狼蛛

光照強度、顏色和溫度對狼蛛捕食功能的影響

譚昭君;汪波;鐘文濤;龔瑤;黃婷;顏亨梅

【摘要】Inordertoexploreonwhichfactorswillaffectthepredationof

wolfspiderandwhatthemostad-vantageouscombinationof

environmentalfactorswillbenefitthewolfspiderprey,thisarticlechoo

usingthecontrolvariablemethodorthogonalexperimentmethodthrough

laboratoryconditions,wechangethelightintensity,colorandtemperature,

andthencalculatethewolfspiderpredationrateindifferentconditions

end,wefiltratethemostfavorableenvironmentalfactorsthroughthree

erimental

resultsshowthatthewolfspiderpredationratewassignificantlyaffected

aturehasthemostsignificantinfluence

onthepredation,heanalysis

ofthethreefactorsandthreelevelsoforthogonalexperiments,we

obtainedthebestcom-bination:Whenthelightintensityis15lx,the

environmentcolorisredandtheenvironmenttemperatureis24℃,the

ultsofthixperimentcanoffer

peoplewithimportantinformationabouthowtomakegooduofwolf

spidertodestroyinctpestfficiently.%為探究狼蛛(Tarantula)捕食獵物受

到哪些因素的影響及對狼蛛捕食最有利的環境因素的優化組合,以狼蛛為實驗對象,

假眼小綠葉蟬(Empoascaflavescens)為狼蛛捕食的獵物,在實驗室條件下,采用控

制變量法和L9(33)正交試驗法,改變光照強度、光照顏色和環境溫度,計算不同條件

下狼蛛的捕食率,確定對狼蛛捕食影響大的因素,最后通過三因素三水平正交試驗分

析,篩選出最利于狼蛛捕食獵物的環境因素。結果發現狼蛛捕食獵物均受到以上三

種因素的顯著影響,而且溫度對狼蛛的捕食率影響最顯著,其次是光照顏色、光照強

度。捕食環境最佳優化組合為：光照強度為15lx,環境顏色為綠色,環境溫度為24℃

的情況下,狼蛛的成功捕食率最高。本實驗結果為人們利用狼蛛更加高效地消滅害

蟲提供了參考。

【期刊名稱】《湖南師范大學自然科學學報》

【年(卷),期】2016(039)003

【總頁數】6頁(P22-27)

【關鍵詞】狼蛛;光照強度;光照顏色;溫度;捕食率;正交試驗;葉蟬

【作者】譚昭君;汪波;鐘文濤;龔瑤;黃婷;顏亨梅

【作者單位】湖南師范大學生命科學學院動物生態實驗室，中國長沙410081;湖

南師范大學生命科學學院動物生態實驗室，中國長沙410081;湖南師范大學生命

科學學院動物生態實驗室，中國長沙410081;湖南師范大學生命科學學院動物生

態實驗室，中國長沙410081;湖南師范大學生命科學學院動物生態實驗室，中國

長沙410081;湖南師范大學生命科學學院動物生態實驗室，中國長沙410081

【正文語種】中文

【中圖分類】Q959.226

生態環境中光照強度、光照顏色和環境溫度都是影響動物捕食獵物與繁殖的重要因

素[1]，現階段對蜘蛛與環境之間的關系研究甚少.本文通過研究光照強度、光照顏

色和溫度等外界因素對狼蛛捕食獵物的影響，探究其捕食獵物的最佳環境因素，優

化狼蛛捕食時的環境條件，使其最大限度地捕食害蟲，達到生物防治的效果.

蜘蛛數量大，分布廣，在自然環境條件中無處不在，而且是多數害蟲的天敵，對害

蟲的控制作用明顯，因此保護和充分利用蜘蛛對農業的可持續發展具有重要作用.

