草地螟寄生蜂及其对寄主种群的控制作用

【摘要】： 草地螟Loxostege sticticalis Linnaeus (鳞翅目:螟蛾科)是一种世界性害虫,对我国华北、东北和西北地区农牧业危害很大,并时常暴发成灾、造成重大经济损失。为了进一步阐明天敌对草地螟的控制作用、揭示草地螟的发生危害规律、改善和提高草地螟的测报和防治技术水平、减少草地螟造成的灾害损失,本文在认真总结了前人已有研究工作的基础上,针对国内外对草地螟寄生蜂资源了解较少,寄生蜂的控害功能不明确等突出问题,应用昆虫生态学原理与方法系统地研究了草地螟卵及各龄幼虫的寄生蜂种类及其对寄主种群的控制作用、调查了我国草地螟主要发生区越冬幼虫寄生蜂种类和寄生率、阐明了寄生蜂优势种类对寄主龄期的选择、明确了一些影响草地螟寄生蜂寄生率的环境因子,初步阐明了主要寄生蜂种类的生物学特性,所得的主要结果为: 通过系统普查及定点调查共收集到我国草地螟寄生蜂有4科16种:赤眼蜂Trichogramma sp.1种(赤眼蜂科),绒茧蜂Apanteles sp. 1种、盘绒茧蜂Cotesia sp. 1种、瘦怒茧蜂Orgilus ischnus、怒茧蜂亚科Orgilinae 1种、绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus(茧蜂科),缝姬蜂亚科Porizontinae 1种、弯尾姬蜂Diadegma sp. 3种、抱缘姬蜂Temelucha sp. 1种、草地螟阿格姬蜂Agrypon flexorius、菱室姬蜂Mesochorus sp. (姬蜂科),草地螟巨胸小蜂Perilampus nola (小蜂科),另有2个未鉴定种。从草地螟的发育阶段来看,卵寄生蜂1种,幼虫寄生蜂15种;从寄生蜂的功能来看,初(primary)寄生蜂14种,重寄生蜂2种。其中,赤眼蜂是我国首次发现的草地螟卵寄生蜂,而绒茧蜂等多种幼虫寄生蜂则是首次发现的草地螟幼虫寄生蜂。最后,描述了这些寄生蜂种类的基本形态特征。 在河北康保县系统地研究了2008年2代及2009年1代田间草地螟卵及各龄幼虫的寄生蜂种类及其寄生率,明确了各龄幼虫的寄生蜂优势种及寄生蜂对草地螟种群的控制作用:赤眼蜂对草地螟的自然寄生率较低,约为1%左右,该赤眼蜂偏好选择发育成熟程度较高、卵块较小的卵为寄主;草地螟1-5龄幼虫均可被多种寄生蜂寄生,1、2、3、4和5龄幼虫中分别发现初寄生蜂6、8、10、8和8种,多样性指数依次为1.18、1.23、1.64、1.61和1.61;寄生蜂对不同龄期幼虫的寄生率呈抛物线型,即3龄前的寄生率随着幼虫龄期的增加而升高,到3龄达到最大值以后便随龄期的增加而下降。但世代间的幼虫寄生率差异很大,2008年2代幼虫的寄生率仅为2%-16.07%,而2009年1代幼虫的寄生率则为52.77%- 90.37%之间;不同种类寄生蜂对幼虫龄期选择性及控害作用有较大的差异。其中绒茧蜂、瘦怒茧蜂、缝姬蜂亚科和弯尾姬蜂1主要寄生低龄幼虫,并使寄主幼虫在3龄前死亡或提前入土做茧。而弯尾姬蜂2、弯尾姬蜂3和抱缘姬蜂主要选择3龄后的幼虫寄主。这些寄主幼虫可继续取食为害、发育成熟并入土做茧,待寄生蜂发育成熟后即死亡,从而对下代草地螟种群数量产生较大的调控作用;不同种类的寄生蜂对存活寄主幼虫的生活力有不同程度的影响,主要表现于寄主幼虫所做虫茧重量和长度明显低于正常草地螟幼虫所作虫茧,且被寄生蜂寄生时期越早,寄主幼虫所做的虫茧就越小。 