全 文 ：非嗜食植物次生化合物与生态措施对美洲斑
潜蝇种群控制作用的评价*
冼继东
梁广文* *
曾
玲
庞雄飞
(华南农业大学农业部昆虫生态和毒理重点开放实验室,广州 510642)
摘要
应用种群动态控制的状态空间分析法, 通过生命表参数模拟美洲斑潜蝇种群数量动态. 通过输入
不同的控制措施(施用非嗜食植物次生化合物即马缨丹乙醇提取物、施用机油乳剂和释放美洲斑潜蝇寄生
性天敌)对美洲斑潜蝇种群动态控制的作用,研究这些控制措施的组合对美洲斑潜蝇种群动态的控制. 模
拟结果表明, 在美洲斑潜蝇成虫产卵高峰期施用马缨丹乙醇提取物( 1g!100ml- 1)和机油乳剂( 300 ∀ ) , 在
幼虫高峰期释放寄生蜂( 2000 头!100m- 2 ) , 可以达到控制美洲斑潜蝇种群增长的效果, 起到保护菜豆免害
的作用.
关键词
美洲斑潜蝇
次生化合物
机油乳剂
寄生蜂
种群动态控制
文章编号
1001- 9332( 2003) 11- 1943- 04
中图分类号
Q968. 1
文献标识码
A
Suppressive ef fect of plant secondary substances and ecological measures on Liriomyza sativae population. XI

AN Jidong , L IANG Guangwen, ZENG Ling, PANG Xiongfei ( K ey Laborator y of I nsect Ecology and Tox icolo

gy of Chinese M inistr y of Agr icultur e, South China Agr icultural Univer sity , Guangzhou 510642 China ) .

Chin . J . A pp l. Ecol . , 2003, 14( 11) : 1943~ 1946.
A state
space population model w as used to evaluate the effect of plant secondary substances and ecological mea

sures on the population dynamics of the vegetable leafminer , L iriomy za sativae. In the vegetable field, by spray

ing alcohol extr acts of Lantana camara ( 1 g!100 ml- 1) , or spray ing the petr oleum spray oil ( 300 ∀ ) , or re

leasing the parasitoids, t he indices of population control( IIPC) of L . sativae compared with control were 0. 136,
0. 222 and 0. 292, respectively , but the index of population trend of vegetable leafminer in control was as high as
11. 15, t he population of vegetable leafminer still increased by contr ol each one of the methods . Based on the
state space analysis, t he controlling effects of the alcohol extr acts combining w ith other methods on vegetable
leafminer were stimulated, w hich showed that the alcohol ex tracts from Lantana camara ( 1 g!100 ml- 1 ) plus
horticultural spr ay oils( 300∀ ) used once at the period of adult summit, and the parasitoids released 1000 to
2000 per 100 m2 gave the index o f population of vegetable leafminer below 1, means t hat vegetable leafminer
would be controlled sustainably.
Key words
L iriomy za sativae, Secondar y substance, Petroleum spray oil, P arasitoids, Population control.
* 国家自然科学基金( 39930120和 39770516) 和广东省自然科学基
金资助项目( 980135) .
* * 通讯联系人.
2003- 04- 03收稿, 2003- 07- 03接受.
1
引

