广聚萤叶甲实验种群生命表

通过在(26±1)℃恒温条件下的饲养观察,组建了广聚萤叶甲实验种群的特定年龄生命表和生殖力表。结果表明:广聚萤叶甲卵、幼虫、蛹和产卵前期的历期分别为7.51、12.14、7.67和4.75d;各虫态的存活率变幅在77%～94%,其中以卵期存活率最高,3龄幼虫存活率最低,且种群存活曲线呈DeeveyⅡ型分布;单雌平均产卵量为193.8粒;种群趋势指数为36.95,世代平均历期为31.37d,内禀增长能力为0.095,周限增长率为1.10。     

短时低温胁迫对广聚萤叶甲发育和生殖的影响

广聚萤叶甲Ophraella commnuna 是入侵性杂草豚草Ambrosia artemisiifolia的一种重要专一性天敌.为探明短时低温胁迫对广聚萤叶甲发育和生殖的影响,将广聚萤叶甲置于2,5,8,11和14°C人工气候箱内(RH 70%±5%,14L:10D)处理2 h,测定卵、幼虫、蛹存活率、发育历期及成...     

广聚萤叶甲在豚草上的空间分布

广聚萤叶甲Ophraella communa LeSage是恶性入侵杂草豚草Ambrosia artemisiifolia L的一种重要天敌,为了了解广聚萤叶甲卵、幼虫、蛹、成虫在豚草上的分布情况,本文对各虫态广聚萤叶甲在豚草植株上的空间分布进行了调查。调查结果表明,各虫态广聚萤叶甲在豚草上的空间分布均为聚集分布;不同受害程度豚草植株上各虫态广聚萤叶甲主要分布于上部和中部。就不同受害程度豚草植株上同一虫态广聚萤叶甲而言,卵比例随受害程度的加重逐步递减,幼虫和蛹的比例则逐步增加。由此可见,广聚萤叶甲为了确保后代能获得更充足的食物,成虫倾向于在受害程度较轻的植株上产卵。     

广聚萤叶甲成虫产卵行为及其产卵部位的选择性

【目的】明确广聚萤叶甲成虫产卵行为及其产卵部位的选择性。【方法】在室内条件下,对广聚萤叶甲成虫交配及产卵的系列行为、产卵场所选择、不同部位豚草植株叶片叶绿素b的含量进行了观察和测定:(1)将1对成虫放到养虫笼内的一株豚草上,观察交配时间,记录产卵数量、前后2粒卵之间的产卵时间间隔;(2)在均匀分为5部分(0～10、11～20、21～30、31～40和41～50 cm)的豚草植株上,随机放置10对成虫,观察雌虫对于产卵场所的选择。(3)将上述5个部位的豚草叶片通过丙酮匀浆法处理,用紫外分光光度计测定其在645和663 nm的吸光值,计算叶绿素b含量。【结果】广聚萤叶甲成虫完成一次成功交配平均需96.09 min。雌虫一般需45 min的时间来寻找其适应的产卵场所,在产卵过程中,成虫习惯将卵产于叶片背面,雌虫喜欢用口器来清理刚产下的卵粒。在一株50 cm高的豚草植株上,雌虫喜欢将卵产在植株中部21～30 cm和中上部31～40cm的叶片上(从下往上划分)。卵块数量和豚草不同部位叶片叶绿素b含量呈显著的正相关性。【结论】广聚萤叶甲成虫喜欢产卵在叶绿素b含量较高的叶片背面,可能以视觉识别叶片颜色来选择和定位产卵场所。     

广聚萤叶甲成虫的繁殖习性和活动规律初步观察

广聚萤叶甲Ophraella communa是豚草Ambrosia artemisiifoliaL.的一种重要专一性天敌昆虫,对豚草抑制作用显著。本文在室内对广聚萤叶甲成虫交配和产卵活动进行观察,结果表明广聚萤叶甲成虫一生多次交配多次产卵,雄虫交配前期为2.7d,明显长于雌虫的0.9d。交配雌虫有产卵前期,然后开始产卵。成虫交配活动主要在8:00-21:00,一般产卵高峰在12:00-16:00,在交配后的前16天,雌虫产卵处在高峰期,随后产卵逐渐减少。本论文为进一步开展广聚萤叶甲繁殖生物学研究和大量繁殖提供基础。     