研究比较了河北、山西、内蒙古、吉林和辽宁2008年二代51个越冬幼虫种群的寄生蜂种类及优势种,阐明了这些地区越冬幼虫的寄生蜂寄生率:不同地区草地螟越冬幼虫寄生蜂种类数量差异较大,其中以内蒙兴安盟等地的寄生蜂种类较丰富(13种)河北康保县的次之(10)种,而山西北部、吉林及辽宁中西部地区的寄生蜂种类较少,依次为3、3和1种;各调查地区的优势种不尽相同,其中怒茧蜂亚科和草地螟阿格姬蜂是普遍存在于各地区并较稳定的优势种;所调查地区寄生蜂对越冬幼虫的寄生率差异很大。其中内蒙古的寄生率由0-29.3%不等,东部地区的寄生率高于西部的;河北北部的寄生率从0至18.2%,山西大同各地的寄生率为0至1.1%,吉林通榆和辽宁彰武的寄生率分别仅有1.6和1.1%。 调查研究了植被类型、寄主幼虫所在位置以及杀虫剂的应用等因子对草地螟越冬幼虫寄生蜂寄生率的影响:对河北和山西三个调查点田埂和田内的越冬幼虫寄生率进行调查的结果表明,寄生蜂偏好选择位于地埂的越冬幼虫为寄主,即寄生蜂对位于田埂的越冬幼虫的寄生率明显要高于位于田内的;对内蒙古兴安盟3个点越冬幼虫寄生率进行调查的结果为,使用过杀虫剂的两个地点的寄生蜂寄生率分别不到没有使用杀虫剂的寄生蜂寄生率的1/2和1/3。表明杀虫剂的应用是降低寄生蜂的寄生率主要人为因子;在河北康保对4种植被类型越冬幼虫的寄生蜂寄生率进行调查的结果表明,康保北关三种作物中以亚麻田的寄生率最高,其次为草场,再次为苜蓿地。但该县其他两个乡的草场寄生蜂的寄生率均比较低,表明植被或耕作类型虽然对寄生蜂寄生率有一定的影响,但不一定是寄生蜂寄生率高低的决定因素。 初步研究阐明了草地螟卵赤眼蜂、数种幼虫寄生蜂的基本生物学特性的同时,阐明了2种重寄生蜂的寄主、寿命及其对初寄生天敌的控制作用:草地螟卵赤眼蜂从卵至羽化的发育历期约为9-14天,雌雄性比随环境温度降低而升高,羽化24h内可交尾,在不避光条件下,成虫寿命约为1天,完全避光条件下,雄蜂寿命可长达4天;草地螟各种幼虫处女寄生蜂在取食蜂蜜水的条件下寿命均在2-5天之间,雌蜂寿命长于雄蜂寿命;草地螟巨胸小蜂和菱室姬蜂主要选择3龄及3龄以上草地螟幼虫进行重寄生。草地螟巨胸小蜂地理分布广,寄主寄生蜂种类多,并可重复寄生草地螟幼虫体内的寄生蝇,覆盖草地螟幼虫各龄期,寿命明显长于其它各种初寄生蜂,且具有假死性,2009年对河北康保3-5龄期草地螟幼虫寄生蜂的重寄生率高达32.13%、63.18和51.29%,是地理分布、寄主龄期和寄生率上的重寄生蜂优势种。因而是影响草地螟初寄生蜂及寄生蝇种群动态的重要因子。 本文的创新之处主要体现在: 研究发现了我国草地螟主要发生区的寄生蜂资源16种,描述了各种寄生蜂的形态特征,其中赤眼蜂为国内首次发现的草地螟卵寄生蜂,多种幼虫寄生蜂为世界首次发现寄生草地螟幼虫; 在国内外首次揭示了草地螟1-5龄幼虫的寄生蜂种类及优势种,明确了寄生蜂对寄主龄期的选择及其对各龄幼虫的调控作用,为正确评估寄生蜂对草地螟种群的控制作用提供了重要的依据; 系统研究揭示了51个大发生越冬幼虫种群的寄生率,明确了不同发生危害区草地螟寄生蜂的寄生率,确定了怒茧蜂亚科和草地螟阿格姬蜂是我国草地螟主要发生危害区普遍存在的种类; 研究明确了植被类型、农田寄主幼虫所在位置和化学防治对寄生蜂寄生率的影响。寄生蜂对田埂幼虫的寄生率比田内的高,而化学防治对生蜂寄生率的负面影响最显著。