陳 倩,梁曉梅,焦進(jìn)衛(wèi),寧少華,梁洪柱
(1.北京市西山試驗(yàn)林場(chǎng),北京 100093; 2. 北京市香山公園管理處,北京 100093)
黃櫨脛跳甲OphridaxanthospilotaBaly,又稱(chēng)黃櫨黃點(diǎn)直緣跳甲或黃斑直緣跳甲,是黃櫨的主要食葉害蟲(chóng),一年一代,危害期可從3月份持續(xù)到8月份,每年發(fā)生數(shù)量大。黃櫨脛跳甲成蟲(chóng)期只做少量的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充,它的危害期主要集中在幼蟲(chóng)期,2~3齡幼蟲(chóng)進(jìn)入暴食期[1],迅速將剛剛展開(kāi)的葉片和花序吃光,到4、5齡時(shí)取食量占到整個(gè)取食量的80%之多。在這個(gè)時(shí)期可以導(dǎo)致黃櫨的葉子被全部吃光,嚴(yán)重影響黃櫨生長(zhǎng)和景觀(guān)質(zhì)量,所以,防治黃櫨脛跳甲主要是殺滅幼蟲(chóng)。國(guó)內(nèi)對(duì)該蟲(chóng)幼蟲(chóng)的防治還以噴施化學(xué)農(nóng)藥為主。但是據(jù)MET-CALF估算,采用常規(guī)方法噴施農(nóng)藥,從施藥器械出去的農(nóng)藥只有25%~50%能沉積在植物葉片上,直接降落在目標(biāo)害蟲(chóng)上的藥量?jī)H在1%以?xún)?nèi),只有不足0.03%的藥劑能起到殺蟲(chóng)作用,其余的50%~70%的農(nóng)藥,則以揮發(fā)、漂移等形式而散失。這既浪費(fèi)了很多農(nóng)藥、人力,又造成了環(huán)境污染[2]。
生物防治措施與其他措施相比較最大的缺點(diǎn)是見(jiàn)效慢,但應(yīng)用該措施大大減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,有利于生物多樣性的建立,更能保護(hù)生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。
躅蝽Armachinensis(Fallou),又名躅敵,是一種雜食性天敵昆蟲(chóng),屬半翅目Hemiptera,蝽總科Pentatomoidea,蝽科Pentatomidae,益蝽亞科Asopinae,躅蝽屬Arma。該蝽分布于亞洲東北部,包括我國(guó)、朝鮮、蒙古及俄羅斯等地區(qū)[3]。在我國(guó)從北至南,分布在黑龍江、北京、新疆、浙江、云南等19個(gè)省市自治區(qū),適生范圍非常廣。躅蝽可以捕食鱗翅目、鞘翅目、膜翅目及半翅目等40多種農(nóng)林害蟲(chóng)的成蟲(chóng)、幼蟲(chóng)卵以及蛹[4、5]。躅蝽具有分布廣、適應(yīng)能力強(qiáng)、捕食范圍廣、易繁殖、耐儲(chǔ)存等特點(diǎn),是一種優(yōu)勢(shì)天敵,日取食害蟲(chóng)的量大過(guò)自身體重?cái)?shù)倍,在多種經(jīng)濟(jì)作物,比如棉花、煙草和果樹(shù)、蔬菜及林業(yè)害蟲(chóng)的生物防治中具有廣泛的應(yīng)用前景[5~8]。
對(duì)黃櫨脛跳甲的生物防治措施較少,除在卵上發(fā)現(xiàn)有赤眼蜂和卵跳小蜂寄生外,未發(fā)現(xiàn)其他自然天敵[9]。人工釋放方面也僅見(jiàn)邢雪松等[10]野外釋放躅蝽防治跳甲成蟲(chóng),釋放12 d后防效達(dá)到89.8%,證明利用躅蝽防治跳甲是非常好的生物天敵。但是躅蝽對(duì)黃櫨脛跳甲的尋找效應(yīng)和自身密度的干擾效應(yīng)還未見(jiàn)報(bào)道。因此,本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)定不同蟲(chóng)態(tài)躅蝽密度研究其捕食黃櫨脛跳甲3齡幼蟲(chóng)的尋找和干擾效應(yīng),可為躅蝽野外釋放蟲(chóng)態(tài)、比例等提供理論依據(jù)。
