| description |
Μελετήθηκαν ορισμένα οικολογικά χαρακτηριστικά του αφιδοφάγου αρπακτικού εντόμου Propylea quatuordecimpunctata L. (Coleoptera: Coccinellidae) σε εργαστηριακές συνθήκες, με τη χρήση μαθηματικών υποδειγμάτων. Πραγματοποιήθηκε μελέτη της επίδρασης διαφορετικών θερμοκρασιών (17, 20, 25, 30, 32.5 και 35 ± 1°C) στην ανάπτυξη και επιβίωση των ανηλίκων σταδίων του P. quatuordecimpunctata. Επίσης, μελετήθηκε η διάρκεια ζωής και η αναπαραγωγική ικανότητα των θηλυκών ατόμων του αρπακτικού εντόμου. Η περιγραφή της σχέσης του ρυθμού ανάπτυξης του εντόμου με τη θερμοκρασία έγινε με τη χρήση του μη γραμμικού μαθηματικού υποδείγματος “Briere”. Το κατώτερο και ανώτερο θερμικό όριο ανάπτυξης του εντόμου υπολογίστηκαν στους 12.2 και 36°C αντίστοιχα, ενώ στους 30.3°C ο ρυθμός ανάπτυξης λαμβάνει την μέγιστη τιμή του. Με τη χρήση του γραμμικού υποδείγματος “Ikemoto and Takai” υπολογίστηκε ότι απαιτούνται 218.0 βαθμοημέρες πάνω από τους 10.2°C για την πλήρη ανάπτυξη του εντόμου. Στο θερμοκρασιακό εύρος ανάπτυξης του P. quatuordecimpunctata έγινε περιγραφή της επιβίωσης του εντόμου σε σχέση με τη θερμοκρασία με το μαθηματικό υπόδειγμα “Kim and Lee”. Σύμφωνα με το υπόδειγμα το υψηλότερο ποσοστό επιβίωσης εκτιμάται ότι επιτυγχάνεται στους 24.6°C (94.6%), ενώ στις ακραίες θερμοκρασίες παρατηρήθηκαν χαμηλά ποσοστά επιβίωσης. Η διάρκεια ζωής των θηλυκών ατόμων μειώθηκε από τις 123.06 ημέρες στους 17°C, στις 33.53 ημέρες στους 30°C. Η υψηλότερη αναπαραγωγική ικανότητα καταγράφηκε στους 25°C (724.6 αυγά/θηλυκό).Στις θερμοκρασίες των 17, 20, 25 και 30°C υπολογίστηκαν οι πληθυσμιακές παράμετροι του P. quatuordecimpunctata και κατασκευάστηκαν οι πίνακες ζωής του εντόμου. Οι εκτιμώμενες τιμές της ενδογενούς ταχύτητας αύξησης ήταν 0.065, 0.095, 0.166 και 0.190 θηλυκά/θηλυκό/ημέρα στους 17, 20, 25 και 30°C, αντίστοιχα. Η βέλτιστη θερμοκρασία της ταχύτητας αύξησης υπολογίστηκε στους 29.23°C με τη χρήση του μη γραμμικού μαθηματικού υποδείγματος “Lactin”. Οι εκτιμώμενες τιμές του καθαρού αναπαραγωγικού ρυθμού, της μέσης διάρκειας γενεάς και του χρόνου διπλασιασμού ήταν 90.2, 195.1, 375.1 και 81.1 θηλυκά/θηλυκό, 69.5, 55.3, 35.7 και 23.1 ημέρες, και 10.7, 7.3, 4.2 και 3.6 ημέρες, στους 17, 20, 25 και 30ºC, αντίστοιχα. Τα θηλυκά άτομα του αρπακτικού εμφανίζουν μέγιστη αναπαραγωγική αξία στην ηλικία των περίπου 75, 50, 45 και 20 ημερών στους 17, 20, 25 και 30ºC, αντίστοιχα.