于 煒，劉 錦

?

異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜捕食及控制作用研究

于 煒，劉 錦

（杭州植物園，浙江 杭州 310013）

為明確異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食能力，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食功能。結(jié)果表明：異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食功能符合HollingⅡ反應(yīng)模型，方程式為a=0.987 5/（1+0.005 43），瞬時(shí)攻擊率為0.987 5，處置時(shí)間為0.005 5 d；通過(guò)Hassell和Valley干擾模型擬合，得到捕食作用率與獵物密度的關(guān)系為=0.542-0.809，捕食常數(shù)為0.542，干擾系數(shù)為0.809；通過(guò)對(duì)Holling反應(yīng)新模型進(jìn)行擬合，方程式為a=127.99exp（－61.55/），最佳尋找密度為61.55頭。田間試驗(yàn)表明釋放異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)能有效控制紫薇長(zhǎng)斑蚜密度，其中瓢蚜比1:20和1:10的防治效果基本相同，而1:40的防治效果在短期內(nèi)（7 d）不如1:20和1:10，但長(zhǎng)期（28 d）防效趨于一致。從經(jīng)濟(jì)學(xué)和生態(tài)學(xué)的角度綜合考慮，以瓢蚜比1:20或1:40釋放比較適宜

異色瓢蟲(chóng)，紫薇長(zhǎng)斑蚜，捕食功能反應(yīng)，控制

紫薇長(zhǎng)斑蚜是紫薇最重要的害蟲(chóng)之一，發(fā)生嚴(yán)重時(shí)造成紫薇葉片發(fā)黃，提早落葉，還能誘發(fā)煤污病，嚴(yán)重影響了紫薇的正常生長(zhǎng)。目前化學(xué)防治仍是控制紫薇長(zhǎng)斑蚜主要手段，雖然見(jiàn)效快，但存在著污染環(huán)境、易產(chǎn)生抗藥性等弊端。利用天敵進(jìn)行生物防治可以有效減少化學(xué)污染，是病蟲(chóng)害綜合防治的重要發(fā)展方向。異色瓢蟲(chóng)是林業(yè)、農(nóng)業(yè)上一種重要的捕食性天敵，也是浙江瓢蟲(chóng)中的優(yōu)勢(shì)種，可捕食桃粉大尾蚜，繡線菊蚜，麥二叉蚜，煙蚜，毛白蚜，棉蚜等多種蚜蟲(chóng)，被廣泛的應(yīng)用于生物防治領(lǐng)域[1-6]。但有關(guān)異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜捕食和控制作用還尚未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道，因此通過(guò)測(cè)定異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食功能反應(yīng)以及開(kāi)展田間防效實(shí)驗(yàn)，明確釋放異色瓢蟲(chóng)控制紫薇長(zhǎng)斑蚜的防治閾值和最佳釋放量，為進(jìn)一步開(kāi)展紫薇長(zhǎng)斑蚜生物防治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲(chóng)源

捕食功能反應(yīng)、干擾反應(yīng)試驗(yàn)使用的紫薇長(zhǎng)斑蚜（高齡若蚜或成蚜）和異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)于2017年8月上旬采自杭州植物園，采集時(shí)使用毛筆將紫薇長(zhǎng)斑蚜和異色瓢蟲(chóng)分別掃落至采集瓶備用。共采集紫薇長(zhǎng)斑蚜約8 000頭、異色瓢蟲(chóng)125頭，異色瓢蟲(chóng)在試驗(yàn)前饑餓24 h。田間防治釋放的異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)約700頭購(gòu)于杭州康駿生物科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)條件和試驗(yàn)容器

試驗(yàn)在室溫20 ~ 25℃條件下進(jìn)行，采用直徑8 cm、高1.8 cm的培養(yǎng)皿作為試驗(yàn)容器，試驗(yàn)時(shí)在培養(yǎng)皿底部墊一張濕潤(rùn)的濾紙。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食功能反應(yīng) 每個(gè)培養(yǎng)皿各放置1頭異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)，紫薇長(zhǎng)斑蚜數(shù)量分5個(gè)梯度，分別為每皿50頭、100頭、150頭、200頭和250頭。每組設(shè)5個(gè)重復(fù)，24 h后檢查記錄各培養(yǎng)皿內(nèi)紫薇長(zhǎng)斑蚜剩余數(shù)量。

