全 文 ：第 34 卷第 13 期
2014年 7月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.13
Jul.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:公益性行业(农业)科研专项项目(201303024)
收稿日期:2013鄄06鄄06; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄04鄄21
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: bio鄄control@ 126.com
DOI: 10.5846 / stxb201306061368
王秀梅,陈鹏,张锡珍, 阮长春.使用生命表评价烯啶虫胺对异色瓢虫的影响.生态学报,2014,34(13):3629鄄3534.
Wang X M, Chen P, Zhang X Z, Ruan C C.Evaluation of the effect of nitenpyram on Harmonia axyridis (Pallas) using life table technique.Acta Ecologica
Sinica,2014,34(13):3629鄄3534.
使用生命表评价烯啶虫胺对异色瓢虫的影响
王秀梅1,陈摇 鹏1,张锡珍2, 阮长春1,*
(1. 吉林农业大学生物防治研究所 /天敌昆虫应用技术工程中心,长春摇 130118; 2. 吉林省农业技术推广总站,长春摇 130051)
摘要:为正确评估广谱杀虫剂烯啶虫胺对天敌昆虫异色瓢虫 Harmonia axyridis (Pallas)的影响,采取滤纸接触法测定了烯啶虫
胺(防治蚜虫田间推荐用量)对异色瓢虫影响,并使用生命表研究了烯啶虫胺对异色瓢虫实验种群的影响,为协调害虫的化学
防治与生物防治提供参考。 结果表明:该剂量烯啶虫胺对异色瓢虫当代(F0)取食具有显著影响,药剂处理后 7d 内,成虫取食
量显著降低;对 F0代成虫寿命及雌虫繁殖能力未见负面影响;烯啶虫胺处理对异色瓢虫初产卵、F1代幼虫及蛹的历期没有显著
影响;卵孵化率明显小于对照组,幼虫存活率及蛹羽化率没有显著影响。 F0代种群净增值力、周限增长率、内禀增长率与对照相
比差异不显著,分别为 812.66粒(对照 899.73粒)、1.084(对照 1.093)、0.081(对照 0.089),药剂处理种群加倍时间为 8郾 557d,与
对照 7.888d相比没有显著延长。 这些结果说明,大田中使用烯啶虫胺防治蚜虫时理论上对异色瓢虫种群繁殖及发育没有显著
影响,但施药初期会影响异色瓢虫的取食量。
关键词:异色瓢虫;烯啶虫胺;生命表
Evaluation of the effect of nitenpyram on Harmonia axyridis (Pallas) using life
table technique
WANG Xiumei1, CHEN Peng1, ZHANG Xizhen2, RUAN Changchun1,*
1 Engineering Research Center of Natural Enemy Insects, Insititute of Biological Control of Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China
2 Jilin Provincial Agro鄄Tech Extension Center, Changchun 130051, China
Abstract: Nitenpyram is a class of neonicotinoid insecticide and also a so鄄called low risk insecticide which targets the pest.
Nitenpyram has been registered for controlling a variety of insect pests, such as aphid, whitefly and thrip, in China. In
order to investigate its non target effects, we estimated the effect of nitenpyram on Harmonia axyridis (Pallas) (Coleoptera:
Coccinellidae) which is considered an important generalist predator that can be used as a biological control agent against
Hemiptera Sternorrhyncha, Thysanoptera, and the eggs and larvae of Lepidoptera, Coleoptera and Diptera. The filter paper
touch method normally used to estimate the killing effect of insecticide on insects was used in our report, and the field
recommended dose ( 25 mg / L) and control ( 0 mg / L) were adopted. The effects of nitenpyram on Harmonia axyridis
(Pallas) were investigated which included assessing fecundity, feeding amount and the longevity of the ladybird in F0 . The
results showed that when insecticides were applied at the adult stage, with 25 mg / L dosage or control, there were some
negative effects on predation number of F0 . When being treated by nitenpyram, predation of the adult Harmonia axyridis
decreased greatly after 1—7 days; but had no negative impact on the longevity and fecundity of F0 adult Harmonia axyridis,
however, the pre鄄ovipositing period was prolonged from 8.79 days to 9.79 days.At the same time, the survival rate and
developmental time of H.axyridis in F1 were examined. Some characteristics were significantly reduced if treated with the
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field recommended dose of nitenpyram.The hatching and emergence rate of pupation were significantly decreased from 92.
