基于服务功能的昆虫生态调控理论

鉴于昆虫在植物传粉授精、害虫生物控制、土壤有机物分解中提供多种生态系统服务功能,本文在害虫生态调控、区域性害虫生态调控与生境管理的基础上,进一步提出基于多种生态服务功能的农田景观昆虫生态调控理论、方法与实践。认为:昆虫管理不仅仅是害虫的管理,还应包括有益昆虫(如传粉昆虫、天敌昆虫、分解昆虫)的管理,这种管理应从单一农田生态系统扩展到农田景观生态系统,充分考虑农田景观中昆虫的传粉功能、生物控害功能和分解功能,通过对功能植物、作物与非作物生境的空间布局以及时间序列上的生态设计,从空间上明确昆虫(包括害虫、天敌、传粉昆虫、分解昆虫)在不同生境中的转移扩散动态,从时间上掌握昆虫在不同寄主植物与非作物生境上的演替过程,从技术上着重发挥有利于昆虫的传粉功能、生物控害功能和分解功能的综合措施,在研究方法上突出使用稳定同位素、生态能量学、化学生态学等定量分析手段,研究景观区域内中"植物-昆虫"互作过程及其生态调控措施的作用,寻求不同时空条件下控害保益的关键措施,设计和组装出维持多功能的农田景观昆虫生态调控技术体系,创造有利于天敌控害、蜜蜂传粉、土壤分解的环境条件,以发挥昆虫类群在农田景观中最大的生态服务功能。     

蜜粉源植物对天敌昆虫的作用及其在生物防治中的应用

寄生性和捕食性天敌昆虫成虫普遍存在通过取食蜜粉源植物补充营养的行为,这可不同程度地促进天敌昆虫性成熟、延长其寿命、提高其生殖力或寄生率,以及搜寻寄主效率和子代雌性比率,从而显著提高天敌昆虫在生物防治中的控害能力和效果。蜜粉源植物花的结构及植物对天敌昆虫产生的嗅觉、视觉信号和花蜜花粉对天敌昆虫产生的味觉信号又显著影响天敌昆虫选择蜜粉源植物的行为和结果。但是,蜜粉源植物也可成为害虫的补充营养植物,从而提高害虫的为害能力。因此,需深入研究不同蜜粉源植物对天敌昆虫及害虫的作用,趋利避害,才可能应用蜜粉源植物成功调控天敌与害虫的益害比,实现害虫的可持续控制。     

功能植物的作用原理、方式及研究展望

通过种植蜜源植物、储蓄植物、栖境植物和诱集植物等以增强目标保护作物害虫天敌昆虫的生物控害功能,已成为害虫生态调控的一项重要途径。为此,本文从种植这些植物带来的生态系统服务与功能的角度,提出功能植物的概念,认为功能植物应为天敌和传粉昆虫提供"衣(传粉服务)、食(食物服务)、住(庇护服务)、行(转移服务)"的功能,而不能为目标害虫提供"衣(沾花点)、食(桥梁田)、住(庇护所)、行(扩散地)"作用,在发挥生物控害功能的同时,还可能带来诸如传粉、土壤涵养等其他生态系统功能;由此进一步总结了功能植物的作用原理、主要特征、作用方式及其与其他相关名词的联系与区别,指出未来功能植物发展的趋势,为充分利用功能植物开展害虫生态调控提供理论参考。     

北方富含天敌的功能植物的发现与应用

蛇床Cnidium monnieri(L.)Cuss.是我国大部分地区均有分布的一种具有重要药用经济价值的植物。我们于2012年6月最先在北方发现蛇床上富含瓢虫、食蚜蝇等天敌昆虫,具备功能植物的基本特征。进一步研究发现,蛇床可使天敌昆虫提前迁入,在麦田害虫发生之前助增天敌瓢虫迁入麦田控害,且作为小麦、玉米之间的廊道以及它们收获后天敌的保育场所,从而周年实现对害虫的生态调控。蛇床同时具有种植管理轻简,适生性强,种子不扩散到农田内部成为杂草,且具观赏功能等可应用特点。因此,通过作物周边种植蛇床,作为害虫生态调控的一种新途径,可为农民实现增收、减少化学农药的使用、改善生态环境,具有重要的经济价值、生态价值和社会价值。     

定量评价天敌昆虫控害功能的铷元素标记技术

【目的】自然天敌对害虫种群起着重要的生态调控作用,定量地阐明天敌昆虫的取食关系及转移扩散规律,可为客观地评价天敌的控害功能提供依据。【方法】本文以苹果树与蛇床草Cnidium monnieri(L.) Cuss组成的微景观系统为研究对象,以蛇床草-胡萝卜微管蚜-异色瓢虫为研究主线,对植物和昆虫体内的铷元素含量进行检测。【结果】利用铷元素标记手段,结合室内和大田取样两种途径,通过测定天敌昆虫体内铷元素含量,可定量地评价种植功能植物提高果园天敌控害的作用。【结论】铷(Rb)元素标记技术是追溯天敌昆虫在农田生态系统中取食及转移扩散规律的重要手段。     

