(六)天敌昆虫:植物的卫士
人们常用“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”来形容自然界中的弱肉强食现象。在科学上,我们称之为食物链。例如兔子吃草,老鹰吃兔子,老鹰又被猛兽猎食。这样的例子无穷无尽。事实上,自然界里的每种生物都可能成为另一种生物的食物。植物更是如此,10多年前,笔者曾对东京城郊的一片松树林作过为期1年的调查,发现有40多种昆虫取食松树的不同部位而生。松毛虫以松针为食,松大蚜吸吮松针的汁液,而松干蚧则从树干上吸取营养液等等。它们中的绝大多数,在正常情况下,数量并不多,且与松树和平相处,并不给它带来什么为害,因此也不引起人们的注意。但是在某些特殊的条件下,它们中的某些种类,如松毛虫就可能迅速增加数量,将松针全部食尽,严重时松树枯死,造成为害。此时我们称之为害虫。在我国南方,每年都有成千上万的马尾松林遭受松毛虫的为害,造成不小的经济损失。
为什么正常情况下,大多数植食性昆虫不给植物带来太大的危害呢?这是因为自然界里存在着许多保护植物的卫士。它们夜以继日地劳动,取食为害植物的昆虫,使植食性昆虫的数量一直保持在比较低的水平。我们常将此类生物称为害虫的天敌。害虫天敌很多,如鸟类、蜘蛛、昆虫等,其中要数天敌昆虫的种类和数量最为丰富。据统计,光马尾松毛虫的天敌昆虫就有100种。笔者曾对取食茶树的一种卷叶蛾进行了4年的连续调查。每周一次在茶园固定的样点上观察调查该虫的发育及数量变动状况,现场记录观察到的天敌昆虫种类及数量,并每次抓回一定量的卷叶蛾幼虫,在实验室内用人工饲料饲养,记录从卷叶蛾幼虫体内出现的天敌昆虫。共发现了30种。正是这数十种天敌昆虫及蜘蛛、鸟类等其他天敌的共同作用,使茶园中卷叶蛾的数量一直维持在一个很低的水平。
天敌昆虫的种类很多,一般可将其分成二大类。也就是捕食性昆虫与寄生性昆虫。前者将抓到的饵物咬死后取食,后者一般将卵产于饵物的体内,当幼虫孵化后,从中吸取营养,发育至一定阶段后才从饵物体内钻出,并致寄主于死地。常见的捕食性昆虫有瓢虫、步甲、螳螂、蚂蚁、捕食蝇等。寄生性天敌昆虫则多为膜翅目的寄生蜂及双翅目的寄生蝇。
1.植物的装甲卫队——瓢虫
在人行道旁的绿蓠丛中,家前屋后的庭园植物上,我们常常可以发现一种肩披盔甲,色泽鲜艳,斑纹多彩,体呈半球形的小型昆虫,它就是瓢虫,俗称“花大姐”。瓢虫是肉食性昆虫,主要捕食蚜虫、蚧壳虫等小型昆虫,是植物忠诚的铁甲卫士。19世纪的中后期,美国的柑橘遭吹绵蚧为害,结果园经营者带来了不小的经济损失。1888—1889年从大洋洲引进澳洲瓢虫,不久就完全控制了吹绵蚧的发生,并形成了稳定的群落,直至现在,澳洲瓢虫对吹绵蚧仍然起着有效的抑制作用,在人类利用天敌防治作物害虫的历史上,写下了载入史册的光辉篇章。自此之后,瓢虫被应用于多种作物害虫的生物防治,建立了不朽的功勋。
