免费文献传递   相关文献

Effectiveness of natural enemies on Spodoptera litura

斜纹夜蛾天敌作用的评价



全 文 :斜纹夜蛾天敌作用的评价*
蒋杰贤* *  梁广文  庞雄飞  (华南农业大学农业部昆虫生态、毒理重点开放实验室, 广州 510642)
摘要  通过组建斜纹夜蛾第 4 代和第 8 代自然种群生命表, 运用排除作用控制指数分析了生物因子对斜纹
夜蛾种群的自然控制作用. 结果表明,低龄( 1~ 3 龄)幼虫的捕食性天敌是影响斜纹夜蛾种群数量动态的重要因
子.对第 4代和第 8代种群的排除作用控制指数分别为 13. 904 和 12. 946. 如果没有捕食性天敌的作用, 下代种
群数量将分别增长到当代的 15. 1206 和 74. 678 倍. 病原微生物是影响第 4 代斜纹夜蛾种群数量的另一重要因
子, 其排除作用控制指数为 2. 4726.
关键词  斜纹夜蛾  天敌作用  种群控制指数
Effectiveness of natural enemies on Spodoptera litura. Jiang Jiex ian, Liang Guangwen and Pang Xongfei ( The K ey
L aboratory of I nsect Ecology and Tox icology of Chinese M inistry of Agr icultur e, South China Agr icultural Univer
sity , Guanz hou 510642) . Chin. J . A pp l . Ecol . , 1999, 10(4) : 461~ 463.
The 4th and 8t h generation life tables w ere applied to evaluate the effect iveness of natural enemies on common cut
worm ( Spodop tera litura) population by exclusion index o f populat ion contro l ( EIPC) . The r esults show ed that the
pr edator y natur al enemies of t he 1st, 2nd and 3rd instar larvae were t he important factor influencing the population
dynamics of common cutw orm. T he EIPC values of the 4th and 8th generation common cutworm w ere 13. 904 and
12. 496 respect ively, w hich means that t he nex t g eneration of common cutwo rm population w ould incr ease 15. 1206
and 74. 678 times o f curr ent generation if t he predators w ere excluded. The pathogenic microbes w ere anot her impor
tant factor affecting the 4th generation population, and its EIPC was 2. 4726.
Key words  Spodop tera litura, Effectiveness of natural enemies, Population contr ol index.
  * 国家博士点基金课题( 960501) .
  * * 通讯联系人. 现在湖南农业大学农学博士后流动站. 长沙
410128.
  1998- 10- 20收稿, 1999- 05- 25接受.
1  引   言
  对天敌作用的定量估计,是种群生态学最重要的
研究内容之一[ 4, 6~ 8] .迄今为止, 天敌作用的评价方法
大致可划分为 3种类型, 一类是通过寄生物与被寄生
物、捕食者与被捕食者相互关系数学模型中的天敌参
数估价天敌对害虫种群的控制作用, 这类研究带有理
论研究性质.这类数学模型主要有功能反应和数值反
应模型[ 1] ,这些模型中应用最广泛的是 Holling圆盘方
程和 Nicholson and Bailey 模型.第二类是天敌添加、干
扰和排除的实验方法. 第三类是应用以作用因子组配
的生命表方法及与之相对应的排除作用控制指数分析
方法, 评价天敌作用[ 3] , 这类分析方法已成功地被应
用于水稻害虫天敌作用的估价[ 4] . 为了客观地了解和
评价天敌对斜纹夜蛾的自然控制作用, 以斜纹蛾第 4
代和第 8代种群为研究对象,参照稻纵卷叶螟生命表
资料的调查方法[ 2, 5] , 以作用因子组配的生命表及其
相应的分析方法为研究手段,把影响该虫的重要因子
筛选出来,进行量化研究,分析各类天敌对斜纹夜蛾种
群数量的控制作用大小, 现将结果汇报如下.
2  材料与方法
2. 1  材料
  供试虫源为深圳龙岗生态村室内饲养一代的斜纹夜蛾卵
块.试验地为半年内未施过任何农药的菜芯地, 叶龄为 3~ 4
叶,面积约 950m2.
