謝 宏，張文斌，張兆冬，武德功，陳家宏

（1.定遠(yuǎn)縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)合作推廣中心 安徽定遠(yuǎn) 233200；2.定遠(yuǎn)縣嚴(yán)橋鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，安徽定遠(yuǎn) 233200；3.定遠(yuǎn)縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村技術(shù)推廣中心，安徽定遠(yuǎn) 233200；4.安徽科技學(xué)院，安徽鳳陽 233100）

異色瓢蟲（Hamonia axyridis）是最為重要的捕食性瓢蟲種類之一，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)害蟲的生物防治在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中[1]。高粱蚜（Melanaphis sacchari）別名高粱黃蚜、甘蔗黃蚜，屬于半翅目（Hemiptera）、蚜科（Aphididae），其主要寄主為C4 植物[2]。高粱在我國西北地區(qū)種植面積較大，其產(chǎn)量的高低直接影響廣大種植農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入。研究異色瓢蟲這一重要的自然天敵昆蟲對(duì)減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量和提高高粱產(chǎn)量具有重要意義。當(dāng)前，由于大量使用化學(xué)農(nóng)藥所導(dǎo)致的害蟲抗藥性增強(qiáng)以及農(nóng)藥殘留等環(huán)境污染問題，人們已經(jīng)意識(shí)到化學(xué)農(nóng)藥使用的危害性，而利用自然因素來控制蟲害的發(fā)生受到廣泛的關(guān)注。目前，害蟲的綜合治理目標(biāo)就是減少殺蟲劑的使用。捕食性天敵昆蟲被認(rèn)為是生物防治害蟲重要手段之一[3]。其中異色瓢蟲是多種農(nóng)林作物害蟲的重要捕食性天敵，在生物防治中具有良好的應(yīng)用前景[4]。通過對(duì)異色瓢蟲捕食功能反應(yīng)的研究，可以從捕食功能反應(yīng)曲線中發(fā)現(xiàn)相關(guān)的規(guī)律，從而為提高生物防治效率提供理論依據(jù)。鄒運(yùn)鼎等[5]研究了異色瓢蟲對(duì)麥二叉蚜的捕食作用，李照會(huì)等[6]研究了異色瓢蟲對(duì)白毛蚜的捕食作用。這些研究工作都是為了減少化學(xué)農(nóng)藥的使用以便于保護(hù)天敵昆蟲。目前一些科研工作者對(duì)異色瓢蟲的蟲態(tài)差異和饑餓程度對(duì)捕食功能反應(yīng)進(jìn)行了一些論述，而少有人對(duì)因天敵昆蟲本身性別的差異是否產(chǎn)生的捕食功能性差異進(jìn)行相關(guān)研究。該試驗(yàn)通過探索成年異性異色瓢蟲捕食功能反應(yīng)的相關(guān)性來了解其中的差異性，若有差異是否可以利用該差異開展相關(guān)工作，如異色瓢蟲的工廠化養(yǎng)殖，成年異色瓢蟲的生物防治利用等提供相關(guān)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)蟲源

成年異色瓢蟲取自于安徽科技學(xué)院西區(qū)種植園，將人工捕獲的異色瓢蟲成蟲放于培養(yǎng)皿中，然后置于室內(nèi)人工氣候箱進(jìn)行培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中用適量高粱蚜進(jìn)行正常喂養(yǎng)以備用。高粱蚜取自于安徽科技學(xué)院西區(qū)高粱種植區(qū)。

1.2 試驗(yàn)器具

培養(yǎng)皿（直徑8 cm，高1.5 cm）、人工智能氣候箱（浙江托普儀器有限公司RTOP-260Y 人工氣候培養(yǎng)箱）、軟毛刷、剪刀、鑷子、紗布等。

1.3 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)整個(gè)過程均在室內(nèi)人工氣候箱中進(jìn)行，溫度為26℃，相對(duì)濕度為70%±10%，光照為16L∶8D。