言
大量而频繁施用广谱性杀虫剂, 使得美洲斑潜
蝇( L iriomyz a sat ivae )的天敌作用下降, 种群数量
发展趋势呈指数上升[ 1, 2, 7] .化学杀虫剂防治造成的
# 3R∃问题日益突出. 因此, 应用生物防治措施代替
化学杀虫剂防治美洲斑潜蝇, 以降低种群数量发展
趋势指数,助长和恢复生物因子的自然控制作用, 是
当前值得加强研究的课题. 本文在研究了单独施用
马缨丹( L antana camar a)乙醇提取物、机油乳剂和
释放美洲斑潜蝇寄生性天敌的控制措施对美洲斑潜
蝇的防治效果的基础上, 应用害虫种群动态控制的
状态空间分析法[ 4~ 6]模拟了在美洲斑潜蝇成虫高
峰期施用对美洲斑潜蝇成虫产卵具驱避作用的马缨
丹乙醇提取物和机油乳剂, 在幼虫期释放寄生蜂对
美洲斑潜蝇种群的联合控制作用, 探讨利用这 3种
生态控制措施联合作用于美洲斑潜蝇的可能性, 为
美洲斑潜蝇的持续控制提供理论依据.
2
材料与方法
2 1
试验材料
供试的马缨丹乙醇提取物由华南农业大学昆虫生态研
究室制备;机油乳剂澳大利亚 Caltex 公司生产;美洲斑潜蝇
寄生蜂从田间人工采集与收集, 即在菜豆收获残株清理结束
前,人工摘取植株中上部第 8~ 20 叶位上的叶片.将这些叶
片置于 30 cm ∀ 40 cm ∀ 60 cm 的密闭不透光的纸箱中.在纸
箱上方剪 5 cm ∀ 8 cm 长方形开口, 用 30 目纱网封口, 为寄
应 用 生 态 学 报
2003年 11 月
第 14 卷
第 11 期





























CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Nov . 2003, 14( 11)%1943~ 1946
生蜂的出口 ,同时可阻止美洲斑潜蝇逃逸. 在纸箱的另一侧
面,开一 15 cm ∀ 10 cm 的活动门, 用于放置菜豆叶片和每天
1 次翻动箱内叶片. 寄生蜂羽化出来后, 用直径 12 cm, 高为
35 cm 的透明塑料筒收集, 塑料筒上部用 100 目纱网封口,
在寄生蜂收集期间, 每天在塑料筒的上方放一含 10% 蜜糖
水的棉球,供寄生蜂补充营养.
22
试验方法


于 2000 年 10~ 12 月在深圳龙岗碧岭生态村进行田间
试验. 将面积为 2000 m2 的连片种植菜豆分成 4 个小区, 每
小区面积约 500 m2 . 其中两小区于美洲斑潜蝇成虫高峰期
分别喷施用马缨丹乙醇提取物(浓度为 1g !100 ml- 1 )和机
油乳剂(浓度为 300 ∀ ) , 一小区于美洲斑潜蝇的幼虫高峰期
释放寄生蜂(放蜂量为 2000 头!100 m- 2 ) . 另一小区为对照.


于施药后第二天调查各处理区以及对照区成虫的产卵
量,调查方法是随机摘取叶片各 200 片, 于室内在显微镜下
观察记录卵量. 此后于幼虫高峰期在各处理区叶片上标记
1、2、3 龄幼虫的数量各 50 头, 5 d 后分别记录标记幼虫的存
活情况,即观察记录其寄生、捕食以及存活的数量,以此来估
计各龄幼虫的存活率和寄生、捕食作用因子相对应的存活
率. 10 d 后分别在各处理区表土层和叶片上收集一定数量的
褐色蝇蛹(为即将羽化的蛹) ,在室内观察记录其羽化的成虫
数,以估计蛹的存活率. 同时从各处理区内采集美洲斑潜蝇
幼虫,在室内继续饲养到化蛹和羽化为成虫, 统计雌雄性比,
并分别配对置于塑料圆筒 (直径 15cm, 高 40cm)中, 以盆栽
菜豆苗供成虫产卵,以记录雌成虫的产卵量以及成虫寿命.
3
结果与分析
31
美洲斑潜蝇种群动态的状态方程


美洲斑潜蝇在各因子作用下的动态可用如下的
网络模型表达(图 1) .在图 1中,方框内为美洲斑潜
蝇种群系统,美洲斑潜蝇种群按发育阶段划分为卵
(X E)、1~ 2 龄幼虫 ( X L1~ 2)、3 龄幼虫 ( X L3 )、蛹
( X P)和成虫( X A)共 5个状态变量, S E、S L1~ 2、S L3、
S P分别为卵期、1~ 2龄幼虫、3龄幼虫和蛹期的存
活率, FP F P& 为雌虫产卵量. 马缨丹乙醇提取物
( La)、机油乳剂( P oil )、寄生蜂( P a)为作用于美洲斑
潜蝇种群的边界因子,通过信息处理为控制信号, 作
用于状态传输(存活率和生殖力) , 时刻 t 的状态向
量X ( t)的输入通过状态传输而对时刻 t+ 1状态向
X ( t+ 1)输出发生影响.


