捕食性臭虫Arma custos对茶丛蛾(Euproctis pseudoconspersa)的防治效果

《Biological Conservation》:Performance of the predatory stink bug Arma custos against the tea tussock moth, Euproctis pseudoconspersa

【字体: 时间:2025年11月20日 来源:Biological Conservation 4.4

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  茶小蠹蛾生物防治研究显示,草蛉4龄若虫在1:2 predator-prey比例下7天控制率达78.96%,优于常规生物农药,且能减少化学残留,促进茶园IPM系统可持续发展。

  茶毛虫是一种对茶园生态系统造成严重威胁的害虫,其幼虫会大量啃食茶叶叶片,导致茶叶产量大幅下降,甚至可能造成作物完全损失。此外,茶毛虫的幼虫体表覆盖着刺激性毛发,接触后会引起强烈的皮肤瘙痒,给采茶人员带来健康风险。长期以来,化学农药的使用虽然在一定程度上控制了茶毛虫的种群数量,但同时也引发了生态系统的破坏和农药残留问题,这些残留物不仅影响茶叶品质,还可能对食品安全构成威胁。因此,开发更加环保、可持续的绿色防控技术成为推动茶产业健康发展的关键。

为了寻找替代传统化学防治方法的生态友好型生物防治手段,研究者们开始关注天敌昆虫的利用。其中,广食性捕食性臭虫 *Arma custos* 被认为是控制多种鳞翅目害虫的有效天敌。然而,其对茶毛虫的控制效果尚未得到充分研究。本研究旨在评估 *A. custos* 对茶毛虫幼虫的生物防治潜力,通过功能反应实验、同种内干扰实验以及田间试验,系统分析了该天敌昆虫在不同发育阶段对茶毛虫的捕食行为和控制效果,为茶树害虫的综合防治(IPM)提供科学依据。

在实验室条件下,研究发现 *A. custos* 的4龄和5龄若虫均能够捕食茶毛虫的3龄幼虫。实验结果显示,两个若虫阶段的每日捕食量相近,但在较高的幼虫密度下,捕食率趋于稳定,而捕食比例则有所下降。这表明,当捕食者面对大量猎物时,其捕食效率会受到一定限制。此外,4龄若虫表现出更高的攻击频率和理论上的最大日捕食量,这使得其在控制茶毛虫方面具有更显著的优势。研究还发现,随着猎物密度的增加,捕食效率下降,但4龄若虫的搜索效率始终高于5龄若虫。这些发现为确定最佳释放时间和密度提供了重要参考。

在同种内干扰实验中,研究发现捕食者密度的增加会显著降低个体捕食效率。这主要是由于捕食者之间的竞争加剧,导致资源分配不均和行为干扰。例如,当捕食者数量达到一定规模时,个体捕食效率的下降幅度更大,这在一定程度上限制了其大规模应用的可能性。然而,尽管存在这种干扰效应,捕食者的总体捕食压力仍然显著,特别是在田间试验中,捕食者群体的协同作用能够有效抑制茶毛虫种群。

田间试验进一步验证了 *A. custos* 在实际应用中的控制效果。在贵州瓮安县的三个试验点,研究者将4龄若虫按1:2的捕食者与猎物比例释放,结果表明,释放后的第七天,茶毛虫种群数量显著减少,控制效果达到了78.96%,这一数值与传统生物农药的控制效果相当。这一结果表明,*A. custos* 可以作为茶毛虫的生物防治工具,为茶园提供一种安全、环保的替代方案。此外,试验还发现,随着释放时间的延长,控制效果逐渐提升,这可能与捕食者的适应性、猎物的分布变化以及环境因素的综合作用有关。

值得注意的是,尽管实验室条件下 *A. custos* 能够实现较高的捕食效率,但在田间环境中,由于茶树叶片上的丝网结构和猎物的移动行为,捕食效率有所下降。例如,在释放后的24小时内,田间控制效果仅为39.6%,而随着时间推移,捕食效果逐步提升。这表明,*A. custos* 的生物防治作用需要一定的时间才能显现,因此在实际应用中,合理的释放时间和密度是实现最佳控制效果的关键。此外,不同地点的控制效果存在差异,这可能与茶园的环境条件、害虫种群密度以及天敌的适应性有关,提示在制定具体防治策略时,需要结合当地实际情况进行调整。

从生态学角度来看,*A. custos* 的捕食行为符合Holling Type II功能反应模型,即捕食率随着猎物密度的增加而上升,但最终趋于饱和。这一模式说明了捕食者与猎物之间的动态关系,也为生物防治的理论模型提供了支持。研究还发现,捕食者的搜索效率和捕食能力在不同发育阶段存在差异,4龄若虫在捕食能力和搜索效率方面均优于5龄若虫。因此,在田间释放时,优先选择4龄若虫可以更有效地控制茶毛虫种群。

此外,研究还探讨了捕食者种群密度对捕食效果的影响。实验结果表明,随着捕食者密度的增加,捕食效率呈现出先上升后下降的趋势。在低密度情况下,捕食者之间的竞争较弱,个体捕食效率较高;而在高密度情况下,竞争加剧,导致个体捕食效率下降。这种密度依赖性对制定释放策略具有重要意义,因为过高的释放密度可能会导致资源浪费,而过低的密度则可能无法有效控制害虫。因此,确定一个合理的释放比例是实现生物防治效果的关键因素。

在田间试验中,释放比例为1:2的捕食者与猎物组合能够有效降低茶毛虫种群数量,这表明该比例在实际应用中具有较高的可行性。然而,不同地点的试验结果存在差异,这可能与茶园的结构、害虫的分布以及环境条件等因素有关。例如,在瓮安县的试验中,释放后的第七天,茶毛虫种群数量减少幅度较大,而在金沙县和草塘镇的试验中,控制效果相对较低。这提示,在实际应用中,需要结合具体的茶园环境和害虫发生情况,灵活调整释放策略。

本研究的发现为茶毛虫的生物防治提供了重要的科学依据。首先,*A. custos* 在实验室和田间均表现出较强的捕食能力,尤其是在4龄若虫阶段,其控制效果优于5龄若虫。其次,捕食者种群密度和释放比例对控制效果具有显著影响,合理的释放策略可以提高生物防治的效率。最后,田间试验结果表明,*A. custos* 的生物防治效果与传统生物农药相当,具有较大的应用潜力。

为了进一步推广 *A. custos* 在茶园中的应用,未来的研究应关注更早的若虫阶段和成虫的捕食效果,以及在实际田间环境中同种内干扰的具体表现。此外,还需结合茶园的生态条件,如害虫密度、茶树冠层结构和天敌种类组成,制定更加精细的释放策略。同时,可以探索将 *A. custos* 与其他生物防治措施相结合,如生物农药的使用和行为调控技术,以提高整体防控效果。这不仅能减少对化学农药的依赖,还能有效保护茶园中的有益昆虫和授粉者,从而实现更加可持续的害虫管理。

综上所述,本研究揭示了 *A. custos* 在控制茶毛虫方面的巨大潜力,其捕食行为符合生态学的基本原理,且在实验室和田间均表现出良好的控制效果。通过合理的释放比例和密度,*A. custos* 可以成为茶园生物防治的重要组成部分,为茶产业的可持续发展提供新的思路和技术支持。未来,随着对 *A. custos* 生态特性的深入研究,其在茶园中的应用范围和效果有望进一步扩大,为全球茶叶生产提供更加绿色、环保的解决方案。
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