Η λειτουργική ανταπόκριση των προνυμφικών ηλικιών, καθώς και των αρσενικών και θηλυκών ατόμων του P. quatuordecimpunctata μελετήθηκε σε σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας (20 ± 1°C), σχετικής υγρασίας (65 ± 2%) και φωτοπεριόδου (16 ώρες φως / 8 ώρες σκότος). Οι προνύμφες 1ης, 2ης, 3ης και 4ης ηλικίας, καθώς και τα ενήλικα θηλυκά και αρσενικά άτομα του P. quatuordecimpunctata εμφάνισαν λειτουργική ανταπόκριση τύπου ΙΙ. Η περιγραφή της σχέσης της καταναλωθείσας λείας με την προσφερόμενη έγινε με τη χρήση του μαθηματικού υποδείγματος “Rogers” (random predator equation), το οποίο αποτελεί την ολοκληρωμένη μορφή του υποδείγματος “Holling”. Ο ρυθμός επιθέσεων, ο χρόνος χειρισμού της λείας (χρόνος που απαιτείται για την καταδίωξη, καταστολή, κατανάλωση και αφομοίωση της λείας) και ο μέγιστος αριθμός επιθέσεων ήταν 0.106, 0.123, 0.147, 0.199, 0.2227 και 1.1045 ανά ώρα, 6.585, 2.620, 1.148, 0.519, 0.5040 και 0.6597 ώρες, και 3.64, 9.16, 20.90, 46.24, 47.62 και 36.38 προνύμφες A. fabae, για τις προνύμφες 1ης, 2ης, 3ης, 4ης ηλικίας, τα ενήλικα θηλυκά και αρσενικά άτομα, αντίστοιχα.Ο περιοριστικός μηχανισμός της θήρευσης του P. quatuordecimpunctata διερευνήθηκε με τη διενέργεια εργαστηριακών πειραμάτων λειτουργικής ανταπόκρισης μεγάλης (24 ώρες) και μικρής (3 ώρες) διάρκειας, χρησιμοποιώντας αρσενικά και θηλυκά άτομα του αρπακτικού. Η περιγραφή των δεδομένων έγινε με τη χρήση του μαθηματικού υποδείγματος “Rogers”. Ο χρόνος χειρισμού της λείας διέφερε μεταξύ των πειραμάτων μικρής και μεγάλης διάρκειας, τόσο για τα αρσενικά (0.2132 και 0.4789 ώρες, αντίστοιχα) όσο και τα θηλυκά άτομα (0.1611 και 0.2565 ώρες, αντίστοιχα). Η διαδικασία της αφομοίωσης της τροφής φαίνεται να είναι αυτή που καθορίζει τη θηρευτική ικανότητα του συγκεκριμένου αρπακτικού επί της συγκεκριμένης λείας.Η μελέτη του άμεσου ανταγωνισμού κατά τη θήρευση των προνυμφών του P. quatuordecimpunctata πραγματοποιήθηκε σε σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας (25 ± 1°C), σχετικής υγρασίας (65 ± 2%) και φωτοπεριόδου (16 ώρες φως / 8 ώρες σκότος). Η περιγραφή της σχέσης της καταναλωθείσας λείας με την προσφερόμενη έγινε με τη χρήση του μαθηματικού υποδείγματος “Crowley-Martin”. Ο ρυθμός επιθέσεων, ο χρόνος χειρισμού της λείας και ο μέγιστος αριθμός επιθέσεων ήταν 0.468, 0.320, 0.368 και 0.199 ανά ώρα, 0.217, 0.249, 0.298 και 0.299 ώρες και 27.6, 19.7, 17.1 και 17.2 προνύμφες A. fabae όταν η πυκνότητα του αρπακτικού ήταν 1, 2, 3 και 4 προνύμφες 4ης ηλικίας, αντίστοιχα. Ο ρυθμός θήρευσης του P. quatuordecimpunctata μειώθηκε σε χαμηλές πυκνότητες λείας στην πυκνότητα των τεσσάρων προνυμφών, ενώ δεν επηρεάστηκε σε υψηλές πυκνότητες λείας.
