免费文献传递   相关文献

害草薇甘菊生防因子——安婀珍蝶的自然种群生命表研究



全 文 :害草薇甘菊生防因子 ———安婀珍蝶的自然
种群生命表研究
刘雪凌1 , 2 , 韩诗畴3* , 曾 玲1
(1.华南农业大学昆虫生态研究室 , 广州 510642;2.北京化工大学北方学院;3.广东省昆虫研究所)
摘要:室外设立隔离网笼 ,在自然气候条件下 ,饲养 、释放薇甘菊重要生防因子———安婀珍蝶 ,
研究了安婀珍蝶野外释放后对广东地区环境的适应能力;利用庞雄飞作用因子组配的生命表
方法 ,组建安婀珍蝶自然种群生命表 ,量化分析评价各因子对安婀珍蝶的影响。结果表明:释
放安婀珍蝶两代的自然种群趋势指数分别为 0.0872和 0.0939 ,都非常低 ,安婀珍蝶野外增殖
能力较差。第一代和第二代中“捕食与其他”的控制作用指数分别为 190.0191和 84.8973 ,均
高于其他因子的控制作用 ,“捕食与其他”为影响安婀珍蝶生长发育的重要因子 。综合上述结
果认为 ,需通过大量饲养人工释放 、补充幼虫数量的方法 ,逐步提高安婀珍蝶在野外建立自然
种群的能力。
关 键 词:安婀珍蝶;种群增长;生命表;杂草生物防治
中图分类号:S451;S476.2 文献标识码:A 文章编号:1005-9261(2007)02-0127-06
收稿日期:2006-07-12
基金项目:广东省自然科学基金(020322);深圳科技局科研项目(2003-133)
作者简介:刘雪凌(1976-),女 ,硕士 ,现工作于北京化工大学北方学院 , Email:lxl-761225@163.com;*通讯作者。
参 考 文 献
[ 1]  万方浩 , 王韧.恶性害草豚草的生物学及生态学特性[ J] .杂草学报 , 1990 , 4(1):45-49.
[ 2]  万方浩 , 丁建清.豚草卷蛾的寄主专一性测定[ J] .生物防治通报 , 1993 , 9(2):69-75.
[ 3]  林冠伦 , 万方浩 , 丁建清.我国主要杂草生物防治研究.见:包建中 , 古德祥主编.中国生物防治[M] .太原:山西科
学技术出版社 , 1998.580-598.
[ 4]  孟玲 , 李保平.新近传入我国大陆取食豚草的广聚萤叶甲[ J] .中国生物防治 , 2005, 21(2):65-69.
[ 5]  Teshler M P , Dernovici S A , Di Tommaso A , Coderre D.Device for the collection , storage , transport , and delivery of beneficial in-
sects , and i ts application to Ophraella communa(Coleoptera:Chrysomelidae)[ J] .Biocont rol Sci Tech , 2004 , 14:347-357.
[ 6]  Slansky F , Scriber J M.Food consumption andutilization[ A] .In:Kerkut G A , Gilberty L I , eds.Comprehensive Insect Physiology ,
Biochemist ry and Pharmacology (Vol.4)[ C] .London:Pergamon Press , 1985.87-163.
[ 7]  Bernays E A , Chapman R F.Host-plant Selection by Phytophagous Insects[ M] .London:Chapman&Hall , 1994.
[ 8]  Crawley M.Herbivory , the Dynamics of Animal-Plant Interactions[M] .Berkeley:University of California Press , 1983.
[ 9]  Waldbauer G P.The consumption and ut ilization of food by insects[ J] .Advances in Insect Physiology , 1968, 5:229-288.
[ 10]  Feeny J H.Seasonal changes in the oak leaf tannins and nutrients as a cause of spring feeding by winter moth caterpillars[ J] .Ecolo-
gy , 1970 , 51:565-581.