黃櫨脛跳甲為野外采集,帶回室內(nèi)利用新鮮黃櫨葉片飼養(yǎng),各齡幼蟲(chóng)在蛻皮后使用。
躅蝽為吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院和北京藍(lán)狐天敵技術(shù)有限公司贈(zèng)與。室內(nèi)利用新鮮柞蠶蛹飼養(yǎng)。
在溫度25±1 ℃、相對(duì)濕度70%,光周期L∶D=16∶8的天敵繁育室內(nèi)進(jìn)行。
在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中接入40頭3齡黃櫨脛跳甲幼蟲(chóng),分別測(cè)定躅蝽2~5齡若蟲(chóng)和成蟲(chóng)對(duì)本身密度的干擾效應(yīng)用。躅蝽的密度設(shè)置分別為1、2、3、4、5頭/皿,每個(gè)處理重復(fù)5次,24h后記錄捕食黃櫨脛跳甲的數(shù)量。
干擾效應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Hassell和Verley干擾效應(yīng)模型分別進(jìn)行模擬。
通過(guò)表1可以看出,在給定獵物密度的條件下,躅蝽2~4齡若蟲(chóng)對(duì)黃櫨脛跳甲的總捕食量隨著捕食者密度的增加而增加,但2齡若蟲(chóng)的單頭捕食量在4頭/皿時(shí)達(dá)到最高,隨之則下降。3和4齡若蟲(chóng)的密度超過(guò)2頭/皿后,單頭捕食量隨捕食者自身密度的增加而降低。
躅蝽5齡若蟲(chóng)對(duì)黃櫨脛跳甲總捕食量隨著捕食者密度的增加呈先上升再下降的狀態(tài),天敵密度在2頭/皿時(shí)達(dá)到最高,隨之則快速下降。
躅蝽成蟲(chóng)對(duì)黃櫨脛跳甲總捕食量隨著捕食者密度的增加則先上升再持平,單頭捕食量與密度相反,隨密度的增加而降低。
說(shuō)明在特定的空間內(nèi),躅蝽2~5齡若蟲(chóng)、成蟲(chóng)在捕食獵物的過(guò)程中隨密度的增加存在一定的干擾,當(dāng)天敵密度增加到一定程度后會(huì)使每個(gè)天敵尋找效應(yīng)降低。
表1 不同密度躅蝽對(duì)黃櫨脛跳甲捕食結(jié)果
表1中,Na為躅蝽捕食黃櫨脛跳甲總量,Na′為平均每頭躅蝽捕食黃櫨脛跳甲總量。
捕食性天敵在捕食過(guò)程中對(duì)獵物攻擊的效率高低可用尋找效應(yīng)來(lái)表示,用公式描述為:
E=Na/N·P,其中E為尋找效應(yīng)(即捕食作用率),Na為被捕食獵物數(shù),N為獵物密度,P為天敵密度[11]。
通過(guò)表2可以看出,躅蝽2~5齡若蟲(chóng)的尋找效應(yīng)(E)均先隨自身密度的增加而增加,到達(dá)一定密度之后則隨自身密度的增加而減少。在低密度時(shí),5齡若蟲(chóng)的尋找效應(yīng)最高,為0.3825;其次為4齡若蟲(chóng)0.2750,2齡若蟲(chóng)最低,為0.0450。3~5齡若蟲(chóng)在密度為2頭/皿時(shí),尋找效應(yīng)達(dá)到最高,2齡若蟲(chóng)在4頭/皿時(shí)尋找效應(yīng)值最高。當(dāng)躅蝽的密度增加到5頭/皿時(shí),3~5齡若蟲(chóng)的尋找效應(yīng)差異不大,范圍在0.1620~0.1670之間。說(shuō)明躅蝽密度的增加對(duì)高齡若蟲(chóng)的尋找效應(yīng)有較大影響,對(duì)低齡若蟲(chóng)的尋找效應(yīng)影響較小。
