。春季在油菜田等控制油菜蚜即萝卜蚜(Lipaphis erysimi(Kaltenbach))等菜蚜的发生,而秋季迁移到晚熟豆田和蔬菜田内等,取食大豆蚜(Aphis glycines Matsu-mura)、油菜蚜、中国槐蚜(Aphis sophoricola)和多种菜蚜。
1989年和1990年,笔者曾对七星瓢虫成虫,2010年和2011年又对七星瓢虫三、4龄高龄幼虫取食棉蚜、麦长管蚜、萝卜蚜、大豆蚜的功能反应进行了试验研究。2013年对异色瓢虫进行了田间捕食功能反应研究,现将结果报道如下。
2.1 材料和方法
试验在天气较好,田间温、湿度适宜。捕食油菜蚜、大豆蚜、槐蚜于8月25—30日试验,平均气温在22℃左右。瓢成虫及幼虫在食物条件好的田间采集,3龄选体长6mm左右,4龄选体长10mm左右,试验用各类蚜虫个体均匀,并去除生殖成蚜和幼小若蚜。每种蚜虫处理均按A(B)1、2、3、4、5、6编号,分20、40、60、80、100、120头等6个不同密度,每种蚜虫设2次重复。试验前,先将萝卜叶、豆叶、紫穗槐叶,用25cm×10cm窗纱袋罩住,再选取不同种类、不同密度蚜虫接入。然后,分别接入瓢虫成、幼虫,捕食者密度N=1,24h后,统计剩余蚜虫数,计算瓢虫对蚜虫的捕食量。为了解同个体在不同密度下的食量和差异,紧接重复试验一次,分别将原试瓢虫,并随新变换3种叶片,按原编号进行密度倒置接虫,即按120、100、80、60、40、20,分别与原密度对应接入,24h后计算捕食量。最后,由两次平均数分析研究、比较功能反应。
2.2 结果与分析
结果表明,异色瓢虫成虫、幼虫在槐蚜、大豆蚜、萝卜蚜等3类蚜虫不同密度下,存在着不同捕食效应。每头瓢虫成虫和幼虫捕食各类蚜虫量见表1、表2。
2.2.1 根据捕食规律 建立数学模型
从表1、表2及功能反应曲线模型看出,异色瓢虫3、4龄幼虫及成虫对3种蚜虫取食曲线,均符合Holling(1959)III型曲线,因此,均可用Holling圆盘方程拟合。
式中N为猎物密度,Na为捕食猎物的数量,T为瓢虫可利用发现猎物的时间(试验为1昼夜,故T=1),a为瞬间攻击率,Th为捕食1头猎物所需时间。
将Holling圆盘方程线性化:
瓢虫3种虫态分别用a、b、c表示;瓢虫所取食的槐蚜、大豆蚜、萝卜蚜分别用1、2、3表示,以示区别。萝卜蚜分别用1、2、3数字表示。以示区别。
2.2.2 求瓢虫3龄幼虫对槐蚜功能反应的曲线数学模型(依据表1平均捕食量)
分别求槐蚜密度(NI),平均捕食量(NaI)的倒数1/NI和1/NaI,然后根据各项数值建立直线方程,用最小二剩法求得AI=0.00646,BI=1.19312,得到直线方程为:,rI=0.9952,相关分析及t检
即1头异色瓢虫3龄幼虫1昼夜捕食槐蚜最多为155头,捕食1头所需时间为0.00646d,即9分18秒,瞬时发现率为0.8382。
于是可以得到异色瓢虫3龄幼虫取食槐蚜功能反应曲线数字模型为:=
用上述同样的方法求出异色瓢虫3、4龄幼虫及成虫取食槐蚜、大豆蚜、萝卜蚜的功能反应曲线数学模型,见表3。
2.2.4 猎物密度变化及捕食曲线特征
从试验数据捕食量显示,瓢虫3龄幼虫在各蚜虫密度60头以下时,随猎物密度增加,捕食量显著增多,而到60头以上时,捕食攻击率减弱;瓢虫成虫、4龄幼虫,在各蚜虫密度60头以下时,随猎物密度增长,捕食量猛增,到80头时缓增,到100头时显著减弱,有3个过程。
2.2.5 猎物密度变化时的捕食特点
试验数据看出,异色瓢虫在猎物密度变化时,也存在“抢食”和“补食”现象。由100~120头高密度向20~40头低密度转移时,捕食量分别增长9.1%、8.8%、5.4%,由20~40头低密度向100~120头高密度转移时,捕食量分别平均增长8.7%、8.9%、5.7%。
2.3 讨论
异色瓢虫3、4龄高龄幼虫是天敌的重要组成部分,从捕食功能和最大捕食量比较,3和4龄幼虫及瓢成虫对槐蚜的捕食量最大,分别为每天154.5头、209.5头和232.5头,分别比捕食大豆蚜高44.2%、18.9%、29.4%;比捕食萝卜蚜高46.7%、30.5%、44.8%。同时,基本上是1.5~2头3龄幼虫相当于1头4龄幼虫或成虫的捕食量,以此可做为以瓢治蚜控蚜的依据。
异色瓢虫对不同蚜类的捕食功能反应试验,为掌握其在不同衔接作物上,不同蚜类之间的生物学特性,为生防利用提供依据。
异色瓢虫成虫和高龄幼虫取食蚜虫,在猎物密度变化的情况下,也存在着由高向低转移时的“抢食”和由低向高转移时的“补食”现象,对槐蚜、大豆蚜强一些,对萝卜蚜则弱一些。
参考文献
[1]顏金龙,史磊,陈全兴.冀南平原季风气候区植被演替与害虫及天敌消长动态初步研究[J].中国植保导刊,2015,35(4):
63-68.
[2]吴燕茹.我国昆虫多样性研究和建议[J].应用昆虫学报,
1992(40):227-230.
[3]宋新元,张广学.农业生态系统中害虫与天敌群落多样性与稳定性的研究[J].黑龙江农业科技,2005(02):34-40.
[4]苏鑫,王峰,范喜顺,等.平原耕作区不同植被类型昆虫与天敌群落特征[J].河北林果研究,2005,20(4):328-333.
[5]颜金龙,陈全兴,史磊,等.田间七星瓢虫成幼虫捕食3种蚜虫功能反应初步研究[J].天津:农业科学,2016,22(6):96-
100.
[6]张广学,钟铁森.中国农业昆虫——同翅目蚜科[M].北京:农业出版社,1986:252、260、283.
[7]中国科学院动物研究所.天敌昆虫图册[M].北京:科学出版社,1978:123-247,275-279.
作者简介:古东月(1967-),女,馆陶县农牧局高级农艺师,研究方向:作物栽培和蔬菜技术等;颜金龙(1958-),男,推广研究员,研究方向:蔬菜高效裁培、天敌昆虫利用等技术。