按照图 1的网络模型, 参照庞雄飞等[ 3]的处理
方法,可列出种群动态控制的状态方程(方程 5~ 6)
和输出方程(方程 5~ 7) .


X ( ti + 1) = [ A + BLa+ BPoil + BPa] X ( t i )
( 1)


Y( t i ) = CX ( ti ) ( 2)
在方程 1~ 2 中, X 为状态向量, A 为系统矩阵, B
为各因子组成的控制矩阵, C 为输出转移矩阵, Y
为输出状态向量中的状态变量.
图 1
美洲斑潜蝇种群系统的网络模型
Fig. 1 Net model of population system of L ir iomyz a sati v ae .
32
美洲斑潜蝇在不同处理区内的生命表


应用庞雄飞等[ 3]提出的以作用因子组配的生
命表方法,整理田间调查所得的数据,得到马缨丹乙
醇提取物( 1g!100ml- 1)、机油乳剂( 300 ∀ )和释放
寄生蜂(放蜂量为 2000 头!100m- 2)各处理区的美
洲斑潜蝇种群生命表(表 1) .从表 1可以看出,单独
施用马缨丹乙醇提取物( 1g!100ml- 1)、机油乳剂
( 300 ∀ )和释放寄生蜂( 2000头!100m- 2)处理中的
种群趋势指数分别为 1. 518、2. 474 和 3. 254, 均大
于 1,表明单独采用上述 3种措施均未能达到完全
控制美洲斑潜蝇种群数量的增长. 由于马缨丹乙醇
提取物和机油乳剂对美洲斑潜蝇的控制作用表现为
对成虫产卵的驱避作用, 而寄生蜂保护性释放后对
美洲斑潜蝇幼虫寄生作用的增强, 利用这两者相辅
相成的作用, 将有可能将美洲斑潜蝇的种群趋势指
数控制在 1以下, 从而达到控制斑潜蝇的目的.
表 1
美洲斑潜蝇在不同处理区内卵
蛹期存活率 (深圳, 碧岭生态
村, 2000年 10~ 11月)
Table 1 Survival rate of egg
pupa of Lir iomyza sat ivae in di fferent
treatments
项目
Item
存活率Survival rate
对 照
CK
马缨丹 Alcohol
e xt racts of
L . camara
( 1g!100ml- 1)
机油乳剂
Petroleum
spray oil ( ∀ 300)
放蜂 Releasing
parasi to ids
( 2000 head!
100 m
- 2
)
卵期 Egg 0. 973 0. 167 0. 259 0. 966
1~ 2龄幼虫期 1~ 2 instar larvae 0. 753 0. 643 0. 626 0. 343
3龄幼虫期3rd instar larvae 0. 664 0. 617 0. 679 0. 306
蛹期 Pupa 0. 470 0. 469 0. 468 0. 652
雌性比 (P & )Sex rate 0. 332 0. 332 0. 332 0. 333
产卵量 (FPF) Egg number 146. 7 146. 7 146. 7 147. 8
种群趋势指数 Populat ion trend index ( I) 11. 153 1. 518 2. 474 3. 254
干扰作用控制指数 Interference index of 1. 000 0. 136 0. 222 0. 292
populat ion control( IIPC)
33
美洲斑潜蝇动态控制状态方程的拟合


美洲斑潜蝇种群的虫期是不等距的, 卵期为 4
d, 1~ 2龄幼虫期 3 d, 3龄幼虫期 3 d, 蛹期 10 d,成
虫期 13 d.因而把虫期继续细分为以天作为时间单
1944 应
用
生
态
学
报

















14卷
位的 33个状态. 根据调查结果, 起始时的状态变量
X ( t 0)为:


X E = [ x 1 x 2 x 3 x 4] T = [ 12. 25 12. 08 11. 92





11. 76] T


X L 1~ 2= [ x 5 x 6 x 7 ] T = [ 15. 26 13. 24








11. 49] T


X L 3= [ x 8 x 9 x 10] T= [ 6. 86 5. 59 4. 55] T


X P= [ x 11. . . x 20] T = [ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] T


XA= [ x21. . . x 33] T= [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] T


与状态变量划分相适应, 系统矩阵 A、马缨丹乙
醇提取物( IIPCLa )、机油乳剂( IIPCPoil)、释放寄生蜂
( IIPCPa )和各处理及其组合的计算结果见表 2.