野外条件下广聚萤叶甲对豚草的产卵选择

为探究影响广聚萤叶甲Ophraella communa LeSage选择豚草产卵的环境因素, 在南京城郊于2009年6月23日至9月1日豚草生长季节, 跟踪调查了60个豚草斑块上落卵数量动态, 运用跨栏模型分析了影响叶甲产卵以及产卵数量的因素。结果表明： （1）产卵发生随季节延长、 豚草被取食程度增大、 株高增长、 暴露环境中斑块增大而增加, 但随遮蔽环境中豚草斑块增大、 开花、 开花后季节延长、 季节延长情况下被取食程度增大、 开花后被取食程度增大等因素而降低; （2）落卵数量随季节延长、 豚草被取食程度增大、 暴露环境、 开花期被取食程度增大、 开花期株高增长等因素而增加, 但随豚草开花、 季节延长情况下被取食程度增大而减小; （3）落卵量随季节延长而增大的幅度在豚草营养生长期明显大于开花期, 在暴露环境中随季节延长而呈明显直线增大, 但在遮阴环境中先直线增加, 于10周后趋缓。研究结果说明, 影响产卵发生与落卵数量的因素不完全一致, 产卵发生与落卵数量主要受因子之间互作的影响, 而较少受到单因素的独立影响。     

交配对广聚萤叶甲成虫耐饥与耐热能力的影响

昆虫交配是一个消耗能量的过程,因此交配后可能对其抗逆能力造成一定的影响。广聚萤叶甲是恶性杂草-豚草的专一性天敌,正常情况下,成虫耐饥饿和耐热能力较强。为明确交配对广聚萤叶甲成虫抗逆能力的影响,本研究观察在一次交配处理后,广聚萤叶甲在饥饿条件下或高温条件下继续存活时间。结果发现,在不提供食物的情况下,交配对雄虫的寿命影响不大,但雌虫的寿命(8.4 d±0.1 d)显著短于对照雌虫(10.8 d±0.1 d)。在高温状态下,无论取食与否,交配都会显著增加广聚萤叶甲雌雄成虫的耐热能力,尤其以雌虫表现更为明显(处理雌虫和对照雌虫存活时间分别为:取食(6.15 d±0.14 d,4.95 d±0.13 d)、不取食(5.55 d±0.13 d,4.81 d±0.11 d)。可见,交配降低广聚叶甲雌虫的饥饿能力,但成虫的耐热能力显著加强。     

广聚萤叶甲和豚草卷蛾对江西南昌豚草的联合控制作用

【背景】豚草是一种世界性的重要害草,在江西南昌地区普遍发生。广聚萤叶甲和豚草卷蛾是很有利用前景的豚草天敌,而有关这2种天敌在江西南昌地区田间对豚草的联合控制效果尚不明确。【方法】2009年6月25日分别按广聚萤叶甲0.7头.株-1和豚草卷蛾0.4头.株-1的密度在江西南昌豚草入侵地同时释放2种天敌,并于8月4日～9月13日,每隔10d调查广聚萤叶甲各虫态的数量、豚草卷蛾虫瘿数、豚草的株高和死亡株数。【结果】释放前期广聚萤叶甲和豚草卷蛾种群数量增长较快,但释放70d后,豚草植株死亡率达90.14%,天敌种群数量急剧下降;释放80d后,豚草植株死亡率达到100%。此外,在整个调查期间,天敌释放区豚草株高增长缓慢,均极显著低于对照区。【结论与意义】广聚萤叶甲和豚草卷蛾在江西南昌地区田间对豚草的联合控制效果显著,宜在江西大规模推广应用。     

广聚萤叶甲取食对豚草挥发物组分的影响

植物在遭受植食性昆虫为害后,会系统性地释放虫害诱导挥发物(HIPVs).为探明广聚萤叶甲取食对豚草挥发物组分的影响,本研究采用动态顶空吸附法和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),收集并分析了豚草在受机械损伤和受广聚萤叶甲取食损伤前后挥发物组分及相对含量的变化.结果表明,豚草健康植株与损伤植株的挥发物组分和相对含量具有明显的差异.与健康植株相比,受机械损伤后的豚草挥发物中新出现了乙酸芳樟酯、桉树醇、十二醛、γ-木罗烯、植物醇、β-波旁烯,这些化合物在受损后立即释放,表明它们是组成型豚草挥发性有机化合物(VOCs);受取食损伤后,挥发物中大根香叶烯D的相对含量显著增加,表明大根香叶烯D为诱发型VOCs;而较于健康植株和机械损伤植株,取食损伤后的豚草VOCs中增加了桧烯、辛醛、β-罗勒烯、香茅醇,表明这些化合物为HIPVs.此外,机械损伤与取食损伤对豚草VOCs组分的影响有所不同.受机械损伤后,挥发物的种类减少后(损伤后第3天)很快又恢复到健康水平,而受取食损伤后,VOCs的种类逐渐减少(损伤后3d内).受损后不同时期挥发物的种类和相对含量亦有显著差异.受损后的早期(1 d),释放的多为一些豚草绿叶性物质,而在后期有一些诱导物释放.本研究结果为利用豚草VOCs和HIPVs组分提高广聚萤叶甲对豚草的防控效果奠定了重要基础.     

