本發(fā)明公開了一種捕食螨對(duì)韭蛆捕食作用的研究方法，涉及植物保護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

韭蛆，昆蟲名，屬雙翅目，眼蕈蚊科。主要危害韭菜、大蔥、洋蔥、小蔥、大蒜等百合科蔬菜，偶爾也危害萵苣、青菜、芹菜等，分布于北京、天津、山東、山西、遼寧、江西、寧夏、內(nèi)蒙古、浙江、臺(tái)灣等地，是蔥蒜類蔬菜的主要害蟲之一。蟲態(tài)有成蟲、卵、幼蟲、蛹，以幼蟲聚集在韭菜地下部的鱗莖和柔嫩的莖部為害。初孵幼蟲先為害韭菜葉鞘基部和鱗莖的上端。春、秋兩季主要為害韭菜的幼莖引起腐爛，使韭葉枯黃而死。夏季幼蟲向下活動(dòng)蛀入鱗莖，重者鱗莖腐爛，整墩韭菜死亡?，F(xiàn)有的韭蛆防治方法主要是以化學(xué)農(nóng)藥灌根為主，為了取得良好的防治效果，農(nóng)民大量使用農(nóng)藥，不僅容易產(chǎn)生食品安全問題，還容易造成環(huán)境污染。而本發(fā)明提供一種捕食螨對(duì)韭蛆捕食作用的研究方法，以生物捕食螨為媒介，對(duì)韭蛆進(jìn)行捕食實(shí)驗(yàn)，確定捕食螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的喜好及捕食特點(diǎn)，為韭蛆進(jìn)行生物綠色防控提供寶貴參考資料及前提，并且防控效果預(yù)期理想，實(shí)施節(jié)省人力，只需適當(dāng)釋放捕食螨成螨即可。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種捕食螨對(duì)韭蛆捕食作用的研究方法，研究利用捕食螨生物防治為主，并可加入農(nóng)業(yè)防治、物理防治、化學(xué)防治為輔的韭蛆綠色防控技術(shù)，達(dá)到綠色防治韭蛆的目的。

本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：

一種捕食螨對(duì)韭蛆捕食作用的研究方法：

準(zhǔn)備捕食實(shí)驗(yàn)小室，將捕食螨成螨及韭蛆接入捕食實(shí)驗(yàn)小室，為捕食實(shí)驗(yàn)小室提供水源，進(jìn)行以下研究：

獲取捕食螨成螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)喜好性數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得捕食螨成螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的喜好性指數(shù)；

獲取捕食螨成螨對(duì)韭蛆的功能反應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立捕食螨成螨對(duì)韭蛆的功能反應(yīng)模型；

獲取捕食螨成螨對(duì)韭蛆的捕食速率數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立捕食螨成螨對(duì)韭蛆的捕食量模型，獲得捕食速率；

記錄捕食螨成螨對(duì)韭蛆幼蟲捕食行為，進(jìn)行相應(yīng)分析記錄。

所述的方法中捕食螨成螨對(duì)韭蛆喜好性數(shù)據(jù)的獲得：將韭蛆按照不同蟲態(tài)分類分批接入各個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室，每個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室接入一頭饑餓時(shí)間相同的捕食螨成螨，上述各個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)，定時(shí)觀察韭蛆不同蟲態(tài)的數(shù)量，獲得韭蛆不同蟲態(tài)數(shù)量數(shù)據(jù)。

所述的方法中將韭蛆按照不同蟲態(tài)分為六類：卵和一齡幼蟲、卵和二齡幼蟲、卵和蛹、一齡幼蟲和二齡幼蟲、一齡幼蟲和蛹、二齡幼蟲和蛹。

所述的方法中捕食螨成螨對(duì)韭蛆的功能反應(yīng)數(shù)據(jù)的獲得：將韭蛆卵、一齡幼蟲及二齡幼蟲，分別設(shè)置數(shù)量梯度，接入各個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室，每個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室接入一頭饑餓時(shí)間相同的捕食螨成螨，同時(shí)每個(gè)梯度都設(shè)置對(duì)照捕食實(shí)驗(yàn)小室，其中只放對(duì)應(yīng)蟲態(tài)且數(shù)量相同的韭蛆，將上述各個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)，定時(shí)觀察韭蛆數(shù)量，獲得韭蛆數(shù)量數(shù)據(jù)。