1.3.2 異色瓢蟲(chóng)自身密度的干擾反應(yīng) 按5個(gè)梯度放置異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)，分別為每皿1頭、2頭、3頭、4頭和5頭，紫薇長(zhǎng)斑蚜密度為每皿150頭。每組設(shè)5個(gè)重復(fù)，24 h后檢查記錄各培養(yǎng)皿紫薇長(zhǎng)斑蚜剩余數(shù)量。

1.3.3 異色瓢蟲(chóng)田間防治 2017年5月上旬在杭州植物園內(nèi)釋放異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)，試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理（按瓢蚜比1:40，1:20，1:10釋放）。此外，由于蚜蟲(chóng)繁殖速度快，為科學(xué)評(píng)估異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的控制效果，計(jì)算矯正防效，試驗(yàn)還設(shè)置了1個(gè)對(duì)照區(qū)（CK，不采取任何防治措施）。3個(gè)處理分別位于3個(gè)獨(dú)立區(qū)域，間隔500 m以上，CK和1:10處理位于同一區(qū)域，間隔20 m。為減少異色瓢蟲(chóng)自身干擾反應(yīng)的影響，并降低釋放后因突發(fā)事件或極端環(huán)境變化造成的瓢蟲(chóng)死亡或遷飛的風(fēng)險(xiǎn)，釋放分2次完成，每次釋放的瓢蟲(chóng)頭數(shù)為設(shè)計(jì)量的一半。第1次釋放時(shí)先在每個(gè)區(qū)隨機(jī)取5株規(guī)格相似的紫薇作為樣本株，調(diào)查統(tǒng)計(jì)樣本株上紫薇長(zhǎng)斑蚜的數(shù)量作為蟲(chóng)口基數(shù)，然后按樣本株平均蚜蟲(chóng)數(shù)乘以該區(qū)紫薇株數(shù)計(jì)算蚜蟲(chóng)總數(shù)，并根據(jù)蚜蟲(chóng)總數(shù)按試驗(yàn)設(shè)計(jì)釋放異色瓢蟲(chóng)。首次釋放7 d后進(jìn)行第2次釋放，在第2次釋放后的第3天、第5天、第7天、第14天、第28天調(diào)查統(tǒng)計(jì)樣本株蚜蟲(chóng)數(shù)量。

1.4 分析方法

1.4.1 功能反應(yīng) 用HollingⅡ型圓盤方程擬合[7]，公式為：a=/(1+h)，式中a為被捕食的獵物數(shù)量；為捕食者對(duì)獵物的瞬間攻擊率；為捕食者可利用捕食獵物的時(shí)間，本次試驗(yàn)的時(shí)間為1 d；為獵物密度；h為捕食1頭獵物的時(shí)間。方程線性化得：1/a=1/+h。

1.4.2 干擾效應(yīng) 捕食率（）在早期模型中一般都假定為一常數(shù)，公式為：=a/，式中為捕食者密度。但在Ⅱ型反應(yīng)中不再是常數(shù)，為此Hassell等[8]提出了：=-m，式中為捕食常數(shù)；為干擾系數(shù)。

1.4.3 獵物最佳密度估算 為估算獵物的最佳尋找密度，汪世澤[9]提出Holling功能反應(yīng)新模型，公式為：a=aexp（－bN-1），式中a為天敵最大捕食量；b天敵密度為1時(shí)，獵物最佳密度。

1.4.4 田間防效 采用下面公式進(jìn)行計(jì)算，作為評(píng)價(jià)防效的指標(biāo)。（%）=（0－x）/0*100%，矯正防效（%）=（1－x0/0x）*100%，式中為蟲(chóng)口減退率；為矯正防效；0為釋放區(qū)蟲(chóng)口基數(shù)；x為時(shí)間時(shí)釋放區(qū)蟲(chóng)口數(shù)；0為對(duì)照區(qū)蟲(chóng)口基數(shù)；x為時(shí)間時(shí)對(duì)照區(qū)蟲(chóng)口數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食功能反應(yīng)

