探索有毒力与无毒力蚜虫的动力学:一个"植株内"避难所的案例

大豆蚜(Aphis glycines,半翅目:蚜科)是一种入侵性害虫,可在美国中北部造成大豆严重减产。应对该害虫的一种策略是使用抗蚜大豆品种。然而,有毒力生物型的发生可改变植株生理并削弱该管理策略的效用。大豆蚜主要通过两种机制——取食便利与抗性消除——改变大豆生理,有利于后续同种个体的定殖。我们建立了一个非局部微分方程种群模型,以探索这些生物学机制在共侵染有毒力与无毒力蚜虫的大豆植株上的动力学。随后我们利用实验室实验中的人口参数通过该模型进行数值模拟。这些模拟成功复现了田间观测到的多种蚜虫动力学。我们的模型显示,有毒力蚜虫定殖的增加提高了蚜虫抗性被抑制的可能性,进而提高无毒力蚜虫的存活率,在生物型间产生间接的正相互作用。这些结果表明存在一个潜在的"植株内"避难所,可有助于抗蚜大豆的可持续利用。