广聚萤叶甲对广东佛冈豚草的控制作用

广聚萤叶甲Ophraella communa是恶性入侵杂草豚草Ambrosia artemisiifolia的一种重要专一性天敌。为了评价其对广东省豚草的野外控制效果,2009和2010年分别在佛冈进行释放,试验调查了释放后的种群动态及其对豚草的控制效果。结果表明:广聚萤叶甲在广东省佛冈县可成功建立自然种群。广聚萤叶甲释放后,其虫口密度不断增加,豚草植株的死亡率也不断上升,2009年豚草死亡率低于20%,2010年叶甲对豚草的控制作用较好,豚草死亡率可达到95%以上,而大量豚草死亡后,广聚萤叶甲的虫口密度又急剧下降。广聚萤叶甲种群扩张与气象因子有密切关系,温度偏低是5～6月广聚萤叶甲的种群数量难以扩增的主要因素,大雨频繁和光照偏少也一定程度上限制了其种群增长,7～8月是广聚萤叶甲种群激增的关键时期,此时其种群数量急剧增加。     

永州广聚萤叶甲和豚草卷蛾的种群动态及对豚草的控制效果

【目的】豚草是一种重要的入侵杂草,严重危害农业生产和人类健康。广聚萤叶甲和豚草卷蛾是豚草的专一性天敌。研究这2种天敌在永州的种群动态及其对豚草的控制效果,可以为永州豚草的防控及这2种天敌的有效利用提供依据。【方法】在湖南省永州市江永县豚草大面积发生区域,人工释放广聚萤叶甲和豚草卷蛾,调查这2种天敌在释放区和扩散区的种群动态和对豚草的防治效果,以及这2种天敌在扩散区的越冬情况。【结果】广聚萤叶甲和豚草卷蛾的扩散能力强。释放1个月后,在释放区,广聚萤叶甲各虫态及豚草卷蛾虫瘿均被发现。整体上,随时间延长,广聚萤叶甲各虫态虫口密度先增后减,而豚草卷蛾虫瘿密度呈逐渐降低趋势。释放2个月后,在距释放区边缘10 km的豚草发生区,发现了广聚萤叶甲和豚草卷蛾,且成功建立了种群并顺利越冬。释放区豚草株高几乎没有增加,且叶片最终被取食精光,几乎全部死亡;扩散区豚草株高略有增加,最终近75%叶片被取食。【结论】广聚萤叶甲和豚草卷蛾可在永州成功建立种群并安全越冬,还能自行扩散,可持续控制野外豚草的发生。     

豚草和三裂叶豚草不同植株部位种子萌发与入侵扩散关系

豚草(Ambrosia artemisiifoliaLinn.)和三裂叶豚草(A. trifidaLinn.)是我国恶性入侵物种,分布常呈高密度单一种群,且结实量庞大。探讨二者不同植株部位种子萌发(休眠)与扩散特点,对了解二者入侵机制具有重要意义。以新疆伊犁新源县发生的豚草和三裂叶豚草为材料,在种子成熟期,根据植株高度、枝条长度,按比例从上到下分为9个部位,对不同植株部位种子的形态特征、数量和萌发特性进行比较,分析这两种植物不同植株部位种子萌发与扩散的共性和差异性,研究二者种群密度调节和入侵的关系。结果表明:1)两个物种内不同植株部位间种子的长、宽、百粒重无显著差异,但三裂叶豚草种子的长度和宽度分别是豚草的2—3倍,百粒重高7倍。结合两个物种在伊犁地区分布差异,认为种子大小是两个物种分布区域性差异的原因之一。2)豚草和三裂叶豚草植株外部的上顶、中顶、上中部位种子数占植株总种子数量的50%,中中、下顶占比约23%,而下部的上基、中基、下中、下基的种子数占比约27%,表明当年生产的种子有近73%的比例具有远距离扩散的潜力。3)豚草和三裂叶豚草不同植株部位种子的萌发率具有上端中端下端的趋势;初始萌发时间为下端中端上端;萌发持续时间为上端中端下端。这种萌发方式避免了同一生长季大批种子同时萌发有可能导致高密度死亡的风险。基于上述研究分析,认为豚草和三裂叶豚草不同植株部位种子具有不同的适应功能。其中,上部所产生的种子具较强的扩散能力和低休眠性,有利于两物种快速占据新生境并扩大种群;而中、下部位的种子在母株周围就近扩散,翌年萌发率低,缓解了种群竞争。豚草和三裂叶豚草不同植株部位生产的种子特性和萌发差异是两个物种进行种群密度调节和扩散入侵的重要原因。     