試驗(yàn)測(cè)得異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)24 h最大捕食量為126頭，在不同密度下的紫薇長(zhǎng)斑蚜的日平均捕食量見(jiàn)表1。如表1所示，異色瓢蟲(chóng)的日捕食量隨著紫薇長(zhǎng)斑蚜密度的增加而增加，但當(dāng)紫薇長(zhǎng)斑蚜密度超過(guò)一定程度時(shí)，異色瓢蟲(chóng)捕食量的增加逐漸放緩，其功能反應(yīng)符合HollingⅡ模型，可以用HollingⅡ圓盤方程來(lái)擬合。用最小二乘法擬合建立的直線回歸方程式為：1/a=1.012 7/+0.005 5，相關(guān)系數(shù)r=0.998 1，當(dāng)df=4時(shí)，r0.01=0.917 2，r ? r0.01，表明兩者極相關(guān)，見(jiàn)圖1。

圖1 異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食功能反應(yīng)

Figure 1 Predation ofon

由該式可得捕食1頭獵物的時(shí)間h=0.005 5 d，瞬間攻擊率=0.987 5，當(dāng)→∞時(shí)，24 h最大捕食量為181.82頭。由以上結(jié)果可以得出異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食功能反應(yīng)數(shù)學(xué)模型為a=0.987 5/（1+0.005 43）。對(duì)捕食量實(shí)測(cè)值和理論值進(jìn)行2檢驗(yàn)，2=0.608 2，df=5時(shí)20.05=11.07，2<20.05，說(shuō)明與HollingⅡ圓盤方程高度吻合，所得方程能正確反應(yīng)異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜實(shí)際捕食情況。

表1 異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的日捕食量

2.2 異色瓢蟲(chóng)自身密度的干擾反應(yīng)

試驗(yàn)測(cè)得在一定的空間范圍內(nèi)，當(dāng)紫薇長(zhǎng)斑蚜密度不變，隨著異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)密度的增加，異色瓢蟲(chóng)的平均捕食量、捕食率下降，詳見(jiàn)表2。

表2 異色瓢蟲(chóng)自身干擾反應(yīng)的影響

根據(jù)=a/計(jì)算出捕食率實(shí)測(cè)值，用冪函數(shù)對(duì)=-m擬合建立干擾反應(yīng)方程為：=0.542－0.809，相關(guān)系數(shù)r=0.995 5，當(dāng)df=3時(shí)，r0.01=0.958 7，r?r0.01，表明兩者極相關(guān)，見(jiàn)圖2。由該式可得捕食常數(shù)=0.542，干擾系數(shù)=0.809。對(duì)捕食率實(shí)測(cè)值和理論值進(jìn)行2檢驗(yàn)，2=0.001 74，df=4時(shí)，20.05=9.49，2<20.05，說(shuō)明所得方程能正確反應(yīng)異色瓢蟲(chóng)自身密度對(duì)捕食紫薇長(zhǎng)斑蚜的干擾情況。

圖2 異色瓢蟲(chóng)自身干擾反應(yīng)

Figure 2 Relationship of population density with predation of

2.3 獵物最佳密度估算

將單頭異色瓢蟲(chóng)對(duì)不同密度紫薇長(zhǎng)斑蚜的捕食數(shù)據(jù)使用Holling功能反應(yīng)新模型進(jìn)行指數(shù)函數(shù)擬合，得到方程式為：a=127.99exp（－1.55/），相關(guān)系數(shù)r=0.978 2，當(dāng)df=4時(shí)，r0.01=0.9172，r?r0.01，表明兩者極相關(guān)。由該式可得單頭異色瓢蟲(chóng)24 h最大捕食量為127.99頭，紫薇長(zhǎng)斑蚜最佳密度為61.55頭·皿-1。