天敌与转Bt基因抗虫植物的协同控害作用

本文概述了转Bt基因抗虫植物对天敌的影响,特别是天敌与转Bt基因抗虫植物的协同控害作用及其对寄生昆虫抗生发展的影响研究进展。已有的研究表明转Bt基因抗虫植物对天敌并无明显不利的影响,但转Bt基因抗虫植物与天敌的协同控害作用表现出拮抗性、加和性及增效性等多种形式,这种协同作用可能还将影响到害虫对转Bt基因抗虫植物的速率。     

害虫天敌的植物支持系统

保护天敌,使天敌长期有效地控制害虫是保护性生物防治的核心内容。其中,植物在维持和促进天敌控制害虫中的重要性和作用越来越受到关注。本文概述了各种支持天敌发挥效能的植物类群,论述了蜜源植物、储蓄植物、栖境植物、诱集植物、指示植物、护卫植物等在支持天敌生存和繁殖方面的生物功能,评述了研究和应用这些植物时需注意的问题,提出了科学利用这些植物以维持和增强农业生态系统中天敌发挥控害作用的植物支持系统,并指出了由于对这些植物类别的界定和定义模糊所带来的不便,给出了相应的建议。     

天敌昆虫控害机制与可持续利用

天敌昆虫是自然生态系统内抑制害虫种群的重要因子,利用天敌昆虫控制农业害虫是安全有效的害虫控制策略,也是未来害虫管理发展的方向.本文在系统总结国内外研究进展的基础上,提出害虫治理要从“被动应急控制”转变为内部助增的“主动促进自然调控”的新理念,创新多种天敌昆虫协同控制多种害虫的“网式协同调控”新途径,建立一个自我维持并可有效降低害虫种群水平的农业生态系统.未来的研究应针对“天敌昆虫调控害虫的内在机制”与“天敌昆虫在农业生态系统中持续发挥作用的生态学基础”等关键科学问题,从基因、个体、种群、群落和生态系统不同层次,重点开展:1)天敌昆虫寄生和捕食害虫的行为与适应机制;2)天敌昆虫大量繁育的营养与生殖生理基础;3)寄生性天敌昆虫与寄主互作的免疫机制;4)天敌昆虫协同控害的生态学机制;5)天敌昆虫可持续利用的生物防治新模式等方面的研究.     

温室内大花植物对天敌丰度及其控害功能的影响

【目的】大花植物(花粉和花蜜)能否为特殊的寒地温室内各种昆虫的成虫期补充营养,提供食物来源进而影响温室内天敌的控害功能是当前保护地内防控害虫的关键的科学问题之一。【方法】本实验连续两年选择调查了哈尔滨市郊区(寒地,北纬45o)三栋大型玻璃温室的花卉作物栽培引入情况并用粘虫板连续监测了温室内各种节肢动物丰度动态,分析了温室内大花植物栽培比例对各类(种)优势害虫丰度,寄生性天敌及捕食性天敌丰度的影响,探讨了不同天敌类群丰度的关系及害虫多样性与总丰度等关系。【结果】研究表明:较高比例的大花植物栽培整体上能提高害虫的多样性指数,抑制各种害虫种群的暴发,但单一种类的大花植物也会导致较为严重的害虫发生;影响寄生性天敌类群的环境因素与影响捕食性天敌的因素相似,而捕食性天敌(体型较大)对化学农药的喷洒相对更为敏感。【结论】研究结果可为田间生物控害工程的"功能植物"筛选提供信息,为设施农业害虫生物防治提供科学依据。     

载体植物在温室作物害虫生物防治中的应用

增补式生物防治是利用天敌昆虫或捕食螨防治害虫最常用的方法,释放的天敌昆虫或捕食螨能否成功建立稳定种群,是决定其持久高效控害的首要关键因素。然而在生产应用中,经常因释放的天敌昆虫或捕食螨不能成功定殖而无法达到理想的防治效果。载体植物系统是天敌饲养和释放的新方法,结合了增补式和保护式生物防治的优点,既能实现天敌昆虫或捕食螨的大量饲养,又能为释放的天敌昆虫或捕食螨提供替代食物和栖息场所,促进其建立稳定的种群,对实现天敌昆虫或捕食螨高效持久控害具有重要的意义。本文系统介绍了载体植物系统的构建、国内外研究现状,指出了现存的问题,并给出相应的建议。