淺黃恩蚜與麗蚜小蜂混合釋放對煙粉虱數量影響,昆蟲學論文

淺黃恩蚜與麗蚜小蜂混合釋放對煙粉虱數量影響,昆蟲學論文煙粉虱Bemisiatabaci是一種世界性入損害蟲，不但能夠直接為害多種蔬菜等作物，并且能夠通過取食傳播番茄黃化曲葉病毒〔Tomatoyellowleafcurlvirus,TYLCV〕等病原微生物〔Oliveiraetal.,2001〕,造成更大的經濟損失。煙粉虱上世紀90年代在我們國家開場爆發(fā)，在這里后的20年間造成了極為嚴重的危害。盡管通過使用化學殺蟲劑能夠暫時減少煙粉虱的蟲口密度，但是同時加速了煙粉虱在種下生物型的分化，以及高抗藥性的構成〔Prabhakeretal.,1985〕.自21世紀初開場，人們嘗試應用各種天敵昆蟲對煙粉虱進行生物防治。華而不實寄生性天敵中恩蚜小蜂屬的種類最多，如麗蚜小蜂Encarsiaformosa〔Gahan〕〔Hymenoptera:Aphelinidae〕已成功應用于溫室蔬菜上煙粉虱的生物防治〔Hoddleetal.,1998〕.除此之外，淺黃恩蚜小蜂Encarsiasophia〔GiraultDodd〕對煙粉虱的防治也是一種有很好的應用前景的寄生蜂〔李元喜等，2008〕.大量研究表示清楚，單純利用某種寄生蜂建立生物防治種群，其防治效率會隨著世代數增加而線性降低〔Barbosa,1998〕.而將不同天敵昆蟲混合釋放，不僅能夠間接增加群落的穩(wěn)定性，而且在提升一樣食物鏈內生物多樣性的同時，減少天敵種群的自然衰退〔HeimpelMills,2008〕.Malo等〔2020〕進行了大量同資源種團〔Intra-guildagents〕的研究，但是關于寄生蜂之間以寄主為媒介的競爭關系研究及其對煙粉虱防控效果的評價卻鮮見報道。本文選擇蚜小蜂科恩蚜小蜂屬的專性寄生蜂淺黃恩蚜小蜂作為研究對象，在室內環(huán)境下對其單獨和其近似生態(tài)位的麗蚜小蜂混合釋放時與煙粉虱寄主密度的伴隨關系進行研究，并通過擬合Holling功能反響方程，評價淺黃恩蚜小蜂在不同溫度下單獨及混合應用的寄生潛力。1材料與方式方法1.1供試蟲源本實驗中所用淺黃恩蚜小蜂、麗蚜小蜂均為北京市農林科學院植物保衛(wèi)環(huán)境保衛(wèi)研究所室內定殖種群。兩種寄生蜂分別隔離飼養(yǎng)于不同的養(yǎng)蟲籠〔鋁合金+80目紗網制，45.0cm50.0cm50.0cm〕內，控制蟲口密度為50-70頭/籠。寄生蜂定殖及試驗所用寄主B型煙粉虱采集自北京市昌平區(qū)有機蔬菜溫室內，室內以番茄〔品種：一品紅〕作為寄主植物擴繁。在寄生蜂定殖經過中，每12h向養(yǎng)蟲籠內補充帶有足量煙粉虱的番茄葉片。實驗種群擴繁環(huán)境條件由室內溫濕度控制系統調控，各參數設置為：溫度25℃，濕度65%,光照周期=16L∶8D,光照強度=800lx.1.2不同溫度下淺黃恩蚜小蜂對不同密度煙粉虱三齡若蟲的寄生取帶有煙粉虱3齡若蟲的番茄葉片，分別設密度為2,4,6,8,10,12,14,16頭處理，將多余的煙粉虱用軟尖筆剔除。分別將各處理帶有煙粉虱若蟲的番茄葉片和一頭已交配的淺黃恩蚜小蜂雌成蟲同時放于培養(yǎng)皿〔D=9.0cm〕中，任其自由寄生24h.后將淺黃恩蚜小蜂吸除，利用分子生物學快速檢測方式方法〔Zhangetal.,2020〕對不同密度下煙粉虱的寄生量進行檢查，并分析統計。本試驗在光照培養(yǎng)箱〔Sanyo-MH351〕內完成，溫度處理分別設置為15,20,25,30,35℃，其余各項環(huán)境參數設置同1.1.各試驗處理重復10次。1.3不同溫度下淺黃恩蚜小蜂與麗蚜小蜂混合對不同密度煙粉虱三齡若蟲的寄生量根據上述步驟準備帶有不同密度〔4,8,12,16,20,24,28,32頭〕煙粉虱的番茄葉片，與一頭新交配的淺黃恩蚜小蜂雌成蟲以及一頭麗蚜小蜂雌成蟲同時放置于同樣規(guī)格的培養(yǎng)皿中。