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Predation on Myzus persicae by Propylaea japonica adults with different extents of starvation

不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫对烟蚜的捕食作用



全 文 :不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫对烟蚜的捕食作用 3
巫厚长 3 3  程遐年 (南京农业大学植保系 ,南京 210095)
邹运鼎 (安徽农业大学 ,合肥 230036)
【摘要】 试验研究了不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的捕食作用. 结果表明 ,不同饥饿程度的龟纹
瓢虫雌、雄成虫对烟蚜捕食的功能反应均为 Holling Ⅱ型 ,雌成虫的瞬间攻击率 a 大于雄成虫 ;不同饥饿程度的
龟纹瓢虫雌、雄成虫在 24h 内对烟蚜的捕食量差异不显著 ;雌成虫捕食量大于雄成虫 ;饥饿时间愈长 ,烟蚜密度
愈大 ,雌雄成虫间捕食量差异愈显著 ;未饥饿的龟纹瓢虫雌、雄成虫在 24h 内对烟蚜的捕食行为集中在 6 ¬00~
18 ¬00 ,雌雄成虫间的捕食速度 ( V ) 差异不显著 ;饥饿 48h 的龟纹瓢虫雌、雄成虫在 24h 内对烟蚜的捕食行为集
中在试验开始后的 0~4h ,雌雄成虫间的捕食速度 ( V ) 差异也不显著.
关键词  饥饿  龟纹瓢虫雌雄成虫  烟蚜  捕食作用
Predation on Myzus persicae by Propylaea japonica adults with different extents of starvation. WU Houzhang and
CHEN G Xianian ( N anjing A gricultural U niversity , N anjing 210095) , ZOU Yanding( A nhui A gricultural U niversi2
ty , Hef ei 230036) 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2000 ,11 (5) :749~752.
The study showed that the functional response of predation on M . persicae by the female and male adults of P. japoni2
ca with different extents of starvation belonged to the type of Holling Ⅱ. Female adults had a larger attacking rate than
male adults , but the predacious amount of M . persicae by female and male adult predators of different extent of starva2
tion within 24hrs had no significant difference. The predacious amount by female adult was larger than that of male.
The significant difference of predacious amount between female and male adults increased with the time of their starva2
tion and the prey density. The predation by unstarved female and male adult predators on M . persicae in 24 hours was
concentrated at 6 ¬00~18 ¬00 and the predation rate ( V ) between female and male adults had no significant differ2
ence. The predation by starved female and male adults for 48h on the prey in 24 hours was at 0~4 hours after the ex2
periment started , and the predation rate ( V ) between female and male starved adults had no significant difference ei2
