转Bt基因棉田与常规棉田节肢动物群落多样性的比较研究

研究了在棉花生长的早期、中期和后期转Bt(bacillus thuringiensis)基因棉和常规棉两种棉田的节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落多样性。结果表明,GK-12未防治区的节肢动物群落多样性指数和害虫亚群落的多样性指数在棉花生长前期和后期要高于泗棉3号未防治区;GK未防治区的天敌亚群落多样性指数在棉花生长后期高于泗棉3号未防治区,在棉花生长的早期和中期,两者的大小没有表现出显著性差异。对影响棉田生态系统3种多样性指数的因子的方差分析表明,棉花品种和化学防治措施的共同作用是影响棉田生态系统节肢动物群落和天敌亚群落多样性指数的主要因子。     

2009-2013年Bt棉田节肢动物群落多样性动态变化

研究多年种植转Bt基因棉花对棉田节肢动物群落昆虫结构与组成、生物多样性的影响,明确其变化趋势,可为棉田害虫综合治理与生态调控、转Bt基因棉花环境安全性评价提供科学借鉴。于2009-2013年连续5年对转Bt基因棉花中棉所41和非转基因棉花中棉所49棉田节肢动物群落进行了系统调查,并结合5a气象因子的变化,分析了5年内棉田节肢动物群落相关参数的变化趋势。结果分析表明,2009-2013年中棉所41棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落所属目数有所上升,但差异不显著;所属科数、物种数、个体总数均呈现先上升后下降的趋势,个别年份差异显著,其余年份基本保持不显著的波动水平;昆虫群落和害虫亚群落多样性指数呈下降的趋势,至2013年下降达到显著水平,其余年份之间差异不显著,天敌亚群落多样性指数无显著变化;昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落均匀性指数无显著变化;昆虫群落和害虫亚群落优势集中性指数有所上升,至2013年差异达到显著水平,天敌亚群落优势集中性各年份间无显著变化;与中棉所49棉田相比,相同年份中棉所41棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落结构与组成、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无显著差异。可见,短期内非剧烈天气变化对转基因棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落在结构与组成、生物多样性方面没有明显的影响。     

化学杀虫剂对不同类型棉田害虫、天敌种群的影响

研究了化学杀虫剂对6种不同类型棉田的害虫、天敌种群数量及其相互作用的影响。结果表明,化学防治使棉花苗期棉蚜数量下降,但不能抑制中后期棉蚜数量;除豆间棉田外,其他类型棉田化防区棉红蜘蛛和棉铃虫数量低于未防区。化学防治使各类型棉田天敌数量减少,以单作棉田天敌数量减少最明显,间套作棉田天敌数量下降幅度较小;此外,棉田不同天敌种群所受的影响存在一定差异,化学防治对瓢虫、捕食蝽类的影响显著,数量下降剧烈,但蜘蛛类群下降幅度比前两者小。化学防治对棉田害虫与天敌的相互关系的影响随棉田类型或害虫、天敌种类的不同而有所差异。     

播种时间对棉田害虫和天敌种群的影响

通过对3种不同时间播种的棉田内害虫、天敌系统调查,分析和比较了播种时间对棉田害虫、天敌种群和群落的影响。结果表明,播种期推后,可减轻或避免第二代棉铃虫的为害,加重第三代和第四代棉铃虫的为害;但不同播种日期对不同时期的棉蚜影响不同,苗蚜以迟播棉田内种群数量最高,伏蚜则以夏播棉田内种群数量最高。播种期的推后,不利于棉田捕食性瓢虫、蝽类、蜘蛛和寄生性天敌种群增长。棉田害虫和天敌群落多样性指数也随播种期的推后而下降．因此．应针对不同时间播种的棉田开展相应的害虫生态管理。     

棉田捕食性天敌群落动态研究

对安徽沿江棉田捕食性天敌群落动态进行了研究。结果表明,棉田捕食性天敌种类很多,共记录19种,主要优势种为龟纹瓢虫,草间小黑蛛,八斑球腹蛛,三突花蛛,小花蝽和三色长蝽,捕食性天敌数量丰富,但雨季较少,优势种中龟纹瓢虫,三突花蛛,小花蝽和三色长蝽主要分布于棉株上部和中部,草间小黑蛛和八斑球腹蛛主要分布于棉株中,下部,群落多样性在棉花生育期前期较高,7月上旬棉花蕾花期达最大值,此后不断下降,影响群落多样性的主要因子,在棉花生育前期（苗期至蕾花期）是物种丰富度,在棉花生育后期（花铃期至吐絮期）是均匀度。群落特征在8月中旬前棉花苗期至花铃期较为类似,以后群落优势种特征日益突出,群落变化显著。     

麦套夏播转Bt基因棉R93-6对昆虫群落的影响

以转Bt(Bacillusthuringiensis)基因棉品系R93-6为试验材料,以中棉所16号为对照,研究了在麦套夏播条件下转基因棉对昆虫群落的影响。结果表明,转基因棉田昆虫群落、害虫和天敌亚群落的多样性指数和均匀度指数均低于常规棉田,而优势集中性则高于常规棉田,所以转基因棉田昆虫群落、害虫和天敌亚群落的稳定性不如常规棉田,某种害虫大发生的可能性较大。对季节性变化格局的研究表明,转基因棉田昆虫群落可以划分为前期(6月初至7月下旬)、中期(7月底至8月底)和后期(9月份以后)三个发展阶段,根据不同阶段害虫和天敌发生的特点, 提出了害虫综合治理的策略。即前期害虫的防治应以生物生态调控为主;中期以化学防治为主,以生物生态调控为辅,协调好生物防治和化学防治的矛盾;后期应以生物生态调控为主,并加强农业防治。     