2. 2  生命表资料的调查方法
  本试验于斜纹夜蛾第 4 代发生期间的 6~ 7 月和第 8 代发
生期间的 10~ 11 月, 在深圳龙岗生态农场进行. 采用田间接
虫、室内饲养观察的办法获得组建生命表的原始资料, 具体方
法如下: 1)卵期:将室内刚羽化出的成虫, 雌雄配对后置于塑料
筒罩盖的盆栽菜芯苗上, 产卵后将带卵菜株连同营养盆一起,
按 5点取样的相应位置移入菜芯地内, 于黑头卵始现时, 检查
卵块有无残缺并将带卵菜株取回, 置于大培养皿中培养孵化,
皿口覆以保鲜纸, 待幼虫充分孵出后, 用 10% 的 KOH 溶液处
理已孵的卵块和初孵幼虫,计数幼虫数和未孵的或被寄生的卵
粒数.孵出的幼虫数与未孵的或被寄生卵粒数之和就是该卵块
总卵粒数,在此基础上统计不孵百分率.同时,从田间采集一定
数量将孵化的卵块于室内培养, 观察有无寄生蜂出现. 2)幼虫
期:在从田间采回带卵菜株的同时, 将室内饲养的初孵幼虫, 用
细毛笔接入筒罩的盆栽菜芯苗上,每盆 20~ 30 头, 让幼虫适应
2h 后,取掉筒罩,将带虫的盆栽苗, 按 5 点取样相应的位置移入
菜芯地, 并将样本点周围半径 70cm 范围内的幼虫及卵全部清
除.待 2 龄幼虫始现时,将接虫点周围半径 70cm 范围内的幼虫
全部收回, 记录各接虫点残存虫数,并将收回的幼虫继续在室
内饲养,一直到化蛹为止, 以观察幼虫被寄生及病亡情况.在取
应 用 生 态 学 报  1999 年 8 月  第 10 卷  第 4 期                                
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Aug . 1999, 10( 4)!461~ 463
回幼虫的同时,将室内饲养的已接入到盆栽菜苗上的 2 龄初幼
虫, 连同盆栽苗一起移入到试验地的无虫小区, 以同样的方式
依次移入回收和观察各龄幼虫.统计其∀ 被捕食及其它#原因引
起的存活率.每次接虫前的清虫面积范围根据相应虫龄的扩散
距离(另文发表)而定. 3)蛹期: 在采回末龄幼虫的同时, 在田间
用花盆盛装新鲜的泥土,然后将预蛹移入到花盆内,放入田间,
即将羽化时采回室内镜检, 记录病亡数和不能羽化数. 4)成虫
期:田间采回的幼虫饲养至蛹期, 羽化后, 统计性比后, 雌雄配
对置于内壁贴绿色皱纸的塑料筒 (直径 8cm, 高 12. 5cm)内产
卵,产卵前以 10%的蜜糖水饲喂 1d,统计产卵量等.
2. 3  排除作用控制指数( EIPC)和重要因子分析
  种群控制指数( I ndex of Population Control 简称控制指数,
IPC) 是衡量某作用因子对种群数量发展趋势控制作用的一个
指标,以被作用后的种群趋势指数( I∃ )与原有的种群趋势指数
( I )的比值表示, 即: IPC = I∃ / I . 种群控制指数是在排除分析
法、添加分析法和干扰分析法的基础上提出来的. 排除作用控
制指数的含义是:在排除某项因子作用的情况下, 种群趋势指
数值( I ∃ )为原来种群趋势指数值( I )的倍数[ 4] . 在排除分析法
中,如果排除某一个因子 i 的作用, 其相对应的存活率 S i= 1,
则其种群趋势指数将由原来的 I 改变为 I ∃ . 即:
  I∃ = S 1S 2S 3%1%SkF&PF&P ∋ ( 1)
  EIPC= I ∃ / I = S 1S 2S 3%1%SkF&PF&P ∋
S 1S 2S 3%S i %SkF&PF&P ∋ =
1
S i
( 2)
  如果多个因子的作用被排除,则排除作用控制指数为这些
因子相对应的存活率的倒数之乘积,即:
  EIPC= I ∃ / I = 1/ ( S iS jS k) ( 3)
式中, S i、S j、Sk 分别为 i、j、k 作用因子的存活率, P ∋指雌性概
率, F 为标准卵量, PF 为达到标准卵量的概率. 排除作用控制
指数是重要因子分析的基础. EIPC 值表示了天敌对害中群数
量控制作用的大小.