ther.
Key words  Starvation , Propylaea japonica female and male adults , Myz us persicae , Predatism.
  3 国家烟草专卖局科技开发项目 ( 970140) 和博士基金项目 ( 992
184) .
  3 3 通讯联系人. 现工作单位为中国科学技术大学经济技术学院烟
草科学系 ,合肥 230051.
  2000 - 01 - 31 收稿 ,2000 - 06 - 19 接受.
1  引   言
烟蚜 ( M yz us persicae) 是烟草上重要害虫之一 ,化
学治蚜污染烟叶 ,影响其品质和损害人体健康. 利用天
敌控制烟蚜可减少污染 ,降低成本 ,提高烟叶品质和增
加收入. 龟纹瓢虫 ( Propylaea japonica) 是蚜虫类的重
要捕食性天敌 ,在自然条件下 ,烟田发生数量大 ,对烟
蚜的控制作用强[3 ] . 邹运鼎等[4 ,5 ]报道了饱食后禁食
24h 的龟纹瓢虫成、幼虫对棉蚜的捕食作用 ,为棉田天
敌的保护和利用提供了科学依据. 但不同饥饿程度的
龟纹瓢虫成、幼虫对烟蚜捕食作用的功能反应、捕食量
和捕食速度的系统研究尚未见报道. 为此 ,在室内研究
了不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的捕食
作用 ,以期科学评价天敌对害虫的控制作用 ,为利用天
敌控制烟蚜提供科学依据.
2  材料与方法
211  供试虫源
龟纹瓢虫雌、雄成虫和烟蚜均采自中国科学技术大学经济
技术学院烟草试验站. 将采回的龟纹瓢虫雌、雄成虫先使之饱
食 ,后分别禁食 18h、24h、48h 和不禁食处理 ,以作供试天
敌[1 ,4 ,5 ] . 蚜虫均挑选体长 110~115mm 的高龄若蚜.
212  试验容器
直径 9cm、高 115cm 的培养皿.
213  试验条件
试验均在室内进行 ,试验温度为 22~25 ℃,光照为自然光
照 (6 ¬00~18 ¬00) .
214  试验方法
每个培养皿内分别放 1 头不同禁食处理的供试天敌和 N
为 10、20、30、40、50 不同密度递度的高龄若蚜 (饥饿 24h 的天
敌捕食蚜虫密度递度 N 为 20、30、40、50、60) ,重复 6 次 (未饥
饿的天敌重复 3 次) ,24h 后观察记载培养皿内剩下的和自然死
亡的蚜虫头数.
培养皿内放置高龄若蚜 30 头和 1 头未饥饿的供试天敌 ,
每隔 3h 观察记载培养皿中剩下的和自然死亡的蚜虫数 ,并补
应 用 生 态 学 报  2000 年 10 月  第 11 卷  第 5 期                                 
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct . 2000 ,11 (5)∶749~752
足活蚜数到 30 头 ,重复 6 次. 培养皿内放置高龄若蚜 30 头和 1
头饥饿 48h 后的供试天敌 ,在试验开始的第 4h、第 8h、第 12h、
第 15h、第 18h、第 21h、第 24h 观察记载培养皿中剩下的和自然
死亡的蚜虫数 ,并补足活蚜数到 30 头 ,重复 6 次.
3  结果与分析
311  供试天敌捕食烟蚜的功能反应
  从表 1 可知 ,饥饿 18h、24h、48h 和未饥饿的龟纹
瓢虫雌、雄成虫对烟蚜捕食作用的功能反应均为
Holling Ⅱ型[2 ]反应模型. 其中饥饿 24h 的雄成虫对烟
蚜的捕食作用 , 1/ N 与 1/ N a 之间的相关系数 r =
01841 > r011 ,3 = 018054 ,表明两者相关 ;其余不同饥饿
程度的雌、雄成虫对烟蚜的捕食作用 ,1/ N 与 1/ N a
之间的相关系数 r 均大于 r0105 ,3 = 01878 ,表明两者均
显著相关. 不同饥饿程度的雌、雄成虫对烟蚜捕食作用
的功能反应模型经 X2 检验 , X2 值均小于 X20105 ,3 =
7181 ,表明模型的理论值与实测值显著吻合. 综上所
述 ,饥饿不能改变功能反应类型 ;雌成虫对烟蚜的瞬时
攻击率 a 大于雄成虫.
表 1  不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫捕食烟蚜的功能反应
Table 1 Functional response of Propylaea japonica adults on various ranges of starvation to Myzus persicae
处理
Treatment
功能反应线性方程
Functional response
linear equation
相关系数 r
Correlation
coefficient r
功能反应模型
