食蚜捕食性昆虫的集团内捕食及其对棉蚜种群数量的控制作用

摘要

新疆是我国最大的棉花种植地，但棉蚜Aphis gossypii Glover为害对棉花生长构成重大威胁。棉蚜由于世代历期短、世代重叠明显，产生抗药性快，常使杀虫剂防治难以奏效。自然界存在大量的蚜虫天敌，包括种类繁多、食谱广泛的捕食性昆虫（如瓢虫和草蛉等），大量研究和生产实践证明，保护和利用天敌是持续控制棉田蚜害的重要途径。
　　蚜虫捕食性天敌之间广泛存在捕食现象，即“集团内捕食”。多数理论和实证研究认为，集团内捕食作用会干扰天敌对植食者种群数量的控制作用，从而削弱生物防治的控害效果;而最近的一些研究却不支持上述观点，认为集团内捕食作用不会干扰天敌对植食者种群的控制作用。显然，有关捕食性天敌昆虫的种间互作机理仍需更多的研究，从而为昆虫群落生态学理论和预测天敌对害虫的控制作用提供可靠的依据。
　　为全面认识蚜虫捕食性天敌之间的集团内捕食现象，本学位论文针对新疆干旱区农业生态系统中农田环境和棉蚜发生特征，对4种优势捕食性天敌昆虫—大草蛉Chrysopa pallens、普通草蛉Ch.carnea、七星瓢虫Coccinella septempunctata和多异瓢虫Hippodamia variegata之间的集团内捕食效应进行了实验研究，并对其在棉田中的种群数量动态进行了跟踪调查。获得以下主要结果和结论。
　　1.瓢虫种间集团内捕食效应
　　为明确七星瓢虫与多异瓢虫间的集团内捕食效应与个体发育阶段的关系，观察了七星瓢虫与多异瓢虫不同虫态之间17个处理组合的集团内捕食效应。在温室盆栽棉花（无蚜虫）上接种等量的试虫，观察24h后的存活数量。结果表明，在七星瓢虫与多异瓢虫之间不同虫态及虫龄组配处理中，高一虫态的存活数量显著大于低一虫态;在高龄幼虫的存活数量显著大于低龄幼虫;成虫对卵、1龄和4龄幼虫的捕食程度随虫龄增大而呈抛物线增长，存在二次函数关系。当两种瓢虫的虫态（龄）相同时，多异瓢虫成虫的存活数量显著小于七星瓢虫;多异瓢虫幼虫（1龄和4龄）的存活数量与七星瓢虫没有显著差异。本研究结果说明，在没有集团外猎物（蚜虫）存在的情况下，当广谱捕食性七星瓢虫与多异瓢虫之间的集团内捕食效应在参与者的虫态及虫龄不同时，集团内捕食效应与双方发育阶段有关;当参与者虫态或虫龄相同时，取决于物种生物学特性。
　　2.瓢虫与草蛉间的集团内捕食效应
　　为明确大草蛉与七星瓢虫、多异瓢虫间的集团内捕食效应与个体发育阶段的关系，观察了大草蛉与多异瓢虫、与七星瓢虫间不同虫态34个处理组合的集团内捕食效应。在温室盆栽棉花（无蚜虫）上接种等量的试虫，观察24 h后的存活数量。结果表明，在大草蛉与七星瓢虫、与多异瓢虫之间，当配对双方的虫态不同时，高一虫态的存活数量显著大于低一虫态;当配对双方的幼虫龄期不同时，高龄幼虫的存活数量显著大于低龄幼虫;成虫对卵、1龄和4龄幼虫的捕食程度随虫龄增大而呈抛物线增大，存在显著的二次函数关系。当大草蛉与多异瓢虫的虫态（龄）相同时，多异瓢虫成虫的存活数量显著大于大草蛉成虫，多异瓢虫幼虫（1龄和4龄）的存活数量显著小于大草蛉。当大草蛉与七星瓢虫的虫龄相当情况下，若是高龄，则七星瓢虫存活较多;若是低龄，则大草蛉存活较多。在低龄幼虫与成虫之间，七星瓢虫存活较多;而在高龄幼虫与成虫之间，幼虫存活较多。本研究结果说明，在没有集团外猎物（蚜虫）存在的情况下，当大草蛉与多异瓢虫、与七星瓢虫之间的虫态或虫龄不同时，集团内捕食效应与发育阶段有关;当参与者虫态或虫龄相当时，与物种生物学特征有关。3.捕食七星瓢虫卵对大草龄发育表现的影响
　　捕食性昆虫卵通常成为集团内的猎物，但有些捕食性昆虫卵含有生物碱毒素作为防卫物质，而且这一防卫方式往往并非物种属性，通常是种群属性。为探究新疆干旱区环境中七星瓢虫卵是否具有防卫作用，本研究以大草蛉为捕食者，分别从初龄（“长期饲喂”）或4龄幼虫（“短期饲喂”）开始饲喂七星瓢虫卵（“瓢虫卵”）或棉蚜+七星瓢虫卵（“瓢虫卵+棉蚜”），以取食棉蚜（“棉蚜”）为对照，观察比较成功存活至成虫羽化的比例。研究结果表明，食物类型与饲喂期存在显著互作，影响大草蛉幼虫存活至成虫的概率;无论从初孵幼虫还是4龄幼虫开始饲喂，成虫存活率在不同食物处理间均表现出:在“棉蚜”与“瓢虫卵+棉蚜”处理之间没有差异，但“瓢虫卵”处理下存活率显著减小;但减小幅度在“长期饲喂”处理下大于“短期饲喂”处理下。研究结果说明，新疆干旱区环境中七星瓢虫卵具有防卫作用。
　　4.瓢虫与草蛉对棉蚜种群数量的协同控制作用
　　为明确集团内捕食是否影响其对蚜虫的控制作用，于温室中盆栽棉花、接种棉蚜，观察7个种间组合处理下棉蚜数量的变化趋势。结果表明，两种捕食性昆虫幼虫各自单独存在都使蚜虫密度逐渐降低，而共同存在时的作用则不一定:大草蛉幼成所在的组合处理都使蚜虫密度增大，而大草蛉成虫所在的组合处理使蚜虫密度减小。研究结果说明，大草蛉与七星瓢虫之间的集团内捕食未必一定降低控蚜作用，取决于两种天敌共存时的具体虫态。
　　5.棉田中优势捕食性天敌应对棉蚜密度的数量反应
　　为摸清北疆棉田中捕食性昆虫与棉蚜的种群动态规律，本研究对五家渠地区棉田中棉蚜及其4种主要捕食性天敌昆虫（2种瓢虫和2种草蛉）的种群数量进行了持续2年的跟踪调查。研究结果表明，不同种捕食性天敌昆虫对棉蚜种群数量变化具有不同的响应，具体表现为:1）七星瓢虫数量随蚜虫数量增大而显著增大，多异瓢虫和普通草蛉随蚜虫数量增大而逐渐增大，而大草蛉种群数量与棉蚜数量无关;2）连续2年的大田调查均发现，这4种捕食性昆虫种群数量在7月底有一高峰，而且七星瓢虫和大草蛉数量大于多异瓢虫和普通草蛉。本研究结果说明，七星瓢虫和大草龄是北疆五家渠地区棉田棉蚜的优势天敌。

