烏桕是一種入侵植物,紅胸律點跳甲(簡稱跳甲)和烏桕卷象(簡稱卷象)為兩種烏桕生物防治昆蟲。卷象成蟲取食烏桕葉片并在葉片上產(chǎn)卵;跳甲成蟲亦取食烏桕葉片,但在根部的土壤里產(chǎn)卵,幼蟲以樹根為食。為研究跳甲、卷象及烏桕三者相互關系,科研人員進行了相關實驗。
(1)烏桕葉片損傷面積與在其上接種跳甲和卷象成蟲的密度呈正相關。向由兩種成蟲取食造成的葉片不同損傷面積的烏桕根部土壤中,分別移入相同數(shù)量剛孵出的跳甲幼蟲,以無昆蟲取食的健康植株根部土壤的幼蟲為對照組,一段時間后統(tǒng)計幼蟲的存活率,結(jié)果如圖1。
實驗結(jié)果表明,跳甲成蟲與幼蟲的種內(nèi)關系包括
種內(nèi)競爭和種內(nèi)互助
種內(nèi)競爭和種內(nèi)互助
(填“種內(nèi)競爭”、“種內(nèi)互助”或“種內(nèi)競爭和種內(nèi)互助”),卷象與跳甲幼蟲的種間關系為 種間競爭
種間競爭
。
(2)研究人員進一步檢測了上述實驗中烏桕根部的代謝產(chǎn)物(葡萄糖和單寧)含量,結(jié)果如圖2和圖3所示。
據(jù)此分析,植物代謝產(chǎn)物含量的變化與昆蟲的 種類
種類
和 密度
密度
有關。對比圖1,葡萄糖有利于跳甲幼蟲成活,而單寧為植物防御類物質(zhì),可抑制跳甲幼蟲成活,依據(jù)是 跳甲幼蟲的成活率與根部葡萄糖含量相對值的變化趨勢相同,與根部單寧含量相對值的變化趨勢相反
跳甲幼蟲的成活率與根部葡萄糖含量相對值的變化趨勢相同,與根部單寧含量相對值的變化趨勢相反
。由此可見,跳甲成蟲與幼蟲的種內(nèi)關系的形成機制是 跳甲成蟲密度較低時,使烏桕根部產(chǎn)生的營養(yǎng)物質(zhì)葡萄糖增加,而抑制幼蟲成活的物質(zhì)單寧減少,提高跳甲幼蟲的存活率;跳甲成蟲密度較高時,根部產(chǎn)生的葡萄糖減少,同時單寧含量增加,抑制了跳甲幼蟲的存活
跳甲成蟲密度較低時,使烏桕根部產(chǎn)生的營養(yǎng)物質(zhì)葡萄糖增加,而抑制幼蟲成活的物質(zhì)單寧減少,提高跳甲幼蟲的存活率;跳甲成蟲密度較高時,根部產(chǎn)生的葡萄糖減少,同時單寧含量增加,抑制了跳甲幼蟲的存活
。
(3)綜上信息,從生物間的相互作用的角度分析,卷象與跳甲能夠共存于同一烏桕植株的原因是 跳甲與卷象均能取食烏桕葉片,跳甲通過種內(nèi)競爭控制其種群數(shù)量,減弱與卷象的種間競爭
跳甲與卷象均能取食烏桕葉片,跳甲通過種內(nèi)競爭控制其種群數(shù)量,減弱與卷象的種間競爭
。