基本信息
- 项目名称：
- 悦目金蛛（Argipoe amoena）在南丰桔园中人工释放技术的研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 悦目金蛛Argiope amoena属园蛛科金蛛属，是一种本地野生环境下常见的大型结网型蜘蛛，捕食和繁殖能力较强，在南丰桔园中不常见。如能在南丰桔园中引入适量自然或人工繁育的悦目金蛛，将能极大程度上控制大型桔园害虫的发生和发展，减少农药用量，降低农药残留，增加果农收益。 在本项目试验中，通过采用卵或卵袋人工气候箱内育养、卵袋自然桔园中的挂养、若蛛的人工圈养或自然放养、亚成蛛或成蛛的半开放式放养和成蛛的自然或人工灌丛放养及桔园释放等方式，观察各发育阶段悦目金蛛放养或释放时的生物生态学特征，统计分析不同生境条件下各发育阶段的悦目金蛛释放后的扩散速度、发育历期、生命表、种群空间分布及动态变化等项目情况，结合蛛网结构与捕食适应特征及害虫残留，可估测其捕食害虫种类、数量和基本释放种类和释放量，然后，采用景观生态害虫天敌库源等理论和实验预期，推测南丰桔园中悦目金蛛释放宜采用果园-菇棚半自然释放模式，即园中套搭一定数量和规模的小型菇棚引诱害虫，为蜘蛛繁育、栖息和越冬等提供相对集中场所，以释放半成蛛或成蛛相结合，掺放适量大腹园蛛等大型结网型蜘蛛作配合，辅助保护和适量放养少许的中小型蜘蛛或捕食螨，将害虫控制在一定阈值内，健全相关水、光和温设施，稳定种源，以达到桔园无公害生产标准。
- 详细介绍：
- （1）自然情况下，悦目金蛛成蛛多栖息于人居与自然灌丛过渡区，喜潮湿高温，雌蛛个体大，纹饰鲜艳，这些生境是母蛛种源的自然采集地。 （2）悦目金蛛卵袋的平均卵与丝袋为1.0267g，平均卵袋长径为37.38mm，平均卵袋短径为25.83mm和平均丝袋重为0.0884g；扣除丝袋后平均卵粒数约为3000～4000个，每粒卵重约为3.1276×10-4g。 （3）悦目金蛛若蛛放养后的偏离度Ku为0.0184， 扩散数方差S2 为6.42和扩散距离的平均平方根D 为0.127m/d；悦目金蛛成蛛放养后的偏离度Ku为0.196， 扩散数方差S2 为 138.64和扩散距离的平均平方根D 为1.628 m/d。通过比较，可以明确若蛛群体是一种被动扩散，受风和气候等生态因子影响较大；成蛛群体的扩散是一种主动扩散，受食物和天敌等影响较大。 （4）通过自然观察与测算相结合的方法，初步测算出自然情况下悦目金蛛卵的最低发育温度C 为 28.87℃，有效积温K为4669日度，推测其生活史为1代。 （5）悦目金蛛放养状态下的生命期值是先高后低再逐渐升高略降低，整个发育过程卵受卵袋保护、若蛛抗逆性差、半成蛛能自主捕食和成蛛易被鸟捕食等阶段因素相关联。 （6）根据放养悦目金蛛各发育阶段蛛体结网特点和猎物残留，以网捕食面面积与树冠投影面积比值（以6龄桔树为参照）作为各发育阶段蛛体的基本释放量，其中，若蛛以捕食飞虱、红蜘蛛等小型害虫为主，基本释放量为450.00头，日捕食量平均为642.88头/棵；亚成蛛以捕食中型害虫为主，基本释放量为150.00头，日捕食量平均为460.00头/棵；成蛛以捕食潜叶蛾、蝽蟓和蝗虫等大型害虫为主，基本释放量为50.00头，日捕食量平均为250.00头/棵。 （7）根据观察，因为放养后悦目金蛛不同历期蛛体空间分布类型不一样，若蛛以聚集分布为主，亚成蛛以随机分布为主，成蛛以均匀分布为主，再加上种群受干扰和处理猎物时间不同，所以在选用捕食者密度与猎物密度反应模型也不能一样。原则上，若蛛不考虑处理时间（Th=0），可选用Nicholson-Bailey反应模型进行预期；成蛛不考虑干扰（m=0），可选用Holling功能反应模型进行预期；亚成蛛因处理时间占总寻找时间的比值很小，对模型的贡献很小，而在绝大多数情况下，以干扰系数（m）和非随机寻找的因素常对模型的稳定性起决定作用，故可选用Hassell-May模型进行预期。其预期可用于最适释放量和补充释放量。 （8）通过人工有效释放悦目金蛛，调节和强化南丰桔园害虫天敌种群，降低南丰蜜橘园农药用量1/3，即年农药用量控制在16次/年以下。另外，减支增收，每亩减少农药支出200元，果实品质和其他产品产量提高，价格增收200元左右，减了相应投入成本，达到每亩增收400元。一定程度上恢复南丰蜜橘园蜘蛛和其他天敌种群、数量，蜘蛛每亩种类数和每棵头数由现在4种和10头增加到16种和100头，逐步改善南丰橘园生态环境，增加生物多样性，害虫天敌种类数稳定增加到30种左右。以获取经济、生态、社会三重效益。 （9）推测南丰桔园中悦目金蛛放养宜采用果园-菇棚半自然放养模式，即园中套搭一定数量和规模的小菇棚引诱害虫，为蜘蛛繁育、栖息和越冬等提供场所，以释放半成蛛或成蛛相结合，掺放适量大腹园蛛等大型结网为配合，辅助保护和适量放养少许的中小型蜘蛛或捕食螨，将害虫控制在一定阈值内，健全相关水、光和温设施，稳定种源，以达到桔园无公害生产标准。 （10）开展以橘农为主的技术推广和培训，统一释放技术操作规程，统一释放模式设施建设的指导，实现南丰蜜橘大型悦目金蛛释放技术标准化、规范化运作，提高橘农科学文化素质和生产经营水平。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 由于各种原因引起的3R的产生，导致南丰橘园害虫天敌的种群和数量极度减少，生态系统几乎崩溃。悦目金蛛是一种本地野生环境下常见的大型结网型蜘蛛；捕食和繁殖能力较强，橘园中少见。通过释放适量自然或人工繁育的悦目金蛛，建立其合理有效的释放模式，对南丰橘园十分脆弱的天敌种群进行适度强化和合理的调控，从整体上抑制害虫，将害虫种群密度控制在经济阈值之下，以达到南丰蜜橘生产的高效、低耗和持续发展。
科学性、先进性及独特之处
- （1）形成和掌握悦目金蛛人工繁育技术，解决其中存在的种源、食物、病理和繁殖生物学等问题； （2）研究解决悦目金蛛释放技术中的最适释放类型和释放量问题； （3）研究解决悦目金蛛释放技术的效益评价问题，制定释放技术的基本评价体系； （4）研究解决悦目金蛛释放技术的释放模式问题，确定1-2种基本释放模式，制定基本操作规程。
应用价值和现实意义
- 降低南丰蜜橘园农药用量1/3，即年农药用量控制在16次/年以下。另外，每亩减少农药支出200元，果实品质和其他产品产量提高，价格增收200元左右，达到每亩增收400元。一定程度上恢复南丰蜜橘园蜘蛛和其他天敌种群、数量，蜘蛛每亩种类数和每棵头数由现在4种和10头增加到16种和100头，逐步改善南丰橘园生态环境，增加生物多样性，害虫天敌种类数稳定增加到30种左右。以获取经济、生态、社会三重效益。
学术论文摘要
- 1、袁凤辉,周亚平,陈连水等.南丰县蜜桔园蜘蛛资源现状及保护.江西植保.2005,28(1)：12-14. 摘要：南丰蜜桔园现有蜘蛛资源10科24种，种群、数量及分布状况较20世纪80年代有明显恶化，生态系统几乎崩溃。研究、保护及利用蜘蛛来控制桔园害虫势在必行。 2、袁凤辉,陈连水,刘细明等.江西南丰蜜橘园蜘蛛优势种和目标害虫生态位的研究.湖北农业科学.2005,377(2):57-60. 摘要：通过定点调查和统计分析，从时间、空间及时间-空间二维三个方面讨论和分析了江西南丰蜜橘园蜘蛛优势种和目标害虫生态位宽度值与重叠值的含义，旨在为南丰蜜橘园生态控虫研究提供理论依据。 3、饶军,袁凤辉,陈连水等. 南丰蜜橘园生态系统现状及恢复重建模式.福建林业科学.2006,33(4):238-242. 摘要:介绍南丰蜜橘园生态系统及研究现状,提出通过恢复橘园害虫天敌种群和数量,辅助防护林网、“猪-沼-果”等技术措施,构建南丰蜜橘园生态系统恢复重建模式。
获奖情况
- 2009年5月，获第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品校内竞赛省级赛区特等奖； 2009年4月，获第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛学校预选赛特等奖； 2008年12月，获学校第五届大学生科技创新基金项目特特等奖。