化學通信極可能是蜘蛛進化過程中最初進行個體之間信息交流的方式[2],蜘蛛能看

到人類看不到的偏振光，如狼蛛和漏斗蛛(Hadronycheinfensa)利用偏振光定位

獵物[3].已有研究發現，蜘蛛對紅色有明顯的偏愛[4].蜘蛛前中眼腹面的視覺細胞具

有感桿，感桿上有均衡分布的微絨毛，其作用可能是負責感知偏振光[5].游獵型蜘

蛛具有背單眼，一些背單眼有反光色素層，一些有移動的虹膜.每個背單眼有10

000個受體，可以看到150°甚至更寬的視野[5].狼蛛作為游獵型蜘蛛有著相對發育

完好的視覺，它們尋覓與定位獵物主要依靠視覺和振動刺激，其中視覺信號可能優

先于振動信號[6].早在1978年，湖南師范大學和湖南湘陰縣農業局就開展了利用

擬環紋豹蛛(Pardosapudoannulata)防治飛虱(Delphacidae)和葉蟬

(Cicadellidae)的試驗，效果十分明顯[7].

1.1狼蛛

125只成熟狼蛛采自湖南師范大學周邊草地及農田.將狼蛛分別置于干凈玻璃瓶中，

瓶內放置一塊濕潤的脫脂棉及少量草，模擬其生存環境，并用紗布包住瓶口.實驗

前，將蜘蛛放置于室溫條件中，停止供給食物，對狼蛛進行饑餓處理7天，保留

脫脂棉并向脫脂棉滴加水，保證狼蛛有水源來維持生命，使其饑餓程度均等，然后

開始實驗[8].7天后以葉蟬為獵物飼養狼蛛，觀察其是否進食葉蟬.狼蛛進食后，以

葉蟬為獵物飼養狼蛛5天，使其熟悉葉蟬的味道，從而建立條件反射、產生適口

性.5天后，停止供給食物，并取走脫脂棉，使狼蛛處于饑餓狀態，過5天再進行

實驗.

1.2葉蟬

葉蟬采自湖南師范大學周邊草地及農田.將捕捉到的若干只假眼小綠葉蟬放入干凈

塑料瓶中，并向瓶內放入少量草及一塊濕潤的脫脂棉，模擬其生存環境，用紗布包

住塑料瓶瓶口，置于室溫，作為實驗過程中狼蛛的捕食材料.

1.3器材

大培養皿、試管、鑷子、照度計.

1.4實驗設計及步驟

1.4.1實驗1光照顏色和溫度一定時，改變光照強度.(1)用75%的酒精將培養

皿、試管、鑷子等實驗儀器進行消毒.(2)將無色透明的大培養皿放置在室溫下，隨

機選取5只狼蛛通過試管分別引入5個大培養皿中，每個培養皿隨機放進12只葉

蟬.(3)當光照顏色為自然光，溫度為室溫(25±1℃)時，分別調節光照強度為10，

15，20，25，30lx進行實驗，觀察溫度一定時，不同光照強度下狼蛛捕食葉蟬

的數量.(4)將125只狼蛛編號，每次實驗隨機抽取5只同時進行，每進行完一次

實驗，換用另一組的5只重復上述實驗，共重復3次，排除偶然誤差.觀察8h后

狼蛛捕食葉蟬的數量，計算出捕食率，判斷狼蛛在不同光照強度下的活躍程度，從

中優選出3種光照強度進行正交實驗.

1.4.2實驗2光照強度和溫度一定時，改變光照顏色.(1)方法同1.4.1的實驗步

驟1.(2)方法同1.4.1的實驗步驟2.(3)取實驗1的最佳光照強度為此實驗的光照

強度，當溫度為室溫時，分別改變光照顏色為紅色、綠色、白色、黑色、藍色進行

實驗，觀察光照距離和溫度一定時，不同光照顏色下狼蛛捕食葉蟬的數量.(4)每次

實驗5只狼蛛同時進行，每進行完一次實驗，換用另一組的5只狼蛛重復上述實

驗，共重復3次.觀察8h后狼蛛捕食葉蟬的數量，計算出捕食率，判斷狼蛛在不

同光照顏色下的活躍程度，從而確定光照顏色對狼蛛捕食的影響.