1.4 試驗(yàn)方法

將成年不同性別異色瓢蟲成蟲以1 頭/皿放入單個(gè)培養(yǎng)皿中，用透明紗布將培養(yǎng)皿口封住，然后將培養(yǎng)皿置于人工氣候箱中進(jìn)行48 h 饑餓處理。在處理后的異色瓢蟲培養(yǎng)皿內(nèi)分別放入高粱蚜20，30，40，60，100，140，180頭/皿，共7 個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)6 次。在24 h 后觀察培養(yǎng)皿內(nèi)狀況并統(tǒng)計(jì)高粱蚜的數(shù)目。

1.5 分析方法

1.5.1Holling-Ⅱ圓盤方程。Holling-Ⅱ又稱為凸型反應(yīng)或無脊椎動(dòng)物型[7]。該型為捕食性昆蟲的主要類型，異色瓢蟲屬于該類型。成年異色瓢蟲的捕食量隨著高粱蚜密度的增加而不斷增加，最后達(dá)到一種飽和狀態(tài)。由于異色瓢蟲對(duì)高粱蚜蟲的不斷捕食，較高的蚜蟲密度會(huì)導(dǎo)致異色瓢蟲饑餓程度不斷下降，搜索蚜蟲的主動(dòng)性下降，從而增加了搜索高粱蚜所需要的時(shí)間，捕食的加速率也會(huì)隨之下降。圓盤方程在研究捕食性昆蟲的捕食功能反應(yīng)中被廣泛應(yīng)用。同樣，該次試驗(yàn)也將通過圓盤方程來研究不同性別成年異色瓢蟲的捕食功能反應(yīng)相關(guān)性。圓盤方程的數(shù)學(xué)模型表達(dá)式為：

式中，Na表示異色瓢蟲的捕食數(shù)量，Tt表示為瓢蟲搜尋高粱蚜所用的天數(shù)（因試驗(yàn)時(shí)間設(shè)為24 h，所以Tt=1），Nt表示為高粱蚜的數(shù)目，Th表示捕食單頭高粱蚜蟲所需要的時(shí)間，a 表示瓢蟲捕食高粱蚜的瞬時(shí)攻擊率。如果按1 d 計(jì)算，可以將圓盤方程轉(zhuǎn)化為直線方程1/Na=1/（Tt×a×Nt）+Th/Tt，通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)化方程可得1/Na=1/aTt×1/Nt+Th/Tt，利用轉(zhuǎn)化后方程可以求出不同性別成年異色瓢蟲捕食高粱蚜蟲的直線回歸方程。

1.5.2卡方檢驗(yàn)。將試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)（表1，表2）運(yùn)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后利用下式進(jìn)行卡方檢驗(yàn)。

式中，Oi為測定值，Ti為理論數(shù)值。將測定數(shù)值和理論值代入卡方公式計(jì)算卡方值，隨后檢索卡方分布位數(shù)表，比較檢驗(yàn)2 個(gè)值之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

在試驗(yàn)過程中，當(dāng)高粱蚜密度不斷增大異色瓢蟲的捕食量也隨之增大，高粱蚜蟲密度增大到一定程度其捕食增加的速率降低。由表1 可以看出，雄性異色瓢蟲饑餓處理48 h 后在180 頭/皿時(shí)，異色瓢蟲的捕食量逐漸趨于穩(wěn)定，最終呈負(fù)加速曲線。雌性成年異色瓢蟲捕食功能反應(yīng)趨勢(shì)與雄性相似，但在相同處理下雌性捕食量要大于雄性。如在140 頭/皿時(shí)，雄蟲平均捕食量為83 頭，雌蟲則為102.7 頭；在180 頭/皿時(shí)，雄蟲為82.7 頭，雌蟲則為108.2 頭。由此可推測，成年異色瓢蟲的捕食量和高粱蚜密度的關(guān)系是逆密度關(guān)系，該反應(yīng)類型為Holling-Ⅱ型。

利用Excel 對(duì)表1、表2 中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理可分別得到雄性、雌性成年異色瓢蟲的捕食功能反應(yīng)趨勢(shì)（圖1、圖2）。從圖1 可以看出，當(dāng)每皿高粱蚜蟲數(shù)目在20～100頭之間時(shí)，異色瓢蟲的捕食加速度較快，當(dāng)每皿的高粱蚜蟲數(shù)目達(dá)到140 頭以后其捕食加速度逐漸降低并趨于穩(wěn)定。成年雌性的捕食功能反應(yīng)趨勢(shì)與雄性較似，但雌蟲的捕食量較雄蟲會(huì)更大一些。由此可見，不同性別的成年異色瓢蟲之間其捕食功能反應(yīng)還是存在一定差異，這種差異的顯著性可以通過直線回歸方程以及卡方檢驗(yàn)來分析說明。