其余試驗方式方法與環(huán)境參數同1.2.1.4功能反響方程及搜索效應系數擬合根據前述試驗結果，分別獲得淺黃恩蚜小蜂獨立以及與麗蚜小蜂混合存在時，在不同溫度條件下對不同密度煙粉虱三齡若蟲的寄生量，以HollingⅡ型功能反響模型為對象進行擬合：【1】式中，Th為處置時間；T為試驗完成的總時間〔本試驗中為1d〕;a為捕食者對獵物的霎時攻擊率；N為獵物密度，Na為被寄生的獵物數量。并通過上式所得參數計算出理論最大寄生量Namax=1/Th.由擬合HollingⅡ型功能反響方程所得各參數根據下式計算不同處理下淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱三齡若蟲的搜索效應S:【2】式中各參數意義同式〔1〕所標注內容。2結果與分析2.1不同溫度條件下淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱3齡若蟲的寄生功能反響如此圖1所示，已交配淺黃恩蚜小蜂在本試驗所設置的各個溫度條件下，其寄生量均受寄主煙粉虱密度的顯著影響〔F15=21.371,P150.01;F20=27.448,P200.01;F25=19.638,P250.01;F30=26.107,P300.01;F35=22.535,P350.01;所有d.f.=7,72〕.在同一寄主密度下，淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱的寄生量隨著溫度的上升而增加。根據式1擬合HollingⅡ型功能反響方程，結果顯示，本試驗中各溫度下淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱的寄生均表現為寄主密度制約型，與HollingⅡ型功能反響方程高度擬合〔R0.9〕.經X2檢驗，表1中不同溫度下淺黃恩蚜小蜂的實際寄生量與各密度下根據所擬合方程計算的理論值差異均不顯著〔P0.05〕.表1講明，淺黃恩蚜小蜂在寄生煙粉虱時的處置時間，會隨著環(huán)境溫度的上升而減少；對煙粉虱的霎時攻擊率會隨著溫度上升而增加?！颈?】當寄主密度趨于無窮時，參數1/Th能夠反響出寄生物的理論最大寄生量。在本研究中，已交配的淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱三齡若蟲的最大理論寄生量也同樣隨著環(huán)境溫度的上升而增加?！緢D1】利用表1中所得功能反響模型參數a和Th,根據式2擬合得到了淺黃恩蚜小蜂在不同溫度下對煙粉虱三齡若蟲的搜索效應系數S〔表2〕.在一樣溫度條件下，淺黃恩蚜小蜂對于寄主煙粉虱的搜索效應均隨著寄主密度的上升而增加。而在任意寄主密度下，淺黃恩蚜小蜂對于煙粉虱三齡若蟲的搜索效率均隨著環(huán)境溫度的增加而上升?！颈?】2.2不同溫度條件下淺黃恩蚜小蜂與麗蚜小蜂混合處理對煙粉虱3齡若蟲的寄生功能反響在與麗蚜小蜂同時存在的情況下，已交配的淺黃恩蚜小蜂在各溫度下對煙粉虱的寄生率同樣隨寄主密度的上升而顯著增加〔圖2.F15=39.743,P150.01;F20=42.556,P200.01;F25=41.534,P250.01;F30=39.852,P300.01;F35=29.844,P350.01;所有d.f.=7,72〕.在同一寄主密度下，淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱的寄生量也會隨著溫度的上升而增加?；旌戏N群內淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱密度的寄生功能反響擬合結果如表3所示。