根据来源于表 1的计算结果可以组建如下的状
态方程:


试验期间不采取任何措施(对照) :


X ( t 1)= AX ( t 0)


喷施马缨丹乙醇提取物( 1g!100m l- 1) :


X ( t 1)= ( A + BLa) X ( t 0)


喷施机油乳剂( 300 ∀ ) :


X ( t 1)= ( A + BPoil ) X ( t 0)
表 2
系统矩阵( A)、马缨丹乙醇提取物、机油乳剂和释放寄生蜂的控制指数( IIPC)以及不同组合的计算结果
Table 2 Complementary effects of the alcohol extracts from Lantana camara , petroleum spray oi l and parasitoids
i, i A IIPCLa IIPCPo il IIPCPa A+ BLa A+ BPoil A+ BPa
A+ BLa+
BPoil
A+ BLa+
BPo il+ BPa
2, 1 0. 993 0. 639 0. 713 0. 991 0. 635 0. 708 0. 984 0. 452 0. 448
3, 2 0. 993 0. 639 0. 713 0. 991 : : : : :
4, 3 0. 993 0. 639 0. 713 0. 991 : : : : :
5, 4 0. 993 0. 639 0. 713 0. 991 0. 635 0. 708 0. 984 0. 452 0. 448
6, 5 0. 910 0. 863 0. 855 0. 700 0. 785 0. 778 0. 637 0. 671 0. 470
7, 6 0. 910 0. 863 0. 855 0. 700 : : : : :
8, 7 0. 909 0. 863 0. 855 0. 701 0. 785 0. 778 0. 637 0. 671 0. 470
9, 8 0. 872 0. 851 0. 856 0. 674 0. 742 0. 766 0. 588 0. 652 0. 439
10, 9 0. 872 0. 851 0. 856 0. 674 : : : : :
11, 10 0. 872 0. 851 0. 856 0. 674 0. 742 0. 766 0. 588 0. 652 0. 439
12, 11 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 0. 859 0. 858 0. 888 0. 795 0. 761
13, 12 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 0. 859 0. 858 0. 888 0. 795 0. 761
14, 13 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 : : : : :
15, 14 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 0. 859 0. 858 0. 888 0. 795 0. 761
16, 15 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 0. 859 0. 858 0. 888 0. 795 0. 761
17, 16 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 : : : : :
18, 17 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 0. 859 0. 858 0. 888 0. 795 0. 761
19, 18 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 0. 859 0. 858 0. 888 0. 795 0. 761
20, 19 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 : : : : :
21, 20 0. 927 0. 927 0. 926 0. 958 0. 859 0. 858 0. 888 0. 795 0. 761
22, 21 1 1 1 1 1 1 1 1 1
: : : : : : : : : :
33, 32 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1, 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1, 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1, 23 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1, 24 3. 458 1 1 1 3. 458 3. 458 3. 458 3. 458 3. 458
1, 25 6. 523 1 1 1 6. 523 6. 523 6. 523 6. 523 6. 523
1, 26 9. 204 1 1 1 9. 204 9. 204 9. 204 9. 204 9. 204
1, 27 7. 451 1 1 1 7. 451 7. 451 7. 451 7. 451 7. 451
1, 28 6. 331 1 1 1 6. 331 6. 331 6. 331 6. 331 6. 331
1, 29 5. 747 1 1 1 5. 747 5. 747 5. 747 5. 747 5. 747
1, 30 4. 578 1 1 1 4. 578 4. 578 4. 578 4. 578 4. 578
1, 31 3. 458 1 1 1 3. 458 3. 458 3. 458 3. 458 3. 458
1, 32 1. 364 1 1 1 1. 364 1. 364 1. 364 1. 364 1. 364
1, 33 0. 584 1 1 1 0. 584 0. 584 0. 584 0. 584 0. 584


释放寄生蜂(放蜂量为 2000头!100m- 2) :