瓢虫的成虫和幼虫都能捕食昆虫,成虫的移动范围较大,当一个地方的饵物全部吃光后,首先在周围爬动搜寻食物,如久未发现饵物,即飞离原处寻找新的饵物。成虫一般将卵产于饵物的附近,边取食营养边产卵,寿命较长。幼虫孵化后即能自己寻找饵物捕食。瓢虫的食量因虫龄而异。据观察七星瓢虫的幼虫每天的食蚜量为1龄11头、2龄38头、3龄61头、4龄124头,成虫平均每天能吃100头左右棉蚜。上海昆虫研究所曾进行过应用龟纹瓢虫防治温室蔬菜蚜虫的实验。在生产茄子的塑料大棚里,每星期释放数百头瓢虫成虫,较长时间有效地控制了蚜虫的增长。并且在现代化自控温室内,也进行了类似的试验,发现即使在蚜虫密度很低的情况下,瓢虫的成虫也能产卵繁殖,并能在温室内完成整个世代的发育,为温室作物害虫的生物防治展示了良好的前景。
2.铁臂武士——螳螂
螳螂是另一类重要的捕食性天敌昆虫,它长得小头细颈,大腹翩翩,具有一副形如镰刀状的前臂,臂的内侧有一排锐利的巨刺。它与瓢虫不一样,对食物没有什么特别的嗜好,当饵物在其面前晃动时,它即盯住目标,但一般并不积极靠近,而是耐心地等待饵物的接近,当饵物进入它前臂的出击范围内时,便以迅雷不及掩耳之势,伸展其巨臂,将饵物紧紧夹住,然后即美餐一顿。据说在其出击的一瞬间,双眼及头颈部的感觉器正确地测定了饵物的距离与方向,以确保攻击成功。因此,为害植物的鳞翅目成虫及幼虫往往成为螳螂的盘中餐。
螳螂与瓢虫一样,成虫与若虫都能捕食饵物。不同的是螳螂呈卵块状产卵,并以卵块越冬。春暖花开之际,小螳螂咬破卵块续涌而出,即开始独立的生活。螳螂是善于打伏击战的能手。有人在草地上从早到晚对9头螳螂的行动作了观察,发现其中7头从未移动位置。其中一头捕捉到一只蝗虫,其余的都是守株待兔。但是,一旦长时间没有获得猎物,腹中空空之时,它也会放弃守株待兔的战略,开始频繁地活动,搜索饵物。待酒足饭饱之后,它又可以连续几天不移动场所,等待猎物自投罗网。
3.植物的航空卫队——寄生蜂
除了上述的捕食性昆虫外,寄生性天敌也是保护植物免受敌害的生力军。寄生蜂是最常见的一类寄生性昆虫,它有2对薄而透明的翅膀。与捕食性昆虫不同的是一般都是成虫积极地在飞行中粗略地搜寻寄主所在的场所,然而停下来仔细地寻找寄主,当发现寄主后,将卵产于体内。幼虫孵化后取食寄主的营养,和寄主共生一段时间后才使寄主死亡,不能主动寻找饵物。寄生蜂种类很多,分别寄生于寄主的不同发育阶段。以上述的茶卷叶蛾为例,仅在一个茶园中就采集到了22种寄生于该虫的寄生蜂。其中1种寄生于卵期,10种寄生于幼虫期,11种寄生于蛹期。在这里简要地介绍一种茶卷叶蛾的蛹寄生蜂——广大腿小蜂。
如同它的名字一样,广大腿小蜂后足的腿节特别粗大,因而虽体小,却显得很结实。它的寄主范围广,已知的有100多种,一般寄生于鳞翅目、双翅目昆虫的蛹。在茶园里,它主要寄生茶长卷蛾。成虫一般在相接触的叶片间越冬,当冬去春来,气温回升到15℃以上时,便开始活动,此时正好是越冬代茶长卷蛾的蛹期。但广大腿小蜂比较喜欢高温,春天的活动不太活跃,加之经过漫长的寒冬,一些个体不免夭折,越冬后的广大腿小蜂的种群密度一般较小。因此对越冬代茶长卷蛾的寄生率较低,影响不大。随着气温升高,该寄生蜂的活动能力加大,在夏季寄生率最高能达到50%以上。