1.4.3實驗3光照強度和光照顏色一定時，改變溫度.

(1)方法同1.4.1的實驗步驟1.(2)方法同1.4.1的實驗步驟2.(3)取上述實驗(1)和

(2)的最佳光照強度和顏色進行實驗，分別改變溫度為20,22,24,26,28℃進行實驗，

觀察光照強度和顏色一定時，不同溫度下狼蛛捕食葉蟬的數量.(4)每種溫度下分別

用5只狼蛛進行實驗.共重復3次.觀察8h后狼蛛捕食葉蟬的數量，計算出捕食率，

判斷狼蛛在不同溫度下的活躍程度，從中優選出3種溫度進行正交實驗.

1.5正交試驗設計及實施

根據上述實驗的結果，采用正交實驗的方法，測定一定光照強度、光照顏色和溫度

對狼蛛捕食獵物的影響.為了探究最佳環境因子對狼蛛捕食獵物的影響，選取L9

(33)的正交表進行實驗.以捕食率作為實驗結果記錄，然后依據結果進行正交設計

的極差分析，找出對狼蛛捕食有顯著影響的因素，選出最優組合并確定狼蛛捕食獵

物的最佳環境因素.

2.1不同環境因子對狼蛛捕食獵物的影響

2.1.1不同光照強度對狼蛛捕食獵物的影響保持光照顏色和溫度一定，探究光

照強度對狼蛛捕食獵物的影響.此實驗方案中光照顏色為自然光，溫度為室溫，改

變光照強度，觀察在5種不同光照強度下狼蛛捕食葉蟬的數量，每只狼蛛喂12只

葉蟬，根據捕食率，判斷出狼蛛捕食獵物的最佳光照強度，結果如表1所示.

從表1可以看出，當光照強度為10lx時，狼蛛的平均捕食率最高，15和20lx時

次之.因此可以判斷這3種光照強度是狼蛛捕食的有利光照強度，從而選這3種光

照強度作為正交試驗的因素之一.

利用SPSS軟件將不同光照強度下的捕食率進行單因素方差分析，得到顯著性為

0.033(見表2)，小于0.05，差異顯著，表明在光照顏色和溫度一定時，光照強度

對狼蛛的捕食率有顯著影響.

從表1可以看出當光照強度為10lx時，狼蛛的捕食率最高，隨著光照強度的逐漸

增大，捕食率反而下降.由此分析，狼蛛的捕食率與光照強度呈負相關，弱光度的

環境條件下有利于狼蛛捕食獵物，光照強度越大，狼蛛的視覺感受器敏感性下降，

不利于捕食獵物.究其原因，狼蛛的視細胞可將不同方向弱光刺激疊加成強刺激的

視覺機制，以增強在黑暗條件下的視力，使狼蛛能夠較好地適應幽暗的環境.

2.1.2不同光照顏色對狼蛛捕食獵物的影響

選取最優光照強度10lx作為本次實驗的光照強度，溫度為室溫，改變光照顏色，

用有顏色的塑料袋作為替代光源，觀察5種不同光照顏色下狼蛛捕食葉蟬的數量.

每只狼蛛喂12只葉蟬，根據捕食率，判斷出狼蛛捕食獵物的最佳光照顏色.得到的

結果如表3所示.

從表3可以看出，當光照顏色為紅色時，狼蛛的平均捕食率最高，綠色和黑色次

之，因此可以判斷這3種顏色為狼蛛捕食的有利光照顏色，可作為正交試驗的因

素之一.用SPSS軟件對上述不同光照顏色下的捕食率進行單因素方差分析，得到

顯著性為0.003(表4)，小于0.05，差異顯著，因此當光照強度和溫度一定時，光

照顏色對狼蛛的捕食率有顯著影響.