|
| spelling |
oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-111022024-12-06T09:52:33Z Μελέτη οικολογικών παραμέτρων αρπακτικών εντόμων με χρήση μαθηματικών υποδειγμάτων: η περίπτωση του αφιδοφάγου αρπακτικού Propylea quatuordecimpunctata L. (Coleoptera: Coccinellidae) Παπανικολάου, Νικόλαος Ματσίνος, Ιωάννης Θερμοκρασία Θήρευση Ανταγωνισμός Θερμικά όρια Πληθυσμιακή αύξηση Αρπακτικά έντομα Temperature Mathematical models Life table analysis Functional response Digestion Interference competition Μελετήθηκαν ορισμένα οικολογικά χαρακτηριστικά του αφιδοφάγου αρπακτικού εντόμου Propylea quatuordecimpunctata L. (Coleoptera: Coccinellidae) σε εργαστηριακές συνθήκες, με τη χρήση μαθηματικών υποδειγμάτων. Πραγματοποιήθηκε μελέτη της επίδρασης διαφορετικών θερμοκρασιών (17, 20, 25, 30, 32.5 και 35 ± 1°C) στην ανάπτυξη και επιβίωση των ανηλίκων σταδίων του P. quatuordecimpunctata. Επίσης, μελετήθηκε η διάρκεια ζωής και η αναπαραγωγική ικανότητα των θηλυκών ατόμων του αρπακτικού εντόμου. Η περιγραφή της σχέσης του ρυθμού ανάπτυξης του εντόμου με τη θερμοκρασία έγινε με τη χρήση του μη γραμμικού μαθηματικού υποδείγματος “Briere”. Το κατώτερο και ανώτερο θερμικό όριο ανάπτυξης του εντόμου υπολογίστηκαν στους 12.2 και 36°C αντίστοιχα, ενώ στους 30.3°C ο ρυθμός ανάπτυξης λαμβάνει την μέγιστη τιμή του. Με τη χρήση του γραμμικού υποδείγματος “Ikemoto and Takai” υπολογίστηκε ότι απαιτούνται 218.0 βαθμοημέρες πάνω από τους 10.2°C για την πλήρη ανάπτυξη του εντόμου. Στο θερμοκρασιακό εύρος ανάπτυξης του P. quatuordecimpunctata έγινε περιγραφή της επιβίωσης του εντόμου σε σχέση με τη θερμοκρασία με το μαθηματικό υπόδειγμα “Kim and Lee”. Σύμφωνα με το υπόδειγμα το υψηλότερο ποσοστό επιβίωσης εκτιμάται ότι επιτυγχάνεται στους 24.6°C (94.6%), ενώ στις ακραίες θερμοκρασίες παρατηρήθηκαν χαμηλά ποσοστά επιβίωσης. Η διάρκεια ζωής των θηλυκών ατόμων μειώθηκε από τις 123.06 ημέρες στους 17°C, στις 33.53 ημέρες στους 30°C. Η υψηλότερη αναπαραγωγική ικανότητα καταγράφηκε στους 25°C (724.6 αυγά/θηλυκό).Στις θερμοκρασίες των 17, 20, 25 και 30°C υπολογίστηκαν οι πληθυσμιακές παράμετροι του P. quatuordecimpunctata και κατασκευάστηκαν οι πίνακες ζωής του εντόμου. Οι εκτιμώμενες τιμές της ενδογενούς ταχύτητας αύξησης ήταν 0.065, 0.095, 0.166 και 0.190 θηλυκά/θηλυκό/ημέρα στους 17, 20, 25 και 30°C, αντίστοιχα. Η βέλτιστη θερμοκρασία της ταχύτητας αύξησης υπολογίστηκε στους 29.23°C με τη χρήση του μη γραμμικού μαθηματικού υποδείγματος “Lactin”. Οι εκτιμώμενες τιμές του καθαρού αναπαραγωγικού ρυθμού, της μέσης διάρκειας γενεάς και του χρόνου διπλασιασμού ήταν 90.2, 195.1, 375.1 και 81.1 θηλυκά/θηλυκό, 69.5, 55.3, 35.7 και 23.1 ημέρες, και 10.7, 7.3, 4.2 και 3.6 ημέρες, στους 17, 20, 25 και 30ºC, αντίστοιχα. Τα θηλυκά άτομα του αρπακτικού εμφανίζουν μέγιστη αναπαραγωγική αξία στην ηλικία των περίπου 75, 50, 45 και 20 ημερών στους 17, 20, 25 και 30ºC, αντίστοιχα.Η λειτουργική ανταπόκριση των προνυμφικών ηλικιών, καθώς και των αρσενικών και θηλυκών ατόμων του P. quatuordecimpunctata μελετήθηκε σε σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας (20 ± 1°C), σχετικής υγρασίας (65 ± 2%) και φωτοπεριόδου (16 ώρες φως / 8 ώρες σκότος). Οι προνύμφες 1ης, 2ης, 3ης και 4ης ηλικίας, καθώς και τα ενήλικα θηλυκά και αρσενικά άτομα του P. quatuordecimpunctata εμφάνισαν λειτουργική ανταπόκριση τύπου ΙΙ. Η περιγραφή της σχέσης της καταναλωθείσας λείας με την προσφερόμενη έγινε με τη χρήση του μαθηματικού υποδείγματος “Rogers” (random predator equation), το οποίο αποτελεί την ολοκληρωμένη μορφή του υποδείγματος “Holling”. Ο ρυθμός επιθέσεων, ο χρόνος χειρισμού της λείας (χρόνος που απαιτείται για την καταδίωξη, καταστολή, κατανάλωση και αφομοίωση της λείας) και ο μέγιστος αριθμός επιθέσεων ήταν 0.106, 0.123, 0.147, 0.199, 0.2227 και 1.1045 ανά ώρα, 6.585, 2.620, 1.148, 0.519, 0.5040 και 0.6597 ώρες, και 3.64, 9.16, 20.90, 46.24, 47.62 και 36.38 προνύμφες A. fabae, για τις προνύμφες 1ης, 2ης, 3ης, 4ης ηλικίας, τα ενήλικα θηλυκά και αρσενικά άτομα, αντίστοιχα.