全 文 ：光温条件对狭翅大刀螳生长发育的影响
及其捕食功能研究*
周兴苗1
姜
勇1, 2
牛长缨1
肖
进1
雷朝亮1* *
( 1 华中农业大学昆虫资源研究所,武汉 430070; 2中国科学院动物研究所,北京 100080)
摘要
室内条件下饲养狭翅大刀螳( Tenodera angustip ennis) , 研究温度与光照两个因子对狭翅大刀螳
生长发育的影响, 同时考察狭翅大刀螳若虫对不同密度小菜蛾幼虫与成虫及萝卜蚜的捕食功能反应. 结果
表明, 温度对狭翅大刀螳生长发育的影响显著,随着温度的升高,在设定的温度范围内其历期明显缩短 .狭
翅大刀螳 1~ 3 龄若虫最适生长温度为 25 ! , 而 4、5龄若虫的最适生长温度为 25~ 30 ! . 单因子光照对
狭翅大刀螳生长发育无显著影响. 捕食功能反应试验所得的数据, 按 Holling 模型进行模拟,经卡方检验,
其理论值与实测值无显著差异, 证明建立的模型能较好地模拟狭翅大刀螳的捕食情况.
关键词
狭翅大刀螳
光照
温度
生长发育
捕食功能
文章编号
1001- 9332( 2004) 08- 1423- 04
中图分类号
Q969
35
文献标识码
A
Influence of temperature and light on the growth and development of Tenodera angustipennis and related prey
ing functional responses. ZHOU Xingmiao 1, JIANG Yong 1, 2, N IU Changy ing 1, XIAO Jin1, LEI Chaoliang 1
( 1 I nstitute of I nsect Resour ces , H uazhong Agr icultural Univ ersity , Wuhan 430070, China; 2 I ns titute of Zool
ogy , Chinese A cademy of Sciences, Beij ing 100080, China) . Chin . J . A pp l. Ecol . , 2004, 15( 8) : 1423~ 1426.
Tenodera angustip ennis was raised under laboratory conditions to study the influence of temperature and light on
the g rowth and development of its nymphs. The functional responses of T . angustip ennis to Plutella x ylos tella
( L . ) larvae and adults and to L ipaphis erysimi ( Kaltenbach) were also studied. T he results show ed that tem
perature remarkably affected t he g rowth and development of T . angustip ennis , but light did not . The Ho lling
models could well descr ibe the funct ional r esponses of T . angustip ennis to P. xylos tella and L . er ysimi.
Key words
Tenodera angustip ennis , L ight, T emperature, Grow th and development, P reying function.
* 教育部博士学科点基金( 20020504019 )和湖北省自然科学基金资
助项目( 2002AB102) .
* * 通讯联系人.
2001- 08- 06收稿, 2002- 05- 22接受.
1
引

言
螳螂( M ant is)是一种重要的资源昆虫, 在我国
分布广泛.螳螂几乎可以猎食所有的昆虫,特别喜食
蝗虫、双翅目幼虫以及同翅目、鳞翅目昆虫等[ 10] . 国
内在 20世纪 80年代对螳螂生物学与生态学的研究
较多, 如葛德诚[ 3]、严静君[ 15]等观察了几种常见螳
螂的生物学习性; 李林福[ 8]、葛德诚[ 4]等则对螳螂
在生物防治中的应用进行了可贵的探索, 摸索出了
一套较好的方法.而在 20世纪 90年代以后, 则对螳
螂的生物学、生态学及其在生物防治中的应用研究
做得较少,仅在分类上有一些报道.王天齐[ 11]介绍
了螳螂目 ( M antodea ) 螳科 ( M ant idae ) 大刀螳属
( Tenoder a)的属征及分种检索表. 熊正英[ 14]等分析
了短胸大刀螳( T
brev icoll is )新鲜样品的化学成分
组成. 国外对螳螂的研究主要集中在对螳螂这一昆
虫资源的利用上,而对螳螂捕食作用得相关研究较
少. M oran 等[ 10]研究了食物丰富度对中华大刀螳
( T
sinensis)存活率的影响, 在封闭环境中补充食
物可提高螳螂的生长率, 但其扩散率降低. Moran
等[ 10]还研究了中华大刀螳作为捕食者在农田生态
系统中的营养级关系. BumSoo 等[ 1]从中华大刀螳
体内分离出了一种类似血溶酶的蛋白酶, 并对其性
质进行了研究. Fagan 等[ 2]对美国亚利桑那州沿河
地带与草地中的螳螂卵被寄生蜂寄生的可能性作了
研究.
