烟粉虱天敌集团内捕食作用及其生态学机制研究

Intraguild predation (IGP) where species that compete for a shared (extraguild) prey also engage in predator-prey interactions is common in food webs both in natural systems and in managed systems of pests and natural enemies.IGP may determine the success or failure of biological control in the combined application of various enemies.Optimal combinations of beneficial species for simultaneous use in biocontrol should be based on knowledge on the potential for and intensity of IGP among the various biocontrol agents.The whitefly,Bemisia tabaci is an invasive insect pest of agriculture and horticulture worldwide,and causes damage through feeding and honeydew production,with resultant sooty mold and disease transmission.A combined used of various natural enemies of Bemisia tabaci is expected to take place in the time to come. Encarsia formosa,Serangium japonicum and Orius minutus are well-known natural enemies of B. tabaci,and have been found to play a prominent role worldwide in controlling this serious pest.We research the intraguild predation and ecological mechanism among the three biological control agents of the whitefly.The specific contents for this research are as follows:functional response of each and different combinations of the three natural enemies; interspecific interactions among different the combined biocontrol agents; comparison of foraging behavior of single species or different combined the beneficial species; population dynamics of different combinations of beneficial species under greenhouse and semi natural conditions.The research results can illuminate interspecific interaction among different natural enemy species and the life history evolution,for the reasonable combination of natural enemies of pest control to provide theoretical guidance, and also develop more effective biological control theory and strategy.

针对外来入侵物种烟粉虱多种天敌联合应用时控制效应低下的实际问题，围绕多种天敌共存时产生的"集团内捕食作用（IGP）及其对生物防治效应的影响"这一科学问题，采用昆虫生态学、昆虫行为学、比较生物学等学科的实验技术与方法，重点研究：烟粉虱优势寄生蜂-丽蚜小蜂、捕食性天敌-日本刀角瓢虫和小花蝽，在非竞争和竞争条件下单种和多种天敌组合的功能反应、寄主的处理策略、共存条件下对寄生蜂行为的影响及对已寄生寄主的识别、在选择和非选择条件下的种间互作机制，以及在温室和田间条件下，烟粉虱-不同天敌组合系统的控害效应。研究结果和结论最终揭示烟粉虱集团内捕食作用的强度和方向及功能团的内稳定性/竞争性机制，阐明天敌集团内捕食作用在种群调节中的作用与进化上的意义；进而在明确优势天敌不同组合对烟粉虱种群控制效能的基础上，构建出烟粉虱-天敌组合的生物生态持续控制模式。

多种天敌昆虫联合应用控制害虫时可能会因为天敌种类间发生集团内捕食作用（IGP）而对生物防治效果产生不同影响。本项目主要研究烟粉虱天敌丽蚜小蜂、日本刀角瓢虫和小花蝽在单种和天敌组合条件下的功能反应、行为反应、时间分配、种间互作以及温室条件下天敌不同组合系统的控害效应。重要结果表明：（1）烟粉虱单种天敌和天敌组合时的功能反应都属于Holling ‖型方程。天敌共存时，日本刀角瓢虫的捕食量升高，平均处理猎物时间显著降低，瞬间攻击率差异不显著；丽蚜小蜂的寄生量和取食量显著高于单独寄生蜂，瞬间攻击率和平均处理时间明显降低。小花蝽和丽蚜小蜂共存时，两者间干扰作用明显，导致寄生、捕食等显著下降；小花蝽能够取食丽蚜小蜂寄生的粉虱若虫。（2）天敌昆虫的行为和时间分配。日本刀角瓢虫的捕食行为分为爬行、取食、清洁、静息、整翅和排泄等过程，不同行为过程间存在8种行为转换。天敌组合中，瓢虫的取食时间、处置时间显著下降，爬行时间和搜寻速率明显提高。小花蝽的捕食行为分为爬行、刺探、取食、清洁、静息等，各行为过程存在5种行为转换。天敌组合中，小花蝽的静息时间明显升高。丽蚜小蜂的寄生行为包括搜索、刺探、产卵、梳理、取食、取食水滴和蜜露、休息、飞行和行走等，各行为过程存在11种行为转换。天敌组合中，丽蚜小蜂用于产卵寄生、行走、搜索的时间明显升高，取食时间显著降低。（3）日本刀角瓢虫、小花蝽能够捕食被丽蚜小蜂寄生的烟粉虱早期若虫，即发生明显的IGP，随着被寄生烟粉虱若虫的发育，捕食性天敌取食被寄生若虫的比例降低。（4）温室条件下不同天敌及其组合对烟粉虱均有一定控制作用。寄主植物对天敌的控害作用有显著影响。天敌不同组合系统中日本刀角瓢虫组合丽蚜小蜂，日本刀角瓢虫和丽蚜小蜂以1:2的比例组合，日本刀角瓢虫配合吡丙醚是对烟粉虱控制效果较好的系统。本项目研究结果为阐明多种天敌间的IGP作用对生物防治效应的影响以及为构建烟粉虱-天敌组合的生物生态持续控制模式提供了重要证据。