Ο περιοριστικός μηχανισμός της θήρευσης του P. quatuordecimpunctata διερευνήθηκε με τη διενέργεια εργαστηριακών πειραμάτων λειτουργικής ανταπόκρισης μεγάλης (24 ώρες) και μικρής (3 ώρες) διάρκειας, χρησιμοποιώντας αρσενικά και θηλυκά άτομα του αρπακτικού. Η περιγραφή των δεδομένων έγινε με τη χρήση του μαθηματικού υποδείγματος “Rogers”. Ο χρόνος χειρισμού της λείας διέφερε μεταξύ των πειραμάτων μικρής και μεγάλης διάρκειας, τόσο για τα αρσενικά (0.2132 και 0.4789 ώρες, αντίστοιχα) όσο και τα θηλυκά άτομα (0.1611 και 0.2565 ώρες, αντίστοιχα). Η διαδικασία της αφομοίωσης της τροφής φαίνεται να είναι αυτή που καθορίζει τη θηρευτική ικανότητα του συγκεκριμένου αρπακτικού επί της συγκεκριμένης λείας.Η μελέτη του άμεσου ανταγωνισμού κατά τη θήρευση των προνυμφών του P. quatuordecimpunctata πραγματοποιήθηκε σε σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας (25 ± 1°C), σχετικής υγρασίας (65 ± 2%) και φωτοπεριόδου (16 ώρες φως / 8 ώρες σκότος). Η περιγραφή της σχέσης της καταναλωθείσας λείας με την προσφερόμενη έγινε με τη χρήση του μαθηματικού υποδείγματος “Crowley-Martin”. Ο ρυθμός επιθέσεων, ο χρόνος χειρισμού της λείας και ο μέγιστος αριθμός επιθέσεων ήταν 0.468, 0.320, 0.368 και 0.199 ανά ώρα, 0.217, 0.249, 0.298 και 0.299 ώρες και 27.6, 19.7, 17.1 και 17.2 προνύμφες A. fabae όταν η πυκνότητα του αρπακτικού ήταν 1, 2, 3 και 4 προνύμφες 4ης ηλικίας, αντίστοιχα. Ο ρυθμός θήρευσης του P. quatuordecimpunctata μειώθηκε σε χαμηλές πυκνότητες λείας στην πυκνότητα των τεσσάρων προνυμφών, ενώ δεν επηρεάστηκε σε υψηλές πυκνότητες λείας. This thesis investigates several ecological characteristics of the fourteen-spotted ladybird beetle, Propylea quatuordecimpunctata L. (Coleoptera: Coccinellidae), reared on the black bean aphid, Aphis fabae Scopoli (Hemiptera: Aphididae), using mathematical models. The effect of temperature on the development, survival, longevity and fecundity of the P. quatuordecimpunctata L. was determined at six constant temperatures (17, 20, 25, 30, 32.5 and 35 ± 1°C) in the laboratory. P. quatuordecimpunctata egg masses (<12-h-old) were transferred from the stock culture into cylindrical Plexiglass cages (5 10 cm) containing A. fabae nymphs and adults. After hatching, larvae were kept individually with aphids offered ad libitum. The duration and survival of egg, larval, and pupal stages were recorded every 12 h. Adults emerged from pupae at each temperature regime were used for determining female longevity and fecundity. Results showed a temperature-dependent development of the coccinellid. An appropriate linear model indicated that 218.0 degree-days above a threshold of 10.2°C were needed to complete immature development from egg to adult emergence. Data were fitted to the nonlinear Briere model, which for total immature period estimated the upper developmental threshold at 36.0°C, the lower threshold at 12.2°C and the temperature for maximum developmental rate at 30.3°C. Survival of immature stages varied significantly across temperatures with the lowest survival of just 14% occurring at 32.5°C and the highest (96%) at 25°C. In addition temperature showed a profound effect on female longevity over this viable range of temperatures, as it decreased from 123.06 d at 17°C to 33.53 d at 30°C. The highest fecundity (724.6 eggs/female) was recorded at 25°C. A life table analysis of P. quatuordecimpunctata was conducted at four constant temperatures (17, 20, 25 and 30 ± 1ºC). A temperature-dependence in coccinellid’s life history parameters was detected. Estimated values of the net reproductive rate, intrinsic rate of increase, mean generation and doubling time were 90.2, 195.1, 375.1 and 81.1 females/female, 0.065, 0.095, 0.166 and 0.190 females/female/d, 69.5, 55.3, 35.7 and 23.1 d, and 10.7, 7.3, 4.2 and 3.6 d at 17, 20, 25 and 30ºC respectively. Lactin model indicated