127
23(2)127-132      中国生物防治 Chinese Journal of Biological Control        2007年 5 月
DOI :10.16409/j.cnki.2095-039x.2007.02.006
Life Table Analysis of Natural Population of Actinote anteas(Nymphalidae),
a Biocontrol Agent of Mikania micrantha(Compositae)
LIU Xue-ling , HAN Shi-chou , ZENG Ling
(Laboratory of Insect Ecology , South China Agricultural University , Guangzhou 510642 , China)
Abstract:Actinote anteas was introduced into Guangdong province as a biological control agent of alien
invasive weed Mikania micrantha Kunth.In order to study its adaptive performances in the recipient en-
vironment , life table parameters of natural populations were detected by releasing A.anteas into cages
under natural climatic condition at an isolated location.The population trend index (I)was 0.0872 and
0.0939 for two successive generations , which suggests that the reproduction ability of A.anteas is very
poor in the wild.Influence of the factor `predator and others on its population was 190.0191 and
84.8973 , respectively , for two generations , which were higher than those of other factors.Therefore , the
factor `predator and others is of importance to the survival of A.anteas in the field.The results suggest
that augmentative release is necessary for the establishment of A.anteas population.
Key words:Actinote anteas;population growth;life table;weed biological control
  薇甘菊(Mikania micrantha Kunth.)是菊科(Compositae)假泽兰属(Mikania)植物 。由于薇甘
菊生命力强 ,可以进行无性和有性繁殖 ,茎节甚至节间随时都可以生根并繁殖形成新植株 ,且
有丰富的种子 ,能快速地覆盖生境 ,通过竞争或他感作用抑制农作物或自然植被的生长 ,破坏
了自然生态环境 ,使许多珍贵树种遭到毁灭。薇甘菊原产中 、南美洲 ,现已扩散至南亚 、东南亚
许多国家 ,如印度 、斯里兰卡 、孟加拉 、马来西亚 、泰国等;同时亦广泛出现在太平洋地区 ,如斐
济 、库克岛 、所罗门群岛和圣诞岛以及新不列颠等;大洋洲则见于巴布亚新几内亚 ,澳大利亚的
昆士兰州北部亦已发现。薇甘菊在我国的传播始于 19世纪末 ,最早记录于 1884年采自香港
动植物公园 ,并于 1919年在该园附近发现逸生的薇甘菊 , 20 世纪 50-60 年代在香港地区蔓
延。1984年在广东深圳银湖地区发现逸生的薇甘菊 ,80年代末到 90年代薇甘菊已在广东南
