草間小徑蛛對菜蚜成蚜和溫室粉煤灰虱的捕集作用

草間小徑蛛對菜蚜成蚜和溫室粉煤灰虱的捕集作用

河北省張家口市以收獲晚的蔬菜為主要收入來源。然而，飛虱、假蚜蟲、蚜蟲、蔬菜蛾和卷葉蛾等病蟲害的發(fā)生和破壞嚴(yán)重了蔬菜的正常生產(chǎn)。長期以來,人們主要依靠使用各種殺蟲劑來達(dá)到防治目的。但隨著殺蟲劑廣泛、大量地使用,多數(shù)害蟲都已產(chǎn)生了抗藥性。近年來,諸多學(xué)者積極開展蔬菜害蟲的生物防治方法研究,探討蔬菜田天敵的變動規(guī)律及其對害蟲的自然控制機理,明確天敵捕食量的大小,建立捕食者—獵物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型以預(yù)測天敵對蔬菜害蟲的控制作用。蜘蛛作為菜蚜、白粉虱等的捕食性天敵,種類繁多,分布范圍廣,非?；钴S,四處游弋捕食,且捕食量大,適應(yīng)性強,是蔬菜諸多害蟲控制的主要自然因素,其群落結(jié)構(gòu)與功能直接制約著害蟲的發(fā)生與為害。其中草間小黑蛛(Erigonidiumgraminicolum)作為菜田蜘蛛的優(yōu)勢種群,具有體型小、活動靈敏、種群數(shù)量大、繁殖力強的特點,以游獵方式捕食各類昆蟲。本試驗以菜蚜和溫室白粉虱為飼喂材料,對草間小黑蛛雌成蛛的捕食功能以及影響其捕食功能的因素、寄主選擇等方面進行了研究,為田間釋放成蛛時控制益害比例提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1試驗材料草間小黑蛛雌成蛛采自河北北方學(xué)院南校區(qū)農(nóng)場。試驗前飽食1頓再禁食24h。1.2小養(yǎng)蟲籠加工菜蚜(Lipaphiserysimi)和溫室白粉虱(Trialeurodesvaporariorum)采自河北北方學(xué)院南校區(qū)農(nóng)場菜田。整個試驗在室內(nèi)自然溫、濕度下進行,以透明塑料容器(寬12.0cm,高12.5cm)加工成小養(yǎng)蟲籠。蟲籠上部有1個直徑為5cm的圓孔,圓孔上罩上網(wǎng)紗(網(wǎng)紗孔徑0.3mm),底部可開啟,中央開1個圓孔(直徑1.5cm),將蓮座期甘藍(lán)葉片留葉柄,葉柄上部以葉柄為中心,剪成梯形(底長10cm,高10cm,上底長8cm)置于蟲籠內(nèi)使葉柄穿過蓋孔并固定,再將蟲籠放置在盛有清水的玻璃瓶上,使葉柄插入瓶內(nèi)清水中吸收水分。將供試用的蜘蛛或害蟲移入小養(yǎng)蟲籠內(nèi)的葉片上。1.3測試方法1.3.1成蛛密度觀察按照菜蚜和溫室白粉虱若蟲蟲齡大小設(shè)置不同的密度接入插有葉片的小養(yǎng)蟲籠內(nèi),菜蚜若蚜密度為10、20、30、40、50頭,成蚜密度為5、10、15、20、25頭;白粉虱1齡至2齡初若蟲密度為5、10、20、30、40頭。每個小養(yǎng)蟲籠內(nèi)接1頭草間小黑蛛雌成蛛,24h后觀察記載各養(yǎng)蟲籠內(nèi)剩下的和自然死亡的害蟲數(shù),再將害蟲補充至原密度,連續(xù)觀察6d,每處理重復(fù)3次。草間小黑蛛雌成蛛對菜蚜及白粉虱的捕食功能反應(yīng)采用Holling圓盤方程進行擬合。1.3.2草間小蛛生長性狀測定菜蚜成蚜密度分別設(shè)置為5、10、15、25、30頭,依次與草間小黑蛛雌成蛛1、2、3、4、5頭組合在一起,放入小養(yǎng)蟲籠內(nèi),每組合重復(fù)3次,24h后記載兩者的存活數(shù)和自然死亡數(shù)。