目前, 关于捕食性天敌对猎物的捕食功能与数
值反 应 及 其 影 响 因 子 等 方 面 的 研 究 较
多[ 6, 7, 12, 13, 16] ,且多集中在农田生态系统中主要农
业害虫的天敌上, 而有关螳螂目中捕食性天敌昆虫
的捕食功能反应在国内尚未见报道. 本文以狭翅大
刀螳( T
angust ipennis )为研究对象, 在室内饲养条
件下考察温度和光照对狭翅大刀螳生长发育的影
应 用 生 态 学 报
2004 年 8 月
第 15 卷
第 8 期






























CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Aug . 2004, 15( 8)∀1423~ 1426
响,及狭翅大刀螳对不同密度猎物的捕食功能反应,
以期能为螳螂的人工饲养及今后螳螂资源的开发利
用奠定基础.
2
材料与方法
2
1
供试材料
2
1
1 虫源
狭翅大刀螳、萝卜蚜( L ipaphis erysimi )采自华
中农业大学试验场,小菜蛾( Plutella xy lostella)由华中农业
大学植保系化保实验室提供.
2
1
2 试验仪器
ZK 型高速自控组织捣碎机; MTLLER
AE2000型电子分析天平;温箱; 烘箱.
2
1
3 人工饲料
人工饲料借鉴葛德诚的配方, 并加以修
改,配制方法如下: 先将 250 ml清水(最好是无菌的蒸馏水)
倒入容器中,先取少量水, 将 5 g 酵母片捣碎放入水中溶解,
然后将 50 g鸡蛋黄、20 g蜂蜜、20 g蔗糖全部倒入量好的清
水中,经过充分搅拌后, 放入锅中渚沸,冷却后备用. 将 100 g
鲜猪肝洗净 ,切碎剁烂, 加入 50 g 蔗糖, 搅拌均匀后置于 4
! 冰箱中保存备用.
2
2
试验方法
2
2
1 螳螂的人工饲养
螳螂采用自然猎物与人工饲料相
结合的方法,饲养于 25! 左右的环境中. 低龄若虫饲养于罐
头瓶( 480 cm3)及 60 cm # 40 cm # 20 cm 的面包盒中, 外罩
70 cm # 50 cm # 60 cm 的尼龙纱. 猎物为采自华中农业大学
试验场的蚜虫、小菜蛾、菜青虫及华中农业大学昆虫资源研
究所饲养的家蝇.试验用螳螂的人工饲养方法为: 将罐头瓶
洗净,进行干热灭菌后内置 2 片表面消毒后的小白菜叶及一
定量的猎物 ,同时加入湿棉球以保湿并延缓白菜叶萎蔫, 用
滤纸及橡皮筋将瓶口封好,然后用镊子在滤纸上钻孔.
2
2
2 温度影响测定
试验设 20、25、30 和 35 ! 4 个温度
梯度, 每处理 6 次重复, 每罐头瓶中放入 1 头狭翅大刀螳并
加足蚜虫( 30~ 70 头, 随狭翅大刀螳龄期的增加而增加) , 每
24 h 记录其生长量 (测其每日的体重增长量) , 然后补足猎
物,保持其它条件不变, 观察记录每次蜕皮时间至 5 龄.
2
2
3 光照影响测定
在 25 ! 条件下, 试验设光暗比为 14∀
10、12∀12、10∀14 的 3 个光照处理, 每处理设 5 次重复, 保持
温度、湿度等其它条件一致, 每日记录其生长量 , 其它同
2
2
2.