广聚萤叶甲成虫交配时长对产卵量与孵化率的影响

【目的】明确不同交配时长对广聚萤叶甲雌虫产卵量和卵的孵化率的影响。【方法】在室内条件下,对不同交配时长下广聚萤叶甲的雌虫产卵量和卵的孵化率进行观察:(1)选取羽化第3d的广聚萤叶甲雌雄虫随机配对,观察24 h,记录交配情况和时长;(2)在交配开始1、5、15、30、60 min时,强行分开雌雄成虫,然后将不同交配时长的雌虫进行单独饲养,以正常交配一次的雌虫作为对照,每个处理选取23组;(3)将15～30 cm健壮豚草小苗插入注满水的塑料小瓶内,将配对的一组雌雄成虫和豚草小苗放入养虫盒中饲养,每天更换带卵的小苗并记录叶片上的产卵量;(4)将上述带卵的小苗至于适宜条件下培养,记录5～7 d内卵块孵化的情况。【结果】广聚萤叶甲正常交配一次的对照组的产卵水平显著高于各处理组,单雌产卵为889粒,交配时间15 min以下各组雌虫的产卵量明显低于交配30 min以上的各组雌虫。同时交配时长5 min以下雌虫产的卵基本不能孵化,而交配时间达到30 min以上的各组卵块的孵化率明显提高。【结论】雄虫转移雌虫受精所需精子量需要耗费的时间为30 min左右,且雄虫有延长交配时间的趋性。该结果为研究广聚萤叶甲的生态特性以及优化种群繁殖提供科学依据。     

Defoliation of common ragweed by Ophraella communa beetle does not affect pollen allergenicity in controlled conditions

Ragweed allergy is one of the primary causes of seasonal allergies in Europe and its prevalence is expected to rise. The leaf beetle Ophraella communa, recently and accidentally established in N-Italy and S-Switzerland, represents a promising approach to control ragweed, but negative side effects should be excluded before its use. Since biotic and abiotic stresses are known to influence the allergenicity of pollen, we set out to assess the effect of sub-lethal defoliation by O. communa on the quantity and quality of ragweed pollen. Seventeen sister pairs (including six clones) of ragweed plants were grown in controlled conditions. One of each pair was exposed to O. communa as soon as the plant started to produce reproductive structures. After 10 weeks of exposure, plant traits were measured as a proxy for pollen quantity. Pollen quality was assessed by measuring its viability and allergenicity. Generally, plants produced very few male flowers and little amount of pollen. Damage by the beetle was severe with most of the leaf tissue removed, but no treatment effect was found on any of the quantitative and qualitative traits assessed. In conclusion, O. communa did not increase the amount or allergenicity of ragweed pollen grains in our experimental conditions.     

新疆外来入侵杂草豚草属LAMP快速检测技术的建立

【目的】开发外来入侵生物三裂叶豚草和豚草不同生育期、不同部位的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术,以达到田间快速、准确和高效识别的目的。【方法】以SYBR Green Ⅰ为指示剂,分别针对三裂叶豚草和豚草不同发育阶段(幼苗期、生长期、种子期)开展LAMP技术开发。【结果】特异性验证结果显示,所检测杂草的LAMP产物均呈阳性(产生白色沉淀),而与其对照的其他2种杂草的LAMP产物均为阴性(无白色沉淀)。灵敏度检测结果显示,该体系的DNA最低检测限为10^-10 ng·μL^-1,比常规聚合酶链式反应灵敏度高。【结论】本研究建立的LAMP检测体系能有效应用于三裂叶豚草和豚草样本的快速检测,为其快速、高效识别提供技术支撑。     

Mycorrhizal fungi and the nutrient ecology of three oldfield annual plant species