2.4 異色瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜田間控制效果

不同瓢蚜比對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的田間防效見(jiàn)表3。按瓢蚜比1:40，1:20，1:10釋放異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)防治紫薇長(zhǎng)斑蚜均有良好的效果，其中1:20和1:10的效果好于1:40，7 d蟲(chóng)口減退率分別為61.4%，82.3%和83.4%，矯正防效分別為75.8%，88.9%和89.6%；28 d蟲(chóng)口減退率分別為90.8%，92.1%和93.8%，矯正防效分別為68.6%，73.2%和78.8%。相較于處理區(qū)，對(duì)CK的紫薇長(zhǎng)斑蚜蟲(chóng)口數(shù)量于7d達(dá)到峰值，較試驗(yàn)初期增加了59.1%，為同期1:40處理區(qū)蟲(chóng)口數(shù)量的4倍左右（1:40處理區(qū)的蚜蟲(chóng)蟲(chóng)口基數(shù)與CK相近）。7 d后CK蚜蟲(chóng)蟲(chóng)口數(shù)量開(kāi)始下降，28 d時(shí)的蟲(chóng)口減退率達(dá)到了70.6%，但仍是同期1：40處理區(qū)蟲(chóng)口數(shù)量的3倍左右。

表3 釋放不同密度的瓢蟲(chóng)對(duì)紫薇長(zhǎng)斑蚜的控制效果

3 結(jié)論與討論

異色瓢蟲(chóng)是紫薇長(zhǎng)斑蚜的重要捕食性天敵，成蟲(chóng)日捕食量隨著紫薇長(zhǎng)斑蚜密度的增加而增大，但當(dāng)密度超過(guò)一定程度時(shí)，捕食量的增大逐漸放緩，其功能反應(yīng)符合HollingⅡ反應(yīng)。通過(guò)HollingⅡ反應(yīng)模型測(cè)得24 h最大捕食量為181.82頭，而通過(guò)Holling功能反應(yīng)新模型測(cè)得的結(jié)果為127.99頭，擬合結(jié)果相差較大，Holling功能反應(yīng)新模型的結(jié)果小于HollingⅡ反應(yīng)模型，這與林長(zhǎng)春等、張娟等、趙琦等[10-12]的相關(guān)研究一致。HollingⅡ反應(yīng)模型和Holling功能反應(yīng)新模型在一定程度上可以互補(bǔ)，2個(gè)模型同時(shí)使用更能準(zhǔn)確描述天敵的作用。此外，通過(guò)Holling功能反應(yīng)新模型可得紫薇長(zhǎng)斑蚜最佳密度為61.55頭·皿-1。因此，可以將瓢蚜比1:62作為釋放異色瓢蟲(chóng)控制紫薇長(zhǎng)斑蚜的防治閾值，即當(dāng)田間瓢蚜比大于1:62時(shí)可不做任何防治措施，靠瓢蟲(chóng)自然控制蚜蟲(chóng)密度；而當(dāng)瓢蚜比小于1:62時(shí)，則需人工釋放或助遷瓢蟲(chóng)以幫助控制蚜蟲(chóng)密度。

田間防效試驗(yàn)表明釋放異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)能有效控制紫薇長(zhǎng)斑蚜密度，3個(gè)處理均能取得良好的防效，7d對(duì)照區(qū)內(nèi)蚜蟲(chóng)蟲(chóng)口數(shù)量增加了59.1%，而3個(gè)處理區(qū)內(nèi)的蚜蟲(chóng)蟲(chóng)口減退率最低的也有61.4%。從防效上看釋放瓢蚜比越高在短期（7 d）效果越明顯，而長(zhǎng)期（28 d）效果趨于一致，因此在蚜蟲(chóng)發(fā)生量不大或不需要快速取得高防治效果的情況下，按瓢蚜比1:40釋放，在蚜蟲(chóng)突然爆發(fā)或需要在短期內(nèi)就取得高防治效果的情況下，按瓢蚜比1:20或1:10釋放。由于瓢蚜比1:20與1:10防效基本一致，因此選擇按瓢蚜比1:20釋放可以更好的控制成本和減少浪費(fèi)。本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CK在7 d后蚜蟲(chóng)的密度也開(kāi)始下降，主要原因可能是對(duì)照組與1:10處理處于同一區(qū)域，兩者雖然間隔20 m，但之間并沒(méi)有特別的隔離措施，導(dǎo)致處理區(qū)的異色瓢蟲(chóng)在食物匱乏后遷飛至對(duì)照區(qū)；另外，5月下旬至6月上旬氣溫快速升高，在一定程度上抑制了蚜蟲(chóng)的繁殖。由于未使用化學(xué)藥劑，紫薇上除了瓢蟲(chóng)外，還發(fā)現(xiàn)了2種食蚜蠅科Syrphidae和1種草蛉科Chrysopidae的天敵昆蟲(chóng)。綜上所述，釋放異色瓢蟲(chóng)防治紫薇長(zhǎng)斑蚜，不僅能有效控制蚜蟲(chóng)密度，還具有一定的生態(tài)效應(yīng)，值得在生產(chǎn)中應(yīng)用和推廣。