所述的方法中將韭蛆數(shù)量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合建立功能反應(yīng)模型，按照功能反應(yīng)模型獲得捕食螨成螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的理論每日最大捕食量，并利用功能反應(yīng)模型的參數(shù)確定捕食螨成螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的尋找效應(yīng)。

所述的方法中捕食螨成螨對(duì)韭蛆的捕食速率數(shù)據(jù)的獲得：將韭蛆卵、一齡幼蟲、二齡幼蟲按照多于所述的理論每日最大捕食量分別接入不同捕食實(shí)驗(yàn)小室內(nèi)，每個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室接入一頭饑餓時(shí)間相同的捕食螨成螨，同時(shí)設(shè)置對(duì)照捕食實(shí)驗(yàn)小室，其中只放對(duì)應(yīng)蟲態(tài)且數(shù)量相同的韭蛆，上述各個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)，設(shè)定時(shí)間梯度觀察韭蛆數(shù)量，獲得韭蛆數(shù)量數(shù)據(jù)。

所述的方法根據(jù)捕食時(shí)間、捕食時(shí)間內(nèi)累計(jì)捕食量、接入的最初韭蛆數(shù)量建立捕食量模型。

所述的方法將捕食實(shí)驗(yàn)小室放置在可錄像顯微鏡下，在捕食實(shí)驗(yàn)小室中接入一頭饑餓的捕食螨成螨及韭蛆幼蟲，錄制捕食行為，進(jìn)行相應(yīng)分析記錄。

所述捕食實(shí)驗(yàn)小室，從下往上依次放置玻璃片、濾紙、開設(shè)通孔的塑料板、玻璃片，將各層兩端整體夾持固定，其中濾紙及底層玻璃片完全覆蓋塑料板的通孔底部，并有濾紙邊緣露出吸收水分保持小室濕度。

將捕食螨成螨或韭蛆接入捕食實(shí)驗(yàn)小室的過程為：松開捕食實(shí)驗(yàn)小室一端的夾持，手指壓住捕食實(shí)驗(yàn)小室頂層玻璃片，慢慢水平推開，打開小室部分空間，用濕潤(rùn)的毛筆蘸取捕食螨成螨或者韭蛆，快速挑入小室，迅速將頂層玻璃片推回，關(guān)閉小室，再夾持固定住松開的捕食實(shí)驗(yàn)小室一端。

本發(fā)明的有益之處：

本發(fā)明提供一種捕食螨對(duì)韭蛆捕食作用的研究方法，將捕食螨及韭蛆接入捕食實(shí)驗(yàn)小室中，進(jìn)行捕食作用的研究，并著重進(jìn)行了捕食螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)喜好性、捕食螨對(duì)韭蛆的功能反應(yīng)、捕食螨對(duì)韭蛆的捕食量及捕食螨對(duì)韭蛆幼蟲捕食行為的研究，通過開創(chuàng)性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲得捕食螨對(duì)韭蛆的捕食數(shù)據(jù)，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立捕食相關(guān)模型，聯(lián)系實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證相關(guān)模型的準(zhǔn)確性，為以生物捕食螨為媒介，對(duì)韭蛆進(jìn)行生物綠色防控提供寶貴參考資料及前提。一旦實(shí)施，不僅避免產(chǎn)生食品安全問題及造成環(huán)境污染而且節(jié)省人力物力，只需適當(dāng)釋放捕食螨成螨即可。

附圖說明

圖1本發(fā)明中捕食實(shí)驗(yàn)小室結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的捕食量線圖；

圖3劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的尋找效應(yīng)線圖；

圖4本發(fā)明方法的流程示意圖。

附圖說明：1頂層玻璃片，2塑料板，3通孔，4濾紙，5底層玻璃片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種捕食螨對(duì)韭蛆捕食作用的研究方法：

準(zhǔn)備捕食實(shí)驗(yàn)小室，將捕食螨成螨及韭蛆接入捕食實(shí)驗(yàn)小室，為捕食實(shí)驗(yàn)小室提供水源，進(jìn)行以下研究：

獲取捕食螨成螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)喜好性數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得捕食螨成螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的喜好性指數(shù)；

獲取捕食螨成螨對(duì)韭蛆的功能反應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立捕食螨成螨對(duì)韭蛆的功能反應(yīng)模型；