1.3.3小養(yǎng)蟲籠食害蟲菜蚜成蚜密度分別設(shè)置為5、10、15、20、25頭,依次與1齡至2齡白粉虱若蟲25、20、15、10、5頭組合在一起,每個小養(yǎng)蟲籠內(nèi)的害蟲總數(shù)均為30頭,每籠投入1頭草間小黑蛛雌成蛛,每組合重復(fù)3次,24h后檢查捕食結(jié)果。2結(jié)果與分析2.1草間小蛛對菜嗪成蚤的作用力研究結(jié)果表明,草間小黑蛛對菜蚜成蚜和若蚜的功能反應(yīng)采用Holling圓盤方程進行擬合,符合Ⅱ型Na=aNT/(1+ThaN)。式中:Na為捕食量,T為捕食者可利用發(fā)現(xiàn)獵物的時間(T=1),a為瞬間攻擊力,N為獵物密度,Th為捕食1頭獵物所需時間。草間小黑蛛雌成蛛對菜蚜成蚜的瞬間攻擊力a、日最大捕食量1/Th均小于若蚜,捕食1頭成蚜所需時間長于捕食若蚜的時間(表1)。這些參數(shù)表明,草間小黑蛛雌成蛛對菜蚜若蚜具有較強的攻擊力。從表1可以看出,卡方值均遠(yuǎn)小于χ20.05=11.07,吻合性很好,說明這些功能反應(yīng)模型能夠反映草間小黑蛛在不同獵物密度下的捕食變化規(guī)律。2.2草間小蛛對糯米粉病幼蟲的攻擊草間小黑蛛雌成蛛對溫室白粉虱1~2齡初若蟲的捕食功能反應(yīng)也符合Holling圓盤方程Ⅱ型Na=aNT/(1+aThN),模擬結(jié)果為Na=0.5796N/(1+0.1376N)。從計算結(jié)果可以看出,當(dāng)獵物密度N→∞時,草間小黑蛛雌成蛛對白粉虱1齡至2齡初幼蟲的日最大捕食量Na(max)=4.21頭,瞬間攻擊力a為0.5796,捕食1頭粉虱1齡至2齡初若蟲需0.2374d。經(jīng)卡方檢驗(χ2=1.2142<χ20.05=9.49),表明用Holling圓盤方程Ⅱ型能較好地反映草間小黑蛛對粉虱的捕食情況。2.3草間小蛛尋找效應(yīng)模型的建立天敵對其獵物的捕食作用與天敵密度和獵物密度關(guān)系密切,隨著天敵密度和獵物密度的增加,由于相互干擾使其尋找效應(yīng)E下降,這種相互干擾作用可用Hassell等提出的模型E=QP-m來描述,其中Q為搜索常數(shù),m為干擾常數(shù)。通過干擾反應(yīng)試驗測定在不同菜蚜密度、不同草間小黑蛛數(shù)量下,草間小黑蛛對菜蚜的平均捕食量,計算出模型中參數(shù)Q和m。得出相互干擾對草間小黑蛛尋找效應(yīng)的影響模型為E=0.2026P-0.3430(表2)。經(jīng)卡方檢驗(χ2=0.006473<χ20.05=9.49),表明上述模型與實測數(shù)據(jù)能很好地進行擬合。2.4草間小蛛對菜/及溫室東北部的選擇系數(shù)菜蚜與溫室白粉虱在田間往往混合發(fā)生。根據(jù)草間小黑蛛雌成蛛對這兩種害蟲的日捕食量,利用南留柱提出的選擇系數(shù)Ci=Nai×∑Ni/∑Nai×Ni來表示草間小黑蛛的選擇效應(yīng)。由表3可見,草間小黑蛛雌成蛛對菜蚜的選擇系數(shù)為1.21,對溫室白粉虱的選擇系數(shù)為0.84。可見,草間小黑蛛雌成蛛喜食菜蚜。3天敵對天敵的食性和釋放量的影響在研究捕食性天敵對害蟲不同齡期幼蟲的捕食功能中,針對不同齡期的害蟲幼蟲,研究者一般均提供相同密度的幼蟲數(shù)量。