中国媒介生物学及控制杂志  2015, Vol. 26 Issue (1): 51-54

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黄晓, 李超, 李军, 贺莉萍, 严波, 龚小芳, 刘燕芳, 李昌廉, 吴红卫, 曾晓军
HUANG Xiao, LI Chao, LI Jun, HE Li-ping, YAN Bo, GONG Xiao-fang, LIU Yan-fang, LI Chang-lian, WU Hong-wei, ZENG Xiao-jun
褐尾库蚊捕食白纹伊蚊的初步观察
Preliminary observation on predation of Aedes albopictus by Culex fuscanus
中国媒介生物学及控制杂志, 2015, 26(1): 51-54
Chin J Vector Biol & Control, 2015, 26(1): 51-54
10.11853/j.issn.1003.4692.2015.01.013

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收稿日期:2014-07-28
网络出版时间:2014-12-17
褐尾库蚊捕食白纹伊蚊的初步观察
黄晓1, 李超2, 李军1, 贺莉萍1, 严波2, 龚小芳2, 刘燕芳2, 李昌廉2, 吴红卫3, 曾晓军3    
1. 湘南学院预防医学研究所, 湖南郴州423000;
2. 湘南学院2009级预防医学1班;
3. 郴州市疾病预防控制中心
摘要目的 观察褐尾库蚊对白纹伊蚊的捕食能力及影响因素。方法 采集自然环境下的褐尾库蚊和白纹伊蚊幼虫,观察白纹伊蚊幼虫密度、褐尾库蚊幼虫自身密度与其捕食白纹伊蚊的关系;观察被褐尾库蚊孳生的水体及温度对白纹伊蚊的影响。结果 在一定的猎物密度范围内〔猎物密度25条白纹伊蚊幼虫/(褐尾库蚊幼虫·d)以内〕,褐尾库蚊幼虫的日捕食量和白纹伊蚊幼虫密度呈正相关(R=0.942,P<0.01),根据Holling圆盘方程算出捕食上限为55.86条。猎物密度一定时,褐尾库蚊幼虫的日捕食量和自身密度呈负相关(R=-0.943,P<0.01)。褐尾库蚊幼虫可通过改变水质降低白纹伊蚊幼虫存活率(χ2=8.661,P=0.002)。褐尾库蚊幼虫和白纹伊蚊幼虫对高温的耐受能力差异有统计学意义(t=7.365,P<0.01)。结论 褐尾库蚊对于白纹伊蚊的生物防治能力受温度、白纹伊蚊密度和褐尾库蚊密度等影响,其实际生物防治能力需要通过进一步实验来评价其生物防治的实际效果。利用褐尾库蚊捕食白纹伊蚊可作为生物防制的一种尝试。
关键词褐尾库蚊     捕食     白纹伊蚊     幼虫    
Preliminary observation on predation of Aedes albopictus by Culex fuscanus
HUANG Xiao1, LI Chao2, LI Jun1 , HE Li-ping1, YAN Bo2, GONG Xiao-fang2, LIU Yan-fang2, LI Chang-lian2, WU Hong-wei3, ZENG Xiao-jun3     
1. Institute of Preventive Medicine, Xiangnan University, Chenzhou 423000, Hunan Province, China;
2. Preventive medicine of Classes 1, year 2009, Xiangnan University;
3. Chenzhou Center for Disease Control and Prevention
Abstract:Objective To study the predatory capacity of Culex fuscanus on Aedes albopictus and the relevant influencing factors. Methods Culex fuscanus and Ae. albopictus larvae were collected in the field. Densities of Cx. fuscanus and Ae. albopictus larvae were recorded and the relationship between densities and the predatory capacity of Cx. fuscanus was studied. The surviving status of Ae. albopictus at different temperature and in water inhabited by Cx. fuscanus was investigated. Results When the density of prey fell in a certain range [under 25 Ae. albopictus larvae/(Cx. fuscanus larva·d)], the daily predation by Cx. fuscanus larvae was positively correlated with the density of Ae. albopictus (R=0.942, P<0.01), and the highest number of caught Ae. albopictus larvae was 55.86, as calculated by the Holling's disc equation. When the density of prey remained consistent, the daily predation by Cx. fuscanus larvae was negatively correlated with the density of its own (R=-0.943, P<0.01). Cx. fuscanus larvae could change the quality of water to reduce the survival rate of Ae. albopictus larvae (χ2=8.661, P=0.002). Significant difference in high temperature tolerance was observed between Ae. albopictus and Ae. albopictus larvae (t=7.365, P<0.01). Conclusion The biological control capability of Cx. fuscanus on Ae. albopictus is affected by many factors including temperature and densities of Ae. albopictus and Cx. fuscanus. Further studies are needed to evaluate the actual field efficacy of biological control. Predation of Ae. albopictus by Cx. fuscanus can be used as an attempt of biological control.
Key words: Culex fuscanus     Predation     Aedes albopictus     Larva    