2.1.3不同溫度對狼蛛捕食獵物的影響選取最優光照強度10lx，最優光照顏色

紅色不變，分別改變溫度為20，22，24，26和28℃，觀察在5種不同環境溫度

下狼蛛捕食葉蟬的數量，每只狼蛛喂12只葉蟬，根據捕食率，判斷出狼蛛捕食獵

物的最佳溫度.得到的結果如表5所示.

從表5可知，當光照顏色和光照強度一定時，環境溫度為26℃時狼蛛的平均捕食

率最高，24℃和22℃時次之，因此可判斷這3種溫度為狼蛛捕食的有利溫度，

可將這3種溫度作為正交試驗的因素之一.用SPSS軟件對上述實驗數據進行單因

素方差分析，得到顯著性為0.013(表6)，小于0.05，差異顯著，因此當光照強度

和光照顏色一定時，溫度對狼蛛的捕食率有顯著影響.

根據表5可以看出，狼蛛的捕食率隨著溫度的升高而增加，在26℃時達到頂峰.

可能的原因是在此溫度下，狼蛛體內的酶活性比較高，代謝能力強，釋放的能量較

多，導致狼蛛的消化能力、活動能力處于最佳狀態[9]，隨著溫度越來越高，狼蛛

體內的一系列酶活性降低，使得狼蛛不活躍.

綜上所述，當光照強度為10lx，光照顏色為紅色，溫度為26℃時狼蛛最活躍，

捕食成功率最高.因此，可將這三種因素結合起來，作為誘捕害蟲的有利環境條件，

以探明有利蜘蛛捕食的環境條件.

2.2狼蛛捕食的最佳環境組合

根據L9(33)的正交試驗方案完成的實驗結果如表7所示，可知最優的組合為

A2B2C2，也就是說對狼蛛捕食最有利的環境因素組合為光照強度15lx，光照顏

色綠色，溫度24℃.

本實驗首先采用控制變量法，排除其他因素的影響，確定狼蛛捕食的優勢環境條件，

單因素試驗結果分別是：光照強度為10lx，光照顏色為紅色，環境溫度為26℃.

在這三種單因素條件下，狼蛛的捕食率最高.同時篩選出另外幾種有利于狼蛛捕食

的因素.但應用三因素三水平正交試驗法確定有利于狼蛛捕食獵物的環境因素的優

化組合為：光照強度為15lx，光照顏色為綠色，環境溫度為24℃，在此條件下，

狼蛛的捕食率最高.

據報道，光照周期、強度和溫度等不同生境條件對動物捕食和產卵有相應的影響

[10-12].本實驗發現，光照顏色為紅色和綠色時，狼蛛的捕食率相差不大.查資料得

知，紅光波長為620～770nm，綠光的波長為492～570nm[6]，由于本實驗沒

有做波長位于紅光和綠光之間的橙光和黃光，假設狼蛛的視覺感受器可以感受到波

長的變化[5]，而且在一定波長范圍內，這種變化不明顯.狼蛛一般夜出活動，而紅

光是相對接近黑暗的環境.其次，狼蛛對綠光同樣有較高的敏感性，可能與其生活

環境有關，土地上多綠色植物[13].另外，在一定范圍內，逐步升高溫度，狼蛛的

捕食率隨著溫度的升高而升高，在26℃時達到最高；當溫度達到28℃時，捕食

率下降，這種變化說明狼蛛對低溫較敏感，另一個原因是在舒適的溫度下狼蛛體內

的酶活性高，代謝旺盛，釋放的能量多，狼蛛表現相對活躍，因此捕食率高[4,9].

在本實驗的照度范圍內(10～30lx)，根據數據得出的結果，認為狼蛛受到其影響

是最小的.實驗還發現，當照度逐步提高，狼蛛的活動變得緩慢，捕食率不高，而

在低照度下狼蛛較活躍，也許跟狼蛛在長期的進化過程中形成了與生活環境相適應

的遺傳特性有關.