[1] 王東昌，袁忠林，羅蘭，等. 異色瓢蟲(chóng)對(duì)桃大尾蚜的捕食作用研究[J]. 植物保護(hù)，2001，27（1）：29－31.

[2] 方寅昊，陶玫，馬鈞，等. 異色瓢蟲(chóng)對(duì)繡線菊蚜捕食功能研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，28（3）：306－309.

[3] 鄒運(yùn)鼎，季近，孟慶雷，等. 異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)麥二叉蚜的捕食作用模型[J]. 生物數(shù)學(xué)學(xué)報(bào)，1995（3）：194－199.

[4] 鄧建華，譚仲夏，單瓊麗，等. 異色瓢蟲(chóng)對(duì)煙蚜的捕食功能反應(yīng)及密度干擾效應(yīng)[J]. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002，24（5）：433 －435.

[5] 李照會(huì)，鄭方強(qiáng)，葉保華，等. 異色瓢蟲(chóng)對(duì)白毛蚜捕食作用的研究[J]. 昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，1993，36（4）：438－443.

[6] 何孫強(qiáng)，劉經(jīng)芳，王義平. 浙江省竹林瓢蟲(chóng)物種組成與類群結(jié)構(gòu)[J]. 浙江林業(yè)科技，2014，34（4）：45－49.

[7] Holling C S. Some characteristics of simple type of predation parasitism[J]. Can Ent，1959，91（1）：385－398.

[8] Hassell M P，Comins H N. Sigmoid functional responses and population stability[J]. Theor Populat Biol，1978，14（1）：62－67.

[9] 汪世澤. Holling-Ⅲ型功能反應(yīng)新模型[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，1988，7（1）：45－49.

[10] 林長(zhǎng)春，陳國(guó)華，陶玫，等. 異色瓢蟲(chóng)對(duì)異毛真胸蚜的捕食功能反應(yīng)[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，24（3）：364－368.

[11] 張娟，陶玫，陳國(guó)華，等. 異色瓢蟲(chóng)對(duì)康氏粉蚧的捕食作用[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2007，20（4）：662－665.

[12] 趙琦，韋黨楊. 雙帶瓢蟲(chóng)對(duì)柑桔蚜捕食作用的研究[J]. 昆蟲(chóng)天敵，1998，20（1）：9－12.

Predation and Control ofagainst

YU Wei，LIU Jin

（Hangzhou Botanical Garden of Zhejiang, Hangzhou 310013, China）

andadults were trapped in Hangzhou Botanical Garden, Zhejiang province in August 2017. Experiment of predation ofagainstwas carried out in the laboratory. The results showed that the predation of.was conformed with the model Holling-Ⅱ,with the equation ofa=0.987 5/(1+0.005 43). The rate of instantaneous attack was 0.987 5 and handle time was 0.005 5 day. By fitting the interfering model of Hassell and Valley, the relationship between predation rate (and prey density (was=0.542-0.809with 0.542 of prey constant and 0.809 interfering parameter. By fitting the model of Holling, the equation wasa=127.99exp (－61.55/), with the best density of 61.55. In May 2017, experiment was implemented on release of.in Hangzhou Botanical Garden with different numbers to control. The results demonstrated that it had different effect with different density.

;; predation; control

10.3969/j.issn.1001-3776.2019.01.009

S476+.2

A

1001-3776（2019）01-0055-05

2018-07-17；

2018-12-09

杭州市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2016043B31）

于煒，高級(jí)工程師，從事有害生物綜合防控工作；E-mail:fish1158@163.com。