異色瓢蟲成蟲對豌豆修尾蚜的捕食作用

王海諾 耿碩 弈超群

摘要：初步研究了異色瓢蟲（Harmonia axyridis Pallas）的雌、雄成蟲對豌豆修尾蚜（Megoura japonica Matsumura）的捕食作用，采用Holling-Ⅱ型方程功能反應(yīng)模型對異色瓢蟲雌、雄成蟲捕食豌豆修尾蚜的效果進行擬合。結(jié)果表明，異色瓢蟲雌、雄成蟲的功能反應(yīng)均符合Holling-Ⅱ模型。而在一定空間和相同比例獵物條件下，種內(nèi)干擾會對異色瓢蟲成蟲捕食豌豆修尾蚜產(chǎn)生影響，此試驗中干擾系數(shù)為1.09。

關(guān)鍵詞：異色瓢蟲（Harmonia axyridis Pallas）; 豌豆修尾蚜（Megoura japonica Matsumura）; 捕食作用; 種內(nèi)干擾

中圖分類號：S476+.2 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）10-0081-003

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.10.016 ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Abstract： Under laboratory conditions， a preliminary study of Harmonia axyridis Pallas of the male and female adult Megoura japonica Matsumura feeding effect was researched， using the Holling-Ⅱ equation function response model of Harmonia axyridis of male and female adults feed on Megoura japonica Matsumura fitting. The results show that the Harmonia axyridis Pallas are accord with the function of the male and female adult reaction Holling-Ⅱmodel. However， in a certain space and at the same proportion of prey， the intra-species interference would have an impact on the prey of adult ladybirds of Harmonia axyridis Pallas preying on the Megoura japonica Matsumura. In this experiment， the interference coefficient was 1.09.

Key words： Harmonia axyridis Pallas; Megoura japonica Matsumura; predation; intraspecific interference

豌豆修尾蚜（Megoura japonica Matsumura）隸屬于同翅目（Homoptera）蚜科（Aphididae）。豌豆修尾蚜分布在河北省各地，為害紫花苜蓿、蠶豆、豌豆等作物，主要在嫩枝和葉背上為害，造成莖葉卷縮，節(jié)間縮短，抑制生長，影響產(chǎn)量。

異色瓢蟲（ Harmonia axyridis Pallas ）屬鞘翅目（Coleoptera）瓢甲科（Coccinellidae），對蚜蟲、葉螨和介殼蟲等重要害蟲具有很強的捕食能力，是一種重要的天敵昆蟲。雖然異色瓢蟲是蚜蟲的重要捕食性天敵昆蟲，但是對豌豆修尾蚜的控害作用研究相對較少，本研究在實驗室內(nèi)研究了異色瓢蟲的雌雄成蟲對豌豆修尾蚜的捕食功能，對其捕食功能反應(yīng)進行了分析，以期更好地利用其捕食潛能在田間有效地控制豌豆修尾蚜的危害，并為異色瓢蟲的規(guī)?；曫B(yǎng)提供理論依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?供試蟲源

供試豌豆修尾蚜和異色瓢蟲的卵均為河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院實驗室提供。異色瓢蟲卵收集后置于人工氣候箱（寧波江南儀器廠， RXZ 型智能人工氣候箱）建立試驗種群。豌豆修尾蚜均選取高齡若蚜進行試驗。

1.2 ?方法

1.2.1異色瓢蟲成蟲對豌豆修尾蚜的捕食功能反應(yīng) ?將異色瓢蟲雌、雄成蟲放入直徑為5 cm、高為5 cm的圓柱形透明塑料盒內(nèi)，置于人工氣候箱中（25 ℃、L：D=16：8、相對濕度32%），饑餓處理24 h。將異色瓢蟲雌、雄成蟲的獵物（豌豆修尾蚜）密度設(shè)置5個處理，分別為10、20、40、60、100頭。每個處理放入1頭饑餓處理24 h后的異色瓢蟲，設(shè)3次重復(fù)，測定異色瓢蟲成蟲對豌豆修尾蚜的捕食功能反應(yīng)[1，2]。24 h后記錄透明塑料盒內(nèi)豌豆修尾蚜的剩余數(shù)量（頭）。