89% to 83.67% and from 77.74% to 59.99%, respectively; but the survival rate of larvae was not obviously influenced. At
the same time, the laboratory population life table of ladybirds in F0 which were treated with 25 mg / L dosage or control was
established by calculating the longevity, survival rate and adult reproduction. The net reproduction rate (R0), finite rate of
increase (K), population doubling time ( t) and intrinsic rates of increase ( rm) of the F0 generation were no different from
that of the control group. For example, the net reproduction rate (R0) of the treated population was 812.66 (899.23 for the
control) . The calculated population doubling time ( t) were 7.788 d ( control) and treated 8.557 d ( treated); intrinsic
rates of increase ( rm ) were 0. 089 ( control) and 0.081 ( treated), respectively. All these results suggested that in an
agricultural ecosystem, at the recommended field dose (25 mg / L), nitenpyram is a safe insecticide for the natural enemy.
Nitenpyram has no obvious impact on the population fecundity and growth of Harmonia axyridis (Pallas) in prevention of
aphids theoretically, but it has an influence on the predation of Harmonia axyridis (Pallas) in the early stage of pesticide
delivery.
Key Words: Harmonia axyridis (Pallas); nitenpyram; life table
摇 摇 在害虫综合管理( IPM)过程中,尽管采用化学
药剂与天敌昆虫的协调应用进行害虫防治从理论上
相驳[1鄄3],但在昆虫种类丰富的农田生态系统中,对
害虫进行防治过程中会出现农药与天敌昆虫自然种
群对害虫协同作用的现象,因此,评价药剂对天敌昆
虫的影响对害虫综合管理具有重要意义。 长期以
来,评价农药对天敌昆虫的影响常用致死中浓度
(LC50)或致死中量(LD50)来表示,但 LC50或 LD50只
能表现出测试昆虫在某一发育阶段对药剂的反应,
不能反映杀虫剂对测试昆虫种群的影响,而生命表
技术可以从种群水平上分析种群动态规律,能较好
的阐明杀虫剂对昆虫的影响[4鄄7]。
异色瓢虫 Harmonia axyridis(Pallas)是一种非常
重要的捕食性天敌昆虫,在全世界农业生产中得到
了广泛应用。 我国特别是东北地区作为异色瓢虫种
群自然分布地,资源十分丰富[8],该种群资源对农业
害虫具有一定的控制作用。 但农田生态系统中害虫
种类繁多、发生复杂、世代重叠,瓢虫往往只能控制
某种或几种害虫,因此在生产中往往需要同时采用
化学农药进行防治[9鄄10]。 烯啶虫胺(nitenpyram)是
一种新型烟酰亚胺类杀虫剂,具有卓越的内吸性和
渗透作用,对有益生物安全,害虫不易产生抗药性等
特点[11鄄12]。 近两年该药剂已广泛应用于农业,防治
白粉虱、蚜虫、梨木虱、叶蝉、蓟马等。 目前,有关烯
啶虫胺对褐飞虱、蚜虫、烟粉虱等活性及田间应用效