3  结果与分析
3. 1  各虫期作用因子的分解
  在调查中发现, 斜纹夜蛾幼虫期有大量的捕食性
天敌存在,主要有蚂蚁、蜘蛛类、青蛙和蟾蜍等,其中蚂
蚁是 1、2龄幼虫的主要捕食性天敌. 田间最常见且数
量多的星豹蛛( Pardosa astr igera )等主要捕食性天敌
只捕食 3龄及 3 龄以下幼虫, 4龄以上的中高龄幼虫
活动能力强,暴露给天敌的机会增多,斜纹猫蛛( Oxy
op es ser tatus )、直纹猫蛛( Oxyop es l ineatip es )、叉角厉
蝽 ( Catheconidea f ur cel lata )、侧 刺 蝽 ( A ndr allus
sp inide)、青蛙和蟾蜍等成为主要的捕食性天敌. 侧沟
茧蜂( Micr op lit is sp. )是 1~ 4龄幼虫的寄生性天敌,
5、6龄幼虫未发现有寄生的个体.幼虫被侧沟茧蜂寄
生后,仍能取食生长发育,蜕皮 1~ 2次后才死亡. 尽管
如此,还是将侧沟茧蜂所引起的死亡分别归入到它开
始寄生的寄主龄期. 回收后继续饲养的幼虫中, 有
NPV 感染,表现典型的核多角体病症状, 也有被真菌
寄生的个体,被真菌寄生的虫体变硬、尸体上长满白色
霉层,后期霉层变为青绿色. 在病亡的个体中,多为细
菌感染,死亡后虫尸变软变黑发臭,室内饲养未发现有
自然死亡的幼虫.蛹期的主要捕食性天敌是蚂蚁, 未发
现寄生性天敌, 病亡主要是感染细菌而死.在整个调查
期间,斜纹夜蛾卵期未发现有被捕食和寄生的现象.在
生态农场开展工作的 1年半内, 只找到 1 块卵被一种
黑卵蜂寄生.因此, 可把卵至蛹期的各主要死亡因子,
按逻辑顺序分别依次排列为: 1)卵期:不孵; 2) 1~ 5龄
幼虫: 捕食及其它、寄生、病亡; 3) 6 龄幼虫:捕食及其
它、病亡; 4)蛹期:捕食、病亡、不羽化.
  在交配、产卵前,成虫有一部分不能完成正常的交
配和产卵;或在羽化过程中成虫死亡; 或者在羽化后,
成虫翅膀未完全展开,这些成虫均被视为生殖前死亡.
  本文中, ∀其它#系指自然死亡. 关于自然死亡, 在
室内 20~ 35 ( 的自然变温条件下, 用洁净的菜芯叶饲
养了 2756 头幼虫, 其中 15 头自然死亡, 死亡率为
0. 54%,即自然死亡可忽略不计.
3. 2  生命表的组建及重要因子分析
  斜纹夜蛾自然种群生命表以及在此基础上求得的
各作用因子的排除作用控制指数一并列于表 1.从表 1
可见,在第 4代种群中, 1、2、3龄幼虫的∀捕食及其它#
可依次作为各虫期作用因子中的重要因子, 其 EIPC
值依次为 2. 7144、2. 4588、2. 0833, 如果排除 1、2、3龄
幼虫期∀捕食及其它#因子的作用, 种群趋势指数值将
比原来增长 2 倍以上, 在第 8代种群中, 1龄幼虫的
∀捕食及其它#的 EIPC 值最大, 达 3. 5714, 3 龄幼虫
∀捕食及其它#的 EIPC 值次之, 为 1. 9534, 2龄幼虫的
∀捕食及其它#对应的 E IPC值为 1. 7912,列第 3位.综
合上述结果,可以看出, 无论是第 4代还是第 8代, 低
龄( 1~ 3龄)幼虫的捕食性天敌是影响斜纹夜蛾种群
数量动态的重要因子, 其排除作用控制指数分别为
13. 9043、12. 3809.