that the intrinsic rate of increase reaches its maximum value at 29.23°C. Females of roughly 75, 50, 45 and 20 days-old, reach their maximum reproductive potential at 17, 20, 25 and 30ºC respectively. Additionally, temperature affected the risk of death of immatures and female adults, as the survival curves at the examinated temperatures were significantly different. The mean survival times decreased from 19.9 to 8.0 d and 123.1 to 33.5 d from 17 to 30°C for entire immature stages and female adults respectively.Functional responses of immature stages, female and male adults of P. quatuordecimpunctata to varying densities of A. fabae reared on Vicia faba L. were evaluated under laboratory conditions. The experiments were carried out at 201C, 65±2% RH and a 16:8 (L:D) photoperiod. All larval stages and adults of P. quatuordecimpunctata were starved for 12 h and placed individually in plastic containers (12cm height x 7cm diameter) with various densities of immature stages of A. fabae (3-3.5 day-old) on potted V. faba plant hosts. After 24 h the predators were removed and the number of aphids remaining counted. Logistic regression analysis of the proportion of aphids consumed as a function of initial density indicated that all larval instars and adults of P. quatuordecimpunctata exhibited a type II functional response when searching for A. fabae on V. faba plants. Data fitted to Rogers random predator equation. Attack rates, handling times and maximum attack rates were 0.106, 0.123, 0.147, 0.199, 0.2227 and 0.1045 hours-1, 6.585, 2.620, 1.148, 0.519, 0.5040 and 0.6597 hours and 3.64, 9.16, 20.90, 46.24, 47.62 και 36.38 for 1st. 2nd, 3rd, 4th instars, adult females and males, respectively.Discriminating digestion process from handling time is essential for a thorough understanding of the predation processes and the underlying foraging behaviour Therefore, predators are characterized either as digestion- or handling-limited. A study was initiated to identify the mechanism that limits the coccinellids’ predation ability. P. quatuordecimpunctata and its prey A. fabae Scopoli were used in long- and short-term functional response experiments. Results showed that P. quatuordecimpunctata adults exhibit a type II functional response. The estimated attack rates and handling times differed significantly between long and short term experiments, indicating that the digestion process limits predation ability of P. quatuordecimpunctata.Mutual interference involves direct interactions between individuals of the same species that may alter their foraging success. A study was initiated in order to determine the effect of mutual interference in coccinellids’ feeding rate. One to four 4th larval instars of the fourteen-spotted ladybird beetle P. quatuordecimpunctata L. (Coleoptera: Coccinellidae) were exposed for 6 hours in plastic containers with different densities of the black bean aphid, A. fabae Scopoli (Hemiptera: Aphididae), on potted Vicia faba L. plants. Data fitted to Crowley-Martin model. At predator densities of 1, 2 and 3 larvae, attack rates did not differ among treatments (0.467, 0.320, 0.368 h-1, respectively). However, attack rate was significantly lower when predator density was 4 larvae (0,199 h-1), compared to the other tested densities. Predator density did not affect coccinellid’s handling time. When 1, 2, 3 and 4 larvae exposed together, the respective values of handling time were 0.217, 0.249, 0.298 and 0.199 h. Although feeding rate became independent of predator density at high prey density, predator dependence in coccinellid’s functional response indicated at low prey densities at the higher predator density tested. 2015-11-17T10:44:08Z 2015-11-17T10:44:08Z 2013 https://catalog.lib.aegean.gr/iguana/www.main.cls?surl=search&p=ed763fb5-024d-4d04-a952-e71cbf110eaa#recordId=1.55796 http://hdl.handle.net/11610/11102 en application/pdf Μυτιλήνη
|