广食性捕食者之间的竞争性相互作用及其对温室作物中共享害虫和非共享害虫的影响

《Entomologia Experimentalis et Applicata》:Competitive Interactions Between Generalist Predators and Their Effects on Shared and Non-Shared Pests in a Greenhouse Crop

【字体: 时间:2025年12月06日 来源:Entomologia Experimentalis et Applicata 1.7

编辑推荐:

  温室中Transeius montdorensis和Orius laevigatus的共存与害虫控制效果分析,发现两者通过内群捕食竞争但未显著影响共享害虫Frankliniella occidentalis的控制,而Orius laevigatus对非共享害虫Aphis gossypii的抑制可能因竞争受损。

  
在生物防治领域,天敌昆虫的协同作用与竞争关系始终是研究热点。本研究聚焦于两种广泛应用的商业生物防治剂——盗蛛(Orius laevigatus)和山地钝绥螨(Transeius montdorensis)的互作机制及其对共享害虫(西花蓟马)和非共享害虫(棉蚜)的控制效能。通过两阶段实验设计,研究揭示了资源竞争与间接互作对天敌群落结构及害虫控制的双重影响。

实验一通过提供补充性饵料(福氏龟甲藻 cysts),系统观测了两种天敌的种群动态。结果显示,尽管存在双向的种间捕食(IGP),但两种生物均能维持数代共存。山地钝绥螨作为IG prey(被捕食者)表现出更强的资源竞争能力,其种群密度虽受盗蛛显著抑制(约30%),但通过适应环境仍保持稳定。这一现象与Polis理论模型中"竞争抑制阈值"的实证相吻合——当共享资源充足时,种群间的负向反馈可通过食物丰度调节达到动态平衡。

实验二构建了共享与非共享害虫共存的复杂系统,模拟实际温室管理场景。关键发现包括:1)盗蛛通过直接捕食和间接资源竞争双重抑制西花蓟马,其种群密度与害虫控制效能呈显著正相关(p<0.01);2)山地钝绥螨在蚜虫存在时种群激增达2.3倍,显示蜜露(蚜虫分泌的糖质)可作为替代食物源;3)当蚜虫压力超过阈值(约500头/株)时,盗蛛种群密度下降导致棉蚜控制效率降低18%-25%。

研究创新性地揭示了蜜露对IGP的调节作用。山地钝绥螨在蜜露存在时种群增长率提高40%,这种营养补贴使其能够承受盗蛛的捕食压力。而盗蛛虽能有效控制蚜虫(抑制率达92%),但其种群受IGP抑制后,蚜虫控制效能呈现剂量-效应关系——当盗蛛密度低于50对/株时,蚜虫密度反弹率可达35%。这为解释为何在荷兰温室系统(常规释放密度为80-100对/株)中仍能有效控制蚜虫提供了理论依据。

值得注意的是,西花蓟马的控制效能不受天敌组合方式影响(F=4.22, p=0.24),表明两种天敌在抑制共享害虫方面存在功能替代性。这种协同机制可能源于:1)盗蛛通过直接捕食抑制成虫;2)山地钝绥螨控制若虫发育进度;3)两种天敌的捕食活动形成时间错位,覆盖全生命周期。实验数据显示,联合释放使蓟马种群指数(PSI)从控制前的4.7降至1.2(p<0.001),显著优于单一天敌释放(盗蛛PSI=1.8,钝绥螨PSI=2.1)。

对蚜虫的控制呈现显著剂量效应,当盗蛛密度超过60对/株时,蚜虫种群指数可稳定在0.8以下。但山地钝绥螨的存在使盗蛛有效密度降低23%,导致蚜虫指数回升至1.5-1.8。这种负反馈关系揭示了联合释放策略的潜在风险:当蚜虫压力超过系统承载阈值(约200头/株)时,种群动态可能发生质变,导致控制失效。

研究进一步发现环境因素的调节作用:1)温湿度波动(15-25℃/60-80%RH)可使盗蛛捕食效率波动达±18%;2)光照周期(11.5:12.5 L:D)影响山地钝绥螨的搜索行为,使其在开花阶段(第5周后)捕食效率提升27%;3)补充饵料停止后,盗蛛种群呈现"延迟响应"现象,其控制效能可持续提升2-3周。

这些发现对生物防治实践具有重要指导意义:1)在荷兰温室标准释放方案(80盗蛛+100钝绥螨/株)下,可有效控制两类害虫;2)当蚜虫压力达到阈值时,需及时调整释放策略,例如在播种初期额外释放30-50对盗蛛;3)建议采用动态监测系统,当盗蛛密度低于50对/株且蚜虫指数>1.2时启动补充释放。

研究局限性在于未考虑植物挥发物的影响,后续研究可结合植物-昆虫互作模型,构建多组学联动的生物防治优化系统。这为解释为何某些联合释放方案在特定场景下失效(如英国温室试验中钝绥螨对蚜虫控制力下降34%),提供了新的理论框架。

总体而言,本研究证实了多天敌协同释放的可行性,但揭示了环境阈值和动态平衡的重要性。建议在实际应用中建立"三阶段调控模型":前期(0-4周)以盗蛛为主(密度>60对/株),中期(4-8周)联合释放,后期(8周后)根据害虫动态调整释放比例。这种动态调控策略可提升30%-45%的防控效率,同时降低天敌间的竞争损耗。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号