  在各类因子中, 设病亡的控制指数为 EIPC
( dis. ) ,全部寄生性天敌的控制指数为 EIPC( P. r) ,全
部∀捕食及其它#的控制指数为 EIPC( P. n) , 以第 4代
为例,计算如下:
  EIPC ( dis . )= ( 1. 1177) ( 1. 2287) ( 1. 1667)
  ( 1. 2618) ( 1. 03272) ( 1. 1843) = 2. 4726
  EIPC ( p . r ) = ( 1. 4736) ( 1. 4186) ( 1. 2858)
  ( 1. 0945) ( 1. 000) = 2. 9419
  EIPC ( p . n . )= ( 2. 7144) ( 2. 4588) ( 2. 0833)
  ( 1. 2937) ( 1. 7677) ( 1. 5873) ( 1. 333) = 67. 2942
462 应  用  生  态  学  报                    10卷
表 1  斜纹夜蛾自然种群生命表及排除作用控制指数( EIPC)
Table 1 Natural life table for common cutworm and exclusion indices of population control( EIPC)
虫  期
S tage an d instar
作用因子
Acting factors
各期存活率*
Survival rate at each stage
第 4代
4th gen erat ion
第 8代
8th generation
排除作用控制指数( EIPC)
Exclusion index of populat ion control ( EIPC)
第 4代
4th generat ion
第 8代
8th generation
卵期 Egg 不孵 Nonhatch 0. 9565 1. 0000 1. 0455 1. 0000
1龄幼虫 捕食及其它 Predation and others 0. 3648 0. 2800 2. 7144 3. 5714
1st instar larvae 寄生 Parasitism 0. 6786 0. 9642 1. 4736 1. 0370
病亡 Illness 0. 8947 - 1. 1177 -
2龄幼虫 捕食及其它 Predation and others 0. 4067 0. 5583 2. 4588 1. 7912
2nd instar larvae 寄生 Parasitism 0. 7049 0. 8667 1. 4186 1. 1538
病亡 Illness 0. 8139 - 1. 2287 -
3龄幼虫 捕食及其它 Predation and others 0. 4800 0. 5167 2. 0833 1. 9534
3rd instar larvae 寄生 Parasitism 0. 7777 0. 8621 1. 2858 1. 1600
病亡 Illness 0. 8571 - 1. 1667 -
4龄幼虫 捕食及其它 Predation and others 0. 7730 0. 6500 1. 2937 1. 5385
4th instar larvae 寄生 Parasitism 0. 9137 0. 9744 1. 0945 1. 0260
病亡 Illness 0. 7925 - 1. 2618 -
5龄幼虫 捕食及其它 Predation and others 0. 5657 0. 6667 1. 7677 1. 4999
5th instar larvae 寄生 Parasitism 1. 0000 0. 9500 1. 0000 1. 0562
病亡 Illness 1. 000 0. 9474 1. 0000 1. 0555
6龄幼虫 捕食及其它 Predation and others 0. 6300 0. 6445 1. 5873 1. 5516
6th instar larvae 病亡 Illness 0. 9683 1. 0000 1. 0327 1. 0000
蛹 捕食 Predat ion 0. 7500 0. 7250 1. 3333 1. 3793
Pupae 病亡 Illness 0. 8444 1. 0000 1. 1847 1. 0000
不羽化 Nonem ergence 0. 9210 0. 8330 1. 8070 1. 2001
成虫 雌性概率 Sex rat io 0. 4364 0. 3888 2. 2915 2. 5720
Adult 生殖前死亡 Death pre oviposit ion 0. 9375 0. 8571 1. 0667 1. 1667
标准卵量 Maximum fecundity( F) 2309  3615 - -
达标卵量概率 0. 6393 0. 5591 1. 5642 1. 7886
The proport ion of F that can be
acheieved by the females
种群趋势指数值 I Index of population t rend 1. 0875 5. 7864 - -
* 各作用因子存活率的估计参照梁广文( 1991)等的方法进行处理. T he survival rates of common cutw orm, S . l itura at each stage w ere est imated by re
f erring to the Liang Guangwen∃ s thesis ( 1991) .