白纹伊蚊(Aedes albopictus)是一种重要的医学昆虫,也是许多疾病的重要传播媒介,它传播的疾病主要有登革热、黄热病、东方马脑炎、西尼罗热、罗斯河热、基孔肯雅热等多种病毒性疾病[1]。长期以来,蚊虫的防制主要依赖于化学杀虫剂,易引起蚊虫产生抗性和环境污染等问题。生物防制由于其具有对人畜及环境安全,无污染、不伤害天敌等优点,在国内外又重新受到重视,已成为当前蚊虫防制的重要手段。蚊幼虫的生物防制主要包括捕食性天敌灭蚊(如食蚊鱼、中剑水蚤、捕食性蚊等),病原微生物灭蚊(细菌、真菌、线虫),转基因工程蓝藻防治蚊虫[2]。褐尾库蚊(Culex fuscanus)属捕食性蚊,其幼虫具有一定的捕食能力,可捕食白纹伊蚊和致倦库蚊(Cx. pipiens quinquefasciatus)幼虫[3,4]。郴州市位于湖南省东南部,东经112°13′~114°14′,北纬24°53′~26°50′,地处亚热带,与广东、江西省毗邻,白纹伊蚊孳生地广泛存在,2005年在郴州市居民登革热血清学流行病学调查中,发现郴州市居民中存在登革热病毒感染的可能性[5,6]。为探索白纹伊蚊的生物防制,防止相关传染病的传播,2011-2012年在湖南省郴州市进行了褐尾库蚊幼虫对白纹伊蚊幼虫的捕食能力及影响因素观察。 1 材料与方法 1.1 蚊种采集

 褐尾库蚊和白纹伊蚊均在郴州市苏仙区湘南学院采集。校内蓄水池、盆罐钵积水、树洞、竹筒、污水坑、积水低洼地、菜地临时积水容器是主要采集点。 1.2 实验蚊虫

 在上述地点采集蚊虫后带回实验室,在自然温度下,用放置24 h以上的去氯自来水加酵母粉饲养;实验蚊虫为饲养至4龄的幼虫。 1.3 实验方法 1.3.1 白纹伊蚊幼虫密度对褐尾库蚊幼虫捕食的影响

 将5条长势相近的褐尾库蚊4龄幼虫分别置于5个不同编号相同规格的白瓷碗中,每天向5只碗内分别加入相同数目的白纹伊蚊幼虫,连续观察4 d,每隔24 h换水1次,4 d内放入的白纹伊蚊4龄幼虫数目分别为10、15、20、25条/碗。每24 h观察并记录1次每只碗内褐尾库蚊幼虫捕食白纹伊蚊幼虫的数量。 1.3.2 褐尾库蚊幼虫自身密度对捕食能力的影响

 取5只不同编号相同规格的白瓷碗,分别放入1、2、3、4、5只4龄褐尾库蚊幼虫,每碗放入100条白纹伊蚊4龄幼虫,24 h后观察并记录每只碗内褐尾库蚊幼虫捕食白纹伊蚊幼虫的数量及剩余库蚊数。 1.3.3 褐尾库蚊幼虫孳生水体对白纹伊蚊幼虫存活的影响

 取50条3龄褐尾库蚊幼虫置于加入400 ml去氯自来水的烧杯中,加酵母粉驯化饲养48 h后,移出存活的褐尾库蚊幼虫,加去氯自来水至烧杯中的水为400 ml。摇匀后向2只相同规格不同编号的白瓷碗中分别置入200 ml烧杯内的水。向2只白瓷碗内分别置入20条4龄白纹伊蚊幼虫和20条4龄褐尾库蚊幼虫。另取2只白瓷碗,碗内分别倒入200 ml去氯自来水,然后向2只碗内分别置入20条4龄白纹伊蚊幼虫及20条4龄褐尾库蚊。向4只白瓷碗内投放相等适量酵母粉,观察并记录48 h后碗内剩余的幼虫数,实验重复4次。 1.3.4 温度对褐尾库蚊幼虫及白纹伊蚊幼虫存活的影响

 取2个不同编号相同规格的烧杯,放入等量的放置24 h以上的去氯自来水及等量的酵母粉。向2个烧杯内分别放入40条4龄褐尾库蚊幼虫和40条4龄白纹伊蚊幼虫。将2个烧杯同时置于黑色实验台上阳光可直射的地方,并于烧杯旁放置可测量桌面温度的温度计,记录当天温度及死亡率。实验重复4次。 1.4 统计学处理