但田間實際情況是害蟲低齡幼蟲相對密集,而高齡幼蟲則相對分散。因此,本試驗在研究草間小黑蛛對菜蚜捕食功能反應(yīng)中,設(shè)置了成蚜和若蚜兩種密度,以切實地反映捕食性天敵同獵物之間的捕食功能反應(yīng)。草間小黑蛛雌成蛛對菜蚜和1~2齡白粉虱的捕食功能反應(yīng)均符合Holling圓盤方程Ⅱ型。在一定獵物密度范圍內(nèi),隨獵物密度的增加,天敵的捕食量增大,但當(dāng)獵物密度增大到一定程度以后,天敵的捕食量增加減小,基本上維持在某一水平上,因為天敵的胃容量有限,這與鄒運鼎等研究認(rèn)為饑餓時間對天敵的捕食量影響不顯著相一致,因此有“日最大捕食量”這一指標(biāo)。本試驗中草間小黑蛛雌成蛛對菜蚜的控害作用最大,其理論日最大捕食量達(dá)47.85頭。因此,在利用捕食性天敵控制害蟲時,要根據(jù)其對不同害蟲不同發(fā)育階段的功能反應(yīng)確定適合的防治期,從而獲得最佳的防治效果。捕食性天敵所占據(jù)的空間大小與其對獵物的捕食作用也密切相關(guān)。當(dāng)空間大小一定、獵物密度一定時,天敵個體所占據(jù)的空間大小與天敵的單位密度呈負(fù)相關(guān),即天敵密度越高,天敵個體所占據(jù)的空間越小。不同單位空間密度的天敵捕食量也不同,單位空間內(nèi)天敵數(shù)量的增加,導(dǎo)致種內(nèi)個體間相遇的機會增多,干擾作用增大,從而影響其捕食效果。本研究的結(jié)果也證明了這一點,當(dāng)菜蚜種群密度一定時(數(shù)量足夠草間小黑蛛取食),隨著草間小黑蛛密度的增加,其捕食量相應(yīng)減少。表明向田間釋放捕食性天敵控制害蟲時,需恰當(dāng)?shù)卣莆仗鞌车尼尫帕?釋放量不是越多越好。鄒運鼎等研究表明,天敵對獵物的捕食作用與天敵密度和獵物密度關(guān)系密切,隨著兩者密度的增加,相互干擾作用明顯,平均每頭天敵的捕食量減少,天敵的尋找效應(yīng)下降。本研究結(jié)果表明,隨著天敵密度及菜蚜密度的增加,天敵的尋找效應(yīng)有所下降,但平均每頭草間小黑蛛的捕食量并未因天敵和獵物的增加而降低。究其原因,作者認(rèn)為天敵對獵物的捕食作用不僅與天敵密度和獵物密度密切相關(guān),而且與提供的試驗容器的大小密切相關(guān)。本研究提供的容器較大,在容器內(nèi)最多釋放5頭草間小黑蛛,天敵之間雖有相互干擾現(xiàn)象,但并未發(fā)生互相殘殺;又因獵物數(shù)同比增加,天敵尋找獵物的時間縮短。因此,平均每頭天敵的捕食量并未因天敵和獵物的增加而下降。這種情形與蘇建偉、段金花等的研究結(jié)果相似。蘇建偉等研究表明,獵物密度和空間異質(zhì)性較高時,捕食者個體間的相互干擾效應(yīng)較小。段金花等研究認(rèn)為,獵物密度很低而容器又較大時,搜索消耗的能量比獲得的能量少,因此捕食量較少?？梢?在大田作物這個大空間里,天敵與天敵之間以及天敵與獵物之間的相互干擾現(xiàn)象不明顯。至于在田間天敵與獵物的比為多少時天敵才達(dá)到最佳捕食量,值得進一步研究。在菜蚜和溫室白粉虱的混合種群中,草間小黑蛛雌成蛛喜食菜蚜?？赡苁且驗檫@兩種害蟲的活潑性差別較大所致,菜蚜比粉虱1~2齡初若蟲活潑,更易被草間小黑蛛發(fā)現(xiàn)。這與李佳敏等認(rèn)為黃瓜鈍綏螨對茶黃螨雌成螨期的捕食效率遠(yuǎn)比靜