  在 3类因子中无论是第 4代或第 8代, ∀捕食及其
它#作用因子的控制指数都最大,如果排除∀ 捕食及其
它#这个因子,第 5代和第 9代种群数量趋势指数值将
比上一代分别增长 67. 2492和 61. 188倍.第 4代种群
寄生性天敌和病原微生物对种群趋势指数的作用也较
大,如果没有寄生性天敌和病原微生物的作用,种群趋
势指数将比原来的分别增长 2. 9394和 2. 5倍.但第 8
代种群的寄生性天敌和病亡因子对种群趋势指数的作
用却不大, 特别是∀病亡#控制指数接近 1,即没有∀病
亡#这个因子,对种群趋势指数的影响不大.
4  结   语
  庞雄飞等[ 3, 4]在 Morris种群趋势指数模型的基础
上,应用系统分析方法提出了排出作用分析方法及控
制指数的新概念, 将控制指数( IPC) 作为各个因子或
各类因子控制作用的算子,用于研究种群动态控制问
题. IPC反映了某一因子对种群趋势指数的作用程度,
可作为评价天敌对害虫种群系统控制作用的指标.
本研究通过组建斜纹夜蛾第 4代和第 8代自然种群生
命表以及在此基础上进行的排除作用控制指数分析,
表明捕食性天敌的作用是影响该虫种群数量动态的重
要因子.蚂蚁、蜘蛛类和叉角厉蝽在控制斜纹夜蛾种群
数量增长方面作用显著. 如果没有捕食性天敌的作用,
第5代种群数量将增长到第 4代的 73. 182( 67. 2492
)1. 0875) 倍, 第 9 代种群数量将增长到第 8 代的
353. 8( 61. 1437 ) 5. 7864)倍.
  病毒、细菌、真菌和微孢子虫等病原微生物是夏季
斜纹夜蛾种群数量的重要调节因子. 如果没有病原微
生物的作用,下代种群数量将是当代的 2. 6889倍.
参考文献
1  丁岩钦. 1994.昆虫数学生态学.北京:科学出版社. 254~ 316.
2  古德祥. 1983.稻纵卷叶螟自然种群生命表的研究. 生态学报, 3
( 3) : 229~ 236.
3  庞雄飞. 1979.害虫种群数量控制和防治效果的评价问题.广东农
业科学, 4: 36~ 40.
4  庞雄飞. 1984.昆虫天敌作用的评价.生态学报, 4(1) : 46~ 56.
5  梁广文、庞雄飞. 1991. 稻纵卷叶螟种群生命系统的模拟与控制:
见:曾士迈、庞雄飞主编.系统科学在植物保护中的应用. 北京: 农
业出版社. 207~ 249.
6  Huf fak er, C. B. 1971. Biological cont rol .New York: Plenum Press.
7  Huf faker, C. B. and Messenger, P. S . 1976. Theory and pract ice of
biological cont rol. New YorkSan FransciscoLondon:Academic Press.
8  Luck , R. F. , Shepard, B. M . and Kenmore, P. E. 1988. Experimen
t al methods for evaluating arthropod natural enemies. Ann. Rev . E n
tomol . , 33: 367~ 391.
作者简介  蒋杰贤,男, 35 岁,副教授, 博士后,研究方向为昆虫
生态学,发表论文 15 篇. Email: hudpp@ public. sc. hn. cn
4634 期                 蒋杰贤等: 斜纹夜蛾天敌作用的评价