果已有报道[13鄄15],但对于同一生境中的天敌昆虫异
色瓢虫的安全性尚未见报道。 因此,本文研究了田
间推荐用量烯啶虫胺对异色瓢虫的取食、寿命、繁殖
力及子代发育等方面影响,使用生命表,探讨异色瓢
虫经烯啶虫胺处理后的种群参数变化,旨在评价烯
啶虫胺对异色瓢虫的全面影响,为合理使用该药协
调蚜虫的化学防治和生物防治提供参考。
1摇 材料与方法
1.1 摇 供试材料
1.1.1摇 试虫
豆蚜 Aphis craccivora(Koch)饲养于吉林农业大
学生物防治研究所养虫室内蚕豆苗上;异色瓢虫于
2012年 10月中旬采自吉林农业大学校园,带回室内
提供 20%蜂蜜水于 11 益冷驯化 4 d后,置于 3—6 益
的冰箱中低温存储备用。 实验开始前将成虫取出,
11 益恢复 24 h,转移至实验条件下饲养,挑取个体大
小一致的瓢虫作为供试虫体。
实验条件为:(25依1) 益,RH(60依5)%,L 颐 D =
16 颐8,以下所有实验均在此条件进行。
1.1.2摇 杀虫剂
50%烯啶虫胺可溶粒剂,南通江山农药化工股
份有限公司生产,有效成分分子式:C11H15N4O2Cl。
1.2摇 实验方法
1.2.1摇 烯啶虫胺对异色瓢虫 F0代的影响
以防治蚜虫田间推荐剂量(25 mg / L)烯啶虫胺
处理异色瓢虫,施药方法采用滤纸接触法,具体参照
Galvan等人的方法[16]:在培养皿(直径 = 9 cm,高 =
2 cm) 的底部铺一层滤纸,然后吸取 1 mL药剂均匀
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展布至滤纸上,风干 1 h,分别接入待试的异色瓢虫
雌、雄成虫,处理 24 h后,配对饲养于培养皿中,每皿
1对(意颐裔=1颐1)。 优 对取食量的影响:将存活的一
对个体分别移至放有一层滤纸的干净培养皿中,每
皿 300头蚜虫饲喂,每 24 h更换 1次蚜虫,连续饲喂
10 d,统计每对异色瓢虫的日取食量;悠 对繁殖及寿
命的影响:每皿挑取足量豆蚜饲喂异色瓢虫,每日观
察 3次(8: 00; 14: 00; 20: 00)),24 h后更换蚜虫,
记录每头异色瓢虫雌虫产卵前期、产卵历期、产卵量
及雌雄虫寿命,直至成虫死亡。 上述处理各设 20 次
重复,以清水处理的异色瓢虫为对照。
1.2.2摇 烯啶虫胺对异色瓢虫 F1代的影响
挑取按上述药剂处理的 F0代成虫初产卵 120 粒
(卵日龄小于 12 h),转移至培养皿中发育,一旦发现
有若虫孵化出来,立即单头接入放有蚕豆叶片的新
培养皿中,同时放入豆蚜作为食物,每日添加蚜虫量
分别为 15、20、100、170、240、280、200、100头,直至化
蛹,每个处理 60 头若虫, 每日观察 4 次 ( 8: 00,
12:00,16:00, 20:00),记录卵期、幼虫龄期、蛹期及
各龄期存活率(或孵化率、羽化率),对照组:以清水
处理的 F0代成虫初产卵 120 粒(卵日龄小于 12 h),
其他方法同处理组。
1.3摇 生命表参数计算方法
生命表中参数的计算参照黄寿山的方法求
得[17]。 具体公式如下:净增殖率 R0 =移lxmx;平均世
代周期T=移lxmxX / R0;内禀增长率 rm = lnR0 / T;周限
增长率 K=erm;种群加倍时间 t = ln2 / rm,式中 X为按
年龄划分的单位时间间距,lx表示任一个体在 X期间
的存活率,mx表示在 x期间平均每雌产雌数。
1.4摇 数据统计分析
所有数据的统计分析均采用 Microsoft Excel
2003 和 DPS 数据处理系统[18]进行,采用独立样本 t
检验进行差异显著性分析。
2摇 结果与分析
2.1摇 烯啶虫胺对异色瓢虫 F0代取食能力的影响
烯啶虫胺处理对当代异色瓢虫成虫取食的影响
见图 1曲线。 药剂处理后 10 d内处理组的取食量低
于对照组,且调查期内两组处理异色瓢虫的取食量
趋势相同,即取食量随饲喂天数逐渐增加至趋于稳
定。 其中 1—7 d内,处理组的取食量显著低于对照
组,8—10 d两者间无显著差异。 最低取食量出现在
实验开始后第 1 天,处理组每对异色瓢虫取食 152
头蚜虫,对照组为 207 头,之后取食量逐渐增加,到
第 7 天时对照组和处理组取食量分别为 241 头和
266 头。 8—10 d 内两组处理异色瓢虫取食量趋于
稳定。
图 1摇 烯啶虫胺处理后异色瓢虫连续 10d日取食量变化比较