Functional response type
X 2 a Th
未饥饿的雄成虫 1/ Na = 212378/ N + 010566 01967 3 3 Na = 014469 N/ (1 + 010253 N) 01529 014469 010566
Unstarving male adult
未饥饿的雌成虫 1/ Na = 118628/ N + 010369 01885 3 Na = 015368 N/ (1 + 010198 N) 11878 015368 010369
Unstarving female adult
饥饿 18h 的雄成虫 1/ Na = 119495/ N + 010473 01952 3 Na = 015130 N/ (1 + 010243 N) 11664 015130 010473
Starving male adult for 18h
饥饿 18h 的雌成虫 1/ Na = 018462/ N + 010416 01969 3 3 Na = 111818 N/ (1 + 010492 N) 0155 111818 010416
Starving female adult for 18h
饥饿 24h 的雄成虫 1/ Na = 413911/ N + 010087 01841 Na = 012277 N/ (1 + 01002 N) 61152 012277 010087
Starving male adult for 24h
饥饿 24h 的雌成虫 1/ Na = 115659/ N + 010328 01885 3 Na = 016386 N/ (1 + 010209 N) 11086 016386 010328
Starving female adult for 24h
饥饿 48h 的雄成虫 1/ Na = 213932/ N + 010173 01990 3 3 Na = 014178 N/ (1 + 010072 N) 01371 014178 010017
Starving male adult for 48h
饥饿 48h 的雌成虫 1/ Na = 110506/ N + 010309 01943 3 Na = 019518 N/ (1 + 010294 N) 21541 019518 010309
Starving female adult for 48h
312  不同饥饿程度的雌、雄成虫 24h 内捕食量的差异
31211 雌成虫 24h 内捕食量的差异  为了比较不同饥
饿程度的龟纹瓢虫雌成虫对烟蚜捕食量的差异 ,对 N
为 20、30、40、50 头/ 皿条件下的捕食量进行方差分析.
饥饿 18h、24h、48h 和未饥饿的龟纹瓢虫雌成虫在 N
为 20、30、40、50 头/ 皿条件下的捕食量间的 F 值分别
为 2138、0112、0174、2164 ,均小于 F0105 (3 ,17) = 3120 ,
表明不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌成虫 24h 内对烟蚜捕
食量间的差异均不显著.
31212 雄成虫 24h 内捕食量的差异  饥饿 18h、24h、
48h 和未饥饿的龟纹瓢虫雄成虫在 N 为 20、30、40、50
头/ 皿条件下的捕食量间的 F 值分别为 2113、2193、
1116、1178 ,均小于 F0105 (3 ,17) = 3120 ,表明不同饥饿程 度的龟纹瓢虫雄成虫 24h 内对烟蚜捕食量间差异均不显著.31213 雌雄成虫间 24h 内捕食量的差异  为了比较24h 内不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌雄成虫间在不同烟蚜密度条件下对烟蚜捕食量的差异 ,先将捕食结果列于表 2. 从表 2 可知 ,除在烟蚜密度为 40 头/ 皿条件下饥饿 24h 后的龟纹瓢虫雄成虫捕食量大于雌成虫外 ,其余雌成虫的捕食量均大于雄成虫.  对雌雄成虫间捕食量进行 t 检验 ,将检验结果列于表 3. 从表 3 可知 ,未饥饿的龟纹瓢虫雌雄成虫间在任何烟蚜密度条件下对烟蚜捕食量的差异均不显著 ;饥饿 18h、24h、48h 的雌雄成虫间随着饥饿时间的延长 ,蚜虫密度愈大 ,捕食量差异愈显著.
表 2  不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌雄成虫 24h内对烟蚜的捕食量(头/ 天敌)
Table 2 Predacious number of Propylaea japonica female and male adults on different ranges of starvation to Myzus persicae in 24 hours ( head/ predator)
饥饿时间 (h)
Starving time
烟蚜密度 Aphid density
20