獲取捕食螨成螨對(duì)韭蛆的捕食速率數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立捕食螨成螨對(duì)韭蛆的捕食量模型，獲得捕食速率；

記錄捕食螨成螨對(duì)韭蛆幼蟲捕食行為，進(jìn)行相應(yīng)分析記錄。

結(jié)合附圖及具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

研究材料：

捕食螨選用劍毛帕厲螨：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)業(yè)部作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，整個(gè)研究過程都采用成螨；

韭蛆：實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的不同蟲態(tài)韭蛆。選有代表性德州市農(nóng)科院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)韭菜拱棚和露天栽培地塊，于每年韭蛆發(fā)生較嚴(yán)重的春、秋兩季，韭蛆發(fā)生嚴(yán)重的地塊，挖取韭菜植株，連根帶土帶回實(shí)驗(yàn)室。進(jìn)行培養(yǎng)，獲得韭蛆不同蟲態(tài)。

韭蛆各個(gè)蟲態(tài)：

成蟲，身體細(xì)長(zhǎng)，黑褐色，雌蟲略大于雄蟲，雄蟲比雌蟲活潑。

卵，橢圓形，開始是透亮白色，慢慢變成乳白色，即將孵化時(shí)有一端有黑頭出現(xiàn)。

幼蟲，身體細(xì)長(zhǎng)，近成熟幼蟲體長(zhǎng)達(dá)5～7mm，兩頭尖，身體可見消化道。

蛹，裸蛹長(zhǎng)2～3mm，開始乳白色，后變?yōu)辄S褐色，羽化前為灰黑色。

韭蛆幼蟲期最長(zhǎng)，而且幼蟲是危害植株的元兇。

準(zhǔn)備捕食實(shí)驗(yàn)小室：準(zhǔn)備30mm×20mm×3mm塑料板2，中間打一直徑為10mm的圓形通孔3，25mm×20mm×1.5mm玻璃片若干，將濾紙4剪成30mm×40mm大?。恢谱鞑妒硨?shí)驗(yàn)小室，從下往上依次放置底層玻璃片5、濾紙4、帶圓形通孔3的塑料板2、頂層玻璃片1，將各層兩端整體用大小合適的燕尾夾夾持固定，其中濾紙4及底層玻璃片5完全覆蓋塑料板2的圓形通孔3底部，濾紙4前邊緣可與塑料板2齊平，后邊緣露出吸收水源水保持捕食實(shí)驗(yàn)小室濕度。

參考圖1，以觀察方向?yàn)闇?zhǔn)。

塑料板、玻璃片、濾紙可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整形狀，塑料板的通孔也可根據(jù)需要開設(shè)成其他形狀及大小，比如通孔開設(shè)為圓臺(tái)的形狀，或者頂面截面與底面截面不同形狀，如頂面截面三角形，底面截面為圓形或橢圓形等。

將捕食螨成螨或韭蛆接入捕食實(shí)驗(yàn)小室時(shí)，松開捕食實(shí)驗(yàn)小室一端的燕尾夾，手指壓住捕食實(shí)驗(yàn)小室的頂層玻璃片1，慢慢水平推開，打開小室部分空間，用濕潤(rùn)的毛筆蘸取捕食螨成螨或者韭蛆，快速挑入小室，迅速將頂層玻璃片1推回，關(guān)閉小室，再用燕尾夾夾持固定住松開的捕食實(shí)驗(yàn)小室一端。

捕食螨成螨對(duì)韭蛆喜好性數(shù)據(jù)的獲得：將韭蛆的卵和一齡幼蟲各10頭，接入捕食實(shí)驗(yàn)小室，接入一頭饑餓24小時(shí)的劍毛帕厲螨成螨，把吸水后的海綿放入保鮮盒中，將接入韭蛆和螨的捕食實(shí)驗(yàn)小室置于海綿上，即為捕食實(shí)驗(yàn)小室提供水源，將保鮮盒放入25℃培養(yǎng)箱里，24小時(shí)后觀察韭蛆不同蟲態(tài)數(shù)量，重復(fù)上述操作10次。用相同的方法及取樣數(shù)量測(cè)試劍毛帕厲螨對(duì)卵和二齡幼蟲、卵和蛹、一齡幼蟲和二齡幼蟲、一齡幼蟲和蛹、二齡幼蟲和蛹的選擇性。