1.2.2種內(nèi)干擾對異色瓢蟲成蟲捕食的影響 ?異色瓢蟲試驗前處理同“1.2.1”。異色瓢蟲與豌豆修尾蚜的密度分別以1：50、2：100、3：150、4：200、5：250的比例進行，每個處理重復(fù)3次，測定種內(nèi)干擾對異色瓢蟲成蟲捕食的影響[3，4]，記錄24 h后的豌豆修尾蚜的剩余數(shù)量（頭）。

1.3 ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

捕食功能反應(yīng)的Holling圓盤方程：Na=，其中，Na為被捕食的獵物數(shù)量（頭）;a為捕食者對獵物的瞬間攻擊率;T為捕食者用于尋找獵物的時間（d）（本試驗為1 d，即T=1）;N為獵物密度（頭）;Th為捕食1頭獵物所需時間[5]。

尋找效應(yīng)模型：S=，其中，S為尋找效應(yīng);a為瞬時攻擊率;Th為處理1頭獵物的時間（d）;N為獵物密度（頭）[5]。

種內(nèi)干擾對捕食作用的影響采用HasseⅡ模型[6，7]來擬合，E=QP-m，其中，Q表示搜索常數(shù);m為干擾系數(shù);E表示平均捕食率;P為捕食者密度。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?異色瓢蟲對豌豆修尾蚜的捕食功能反應(yīng)

由圖1和圖2可以看出，隨著獵物密度的增加，異色瓢蟲對豌豆修尾蚜的捕食量逐漸增加。當(dāng)獵物密度超過一定量后，其增長速率隨著密度的增大逐漸減緩，整體折線呈“S”形，故可以用Holling圓盤方程來擬合。將Holling-Ⅱ圓盤方程線性化后，求得異色瓢蟲捕食豌豆修尾蚜功能反應(yīng)的直線回歸方程為：

雌成蟲：=0.008+0.954，R2=0.989;

雄成蟲：=0.004+1.177，R2=0.997。

當(dāng)豌豆修尾蚜密度N→∞時， 單頭異色瓢蟲雄、雌成蟲對豌豆修尾蚜的理論最大捕食量（Namax）分別為125頭/d和250頭/d; 瞬時攻擊率（a）分別為1.048 2和0.849 6;捕食1頭豌豆修尾蚜所需的時間Th分別為0.008 d和0.004 d。表明雌成蟲的捕食量大于雄成蟲，雄成蟲捕食1頭豌豆修尾蚜所需的時間小于雌成蟲，其功能反應(yīng)數(shù)學(xué)模型分別為：

雌成蟲：Na=

雄成蟲：Na=

通過擬合結(jié)果表明，異色瓢蟲雌、雄成蟲對豌豆修尾蚜的捕食功能反應(yīng)均符合Holling-Ⅱ模型。經(jīng)卡方適合性檢驗，異色瓢蟲的雌、雄成蟲的χ2分別為2.464和2.695，均小于P0.05，誤差極小。說明Holling-Ⅱ模型方程擬合效果很好，能夠反映出異色瓢蟲對豌豆修尾蚜的捕食情況。

2.2 ?異色瓢蟲對豌豆修尾蚜的尋找效應(yīng)估算

天敵本身尋找效應(yīng)與捕食能力的大小有一定關(guān)系，而尋找效應(yīng)大小則與獵物密度有密切關(guān)系。在不同的豌豆修尾蚜密度條件下，異色瓢蟲的雌、雄成蟲對豌豆修尾蚜的尋找效應(yīng)也不同。采用尋找效應(yīng)模型，計算出異色瓢蟲雌、雄成蟲的尋找效應(yīng)分別為：