鉴定结果
参考文献
- [1] 卓春晖,蒋平等.不同体重悦目金蛛的蛛网结构.动物学杂志.2007,42(2):134-139. [2] 尹长民.中国蜘蛛生态学研究概况.蛛形学报.1999,8(2):122-125. [3] 袁凤辉,周亚平,陈连水等.南丰县蜜橘园蜘蛛资源现状及保护.江西植保.2004,28(1):12-14. [4] P. Marc, A. Canard, Maintaining spider biodiversity in agroecosystems as a tool in pest control. Available online 10 December 1997. [5] K. Sunderland. Mechanisms Underlying the Effects of Spiders on Pest Populations. American Arachnological Society. 1999. [6] 饶军,袁凤辉,陈连水等. 南丰蜜橘园生态系统现状及恢复重建模式.福建林业科学.2006,33(4):238-242. [7] 袁凤辉,陈连水,刘细明等.江西南丰蜜橘园蜘蛛优势种和目标害虫生态位的研究.湖北农业科学.2005,377(2):57-60. [8] 王智,曾伯平,李文健等.柑橘园树冠蛛群群落物种丰富度与调查株数的关系分析.聊城师院学报(自然科学版).2001,14(4):70-71. [9] 赵志模. 柑桔害虫研究现状及综合治理.西南农业大学学报,2001, 10(2):58-63.
同类课题研究水平概述
- 针对日益突出橘园害虫的生物防治问题，植物保护及生态学家进行了大量的研究。Brown通过过西佛吉尼亚果园蜘蛛时空动态与果园管理对蜘蛛群落的影响进行研究后认为，蜘蛛是果园害虫的主要控制者；Bogya综合评介了果园蜘蛛对害虫捕食作用，认为果园蜘蛛多样性及群落组成是评价果园蜘蛛控虫的主要指标；Marc报道过作为害虫控制工具，维持农业生态系统中蜘蛛多样的重要性； Sunderland报道过蜘蛛影响害虫种群的潜在机制。国内学者饶军等对南丰蜜橘冻后恢复的生态学进行研究，袁凤辉等对南丰蜜橘园土壤动物群落结构的多样性、蜘蛛优势种和目标害虫生态位、节肢动物群落结构多样性、南丰县蜜橘园蜘蛛资源现状及保护等进行了初步的研究，胡思勤等对江西柑橘园螨类自然种群消长动态进行了研究，另在橘园天敌研究方面，植物保护及生态学家进行了大量的研究。肖建民，胡正月分别整理、总结了橘园、南丰蜜橘园中常见害虫形态特征、发生规律和防治方法，其主要涉及的是化学防治方法，生物防治方法简单。张权炳总结了橘园中有益生物种类和作用，杨黎等对黔东南州柑橘园蜘蛛资源进行了调查，罗天相对江西省柑橘害虫发生和消长动态进行了研究，颜亨梅等在对中国橘园蜘蛛资源的初步研究基础上，进行了蜘蛛生态及关键种的生物学习性研究，王智等对橘园蜘蛛的群落及越冬生态等进行了研究，尹长民综述了蜘蛛应用橘园防治害虫的进展，另外，王泽义的“南丰蜜橘生态园建设模式及技术规程”，杨子琦等对江西橘园捕食螨利用及害虫综合治理进行了大量的研究工作，杨沛的“黄掠蚁史料及其用于柑橘害虫防治的研究”、古德祥的“中国南方害虫生物防治50周年回顾”、张志恒的“澳大利亚柑橘害虫综合防治技术”、蔡子坚等的“Sunspray喷洒油周年防治柑橘害虫综合实验”等成果为橘园害虫的综合防治提供了有益的参考。近期，赵志模等报道了柑橘害虫天敌的研究情况，从柑橘害虫天敌种类及其自然控制作用、天敌对柑橘的寄生或捕食作用和天敌的繁殖与释放等方面进行了全面综述。 关于害虫天敌的释放效应及评价，祝增荣等进行了人工繁殖天敌释放到田间后的生存率估计；韩诗畴等进行了香港地区释放荔蝽卵平腹小蜂防治荔蝽研究；杨亚炜等对一类释放天敌系统进行了定性分析；谢国林等对花角蚜小蜂对松突圆蚧的控制效能及其稳定作用进行了评估；何国锋等对松突圆蚧寄生蜂室内大量繁殖和林间释放进行了研究。