數(shù)據(jù)處理：

根據(jù)多種獵物共存時(shí)捕食者對(duì)不同獵物的喜好性指數(shù)ci值來判定天敵對(duì)獵物的喜好性，公式為式中qi為捕食者對(duì)第i種獵物的捕食比例，fi為第i種獵物的比例，ci為捕食者對(duì)第i種獵物的喜好性。ci＝0表示捕食者對(duì)第i種獵物沒有喜好性；0＜ci＜1表示捕食者對(duì)第i種獵物有正喜好性；－1＜ci＜0表示捕食者對(duì)第i種獵物有負(fù)喜好性。

對(duì)以上數(shù)據(jù)處理結(jié)果見表1劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆各蟲態(tài)的喜好性指數(shù)：

表1

比較劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆卵、一齡幼蟲、二齡幼蟲和蛹的喜好性指數(shù)(表1)，結(jié)果表明劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆一齡幼蟲喜好性最大，在各個(gè)蟲態(tài)組合中，當(dāng)有一齡幼蟲存在時(shí)，對(duì)一齡幼蟲捕食均較多，對(duì)其他蟲態(tài)都表現(xiàn)出負(fù)喜好性；當(dāng)卵和二齡幼蟲或者蛹組合時(shí)，對(duì)卵都表現(xiàn)出正喜好性，對(duì)二齡幼蟲捕食少，對(duì)蛹不捕食；當(dāng)二齡幼蟲和蛹存在時(shí)，對(duì)二齡幼蟲表現(xiàn)正喜好性，對(duì)蛹不捕食。因此，整個(gè)實(shí)驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)劍毛帕厲螨捕食韭蛆蛹的現(xiàn)象，而對(duì)其他三種蟲態(tài)都有取食，捕食喜好性為：一齡幼蟲>卵>二齡幼蟲>蛹。

捕食螨成螨對(duì)韭蛆的功能反應(yīng)數(shù)據(jù)的獲得：在捕食實(shí)驗(yàn)小室中接入韭蛆卵、一齡幼蟲和二齡幼蟲，設(shè)置梯度為1、3、5、10、15、20頭/捕食實(shí)驗(yàn)小室，每個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室放入1頭饑餓24h的劍毛帕厲螨成螨，同時(shí)每個(gè)梯度都設(shè)置只放對(duì)應(yīng)蟲態(tài)的韭蛆對(duì)照，捕食實(shí)驗(yàn)小室置于吸水后的海綿上，放入保鮮盒中，再放在25℃的培養(yǎng)箱中，24h后觀察捕食的韭蛆數(shù)量，重復(fù)上述操作10次。

數(shù)據(jù)處理：

數(shù)據(jù)采用hollingⅱ型圓盤方程進(jìn)行擬合：na＝attn/(1+athn)，式中na為被捕食獵物的數(shù)量；a為攻擊系數(shù)；tt為捕食螨可利用于發(fā)現(xiàn)獵物的時(shí)間，即實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，本實(shí)驗(yàn)中tt＝1d，即24小時(shí)；n為獵物的初始數(shù)量；th為處置1頭獵物所需的時(shí)間；當(dāng)n→∞時(shí)，1/th為理論每日最大捕食量。攻擊系數(shù)a通過na＝attn/(1+athn)計(jì)算獲得，建立功能反應(yīng)模型。其中捕食螨對(duì)韭蛆卵的功能反應(yīng)模型為na＝1.0841n/(1+0.0675n)；捕食螨對(duì)韭蛆的一齡幼蟲功能反應(yīng)模型為na＝1.0735n/(1+0.0572n)；捕食螨對(duì)韭蛆的二齡幼蟲功能反應(yīng)模型為na＝1.3173n/(1+0.4848n)；參考圖2及表2劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆各蟲態(tài)的功能反應(yīng)模型及參數(shù)。

其中圖2為劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)在不同韭蛆密度下的日捕食量，表2為劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆卵、一齡幼蟲、二齡幼蟲的捕食作用擬合結(jié)果，可以看出，劍毛帕厲螨的捕食量隨韭蛆密度的增大而增大，當(dāng)獵物密度達(dá)到10～15頭時(shí)，捕食量增大速率開始變緩。對(duì)表2中各方程進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，得出χ2為0.7538～1.8906，χ2<χ2(0.05,4)＝9.488，表明理論值與觀測(cè)值差異不顯著，擬合的hollingⅱ型圓盤方程可以較好地描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆卵的理論每日最大捕食量(1/th)是16.05粒，對(duì)韭蛆一齡幼蟲的理論每日最大捕食量為18.76頭，對(duì)韭蛆二齡幼蟲的理論每日最大捕食量為2.72頭。