 在实验完成后,白纹伊蚊幼虫密度对褐尾库蚊幼虫捕食的影响用Holling(1959)圆盘方程进行模拟;数据用EpiData 3.1软件录入,建立数据库,用SPSS 16.0软件进行白纹伊蚊幼虫密度和褐尾库蚊幼虫密度对捕食能力影响的相关性分析;褐尾库蚊幼虫孳生水体对白纹伊蚊幼虫存活率影响采用χ2检验;温度对白纹伊蚊幼虫和褐尾库蚊幼虫存活情况的影响采用t检验;并对相关数据进行一般描述性研究。P<0.05为差异有统计学意义。 2 结 果 2.1 褐尾库蚊对白纹伊蚊幼虫的捕食功能反应

 褐尾库蚊对白纹伊蚊幼虫的捕食功能反应是指单个褐尾库蚊在单位时间内对给定的不同密度白纹伊蚊幼虫所能捕食的数量。褐尾库蚊4龄幼虫对不同密度白纹伊蚊4龄幼虫的日捕食量见图 1。在一定的猎物密度范围内,褐尾库蚊幼虫的日捕食量与密度呈正相关(R=0.942,P<0.01),说明在0.01水平(双侧)上显著相关。

图 1 白纹伊蚊幼虫密度对褐尾库蚊幼虫日捕食量的影响 Figure 1 Influence ofAe. albopictuslarvae density on daily predatory capacity of Cx. fuscanuslarvae

利用Holling(1959)提出的圆盘方程=αNT/(1+αThN)进行拟合,其中,N为猎物密度,为被捕食的猎物数量,T为捕食者总的可利用时间,α为寻找效率或瞬间攻击率,Th为处置时间,由于T=1,因此方程变为=αN/(1+αThN),用倒数法将公式展开,简化后,圆盘方程变为:1/=1/(αN)+Th,设1/=y,1/αb,1/NxTh=a,此时公式转换成直线方程y=a+bx,a与b可以用最小二乘法进行估算,求得α=1.11,Th=0.0179。得出捕食功能反应模型:=1.11N/(1+0.1987N),当N→∞时的即为捕食上限,此时=1/Th=55.86条[7,8]2.2 褐尾库蚊幼虫自身密度的干扰效应

 褐尾库蚊幼虫对自身密度的干扰效应是指在猎物密度不变而褐尾库蚊幼虫密度不同的情况下,每条褐尾库蚊幼虫在单位时间内捕获猎物数量的变化情况。不同密度的褐尾库蚊对白纹伊蚊的日捕食量见图 2。猎物密度一定时,褐尾库蚊幼虫的日捕食量与自身密度呈负相关(R=-0.943,P<0.01),说明在0.01水平(双侧)上显著相关。且当白纹伊蚊幼虫密度为100条/皿、褐尾库蚊密度≥4条/皿时,褐尾库蚊出现自残现象。

图 2 褐尾库蚊幼虫密度与日捕食量的关系 Figure 2 Relationship between density of Cx. fuscanus larvae and their daily predatory capacity
2.3 褐尾库蚊幼虫孳生水体对白纹伊蚊幼虫存活率的影响

 在相同温度、相同空间的条件下,比较白纹伊蚊幼虫和褐尾库蚊幼虫在褐尾库蚊孳生水体、静置24 h以上去氯自来水体中存活率的差异。本实验中,将褐尾库蚊孳生水体组称为实验组,将静置24 h以上去氯自来水组称为对照组。白纹伊蚊幼虫实验组存活率为45.00%,对照组为95.00%,褐尾库蚊幼虫实验组存活率为85.00%,对照组为90.00%(表 1)。经χ2检验,二者差异有统计学意义(χ2=8.661,P=0.002)。说明褐尾库蚊幼虫孳生水体能够影响白纹伊蚊幼虫的存活率。

表 1 褐尾库蚊幼虫孳生水体对白纹伊蚊幼虫存活率的影响 Table 1 Influence on survival rate of Ae. albopictuslarvae in water inhabited by Cx. fuscanuslarvae
注:a. LC50差异程度=测定组的LC50/玻璃杯组的LC50
2.4 温度对白纹伊蚊幼虫和褐尾库蚊幼虫存活情况的影响

 褐尾库蚊幼虫和白纹伊蚊幼虫的平均存活数存在较大差异,经t检验,两种蚊种在高温下的存活数平均值差异有统计学意义(t=7.365,P<0.01)(表 2),说明自然界高温是影响褐尾库蚊幼虫对白纹伊蚊幼虫数量的重要因素,且白纹伊蚊幼虫对高温的耐受能力强于褐尾库蚊幼虫。