部沿海低山地区 、沿海岛屿 、香港地区广泛分布。现已在珠江三角洲广泛扩散 ,并有进一步蔓
延的趋势 ,在珠江口的内伶仃岛危害尤其严重 。近年来已发现薇甘菊在潮州 、丰顺 、惠州 、深
圳 、珠海 、中山 、顺德 、阳江 、新会 、湛江等地分布[ 1 ,2] 。
印度尼西亚油棕研究所分别从哥斯达黎加和巴西引进安婀珍蝶(Actinote anteas D &H)和
艳婀珍蝶(A.thalia pyrrha)防治飞机草和薇甘菊 ,并在试验室内实现成功繁殖 ,建立了一套完
善的饲养方法。同时研究了这两种昆虫的生物学和行为学 ,通过饥饿和选择性试验进行了专
化性的寄主植物测试 ,发现安婀珍蝶 1龄或 3龄的幼虫只能在飞机草和薇甘菊上取食及完成
其幼虫期直至化蛹[ 3 ,4] 。
广东省昆虫所于 2001年和 2002年3次从印度尼西亚油棕研究所引进安婀珍蝶 ,旨在评价
其防治薇甘菊的可行性[ 5~ 7] 。一种昆虫能否在新的生境建立稳定种群 ,将受到许多自然因素
的影响 ,包括气候 、寄主 、天敌等。引入地天敌的影响对野外释放的安婀珍蝶种群动态起着重
要作用。本试验利用庞雄飞[ 8~ 10] 作用因子组配的生命表方法 ,组建安婀珍蝶自然种群生命
表 ,量化分析评价各因子对安婀珍蝶存活的影响 ,为进一步开展野外释放提供依据。
128
                  中 国 生 物 防 治               第 23 卷
1 材料与方法
1.1 供试虫源
安婀珍蝶引自印度尼西亚油棕研究所 ,在检疫室内饲养的第二 、三代虫卵孵化后待用 。
1.2 试验方法
1.2.1 释放调查 大部分试验在广东省昆虫所及深圳碧岭生态村进行。为防止安婀珍蝶幼
虫逃逸 ,野生薇甘菊试验地设在两边为池塘 、另两边为水沟的田基上 。用 60目尼龙纱网围成
长 、宽 、高分别为2m×2m×2m的网箱 ,基部用泥土压实 ,上不封顶 ,让天敌自由出入 ,释放1800
粒卵 ,每隔 3d调查 1次 ,分别记录卵 、幼虫 、蛹 、成虫以及天敌的数量 ,蛹期全部收回室内观察 。
试验设5个重复 ,从 2003年 4月-2003年 11月连续释放两代。
由于广东省夏季雨水较多 ,为了测定雨水对安婀珍蝶自然种群的影响 ,在第二代释放的同
时对雨水的影响进行了观察。将同样大小的网箱上 、下用纱网(雨水可以自由通过)封住 ,置于
空旷的平台上 ,网箱内放入盆栽薇甘菊 ,同样放入 1800粒卵 ,调查方法同上。
1.2.2 实验种群调查 在自然种群调查的同时 ,进行养虫笼试验观察。在室外空地放上同样
大小的养虫笼 ,封闭 ,隔绝雨水和其他天敌 ,只是保持温度与释放地一致 ,以便测定捕食性天敌
的捕食作用 。在养虫笼中用瓶插薇甘菊饲养安婀珍蝶 ,人工去除薇甘菊上的各种昆虫 。每隔
3d记录 1次各虫态的数量 。
1.2.3 寄生性天敌调查 在养虫笼中将瓶插薇甘菊放入装满水的瓷盘中 ,人为去除薇甘菊上
的昆虫 ,定期从释放地采回安婀珍蝶每虫期各 100头放入其中饲养 ,在虫笼四周罩上黑布 ,将
笼顶开一个直径约 10cm的孔口 ,孔口倒置一个玻璃漏斗 ,再套上指形管收集寄生性天敌 。试
验在室外平台上进行 。
1.3 控制指数计算方法
根据庞雄飞[ 8 , 9]提出的控制指数(IPC)的概念和分析方法 ,分别采用排除作用的控制指数
IIPCE 和干扰作用控制指数 IIPC j ,分析和评价某一作用因子和某一防治措施对安婀珍蝶种群
数量的作用。
1.4 安婀珍蝶自然种群生命表的参数计算
1.4.1 安婀珍蝶各虫态数量 、期中值 、初始虫量及存活率的估计 根据调查数据 ,按照各虫态
的历期 ,对各虫态调查的数据进行累加 ,得到各虫期的累积数量(Nis),由累积数量计算出各虫
期的期中值(Nim),然后再用平均龄期法计算各虫期的起始虫数(Nib)[ 9 ,10] ,由此可以算出各
虫期的存活率(Si)。
1.4.2 各作用因子下存活率的计算 (1)寄生性天敌作用估计:在寄生性天敌观察试验中 ,
安婀珍蝶的各个虫期均无寄生性天敌的作用 ,寄生性天敌作用下相应存活率为 1.0000。(2)捕
食性天敌作用估计:各虫期的捕食作用分别由下式求得。
各虫期 Sn=S i /S i ;其中 S i 为不排除天敌下的存活率 ,S i 为排除天敌下的存活率 。
因此 ,可把从卵到各虫期的各作用因子按逻辑顺序依次排列为:①卵期:捕食与其他 ,寄