在寄生蜂羽化的高峰期,茶园里常可看到很多广大腿小蜂在离树冠不高的地方,时而低空盘旋飞行进行空中探查,时而降落到叶层中步行搜索。茶长卷蛾为了避开天敌的攻击,将叶片织成蛹苞后,在其中化蛹,即使如此,它们也斗不过广大腿小峰高超的侦察技能。一旦发现敌情后,广大腿小蜂即用口在蛹苞上咬一个直径1毫米左右的小孔,然而将其腹部末端插入孔中,再伸出针状的产卵器,将卵产于寄主蛹的体内。尽管茶长卷蛾也会死命地摇摆蛹体,作顽强的抵抗,但此时已为时过晚。
产于茶长卷蛾的广大腿小蜂的卵经过1~2天后即孵化,幼虫取食寄主蛹的营养而生长发育,并在寄主蛹体内化蛹,大约经过3个星期左右,新的广大腿小蜂的成虫便羽化而出,开始自由地飞翔生活。对于一头新羽化的雌成虫来说,其头等大事是最大限度地繁殖自己的子孙,即尽可能多地寄生更多的寄主。如果此时此地有足够多的茶长卷蛾的蛹存在,那么它们最好的策略是尽快地将自己的全部能量用于繁殖,尽可能在短期内完成产卵寄生的任务。因为,拖延时间,就会增加遭遇天敌的危险。但如果此时此地没有合适的寄主,将能量过多地用于繁殖,是一种浪费,有可能导致在遇到合适的寄主之前,即因能量耗尽而终生遗憾。笔者的研究表明,广大腿小蜂在漫长的适应进化过程中,已经学会了自我调控。当它们经过一番调查,确定其周围有足够的寄主时,便将自己处于一种良好的繁殖生理状态。反之,即将自己的大部分能量用于维持生命,以等待寄主的出现。一旦适量的寄主出现后,它们又迅速地将自己的生理状态转变为繁殖状态。
4.微妙的“三角关系”
植物在一生中要遭受多种植食性昆虫的为害,受尽磨难,二者为敌我关系。而天敌昆虫攻击取食植物的昆虫,它们间同样也是敌我关系。因此,对植物来说,天敌昆虫是敌人的敌人,即可视为朋友。近年的科学研究表明,在植物、植食性昆虫、天敌昆虫的“三角关系”中,当植物受到某种生物侵害时,并非完全被动地等待天敌为其除害,而往往积极地发布一定的信息,召集它的卫士,以帮助其歼敌。
日本京都大学的研究人员对玉米、粘虫、小茧蜂系统作了周密的研究,发现当玉米受到粘虫的为害时能产生一种特殊的挥发性化学物质,小茧蜂以此为线索,找到粘虫,实施攻击,完成寄生的全过程。进一步的研究发现,这种化学物质只有在比较小的粘虫幼虫为害时才会产生,老龄幼虫为害时,则不产生。一般来说,老龄粘虫的取食量远远大于低龄幼虫。那么植物为什么不积极地产生诱引物质,去吸引寄生蜂攻击呢?原来,小茧蜂产卵于粘虫体内后,经孵化,幼虫发育长大后咬破粘虫穿出体外化蛹,这段时间大约10天左右。在寄生蜂幼虫穿出体外化蛹前,粘虫外表与未被寄生者相差无几,照样取食植物,当然取食量会明显减少。当小茧蜂寄生低龄粘虫后,一般在粘虫进入6龄后,寄生在体内的小茧蜂幼虫即破腹而出,使粘虫死亡。其间粘虫的取食量仅为非寄生粘虫取食量的1/3。因此,植物吸引寄生蜂攻击若龄粘虫能为自己带来利益。但如果小茧蜂寄生老龄幼虫,本来即将化蛹的粘虫非但不马上死去,相反会继续取食,直至寄生蜂幼虫钻出体外为止,使其比未被寄生粘虫的取食量还多。也许植物正是认蔥虮螷x絣眄@7糖咲餴擼J?猣t辖転?噬O?辩A杮[Y1?Hrh洭?鄯