X ( t 1)= ( A + BPa) X ( t 0)


喷施马缨丹乙醇提取物( 1g!100ml- 1) + 机油
乳剂( 300 ∀ ) : X ( t 1) = ( A + BL a+ B Poil ) X ( t 0)


喷施马缨丹乙醇提取物( 1g!100ml- 1) + 机油
乳剂 ( 300 ∀ ) + 释放寄生蜂(放蜂量为 2000 头!
100m- 2) : X ( t 1) = ( A + B La+ B Poil+ B Pa) X( t0)
34
各因子对美洲斑潜蝇种群的联合作用模拟


美洲斑潜蝇幼虫各时间间距的数量预测结果,
采用下列输出方程( 1) . 按上述各虫期及状态的数
量,按照表 2状态方程及输出方程,可以得出不同处
理组合下美洲斑潜蝇种群数量 30d的预测结果(图
2) .由图 2可知,在不用机油乳剂和释放寄生蜂的对
照区, 美洲斑潜蝇的种群数量远远大于各处理区的
194511 期





冼继东等: 非嗜食植物次生化合物与生态措施对美洲斑潜蝇种群控制作用的评价













图 2
非嗜食植物次生化合物与其它措施对美洲斑潜蝇联合作用模拟图
Fig. 2 S imulation of the complementary effect of secon dary substances of
non
preferable plant w ith cont rol m easures on vegetable leafminer, L i ri

omyza sat iv ae .
a)对照CK, b)马缨丹乙醇提取物 Alcohol ext ratct s f rom L . camar ac
1g!100ml- 1, c)机油乳剂 Pet roleum spray oil ( 300∀ ) , d) 释放寄生蜂
Releasing parasitoids ( 2000 head!m- 2) , e) 马缨丹乙醇提取物 ( 1g!
100ml- 1) + 机油乳剂( 300∀ ) Alcohol ext ratct s f rom L . camar a ( 1g!
100ml- 1) + Pet roleum spray oil ( 300 ∀ ) , f )马缨丹乙醇提取物 ( 1g!
100ml- 1) + 机油乳剂( 300∀ ) + 放蜂 ( 2000 头! 100m- 2 Alcohol ex

t ratcts from L . camara ( 1g! 100ml- 1) + Petroleum spray oil ( 300 ∀ )
+ Releasing parasitoids ( 2000 heads!100 m- 2) .
种群数量,经过一个世代的繁殖,下代幼虫在高峰期
时虫量可高达 810头!100- 1叶左右(图 2a) . 单独喷
施马缨丹乙醇提取物 ( 1g!100ml- 1) 和机油乳剂
( 300 ∀ ) 处理中, 在高峰期时幼虫密度为 140 头!
100- 1叶和 102头!100- 1叶(图 2b、c) ;而单独释放
[ 0. . . 0 1 1 1 1 1 1 0 . . . 0]
X 1( t )
:
X 4( t )
X 5( t )
:
X 32( t)
X 33( t)
= [ XL] ( 1)
寄生蜂(放蜂量为 2000头!100m- 2)时,美洲斑潜蝇
幼虫密度为 300头!100- 1叶(图 2d) .将马缨丹乙醇
提取物( 1g!100m l- 1 )和机油乳剂 ( 300 ∀ )混合使
用,美洲斑潜蝇幼虫密度明显下降(图 2e) , 如果在
美洲斑潜成虫产卵高峰期把马缨丹乙醇提取物( 1g!
100ml- 1)和机油乳剂( 300 ∀ )的混合液喷施在寄主
植物上,在美洲斑潜蝇幼虫高峰期释放寄生蜂(放蜂
量为 2000头!100m- 2) , 则可有效地控制美洲斑潜
蝇种群的增长(图 2f) .可见, 3种措施对防治美洲斑
潜蝇的相辅相成作用是明显的, 三者的联合作用,可
以使下代美洲斑潜蝇种群数量不再增长而呈下降趋
势,能有效地控制美洲斑潜蝇的为害.
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作者简介
冼继东, 女, 1969 年生, 博士, 讲师, 主要从事昆
虫生态学研究, 发表论文 23 篇. E
mail: jdx an@ 163. net
1946 应
用
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态
学
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