目录

声明

摘要

第1章 文献综述

1．1 集团内捕食作用

1．1．1 集团内捕食作用概述

1．1．2 集团内捕食作用的普遍存在性

1．1．3 影响集团内捕食作用的因素

1．1．4 集团内捕食作用对生物防治的影响

1．1．5 食蚜天敌中的集团内捕食

1．2 棉田节肢动物群落的组成和结构

1．2．1 群落物种的多样性

1．2．2 天敌群落的物种多样性

1．2．3 种间相互作用

1．3 棉蚜的研究概况

1．3．1 棉蚜种群动态研究

1．3．2 棉蚜的防治

1．4 本课题研究目的、内容及技术路线

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

1．4．3 技术路线

第2章 瓢虫种间集团内捕食效应

2．1 材料与方法

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验方法

2．1．3 数据分析

2．2 结果与分析

2．3 讨论

第3章 瓢虫与草蛉间的集团内捕食效应

3．1 材料与方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验方法

3．1．3 数据分析

3．2 结果与分析

3．2．1 多异瓢虫与大草蛉之间的集团内捕食效应

3．2．2 七星瓢虫与大草蛉间的集团内捕食

3．3 讨论

第4章 捕食七星瓢虫卵对大草龄发育表现的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验方法

4．1．3 数据分析

4．2 结果与分析

4．3 讨论

第5章 草蛉与瓢虫对棉蚜种群数量的协同控制作用

5．1 材料与方法

5．1．1 实验材料

5．1．2 实验方法

5．1．3 数据分析

5．2 结果与分析

5．3 讨论

第6章 棉田捕食性天敌昆虫应对棉蚜种群的数量反应及其季节消长

6．1 材料与方法

6．1．1 采样地概述

6．1．2 调查方法

6．1．3 数据分析

6．2 结果与分析

6．2．1 捕食性昆虫应对棉蚜种群数量的反应

6．2．2 捕食性昆虫种群数量的季节消长趋势

6．3 讨论

全文主要结论、创新点与不足

全文主要结论

本文创新点

不足之处

参考文献

致谢

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