生 ,不孵化;②各虫期:捕食与其他(其他包括气候 、营养 、虫性分化 、扩散等等),寄生 ,自然死
亡;③蛹期:捕食与其他 ,寄生 ,自然死亡;④成虫的参数有雌性比例和单雌平均产卵量 。
129
 第 2 期      刘雪凌等:害草薇甘菊生防因子———安婀珍蝶的自然种群生命表研究          
2 结果与分析
2.1 安婀珍蝶的自然种群生命表
安婀珍蝶的自然种群生命表如表 1和表 2所示 。释放两代的自然种群趋势指数分别为
0.0872和 0.0939 ,都非常低 。
表 1 安婀珍蝶释放第一代的自然种群生命表(深圳碧岭, 2003.4-2003.8)
虫期
(X)
各期存活率
(SX)
作用因子
(i)
相应存活率
(Si)
排除作用
控制指数
(IIPCE)
虫期
(X)
各期存活率
(SX)
作用因子
(i)
相应存活率
(S i)
排除作用
控制指数
(IIPCE)
卵 SE=0.7927 捕食与其他 0.9052 1.1047 4龄 S4=0.8957 捕食与其他 0.9237 1.0865
寄生 1.0000 1.0000 寄生 1.0000 1.0000
不孵 0.8757 1.1419 自然死亡 0.9732 1.0275
1龄 S1=0.6374 捕食与其他 0.7200 1.3889 5龄 S5=0.8423 捕食与其他 0.9368 1.0674
寄生 1.0000 1.0000 寄生 1.0000 1.0000
自然死亡 0.8853 1.1296 自然死亡 0.8991 1.1122
2龄 S2=0.6820 捕食与其他 0.6999 1.4287 6龄 S6=0.6322 捕食与其他 0.7697 1.2993
寄生 1.0000 1.0000 寄生 1.0000 1.0000
自然死亡 0.9744 1.0263 自然死亡 0.8214 1.2174
3龄 S3=0.7310 捕食与其他 0.7440 1.3440 蛹 SP=0.0207 捕食与其他 0.0234 42.7971
寄生 1.0000 1.0000 寄生 1.0000 1.0000
自然死亡 0.9825 1.0178 自然死亡 0.8859 1.1288
成虫 雌性概率(P♀) 0.5342 单雌平均产卵量(FPf) 144.1408
种群趋势指数 I=N 1/N0=0.0872
  注:温度 21.5~ 32.5℃,相对湿度 51%~ 92%。
表 2 安婀珍蝶释放第二代的自然种群生命表(深圳碧岭 , 2003.7-2003.12)
虫期
(X)
各期存活率
(SX)
作用因子
(i)
相应存活率
(Si)
排除作用
控制指数
(IIPCE)
虫期
(X)
各期存活率
(SX)
作用因子
(i)
相应存活率
(S i)
排除作用
控制指数
(IIPCE)
卵 SE=0.7450 捕食与其他 0.9899 1.0102 4龄 S4=0.6547 捕食与其他 0.9237 1.3938
寄生 1.0000 1.0000 寄生 1.0000 1.0000
气候 0.8496 1.1770 气候 1.0601
不孵 0.8859 1.1288 自然死亡 0.9732 1.0338
1龄 S1=0.5547 捕食与其他 0.8419 1.1878 5龄 S5=0.6369 捕食与其他 0.9368 1.4655
寄生 1.0000 1.0000 寄生 1.0000 1.0000
气候 0.7553 1.3240 气候 1.0471
自然死亡 0.8724 1.1463 自然死亡 0.8991 1.0231
2龄 S2=0.6715 捕食与其他 0.7479 1.3370 6龄 S6=0.6936 捕食与其他 0.7697 1.2679
寄生 1.0000 1.0000 寄生 1.0000 1.0000
气候 0.9421 1.0615 气候 1.0977
自然死亡 0.9530 1.0493 自然死亡 0.8214 1.0358
3龄 S3=0.7630 捕食与其他 0.8474 1.1800 蛹 SP=0.0440 捕食与其他 0.0234 17.3142
寄生 1.0000 1.0000 寄生 1.0000 1.0000
气候 0.9298 1.0755 气候 1.2381