Female

Male
30

Female

Male
40

Female

Male
50

Female

Male
0 5133 5100 12167 9100 12167 9133 15133 8167
18 13130 6133 14167 11183 11167 8117 14167 13117
24 8167 4117 14150 6150 11167 12167 15117 15100
48 14100 8133 14150 9117 13150 13133 24117 14183
057 应  用  生  态  学  报                    11 卷
表 3  不同饥饿程度的雌雄成虫间 24h内捕食量的差异显著性检验
Table 3 Difference signif icance on predacious number bet ween female and
male adults in different ranges of starvation
饥饿时间 (h)
Starving time
烟蚜密度 Aphid density
20 30 40 50
t 0105 df
0 015 1112 0152 1178 2178 4
18 2152 3 1190 2162 3 0181 2123 10
24 1179 3100 3 0128 0105 2123 10
48 2103 1175 0106 2137 3 2123 10
313  不同饥饿程度雌、雄成虫在 24h 内捕食量的变化
31311 未饥饿的雌、雄成虫在 24h 内捕食量的变化  
在实验室内 ,试验温度是 22~25 ℃,光照时间为自然
光照 6 ¬00~18 ¬00 ,未饥饿的龟纹瓢虫雌、雄成虫取
食活动具有日节律 (表 4) ,取食行为集中在 6 ¬00~
18 ¬00 ,且雌成虫 6 ¬00~9 ¬00 取食量最大 ,与螳螂
( Hierodula crassa)对无翅果蝇 ( D rosophila vi rilis) ,七
星瓢虫 ( Cocci nella septem punctata)雌成虫对麦长管蚜
( M acrosiphum avenae) 取食节律一致[1 ] ,其机理尚待
进一步研究. 对雌雄成虫间捕食速度进行 t 检验 , t =
018602 < t0105 ,14 = 2145 ,表明雌雄成虫间捕食速度差
异不显著 ,取食节律一致.
自 24 ¬00~3 ¬00 开始 ,分别将 8 个时间段 x 以
1、2、3、4、5、6、7、8 表示 ,经拟合龟纹瓢虫雌成虫捕食
速度曲线的数学模型为 V = - 01544 + 017074 x -
01073 x 2 ,对模型进行 X2 检验 , X2 = 01215 < X20105 ,6 =
12159 ,表明理论值与实际值显著吻合. 龟纹瓢虫雄成
虫捕食速度曲线的数学模型为 V = - 01299 + 01477 x
- 01048 x 2 ,对模型进行 X2 检验 , X2 = 01578 < X20105 ,6
= 12159 ,表明理论值与实际值显著吻合.
表 4  未饥饿的龟纹瓢虫成虫在 24h 内各时间段对烟蚜的捕食速度( V) (头/ h)
Table 4 Predacious rate of unstarving Propylaea japonica adults on Myzus persicae in 24 hours ( head/ h)
时间
Time
(h)
雌成虫 Female adult
Na Na S Na V
雄成虫 Male adult
Na Na S Na V
15 ¬00~18 ¬00 2 2 4 4 5 3 3133 0149 1111 3 2 3 3 5 3 3117 0140 1106
18 ¬00~21 ¬00 3 1 1 3 4 0 2100 0163 0176 0 1 2 0 2 2 1117 0140 0139
21 ¬00~24 ¬00 0 4 2 3 0 1 1167 0167 0156 2 1 1 2 1 1 1133 0121 0154
24 ¬00~3 ¬00 0 1 0 0 0 0 0117 0117 0106 1 0 0 2 1 1 0183 0131 0128
3 ¬00~6 ¬00 3 1 1 1 2 0 1133 0142 0144 0 0 0 0 1 2 015 0134 0117
6 ¬00~9 ¬00 4 4 3 5 4 2 3167 0142 1122 2 2 2 3 2 3 2133 0121 0177
9 ¬00~12 ¬00 7 2 6 1 2 2 3133 1102 1111 2 1 3 2 4 5 2183 0160 0194
12 ¬00~15 ¬00 3 4 2 4 4 2 3117 0140 1105 2 1 2 2 3 5 215 0156 0183
  将在试验开始后的第 3h、第 6h、第 9h、第 12h、第
15h、第 18h、第 21 h、第 24h 龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟
蚜的累计捕食结果列于表5 ,经计算未饥饿的龟纹瓢
虫雌、雄成虫对烟蚜捕食量的变化模型分别为 N a =
表 5  未饥饿的龟纹瓢虫成虫 24h内对烟蚜的捕食量的变化
Table 5 Predacious number of unstarving Propylaea japonica adults on
Myzus persicae in 24 hours
时间
Time
(h)
雌成虫 Female adult
Na ln (k - Na) / Na
雄成虫 Male adult
Na ln (k - Na) / Na
备注
Note
3 3133 210806 3117 211358 k = 30
6 5133 115322 4134 117771
9 7116 111600 5167 114565
12 7133 111291 615 112852
15 8166 019019 710 111896
18 12133 013598 9133 017954
21 15166 - 010881 12116 013833
