Searching behaviour and cereal aphid consumption by Bembidion lampros and Pterostichus cupreus, in relation to temperature and prey density

Field: Agricultural and Biological Sciences (Life Sciences)

Abstract Maximum consumption rates were determined for two carabids, Bembidion lampros Herbst. and Pterostichus cupreus L., feeding on the cereal aphid Rhopalosiphum padi L. at different temperatures in the laboratory. Mean daily consumption increased with increasing temperature for both species, B. lampros consuming a maximum of 16 1–3 instar nymphs and 9 apterous adult aphids at 25 °C. P. cupreus was particularly voracious and consumed 125 apterous adult R. padi per day at 20 °C. The behaviour of both species was analysed by video filming starved beetles, maintained at different constant temperatures, in arenas sown with spring barley. The behavioural components (1) still; (2) run/walk; (3) search and (4) confrontation were identified and were common to both species. P. cupreus was more active over the temperature range tested; B. lampros was inactive under 10 °C. The proportion of time spent searching, number of plants searched, and velocity increased with increasing temperature for both species. When observed in similar arenas seeded with R. padi colonies, individuals of P. cupreus significantly increased their time spent searching in arenas with increasing aphid density. Following discovery of an aphid colony, individuals climbed and searched the host plant and its nearest neighbours. Plants in aphid free arenas were rarely climbed. B. lampros was not observed climbing in either aphid free arenas or in arenas with increasing aphid densities, and did not significantly increase its time spent searching in response to increased prey density. The few B. lampros that found aphids caught them walking on the soil surface. The relative efficiences of these two carabids as predators of R. padi are discussed, and the results are compared with similar studies elsewhere with predators of Sitobion avenae on winter wheat. Résumé Influences de la température et de la densité des proies , Rhopalosiphum padi, sur le comportement de prospection et la consommation de ce puceron par Bembidion lampros et Pterostichus cupreus Les taux maximum de consommation de R. padi L. à différentes températures ont été déterminés au laboratoire chez deux carabes, B. lampros Herbstet P. cupreus L. La consommation moyenne a augmenté avec la température chez les deux espèces, B. lampros consommant un maximum de 15,9 larves des stades 1 à 3 et 9,1 pucerons adultes aptères, à 25 °C. P. cupreus a été particulièrement vorace et a consommé 125,3 adultes aptères par jour à 20 °C. Le comportement des deux espèces a été observé en filmant en vidéo des carabes à jeun, maintenus à différentes températures constantes, dans des enceintes semées en orge de printemps. Des éléments du comportement, communs aux deux espèces, ont été définis: 1) immabilité, 2) marche et course, 3) recherche, 4) affrontement. P. cupreus a été plus actif à toutes les températures, B. lampros a été inactif au‐dessous de 10 °C. La part de temps consacrée à la recherche, le nombre de plantes prospectées, et la vitesse ont augmenté avec la température chez les deux espèces. Dans des enceintes similaires colonisées par R. padi, P. cupreus a significativement augmenté le temps consacré à la recherche dans les enceintes, parallèlement à l'augmentation de la densité des pucerons. Après la découverte d'une colonie de pucerons, P. cupreus escalade et prospecte la plante et ses voisines immédiates; tandis que les plantes des enceintes sans pucerons sont rarement escaladées. B. lampros n'a pas été observé escaladant des plantes d'enceintes avec ou sans pucerons, et il n'a pas accru son temps de prospection en fonction de la densité de pucerons. Les quelques B. lampros qui ont capturé des pucerons l'ont fait lorsque ceux‐ci marchaient sur la surface du sol. La discussion a porté sur l'efficacité relative des deux carabes comme prédateurs de R. padi , et les résultats ont été comparés à ceux d'études du même type, menées ailleurs, avec des prédateurs de Sitobion avenae sur blé d'hiver.