2
2
4 捕食功能反应测定
狭翅大刀螳若虫对不同密度小
菜蛾幼虫的捕食功能反应试验设 5 个处理, 每罐头瓶中放 1
头狭翅大刀螳若虫, 按处理要求依次分别放入 5、10、15、20
和 25头小菜蛾幼虫,每处理重复 3 次, 保持其它条件一致,
每天定时记录各取食量,然后补充猎物至原来的数量, 连续
观察 7 d.
狭翅大刀螳若虫对不同密度小菜蛾成虫的捕食功能反
应试验设 5 个处理, 每罐头瓶中放 1 头狭翅大刀螳若虫, 按
处理要求依次分别放入 2、3、4、5 和 6 头小菜蛾成虫,每处理
重复 3 次,保持其它条件一致,每天定时记录各取食量,然后
补充猎物至原来的数量, 连续观察 7 d.
狭翅大刀螳若虫对不同密度蚜虫的捕食功能反应试验
设 6 个处理,每罐头瓶中放 1 头狭翅大刀螳若虫,按处理要
求依次放入 20、30、40、50、60 和 70 头蚜虫, 每处理重复 3
次, 保持其它条件一致,每天定时记录取食量, 然后补充猎物
至原来的数量, 连续观察 7 d.
3
结果与分析
3
1
温度对狭翅大刀螳若虫生长发育的影响
人工饲养条件下, 测定了狭翅大刀螳各龄若虫
在不同温度条件下的平均生长量及其平均发育历
期,结果见表 1. 方差分析表明, 狭翅大刀螳不同龄
期若虫的生长量之间差异显著. 随着温度的升高,狭
翅大刀螳若虫的历期明显缩短. 对各龄期若虫在不
同温度条件下的生长量作多重比较结果见表 2. 由
表 2可知, 1~ 3龄期狭翅大刀螳若虫生长发育的最
适温度为 25 ! , 4、5 龄期的狭翅大刀螳若虫生长发
育的最适温度为 25~ 30 ! . 表 1、2还表明, 在 25~
30 ! 范围内, 升温可以加快狭翅大刀螳若虫的生长
发育,若超出此范围,温度过高或过低, 都不利于狭
翅大刀螳若虫的生长发育.
3
2
光照对狭翅大刀螳若虫生长发育的影响
人工饲养条件下, 测定狭翅大刀螳各龄若虫在
不同光照条件下的生长量及其发育历期, 结果见表
3.方差分析表明, 不同光照条件下狭翅大刀螳同一
龄期若虫的生长量差异不显著, 因此,单因子光照对
狭翅大刀螳若虫的生长发育无显著影响.
表 1
温度对狭翅大刀螳若虫生长发育的影响
Table 1 Effect of temperature on growth and development of Tenodera angustip ennis
温度
T emperature
( ! )
各龄若虫日生长量
Grow th capacity of T enodera angustip ennis nymphs
in different instars( 10- 4g∃d- 1)
1 2 3 4 5
各龄若虫历期
Period of Tenod era angust ipen nis nymphs in
different instars ( d)
1 2 3 4 5
20 1
12 7
35 17
42 24
88 32
87 14
42 14
31 10
21 9
45 13
00
25 3
50 8
38 24
37 32
24 41
13 12
23 13
47 8
87 8
03 11
06
30 2
24 7
39 21
62 30
74 40
27 11
42 11
03 6
69 7
42 10
21
35 2
10 7
21 20
01 29
32 36
57 9
21 10
07 5
43 5
32 8
78
1424 应
用
生
态
学
报

















15卷
表 2
不同温度下狭翅大刀螳的生长量的多重比较
Table 2 Multicomparison of growth capacity of Tenodera angustipen
nis under di fferent temperature
龄期
Instars
温度
Temperature
( ! )
生长量
Growth capacity