Fig.1摇 Compared predation number of H.axyridis couple in 10d
after nitenpyram treatment
2.2摇 烯啶虫胺对异色瓢虫 F0代雌虫繁殖力的影响
烯啶虫胺处理异色瓢虫成虫后,对雌成虫繁殖
力影响见表 1。 从表中可以看出,经药剂处理后,当
代成虫的产卵前期明显增长;而产卵历期、产卵总量
及日均产卵量略低于对照组,但两组间没有显著差
异。 说明烯啶虫胺对当代成虫生殖力未见显著负面
影响。
表 1摇 烯啶虫胺处理对 F0代雌成虫繁殖能力的影响
Table 1摇 Effects of nitenpyram on fecundity of H.axyridis in F0
处理
Treatment
产卵前期 / d
Pre鄄ovipositing period
产卵总量 /粒
Number of eggs
/ female
产卵历期 / d
Ovipositing period
日均产卵量 /粒
Average eggs oviposited
per female
0 mg / L 8.79依0.261b 911.36依2.87a 37.77依5.29a 33.87依3.76a
25mg / L 9.79依0.45a 824.21依2.13a 31.15依5.09a 30.49依2.84a
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2.3摇 烯啶虫胺对异色瓢虫 F0代寿命的影响
药剂处理对异色瓢虫雌雄虫寿命没有显著影
响。 药剂处理组雌虫平均寿命为 49.31 d,略低于对
图 2摇 烯啶虫胺处理对 F0代雌雄虫寿命的影响
Fig.2摇 Effects of nitenpyram on longevity of H.axyridis in F0
照组的 51.69 d,两者之间差异不显著( t = 1.390,df =
19,P= 0.4569);雄虫平均寿命为 46.54 d,略低于对
照组平均寿命 49. 77 d,两者之间差异不显著( t =
0郾 7711,df= 19,P = 0.2704)。 这表明施用烯啶虫胺
对异色瓢虫雌雄虫寿命未产生显著负面影响。
2.4摇 烯啶虫胺处理对 F0代生命表参数的影响
根据所得实验数据,求出药剂处理后异色瓢虫
F0代生命表参数(表 2)。 从反映种群动态较为敏感
的参数 rm值来看,受药处理后,异色瓢虫种群内禀增
长率低于对照;处理组净增值率低于对照组而种群
加倍时间大于对照,但各组种群参数间差异均不显
著。 上述结果表明药剂处理后的异色瓢虫种群生殖
力没有明显降低,药剂未对异色瓢虫种群增长速率
产生明显抑制作用。
表 2摇 烯啶虫胺处理对异色瓢虫 F0代生命表参数影响
Table 2摇 Effects of nitenpyram on life table parameters of H.axyridis in F0
处理
Treatment
净生殖力 R0
Net reproduction
平均世代 T /
Generation
average period / d
内禀增长率 rm
Intrinsic rate
of increase
周限增长率 K
Finite rate
of increase
种群加倍时间 t / d
Population
doubling time
0 mg / L 899.23 76.42 0.089 1.093 7.788
25mg / L 812.66 82.72 0.081 1.084 8.557
2.5摇 烯啶虫胺处理对异色瓢虫子代发育的影响
实验结果表明(表 3),烯啶虫胺处理对异色瓢
虫次代各虫态发育历期与对照相比,均未见明显差
异,这表明药剂对异色瓢虫的发育速率没有抑制
作用。
表 3摇 烯啶虫胺处理成虫对 F1代各虫态发育历期的影响
Table 3摇 Effects of nitenpyram on developmental time of H.axyridis in F1
处理
Treatment
各虫态发育历期 Development duration of different stages / d
卵期
Egg
1龄
1st instar
2龄
2nd instar
3龄
3rd instar
4龄
4th instar
蛹
pupae
0 mg / L 2.36依0.13a 2.04依1.76a 1.81依0.29a 1.68依0.10a 3.52依0.11a 4.34依0.06a