Summary Three oldfield annual species (Abutilon theophrasti Medic., Ambrosia artemisiifolia L. and Setaria lutescens (Weigel) Hubb.) were investigated. All three developed substantial mycorrhizal infections when inoculated with Glomus etunicatum Becker & Gerd. Mycorrhizal infection dramatically increased phosphorus content and dry weight of both Abutilon and Ambrosia, but did not significantly affect dry weight and only modestly increased phosphorus content of Setaria. These results were consistent with a lower level of infection and much greater root density in Setaria than in the other species. When Abutilon was grown in the presence of Setaria, mycorrhizal infection had no effect on Abutilon phosphorus content or dry weight. The depressive effect of Setaria on the response to inoculation in Abutilon was probably not caused by water soluble allelopathic chemicals from Setaria roots, but soil leachate from Abutilon plants did inhibit infection in other Abutilon plants. The data were consistent with the hypothesis that the very high root density and effective soil exploitation of Setaria reduced the benefit from mycorrhizal infection in Abutilon via phosphorus depletion in a large proportion of the available soil volume. Furthermore, even if mycorrhizal infection were capable of increasing phosphorus content of Abutilon in the presence of Setaria, the very high competitive ability of Setaria for nitrogen in the soil could have reduced the benefit of an enhanced phosphorus content. Carbon isotope ratios were reduced in Abutilon by mycorrhizal infection, indicating a possible reduction in water use efficiency.     

普通豚草防控药剂筛选

【目的】普通豚草对新疆伊犁河谷地区的生态及旅游产业发展都造成了严重的威胁。本研究于2019年5月和7月中旬筛选218国道沿路林带农田交错生境下防治普通豚草的最适除草剂和施药浓度,旨在为防治普通豚草提供技术指导。【方法】采用田间小区试验,比较药后7、14、30和45 d的株防效、鲜重防效和株高,评价5月中旬8种除草剂的2个施药浓度对约12叶期、株高(6.20±0.13) cm的普通豚草,以及7月中旬21%氯氨吡啶酸AS的5种施药浓度对约20叶期、株高(16.26±0.68) cm的普通豚草的防治效果。【结果】方差分析表明,5月中旬株防效和鲜重防效最高的是75%苯嘧·草甘膦WG 900和1350g·hm~(-2),其次是30%草甘膦AS 5250和6750 g·hm~(-2)、48%三氯吡氧乙酸EC 4170和6255 g·hm~(-2)、21%氯氨吡啶酸AS 300和375 g·hm~(-2),最低的是20%硝磺草酮SC 637.5和750 g·hm~(-2)。7月中旬,21%氯氨吡啶酸AS对普通豚草的株防效和鲜重防效较好浓度是600 g·hm~(-2),药后45 d株防效和鲜重防效分别为69.7%、93.4%,其次是450和525 g·hm~(-2),药后45 d株防效和鲜重防效分别为47.8%、86.4%和51.7%、91.5%。【结论】综合普通豚草种子萌发情况、防治成本、药剂成分及对环境的影响等因素,5月中旬防治伊犁河谷地区林带生境下的普通豚草时,建议施用75%苯嘧·草甘膦WG 900 g·hm~(-2)、30%草甘膦AS 5250 g·hm~(-2)、48%三氯吡氧乙酸EC 4170 g·hm~(-2)、21%氯氨吡啶酸AS 300 g·hm~(-2); 7月中旬防治公路林带生境下的普通豚草时,建议增加药量,施用21%氯氨吡啶酸AS至少525 g·hm~(-2);防治时期上,建议在5月中旬左右进行防控,可大幅降低用药量并方便农事操作。     

豚草入侵对新疆伊犁河谷林下本地草本植物群落结构的影响

为探究外来入侵植物豚草（Ambrosia artemisiifolia）对本地植物群落结构的影响,结合区内林下草本植物调查和室内分析方法,分析了豚草不同入侵压力下（无入侵、轻度入侵、中度入侵、重度入侵）本地草本植物丰富度、盖度等特征,探讨了地形、气候、土壤、光照、人口密度等外部因素与豚草种群特征、本地植物群落结构之间的关系。结果表明：豚草种群盖度与其高度、密度、生物量显著正相关。与对照相比,轻度入侵下本土草本植物Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数显著增加,丰富度、盖度未出现显著差异。随着豚草入侵程度加剧,本地草本植物物种丰富度、盖度极显著降低,样方Shannon-Wiener多样性指数先升高再降低,本土草本植物Pielou均匀度指数差异不显著。冗余分析（RDA）表明,土壤全氮、与道路距离、土壤全磷、郁闭度对研究区植物群落结构影响最大,土壤全氮含量随豚草盖度和生物量增加而减少,距道路越近或光照越强,豚草盖度和生物量越高。增强伊犁河谷地区交通往来货物豚草检验检疫力度、增加林内植被郁闭度或是抑制区内豚草入侵的有效手段。