表2

利用功能反應(yīng)模型的參數(shù)a、th計(jì)算劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭蛆的尋找效應(yīng)s，s＝a/(1+athn)，s為尋找效應(yīng)，式中其他參數(shù)與擬合方程中相同。參考圖3，劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的尋找效應(yīng)都隨獵物密度的增加而降低。

捕食螨成螨對(duì)韭蛆的捕食速率數(shù)據(jù)的獲得：在捕食實(shí)驗(yàn)小室中根據(jù)上述方法得出的理論每日最大捕食量，捕食實(shí)驗(yàn)小室內(nèi)分別放入多于理論每日最大捕食量的韭蛆卵20粒、一齡幼蟲20頭、二齡幼蟲20頭，每個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室放入1頭饑餓24h的劍毛帕厲螨，同時(shí)以只放對(duì)應(yīng)韭蛆蟲態(tài)的捕食實(shí)驗(yàn)小室為對(duì)照，每個(gè)捕食實(shí)驗(yàn)小室置于吸水后的海綿上，放入保鮮盒中，再放在25℃的培養(yǎng)箱中，分別在1h、3h、6h、12h、18h、24h后觀察捕食量，重復(fù)上述操作10次。

根據(jù)捕食時(shí)間t即為第i小時(shí)、捕食時(shí)間內(nèi)累計(jì)捕食量na即為第i小時(shí)的累計(jì)捕食量、接入的最初韭蛆數(shù)量k＝20，建立捕食量模型。參考表3劍毛帕厲螨24h內(nèi)對(duì)韭蛆不同蟲態(tài)的捕食量。

表3

劍毛帕厲螨對(duì)韭蛆各蟲態(tài)24h內(nèi)的捕食結(jié)果見表3，通過表內(nèi)數(shù)據(jù)計(jì)算得出劍毛帕厲螨成螨對(duì)韭蛆卵捕食量的模型為na＝20/(1+e^{-0.09102t+2.3626})，對(duì)韭蛆一齡幼蟲捕食量的模型為na＝20/(1+e^{-0.0839t+2.1803})，對(duì)韭蛆二齡幼蟲捕食量的模型為na＝20/(1+e^{-0.1171t+4.0825})。

表4展示了劍毛帕厲螨24h內(nèi)對(duì)韭蛆各蟲態(tài)的捕食速率。

其中在0～3h內(nèi)捕食螨對(duì)于韭蛆卵和一齡幼蟲捕食量都最大，捕食速率也最高，而對(duì)韭蛆二齡幼蟲的捕食量和速率都是在3～6h這個(gè)時(shí)間段最高。

表4

捕食螨成螨對(duì)韭蛆幼蟲捕食行為：捕食實(shí)驗(yàn)小室放置在可錄像顯微鏡下，在捕食實(shí)驗(yàn)小室中接入一頭饑餓24小時(shí)的捕食螨成螨及10頭韭蛆幼蟲，連續(xù)錄制捕食行為24小時(shí)，觀察劍毛帕厲螨對(duì)幼蟲的捕食習(xí)性，重復(fù)上述操作5次。

劍毛帕厲螨被放入小室后，首先是對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行試探，通常是繞著小室內(nèi)壁爬行或者小室底部濾紙和上方玻璃片來回快速爬行。待熟悉環(huán)境后，放慢爬行速度，在小室內(nèi)搜尋食物。當(dāng)觸碰到韭蛆幼蟲時(shí)，用前部螯肢鉗住韭蛆，一伸一縮協(xié)助口器吸食韭蛆幼蟲的體液，韭蛆身體會(huì)慢慢縮小，直到只剩下黑色頭部和身體外皮。

上述利用本發(fā)明方法的過程中，為獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行的重復(fù)操作、各種時(shí)間段及時(shí)間節(jié)點(diǎn)的設(shè)定均可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，上述過程僅為解釋說明本發(fā)明的技術(shù)方案而進(jìn)行的具體設(shè)定，并不能限制本發(fā)明方法的技術(shù)方案及應(yīng)用。

此外，除本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案，本發(fā)明中所利用的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。