表 2 温度对白纹伊蚊幼虫和褐尾库蚊幼虫存活率的影响 Table 2 Influence of high temperature onsurvival rates of Ae. albopictusand Cx. fuscanuslarvae
3 讨 论

实验结果显示褐尾库蚊幼虫对白纹伊蚊幼虫的功能反应属Holling Ⅱ型反应,其捕食上限为55.86条/d。因天敌的功能反应受温度空间大小及异质性等条件的影响较大,不同实验条件下可能有差别。虽然实验结果与黄恩炯[7]得出的数值存在部分差异,但均支持褐尾库蚊幼虫对白纹伊蚊幼虫的功能反应属Holling Ⅱ型反应这一结论。褐尾库蚊4龄幼虫自身密度对其捕食作用的干扰效应显著,说明随单位空间内褐尾库蚊4龄幼虫密度的增加其捕食作用减小。褐尾库蚊4龄幼虫的日捕食量随白纹伊蚊密度的提高而增大,随自身密度的提高而减小,说明褐尾库蚊4龄幼虫自身密度对其捕食作用的干扰效应明显,若食物不充足则会发生自相残杀的现象。可见,褐尾库蚊幼虫的捕食行为受白纹伊蚊数量、褐尾库蚊幼虫自身数量的影响,与相关文献报道一致[3,4]

白纹伊蚊喜欢生活在干净的水体中,自身对水体的破坏也很弱,观察到正常条件下饲养白纹伊蚊2 d水体也不会过度浑浊,更不会变臭。而褐尾库蚊喜欢生活在较污浊的水体中,自身对水体的破坏能力较强,加上其具有一定的攻击性,其猎物的残骸也会破坏水体。在正常条件下饲养褐尾库蚊1 d,水体就会有明显的改变,变得浑浊,闻起来有臭味。本实验中,白纹伊蚊幼虫在褐尾库蚊幼虫生存过48 h的水体中与在静置24 h以上的去氯自来水中存活率差异有统计学意义。而两者均放置了等量的酵母粉,基本排除因为营养缺乏的原因导致其死亡。因此推测,褐尾库蚊不仅能捕食白纹伊蚊,也可能通过破坏水质来影响白纹伊蚊的生存。

温度也是影响褐尾库蚊幼虫对白纹伊蚊幼虫捕食能力的重要因素,相比之下,白纹伊蚊幼虫对温度的耐受能力要好于褐尾库蚊幼虫。若温度正好在白纹伊蚊幼虫耐受,褐尾库蚊幼虫不耐受范围内,则会造成褐尾库蚊幼虫的大量死亡。说明褐尾库蚊幼虫对白纹伊蚊幼虫的生物防制效果可能会受到目标地区的温度影响。由于条件和自身能力的不足,在本实验中尚不能得出两者对温度的具体耐受范围。

综上所述,褐尾库蚊可作为蚊虫的生物防制物,但环境、其他蚊虫对其捕食白纹伊蚊的影响以及它们的相互关系和作用需进一步研究,褐尾库蚊对白纹伊蚊幼虫的生物防制效果仍需在实际应用中进一步评价,从而科学发挥生物防制在蚊虫治理中的作用。

参考文献
[1] 杨舒然,刘起勇. 白纹伊蚊的全球分布及扩散趋势[J]. 中国媒 介生物学及控制杂志,2013,24(1):1-4.
[2] 张光学,王静,于爱莲,等. 蚊虫幼虫生物防治研究进展[J/CD]. 中华实验和临床感染病杂志:电子版,2008,2(2):59-63.
[3] 黄恩炯,吴珍泉. 褐尾库蚊幼虫捕食行为的初步研究[J]. 福建 农林大学学报:自然科学版,2005,34(2):177-180.
[4] 黄未,吴迅,吴珍泉. 褐尾库蚊对白纹伊蚊和致倦库蚊捕食能 力的研究[J]. 寄生虫与医学昆虫学报,2008,15(4):229-232.
[5] 谢群,谭徽,段良松,等. 郴州市2008-2009年登革热监测与媒 介调查结果[J]. 实用预防医学,2010,17(5):912-914.
[6] 高立冬,肖洁华,张红,等. 郴州市居民登革热血清学流行病学 调查分析[J]. 华南预防医学杂志,2007,33(5):34-35.
[7] 黄恩炯. 白纹伊蚊及其天敌褐尾库蚊的研究[D]. 福州:福建农 林大学,2005.
[8] 刘爽,王甦,刘佰明,等. 大草蛉幼虫对烟粉虱的捕食功能反应 及捕食行为观察[J]. 中国农业科学,2011,44(6):1136-1145.