24 18183 - 015222 14166 010453 30/ 1 + e213700 - 011149 t)和 N a = 30/ 1 + e214022 - 010940 t) ,式中 N a 为开始至第 ih 龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的捕食量的累计值 , t 为第 ih.31312 饥饿 48h 的雌、雄成虫在 24h 内捕食量的变化 饥饿 48h 的龟纹瓢虫雌、雄成虫取食行为主要集中在实验开始后的 0~4h 时间段 (表 6) ,表明饥饿后的龟纹瓢虫雌雄成虫有旺盛的食欲 ,捕食速度较大 ,在第4h 后 ,渐渐变小 ,改变了未饥饿时的捕食节律. 对雌雄成虫之间捕食速度进行 t 检验 , t = 018602 < t0105 ,14 =21145 ,表明饥饿后的龟纹瓢虫雌雄成虫间捕食速度差异不显著.  将在实验开始后的第 4h、第 8h、第 12h、第 15h、第1 8h、第21h、第24h龟纹瓢虫雌、雄对烟蚜的累计捕食
表 6  饥饿 48h的龟纹瓢虫成虫在 24h内各时间段对烟蚜的捕食速度( V) (头/ h)
Table 6 Predacious rate of Propylaea japonica adult on starving for 48h to Myzus persicae in 24 hours
时间
Time
(h)
雌成虫 Female adult
Na Na S Na V
雄成虫 Male adult
Na Na S Na V
15 ¬00~19 ¬00 4 2 6 1 1 4 3100 0182 0175 3 0 0 2 3 3 1183 0160 0146
19 ¬00~23 ¬00 0 2 0 2 1 3 1133 0149 0133 0 2 2 0 1 1 1100 0137 0125
23 ¬00~3 ¬00 1 1 0 0 1 3 1100 0145 0125 0 0 1 0 0 0 0117 0117 0104
3 ¬00~6 ¬00 1 0 1 1 0 1 0167 0121 0122 1 1 1 1 0 1 0183 0117 0127
6 ¬00~9 ¬00 0 1 0 0 1 1 0150 0122 0117 0 1 0 0 1 1 015 0122 0117
9 ¬00~12 ¬00 2 0 2 2 1 3 1167 0142 0156 0 1 1 1 0 1 0167 0121 0122
12 ¬00~15 ¬00 1 2 0 0 2 1 1100 0137 0133 1 1 1 1 0 2 1100 0126 0133
1575 期             巫厚长等 :不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫对烟蚜的捕食作用          
结果列于表 7 ,经计算饥饿 48h 的龟纹瓢虫雌、雄成虫
对烟蚜捕食量的变化模型分别为 N a = 30/ ( 1 +
e
213767 - 010652 t) 和 N a = 30/ ( 1 + e218993 - 010628 t ) ,式中
N a 为开始至第 ih 对烟蚜的捕食量的累计值.
表 7  饥饿 48h龟纹瓢虫成虫 24h内对烟蚜的捕食量的变化
Table 7 Predacious number of Propylaea japonica adults on starving for
48h to Myzus persicae in 24 hours
时间
Time
(h)
雌成虫 Female adult
Na ln (k - Na) / Na
雄成虫 Male adult
Na ln (k - Na) / Na
备注
Note
4 3100 211972 1183 217339 k 为 30
8 4133 117798 2183 212618
12 5133 115322 3100 211972
15 6100 113863 3183 119217
18 6150 112852 4133 117798
21 8117 019828 510 116094
24 9117 018205 6100 113863
4  结   论
411  各种饥饿条件下的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜捕
食的功能反应均为 Holling Ⅱ型 ,表明饥饿不能改变功
能反应类型 ;雌成虫的瞬间攻击率 a 大于雄成虫.
412  不同饥饿程度的龟纹瓢虫雌、雄成虫在 24h 内对
烟蚜的捕食量差异不显著 ;雌成虫捕食量大于雄成虫 ;
饥饿时间愈长、烟蚜密度愈大 ,雌雄成虫间捕食量差异
愈显著.
413  未饥饿的龟纹瓢虫雌、雄成虫 24h 内对烟蚜的捕
食行为集中在 6 ¬00~18 ¬00 ,捕食量 ( N a) 随着时间
( t) 的变化模型分别为 N a = 30/ (1 + e213700 - 011149 t ) 和
N a = 30/ (1 + e214022 - 010940 t ) ,雌雄成虫间的捕食速度
( V )差异不显著 ,且与时间段 ( x ) 关系模型分别为 V
= - 01544 + 017074 x - 01073 x 2 和 V = - 01299 +
01477 x - 01048 x 2 .
414  饥饿 48h 的龟纹瓢虫雌、雄成虫对烟蚜的捕食行
为集中在试验开始后的 0~4h ,捕食量 ( N a) 随时间
( t) 的变化模型分别为 N a = 30/ 1 + e213767 - 010652 t ) 和
N a = 30/ (1 + e218993 - 010628 t ) ,雌雄成虫间在 24h 内的
捕食速度 ( V )差异不显著.
致谢  中国科学技术大学经济技术学院烟草科学系 96 级学生
吕飞平、马方敏和施伟民同学参加部分研究工作 ,谨致谢忱.
参考文献
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作者简介  巫厚长 ,男 ,1963 年生 ,副教授 ,在读博士 ,主要从事
昆虫生态学研究 ,发表论文 10 余篇.
257 应  用  生  态  学  报                    11 卷