躅蝽成蟲(chóng)在特定條件下,1頭/皿時(shí)對(duì)獵物的尋找效應(yīng)最高,尋找效應(yīng)值為0.3625,隨著密度的增加而不斷降低,至5頭/皿時(shí),尋找效應(yīng)值降為0.0900。說(shuō)明,密度增加對(duì)躅蝽成蟲(chóng)的尋找效應(yīng)影響顯著。
表2 不同密度躅蝽對(duì)黃櫨脛跳甲的尋找效應(yīng)
天敵對(duì)獵物作用的大小,與本身的尋找效應(yīng)有關(guān),而尋找效應(yīng)的大小又與獵物密度和天敵密度有著密切關(guān)系。在一定空間內(nèi),捕食性天敵數(shù)量增加,相互之間的干擾現(xiàn)象增強(qiáng),而使每個(gè)天敵的尋找效應(yīng)降低。
因?yàn)樵贖ollingⅡ型反應(yīng)中,E不再是常數(shù),Hassell和Verley提出用E=QP-m對(duì)此進(jìn)行估算。其中Q為搜索系數(shù),即在無(wú)競(jìng)爭(zhēng)條件下,每個(gè)天敵的尋找效應(yīng)。m為干擾系數(shù),即天敵種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的參數(shù)。P為捕食者密度??蓪⑸鲜龉骄€(xiàn)性化為:
LogE=LogQ-mLogP。
表3是結(jié)合表2的數(shù)據(jù),將躅蝽各齡若蟲(chóng)、成蟲(chóng)受密度干擾的數(shù)學(xué)模型擬合的結(jié)果。
表3 躅蝽密度對(duì)黃櫨脛跳甲捕食量的干擾效應(yīng)數(shù)學(xué)模型
影響捕食者功能反應(yīng)的因素有很多,比如捕食者的生理狀態(tài)、獵物的大小和密度、以及試驗(yàn)的環(huán)境條件。在本試驗(yàn)中,躅蝽的不同齡期若蟲(chóng)和成蟲(chóng)都選取4小時(shí)內(nèi)同時(shí)蛻皮或羽化的蟲(chóng)種,黃櫨脛跳甲3期幼蟲(chóng)盡量選取相同大小的個(gè)體,且在同一試驗(yàn)條件下進(jìn)行,因此,可以消除捕食者、獵物和環(huán)境對(duì)試驗(yàn)所造成的影響。
本試驗(yàn)測(cè)定了特定空間下,躅蝽2~5齡若蟲(chóng)、成蟲(chóng)對(duì)黃櫨脛跳甲3齡幼蟲(chóng)的平均捕食量和尋找效應(yīng)。2齡躅蝽若蟲(chóng)對(duì)跳甲的平均捕食量隨著自身密度的增加而增加,至4頭/皿時(shí)達(dá)到最高,隨之降低;3~5齡躅蝽若蟲(chóng)在2頭/皿時(shí)平均捕食量最高,之后隨著自身密度的增加而降低;而成蟲(chóng)躅蝽對(duì)跳甲平均捕食量在1頭/皿時(shí)為最高。說(shuō)明,躅蝽2齡若蟲(chóng)蟲(chóng)體較小,低密度下彼此之間無(wú)顯著干擾。而3齡以上若蟲(chóng)和成蟲(chóng),隨著蟲(chóng)體的變大,彼此間的干擾也越來(lái)越強(qiáng)。躅蝽相互之前的干擾作用隨著自身密度的上升而增加,此現(xiàn)象可用數(shù)學(xué)模型(E=QP-m)較好地反映出來(lái)。這一結(jié)果與異色瓢蟲(chóng)捕食槐蚜,龜紋瓢蟲(chóng)捕食棉鈴蟲(chóng)卵[11,12]的規(guī)律一致。
因此,在判斷躅蝽控制黃櫨脛跳甲幼蟲(chóng)能力時(shí),要酌情而定。在野外害蟲(chóng)數(shù)量較少時(shí),可以考慮多釋放低齡躅蝽,或者少量的高齡或躅蝽成蟲(chóng);若野外黃櫨脛跳甲發(fā)生量較多時(shí),可考慮多釋放躅蝽老熟若蟲(chóng)或成蟲(chóng),這樣可有效避免老熟若蟲(chóng)和成蟲(chóng)之間產(chǎn)生的自身干擾。