自然死亡 0.9683 1.0327 自然死亡 0.8859 1.0595
成虫 雌性概率(P♀) 0.5195 单雌平均产卵量(FPf) 108.4417
种群趋势指数 I=N 1/N0=0.0939
  注:温度 17.5~ 33℃,相对湿度 41%~ 88%
130
                  中 国 生 物 防 治               第 23 卷
2.2 重要因子分析
发现一种捕食性天敌 ———叉角厉蝽(Eocanthecona furcellata)咬食或吸食安婀珍蝶幼虫和
蛹 ,可能对安婀珍蝶有一定的捕食作用 。寄生性天敌没有作用 ,其 IIPCE =1.0000。设定全世
代全部捕食性天敌与其他的控制指数为 IIPCE(捕食),全部气候因子的控制指数为 IIPCE(气候),全
部“自然死亡”类因子的控制指数为 IIPCE(自然),则可计算得出:
  第一代
IIPCE(捕食)=(1.1047)(1.3889)(1.4287)(1.3440)(1.0865)(1.0674)(1.2993)(42.7971)=
190.0191
IIPCE(自然)=(1.1419)(1.1296)(1.0263)(1.0178)(1.0275)(1.1122)(1.2174)(1.1288)=
2.1161
第二代
IIPCE(捕食)=(1.0102)(1.1878)(1.3370)(1.1800)(1.3938)(1.4655)(1.2679)(17.3142)=
84.8973
IIPCE(气候)=(1.1770)(1.3240)(1.0615)(1.0755)(1.0601)(1.0471)(1.0977)(1.2381)=
2.6838
IIPCE(自然)=(1.1288)(1.1463)(1.0493)(1.0327)(1.0338)(1.0231)(1.0358)(1.0595)=
1.6277
从上述结果分析 ,第一代中“捕食与其他”的控制作用指数为 190.0191 ,如果排除这类因子
的作用 ,下一代的种群数量将为当代的 190.0191倍;而自然死亡的控制作用指数只为 2.1161 ,
如果排除自然死亡因子 ,下一代的种群数量将为当代的 2.1161倍 ,说明“捕食与其他”的因子
为重要因子 。在第二代中“捕食与其他”的控制作用指数为 84.8973 ,气候因子的控制作用指数
为2.6838 ,自然死亡的控制作用指数为 1.6277 ,说明“捕食与其他”的作用因子仍为重要因子 ,
气候因子有一定的作用。
3 讨论
从试验结果推测 ,安婀珍蝶在野外释放时 ,其自然种群趋势指数很小 ,基本不能自行产生
第2代 。且在释放过程中 ,捕食等其他外在因子的影响很大 ,这是造成其种群不稳定的主要原
因。释放期间 ,通过对安婀珍蝶幼虫取食量分析 ,发现以 26℃时取食量最高。薇甘菊在春 、夏
季生长迅速 ,尤其在夏季多雨期 ,而安婀珍蝶恰好在高温时取食量高 ,与薇甘菊的快速生长季
节吻合[ 11] 。因此 ,利用安婀珍蝶对薇甘菊进行控制有一定的前景 。
在印度尼西亚[ 4] ,释放期间幼虫受到 1种马蜂(Polistinae)及犀猎蝽(Sycanus dichotomus)的
捕食 。据此推测 ,广东地区可能还存在除叉角厉蝽外的其他捕食性天敌。
印尼位于赤道及两侧 ,高温多雨 。年均温 25 ~ 27℃,除努拉登加拉群岛上的平原 ,谷地属
热带草原气候 ,其余均属热带雨林气候 。年均降水量在 2000mm以上 , 4-9月为旱季 , 10月至
次年 3月为雨季[ 12] 。印尼野外释放地点主要在海岛的山地 ,安婀珍蝶可以在不同季节不同海
拔高度迁移 ,以适应气候条件的变化而成功定殖和增殖 ,释放初期还以室内大量繁殖人工释放
的方法逐步增加自然种群数量 ,经过数年释放后 ,安婀珍蝶可以适应野外自然条件 ,建立自然
种群。在广东省的中亚热带地段 ,即本省的最北部 ,冬季最低气温可降到 3 ~ 5℃,本地带每年
131
 第 2 期      刘雪凌等:害草薇甘菊生防因子———安婀珍蝶的自然种群生命表研究          
从10月至次年 3月为冷空气活跃期 ,其中 1月为最冷期 ,低温霜冻最为严重。广东地区 7月
的最高气温达 34℃以上 ,极端高温曾达 42℃;极端高温不小于 35℃的天数 , 7 月份平均为