( 10- 4g∃d- 1)
差异显著性
Significance of dif ference
0
05 0
01
1龄 25 3
50 a A
First 30 2
24 bc B
35 2
10 bc B
20 1
12 c B
2龄 25 8
38 a A
S econd 30 7
39 b A
20 7
35 b A
35 7
21 b A
3龄 25 24
37 a A
T hird 30 21
62 bc B
35 20
01 bc B
20 17
42 c B
4龄 25 32
24 a A
Fourth 30 31
74 ab AB
35 29
32 b B
20 24
88 b B
5龄 25 41
13 a A
Fif th 30 40
27 ab AB
35 36
57 b B
20 32
87 b B
3
3
狭翅大刀螳对不同密度小菜蛾的功能反应
在设定的试验条件下,测定了狭翅大刀螳对不
同密度小菜蛾幼虫与成虫的捕食量. 结果表明, 小菜
蛾幼虫或成虫在一定数量范围内, 狭翅大刀螳若虫
的捕食量随小菜蛾密度的增加而增加, 但当小菜蛾
密度增加到一定限度后, 狭翅大刀螳的捕食量不再
随其密度的增加而增加. 狭翅大刀螳对小菜蛾幼虫
或成虫的捕食量在一定范围内波动, 以狭翅大刀螳
对不同密度的小菜蛾幼虫与成虫的捕食量作图(图
1) ,其图形符合Holling[ 5]圆盘方程模拟狭翅大刀螳
对猎物的捕食情况:
N a = a%TN / (1 + a%T hN ) (1)
式中, Na 为猎物被捕食量, T 为处理时间, a%为天
敌瞬间攻击率, T h 为有效寻找时间, N 为猎物密度.
设 T = 1, 则可由试验数据求出圆盘方程中的有关
参数 a%和T h (表 4、5) ,即可将圆盘方程变换为:
1/ N a = 1/ ( a%TN ) + T h / T (2)
表 3
光照对狭翅大刀螳若虫生长发育的影响
Table 3 Effect of light on growth and development of Tenodera angustipennis
光暗比
L: D( h)
各龄若虫日生长量
Grow th capacity of T enodera angustip ennis nymphs
in different instars( 10- 4g∃d- 1)
1 2 3 4 5
各龄若虫历期
Period of Tenod era angust ipen nis nymphs in
different instars ( d)
1 2 3 4 5
14∀10 3
03 7
56 23
42 31
22 42
39 11
22 10
79 7
29 6
23 11
26
12∀12 2
93 7
39 21
39 30
65 40
42 12
09 12
02 8
12 6
32 12
23
10∀14 2
87 8
02 22
49 30
78 41
62 11
02 10
34 7
48 6
78 12
59
图 1
狭翅大刀螳若虫对小菜蛾幼虫( a)和成虫( b)的捕食功能反应
Fig. 1 Preying funct ional response of T enodera angust ipenni s t o larvae
( a) and adult ( b) of Plutella xylost ella



设 1/ a%T = A , T h/ T = B ,则:
1/ N a = A / N + B ( 3)
当 N 趋于无穷大时, Namax = 1/ B . 用图 1数据
可求出狭翅大刀螳 3、4龄若虫一昼夜捕食上限: 对
小菜蛾幼虫分别为 4
52和 6
54头; 对小菜蛾成虫
分别为 18
47和 21
50 头. 其若虫和成虫模拟圆盘
方程见表 4、5. 经卡方检验,理论值与实测值无显著
差异,证明建立的模型能较好地模拟狭翅大刀螳的
捕食情况.