圖1 雄性異色瓢蟲捕食功能反應(yīng)趨勢(shì)

圖2 雌性異色瓢蟲捕食功能反應(yīng)趨勢(shì)

表1 雄性異色瓢蟲在不同高粱蚜密度下的日捕食量 頭

由表1 和表2 可以分別求得成年雄性和雌性異色瓢蟲捕食功能反應(yīng)的直線回歸方程。雄性成年異色瓢蟲捕食功能反應(yīng)直線回歸方程：1/Na=1.246 9×1/Nt+0.003 1，r=0.996 9，Tt=1，1/aTt=1.246 9，可求得a=0.801 9，Th=0.003 1，然后將a，Th帶入原方程，得出Na=（0.802×Nt）/（1+0.802×0.003 1×Nt）。同理，也可以用該法求出雌性成年異色瓢蟲的直線回歸方程。結(jié)果見表3。

表2 雌性異色瓢蟲在不同高粱蚜密度下的日捕食量 頭

表3 異色瓢蟲對(duì)高粱蚜的捕食功能反應(yīng)方程及其參數(shù)

確定成年異色瓢蟲捕食功能反應(yīng)的主要參考標(biāo)準(zhǔn)有a/Th，Th，a 值，其中a/Th值能更加全面地反應(yīng)捕食功能反應(yīng)的作用大小。從表3 可知，雌蟲的瞬時(shí)攻擊率要大于雄蟲，處置時(shí)間（Th），雌性成蟲用時(shí)更短。在24 h 內(nèi)所求得的理論最大捕食量，雌性成蟲為535 頭，而雄蟲為259 頭，由此可以看出雌蟲的理論捕食量要大于雄蟲。

對(duì)實(shí)測值和預(yù)測值進(jìn)行X2檢測，如表4 和表5 所示。可以看出，實(shí)測值和預(yù)測值較為相近，通過卡方檢測發(fā)現(xiàn)X20.05＞X2，由此可見預(yù)測值和實(shí)測值無差異不顯著，所以求得的捕食功能反應(yīng)方程式能夠較好地反應(yīng)出不同性別的異色瓢蟲對(duì)高粱蚜蟲捕食的實(shí)際狀況。

表4 雄性異色瓢蟲對(duì)高粱蚜蟲捕食量預(yù)測及檢驗(yàn)

表5 雌性異色瓢蟲對(duì)高粱蚜蟲捕食量預(yù)測及檢驗(yàn)

3 討論

該次試驗(yàn)測定了不同性別異色瓢蟲對(duì)高粱蚜蟲的捕食功能反應(yīng)及相應(yīng)參數(shù)，結(jié)果表明，成年異色瓢蟲對(duì)高粱蚜的捕食能力較強(qiáng)，雌性異色瓢蟲的捕食量要大于雄性。成年異色瓢蟲的捕食功能反應(yīng)為HollingⅡ型模型，伴隨著高粱蚜蟲密度的增大，最后趨于平穩(wěn)。X2檢測后發(fā)現(xiàn)預(yù)測值和實(shí)測值無差異不顯著，則所以求得的方程式是適用的。試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)對(duì)于反映不同性別成年異色瓢蟲對(duì)高粱蚜的潛在捕食能力有一定的理論和實(shí)踐意義。

該研究過程均在室內(nèi)人工氣候箱中進(jìn)行，試驗(yàn)條件為恒溫恒濕的半封閉系統(tǒng)，試驗(yàn)條件與野外自然條件有一定差別，天敵昆蟲在自然界的捕食作用行為除與種群自身的特性相關(guān)外，同時(shí)還與異色瓢蟲的種群密度因素及空間大小有直接聯(lián)系，因此，試驗(yàn)結(jié)果可能與自然條件下的捕食量存在一定差異，但能夠?yàn)楫惿跋x田間釋放并控制高粱蚜蟲為害提供一定的參考依據(jù)。