13.3d ,8月份平均为 12.8d[ 13] 。由此可知 ,广东省冬夏季温度变化幅度很大。安婀珍蝶的原产
地南美洲的特立尼达和多巴哥 、哥斯达黎加等地与印尼气候相似 ,而广东省的气候与印尼的气
候有差异 ,且全年温度变幅很大。广东地区引进安婀珍蝶的目的主要用于生物防治薇甘菊 ,目
前在广东薇甘菊的分布主要在珠江三角洲地区 ,多为丘陵地带 ,故冬季低温夏季高温均可能影
响安婀珍蝶在野外定殖。由于生境和取食寄主的差异 ,会导致释放结果有一些偏差。在广东
较为理想的野外释放试验点可选海岛或沿海地区如深圳 、珠海等 。以海拔 200m 以上的山头
最为适宜释放 ,因为这些地区四季温差相对较小 。因此 ,为了确保安婀珍蝶的释放成功 ,必须
多次大量释放 ,待该虫逐渐适应了广东省的气候之后 ,就可能逐步建立起稳定的种群 。
致谢:本文试验设计得到庞雄飞院士的大力帮助;导师曾玲和梁广文教授 、李丽英 、韩诗畴 、
彭统序 、刘文惠 、李开煌研究员 、沈淑平老师给予指导 ,并得到了陈巧贤老师 、罗莉芬师姐和李
志刚同学的帮助;印度尼西亚的 de Desmier博士提供了安婀珍蝶和艳婀珍蝶的大量资料;该蝶
的中文名称由华南农业大学王敏博士命名;在此一并致谢。
参 考 文 献
[ 1]  冯惠玲 , 曹洪麟 , 梁晓东 , 等.薇甘菊在广东的分布与危害[ J] .热带亚热带植物学报 , 2002, 10(3):263-270.
[ 2]  昝启杰 , 王勇军 , 王伯逊 , 等.外来杂草薇甘菊的分布及危害[ J] .生态学杂志 , 2000 , 19(6):58-61.
[ 3]  McFadyen R E.Insects and mites attacting Eupatorium odoratum in the Neotropics[ J] .CIBC Technical Bulletin of the Commonwealth
Institute of Biological Control , 1974 , 17:84-125.
[ 4]  de Chenon R D.Feeding preference tests of two Nymphalid butterflies , Acinote thalia pyrrha and Actinote anteas from South America
for the biocontrol of Mikania micrantha(Asteraceae)in South East Asia[ A] .In:Zhang Runjie , Zhou Changqing , Pang Hong , et al.
eds.Exotic Pest and Their Cont rol[ C] .Guangzhou:Sun Yat Sen University Press , 2003.201.
[ 5]  李志刚 , 韩诗畴 , 郭明 , 等.安婀珍蝶的生物学及其寄主专一性[ J] .中国生物防治 , 2004, 20(3):170-173.
[ 6]  李志刚 , 韩诗畴 , 郭明 , 等.利用盆栽薇甘菊繁殖婀珍蝶的方法[ J] .昆虫知识 , 2003 , 40(6):561-564.
[ 7]  李丽英 , 彭统序 , 刘文惠 , 等.薇甘菊的天敌———安婀珍蝶[ J] .昆虫天敌 , 2002 , 24(2):49-52.
[ 8]  庞雄飞.动物种群生态学发展战略.见:马世骏编.中国生态学发展战略研究[M] .北京:中国经济出版社 , 1991.
[ 9]  庞雄飞.害虫种群的控制[ C] .广州:华南农业大学昆虫生态研究室 , 2000.
[ 10]  庞雄飞.害虫种群的生态控制———种群生灭过程控制研究方法[M] .北京:高等教育出版社 , 2002.
[ 11]  刘雪凌, 曾玲 , 韩诗畴.温度对安婀珍蝶取食量的影响[ J] .昆虫天敌 , 2006 , 28(4):157-162.
[ 12]  本书编写组编.世界地理概览[M] .上海:东方出版中心 , 1997.
[ 13]  广东省人民政府农业办公室与广东省气象局农业气象中心合编.广东气候监测公报[M] .1996.
132
                  中 国 生 物 防 治               第 23 卷