當兩種寄生蜂混合時，各溫度下淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱的寄生同樣表現為寄主密度制約型，與HollingⅡ型功能反響方程高度擬合〔R0.9〕.經X2檢驗，表3中不同溫度下淺黃恩蚜小蜂的實際寄生量與各密度下根據所擬合方程計算的理論值差異均不顯著〔P0.05〕.與淺黃恩蚜小蜂單獨處理情況一樣，淺黃恩蚜小蜂在寄生煙粉虱時的處置時間，也隨著環(huán)境溫度的上升而減少。與此同時，其對煙粉虱的霎時攻擊率會隨著溫度上升而增加。淺黃恩蚜小蜂對煙粉虱三齡若蟲的最大理論寄生量也同樣隨著環(huán)境溫度的上升而增加?！緢D2】根據表3中所示各項功能反響參數計算出不同溫度、不同寄主密度下，淺黃恩蚜小蜂在與麗蚜小蜂同時存在時的搜索效應系數〔表4〕.與淺黃恩蚜小蜂單獨寄生時結果類似，各溫度下，混合寄生蜂中下淺黃恩蚜小蜂的搜索效應隨寄主密度的增加而上升，同一寄主密度下，其寄生效率同樣隨溫度的上升而增加?！颈?.表4】3結論與討論通過擬合功能反響模型，比擬功能反響參數能夠直觀的了解高營養(yǎng)級的天敵昆蟲對靶標害蟲的控制潛能。華而不實，霎時攻擊率a以及單位靶標處置時間Th能夠清楚明晰的反響出天敵昆蟲在整個控害經過中的行為策略及控害效率〔Holling,1966〕.在本文中，淺黃恩蚜小蜂單獨寄生煙粉虱和與麗蚜小蜂同時寄生煙粉虱兩個處理，其寄生量均為密度制約型，即寄生量隨寄主密度的上升而上升，符合HollingⅡ型功能反響模型。在本試驗中，淺黃恩蚜小蜂的寄生能力受環(huán)境溫度變化影響顯著。其寄生效率隨溫度的上升而增加。在高溫下其霎時攻擊率最高，且寄生處置時間最短，而此時理論最大寄生量最高。大量類似研究表示清楚，寄生蜂的寄生效能隨溫度變化而波動顯著。施祖華和劉樹生〔1999〕研究發(fā)現菜蛾絨繭蜂Cotesiaplutellae在高溫下對小菜蛾Plutellaxylostella的寄生效率要顯著高于低溫環(huán)境，其產卵寄生的雌蜂比例隨溫度的升高而增加。同樣，當斜紋夜蛾側溝繭蜂Microplitissp.寄生斜紋夜蛾Spodopteralitura幼蟲時，其霎時攻擊率隨溫度上升而增加，而寄主的處置時間相應減少〔蔣杰賢等，2002〕.這些研究表示清楚，溫度是制約寄生蜂寄生行為的重要因子。較高的霎時攻擊率及較短的寄生處置時間講明寄生蜂的寄生行為隨溫度上升而顯著增加。施祖華等〔1999〕以為寄生蜂寄生時，保持靜止狀態(tài)的比例會顯著影響功能反響參數的變化。在本試驗中，淺黃恩蚜小蜂在低溫狀態(tài)下有很大的比例是處于靜止狀態(tài)的，這樣的時間區(qū)段不能作為搜索和處置時間來歸類，因而這對于溫度和寄生蜂寄生效率關系的影響在后續(xù)研究中同樣值得考慮。除此之外，寄生蜂在高溫下的優(yōu)越表現與煙粉虱所處的溫室生態(tài)系統中高溫環(huán)境相符合，因而也從一定程度上表現出其在溫室生態(tài)系統中防控煙粉虱的潛能。一直以來，人們嘗試通過混合釋放天敵昆蟲來加強生物防治成效〔Letourneauetal.,2018〕.但是室內研究表示清楚不同天敵昆蟲之間由于存在生態(tài)重疊以及生態(tài)位競爭，共同釋放時所產生的增效作用特別有限。Hagler等〔2004〕發(fā)現多種捕食性天敵混合釋放時，天敵之間會自動調節(jié)，繼而分食不同發(fā)育階段的煙粉虱，進而到達一種相對平衡的狀態(tài)。CollierHunter〔2001〕研究發(fā)現淺黃恩蚜小蜂與另一種蚜小蜂Eretmoceruseremicus混合釋放時，兩者不但互相影響對方種群的交配繁衍效率，并且還進一步影響各自對溫室粉虱Trialeurodesvaporariorum的寄生效率以及取食情況。而在本研究中當淺黃恩蚜小蜂與麗蚜小蜂混