由表1可以看出，雌、雄成蟲對豌豆修尾蚜的尋找效應(yīng)均隨著豌豆修尾蚜密度的增加而降低。

2.3 ?種內(nèi)干擾對異色瓢蟲成蟲捕食豌豆修尾蚜的影響

在異色瓢蟲成蟲與豌豆修尾蚜密度比例不變的情況下，若同時增大異色瓢蟲與蚜蟲的密度，發(fā)現(xiàn)異色瓢蟲成蟲總捕食量增加，而平均捕食率卻下降，說明異色瓢蟲成蟲在捕食豌豆修尾蚜?xí)r存在種內(nèi)干擾作用。此時，采用HasseⅡ模型來擬合，可表示為E=1.037P-1.09，R2=0.996（表2）。經(jīng)χ2檢驗表明，理論值與實際值無顯著差異（P>0.05），說明該HasseⅡ模型擬合效果很好，能夠說明種內(nèi)干擾對異色瓢蟲成蟲捕食豌豆修尾蚜的影響。

3 ?討論

本研究結(jié)果表明，異色瓢蟲對豌豆修尾蚜的捕食功能反應(yīng)在一定獵物密度范圍內(nèi)，隨獵物密度的增加捕食量增大;異色瓢蟲對豌豆修尾蚜的尋找效應(yīng)隨著獵物密度的增加而降低。符合Holling-Ⅱ模型，與胡進鋒等[8]報道的異色瓢蟲對煙蚜的捕食功能結(jié)果一致。

當(dāng)空間一定時，同時增大異色瓢蟲和豌豆修尾蚜的種群密度，異色瓢蟲的平均捕食率則會下降，說明異色瓢蟲在捕食豌豆修尾蚜的過程中存在種內(nèi)干擾作用的影響，李新兵等[9]發(fā)現(xiàn)種內(nèi)干擾會對異色瓢蟲成蟲捕食胡蘿卜微管蚜產(chǎn)生影響。因此，在利用異色瓢蟲進行田間釋放捕食豌豆修尾蚜的過程中，應(yīng)注意空間大小對異色瓢蟲捕食過程中的影響，充分考慮異色瓢蟲的種內(nèi)干擾作用，結(jié)合田間實際情況，尋找最佳的釋放密度，從而達到異色瓢蟲對豌豆修尾蚜的最大控害效果。

本試驗明確了在室內(nèi)條件下異色瓢蟲雌雄成蟲對豌豆修尾蚜的捕食功能反應(yīng)以及種內(nèi)干擾對其捕食能力的影響，為利用異色瓢蟲防治豌豆修尾蚜提供了理論依據(jù)。因田間具體情況復(fù)雜多變，本研究結(jié)果與實際情況會有所差異，若進行田間釋放應(yīng)用仍需做進一步研究。

參考文獻：

[1] 張 ?偉，馬若影，蔣春先，等.異色瓢蟲對楓楊刻蚜的捕食功能反應(yīng)[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2018，36（5）：702-707.

[2] 喻會平，王 ?召，龍貴云，等.不同蟲態(tài)異色瓢蟲對3種蚜蟲的捕食功能反應(yīng)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（18）：86-98.

[3] 杜軍利，武德功，黃保宏，等.異色瓢蟲對豌豆修尾蚜的捕食功能反應(yīng)[J].草業(yè)科學(xué)，2018，12（7）：1772-1779.

[4] 張文秋，郭喜紅，侯崢嶸，等.異色瓢蟲對豆蚜的捕食功能反應(yīng)[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報，2014，36（6）：965-970.

[5] 吳坤君，盛承發(fā)，龔佩瑜.捕食性昆蟲的功能反應(yīng)方程及其參數(shù)的估算[J].昆蟲知識，2004，41（3）：267-269.

[6] 孫婷婷，王琳琳.一類HasseⅡ模型的定性分析及數(shù)值模擬[J].魯東大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，26（1）：4-8.

[7] HASSELL M P. A population model for the interaction between Cyzenis albicans （Fall.） （Tachinidae） and Operophtera brumata ?（Geometridae） at Wytham， Berkshire[J].Journal of animal ecology，1969，38（3）： 567-576.

[8] 胡進鋒，林 ?偉，陳志厚，等.七星瓢蟲與異色瓢蟲對煙蚜的捕食功能反應(yīng)及尋找效應(yīng)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（28）：151-153.

[9] 李新兵，韓世鵬，梁 ?超，等.異色瓢蟲成蟲對胡蘿卜微管蚜的捕食作用[J].中國植保導(dǎo)刊，2019，39（2）：61-63.