表 4
狭翅大刀螳对小菜蛾幼虫捕食功能参数估计及圆盘方程
Table 4 Parameters and discequations of preying functional of Ten
odera angust ipennis to larvae of Plutella xylostella
龄期 Inst ars Na a% T h 圆盘方程 Discequat ion
3龄 T hird 4
52 0
606 0
221 Na = 0
606N / (1+ 0
1340N )
4龄 Fourth 6
54 0
577 0
153 Na = 0
577N / (1+ 0
0882N )
表 5
狭翅大刀螳对小菜蛾成虫捕食功能参数估计及圆盘方程
Table 5 Parameters and discequations of preying functional of Ten
odera angust ipennis to adult of Plutella xylostella
龄期 Inst ars Na a% T h 圆盘方程 Discequat ion
3龄 T hird 18
47 0
9396 0
0541 N a= 0
9396N / (1+ 0
0509N )
4龄 Fourth 21
50 0
9303 0
0465 N a= 0
9303N / (1+ 0
0433N )
3
4
狭翅大刀螳若虫对不同密度蚜虫的功能反应
在设定的试验条件下,测定了狭翅大刀螳对不
14258 期








周兴苗等:光温条件对狭翅大刀螳生长发育的影响及其捕食功能研究











同密度萝卜蚜的捕食量. 结果表明,狭翅大刀螳若虫
对萝卜蚜的捕食量随着蚜虫密度的增加而增加, 当
蚜虫的密度增加到一定限度时, 狭翅大刀螳的捕食
量增加缓慢(图 2) .对所得数据按 Holling 圆盘方程
N a= a%TN / (1+ a%T hN )进行模拟表明, 狭翅大刀
螳对蚜虫的捕食功能反应符合 Holling ( &)圆盘方
程(表 6) . 按上述方程所计算的理论值与实际值差
异不显著( P < 0
05) , 说明所建立的模型能较好地
模拟狭翅大刀螳对蚜虫的捕食情况.
图 2
狭翅大刀螳不同龄期若虫对萝卜蚜的捕食功能反应
Fig. 2 Preying funct ional response of Tenod era angust ipen nis t o L ipa
p his erysimi .
表 6
狭翅大刀螳对萝卜蚜捕食功能参数估计及圆盘方程
Table 6 Parameters and disc equations of preying functional of Ten
odera angustipennis to Lip aphis erysimi
龄期 Instars N a a% T h 圆盘方程 Discequation
1 龄F irst 20
41 0
2480 0
0490 Na= 0
2480N / ( 1+ 0
0121N )
2 龄Second 23
25 0
2604 0
0430 Na= 0
2604N / ( 1+ 0
0112N )
3 龄T hird 26
23 0
3012 0
0380 Na= 0
3012N / ( 1+ 0
0114N )
4 龄F ourth 32
26 0
4081 0
0310 Na= 0
4018N / ( 1+ 0
0127N )
5 龄F if th 37
45 0
4739 0
0267 Na= 0
4739N / ( 1+ 0
0127N )
4
讨

论
温度对狭翅大刀螳若虫生长发育的影响大. 1~
3龄期的狭翅大刀螳若虫生长发育的最适温度为 25
! . 4、5 龄期的狭翅大刀螳若虫生长发育的最适温
度为 25~ 30 ! ,随着温度的升高, 历期明显缩短, 说
明在一定的温度范围内升温可以加速狭翅大刀螳若
虫的生长发育, 但超出此范围时则对其生长不利. 低
龄若虫的最适温度低于高龄若虫的最适温度.
光照对狭翅大刀螳若虫的生长发育无显著影
响.因螳螂 1年 1 代, 若虫期较长,故光照对其生殖
情况的影响以及温度与光照的交互影响试验有待进
一步的研究证实.
狭翅大刀螳若虫的捕食效应均属于 Holling &
型反应. 1、2、3、4和 5龄若虫对蚜虫的捕食量上限
分别为 20
41、23
25、26
23、32
26和 37
45头. 3、4
龄若虫对小菜蛾幼虫的捕食量上限分别为 4
52和
6
54头,对小菜蛾成虫的捕食量上限分别为 18
47
和 21
50头. 由于是用罐头瓶( 480 cm3)饲养, 且狭
翅大刀螳的活动敏捷, 因此,空间压力对螳螂的取食
可能会产生一定的影响,尤其是对高龄螳螂.
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作者简介
周兴苗, 男, 1977年 2 月生, 讲师, 主要从事害虫
生物防治研究工作, 发表论文 10 余篇. T el: 02787287207; E
mail: xmzhou@mail. hzau. edu. cn
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用
生
态
学
报

















15卷