25mg / L 2.63依0.05a 2.08依0.11a 1.85依0.43a 1.63依0.13a 3.50依0.08a 4.30依0.07a
2.5摇 烯啶虫胺处理对异色瓢虫子代存活的影响
从表 4可以看出,烯啶虫胺处理异色瓢虫所得
的初产卵其孵化率明显小于对照组( t = 3.3988,df =
19,P= 0.0246),幼虫各龄期存活率处理组与对照组
间没有显著差异,蛹羽化率处理组显著低于对照组
( t= 4.199,df= 59,P= 0.0362)。
表 4摇 烯啶虫胺处理成虫对 F1代各虫态存活的影响
Table 4摇 Effects of nitenpyram on survival rate of H.axyridis in F1
处理
Treatment
卵孵化率 / %
Hatching rate
存活率 Survival rate / %
1龄
1st instar
2龄
2nd instar
3龄
3rd instar
4龄
4th instar
羽化率 / %
emergence rate
0 mg / L 92.89依2.36a 85.61依3.79a 82.92依0.30a 82.92依0.09a 82.92依0.11a 77.74依1.57a
25mg / L 83.67依4.38b 76.73依4.30a 71.25依0.43a 67.26依0.13a 63.23依0.08a 59.99依1.41b
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2.6 摇 烯啶虫胺处理对异色瓢虫 F1代幼虫取食的
影响
烯啶虫胺处理对异色瓢虫 F1代幼虫取食影响见
图 3。 由图可知,处理组与对照组幼虫各龄期取食量
间没有显著差异,幼虫取食量随龄期增加而增大,进
入 4 龄第 2 天取食量达最大值,单头若虫日取食量
为 200头左右。
图 3摇 烯啶虫胺处理成虫对 F1代各龄期幼虫取食的影响
Fig.3 摇 Effects of nitenpyram on predation number of larva
in F1
3摇 结论与讨论
烯啶虫胺是近几年在我国登记上市的一种新型
的高效广谱杀虫剂,研究发现它对多种农业害虫具
有高效的防治效果,且对非靶标节肢动物具有良好
的选择性,对哺乳动物、鱼类和鸟类的毒性极低。 本
实验结果表明,药剂处理后 7 dF0代异色瓢虫取食量
显著降低,而 F0代寿命、雌虫繁殖能力及 F1代发育
及取食均无显著影响。 可以看出,烯啶虫胺对天敌
昆虫异色瓢虫具有一定生物活性,但不具杀虫活性,
对异色瓢虫具有较高的安全性。 大量研究表明,不
同药剂对天敌的安全性差异较大,杨洪等研究发现,
氯虫苯甲酰胺处理黑肩绿盲蝽 3 龄若虫对其 F1代发
育历期、产卵期和产卵量均有一定的影响;王小艺等
也发现亚致死剂量鱼藤酮和氰戊菊酯可使异色瓢虫
总发育历期显著延长[19];胡聪等报道的艾美乐和扑
虱蚜显著抑制多异瓢虫生殖力有一定的抑制作
用[20];王允场报道的哒螨灵低剂量处理巴氏钝绥螨
具有刺激其生殖作用[21]。 产生上述不同结论的原
因可能是由于不同杀虫剂对昆虫的作用机理及卵巢
发育的作用机制不同。
生命表是研究昆虫种群数量变动机制的重要方
法[22],增长率 rm和净生殖力 R0是表征昆虫种群动态
的重要参数,其中内禀增长率综合考虑了种群的出
生率和死亡率、种群的性比和繁殖力等诸多因素,因
此能敏感地反映出各种因素对种群的综合影
响[23鄄26]。 在本研究中,烯啶虫胺处理异色瓢虫后,种
群内禀增长率和净生殖力没有发生显著变化,这说
明该药剂未对异色瓢虫种群的增长速率产生负面影
响。 杨洪等人指出种群存活曲线既可以反映物种的
特征,又可以反映环境的作用。 在本研究中烯啶虫
胺处理异色瓢虫 F0代成虫,其 F1代各虫态存活率与
对照相比均未见显著降低,从该结果可知,烯啶虫胺
田间推荐用量在种群水平上未延缓异色瓢虫种群发
育速率。 然而在田间用药过程中,多种因素会作用
于天敌昆虫,本研究以防治蚜虫田间推荐用量为施
药浓度,在室内稳定的环境条件下进行的,它排除了
室外气候、种群密度、猎物是否接触药剂及不同的温
湿度组合等条件,与自然种群的真实情况不可能完
全一致,但该结论仍可以明确的反映出药剂对各个
发育阶段的影响程度以及受药后种群动态的一些重
要参数的变化,所得结果在综合治理中可作为参考。
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