不同作物布局方式对转基因抗虫棉田节肢动物群落结构的影响

比较了不同作物布局下转基因抗虫棉田节肢动物的群落结构.结果表明,与单作棉田相比,蔬菜-棉花、果树-棉花及花生-棉花布局的棉田节肢动物群落、植食性害虫亚群落和天敌亚群落的物种数均增加,中性节肢动物的数量均有增加;蔬菜-棉花和花生-棉花布局的棉田植食性害虫个体数量增加;蔬菜-棉花和果树-棉花布局的棉田天敌个体数量增加.花生-棉花和果树-棉花布局棉田的节肢动物群落相似性最大;而单作棉田与蔬菜-棉花布局棉田的节肢动物群落相似性最小.R啨nyi多样性指数表明,与单作棉田相比,蔬菜-棉花布局棉田节肢动物群落多样性较低,害虫亚群落多样性较低;果树-棉花布局棉田节肢动物群落多样性较高,天敌亚群落多样性较高;花生-棉花布局棉田节肢动物群落多样性较高,害虫亚群落多样性较高.果树-棉花布局是值得推广的转基因抗虫棉田布局方式.     

棉田生态系统中害虫、天敌群落结构与功能关系的研究

为探讨生物群落结构与功能的关系,有效地开展棉田害虫、天敌的生态调控,作者在系统调查与测定华北棉区８种不同时空类型棉田害虫、天敌群落物种丰富度、总个体数、能流量多样性指数及群落生产力的基础上,分析了各类型棉田害虫、天敌群落结构与功能的关系,总结了如下的一般规律：１）上一营养层（棉株或害虫）的生产力越高,其所支持的下一营养层（害虫或天敌）群落的总个体数和生产力增加;２）害虫群落的物种丰富度与其群落生产     

边缘效应对棉田害虫和天敌种群的影响

比较了棉田中间棉株与边缘棉株上害虫、天敌的种群动态,分析了边缘效应对棉株-害虫-天敌能量动态的影响。结果表明,棉田边缘棉株上第2代棉铃虫幼虫发生量比其中间棉株高出1．94倍;第3代棉铃虫发生量比棉田中间要低62．12％;第4代棉铃虫比中间棉株高12．5％。棉田边缘棉株上苗蚜发生量比棉田中间要高出1．09倍,伏蚜和秋蚜的数量比棉田中间分别低97．73％和37．70％。棉田边缘棉株上捕食性瓢虫、蝽类、蜘蛛和寄生性天敌的种群数量低于棉田中间的数量,分别为棉田中间的73．81％、35．79％、52．90％和39．11％;棉田边缘棉株上害虫群落多样性高于棉田中间,而天敌群落的多样性低于棉田中间;棉田边缘的光能利用率和生产力比棉田中间的值要高。     

不同类型棉田捕食性天敌的种群能量动态及其对害虫的控制作用

为充分发挥棉田捕食性天敌的生态调控作用,本文根据田间调查与室内测定的结果,以能量为统一单位,计算出了棉田捕食性瓢虫、蝽类、蜘蛛及所有捕食性天敌类种群的能流参数值,分析和比较了不同播种期、套间作和免耕法对棉田捕食性天敌种群能量获取利用的作用特点,总结出了各类天敌在不同类型棉田对害虫的控制作用规律,评价了它们在棉田生态系统中的作用与地位。     

转RRM2基因棉田昆虫群落多样性及其时序动态

为了评价新型转基因棉花在长江生态区对棉田生态环境安全性的影响, 2013-2015年作者以新型转RRM2基因棉花(Gossypium hirsutum)为材料, 以其亲本‘中棉所12’为对照, 在安徽省沿江棉区系统研究了转基因棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的结构与组成、个体数量、群落特征参数及其季节性动态变化。结果表明: 转RRM2基因棉田的主要类群组成、优势类群与非转基因棉田没有差异, 但在2013年转RRM2基因棉田棉蚜个体数量显著高于非转基因棉田, 叶螨类、棉铃虫和其他鳞翅目的个体数量显著低于非转基因棉田, 在其他年份没有显著差异; 其他类群的个体数量在两类棉田间没有显著差异。在棉田害虫发生量大的年份, 转RRM2基因棉田的昆虫群落个体数量较非转基因棉田增加, 物种丰富度较非转基因棉田减少, 但差异不显著, 而两类棉田年度间均差异显著。转RRM2基因棉田昆虫群落和害虫亚群落的全生育期多样性指数、均匀度指数和优势集中性指数与非转基因棉田没有显著差异; 其天敌亚群落的三个指数在2013年与非转基因棉田差异显著, 其他年份没有显著差异; 两类棉田年度间差异均不显著。转RRM2基因棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落个体数量、群落特征参数的时序动态与非转基因棉田较一致, 具季节性波动; 在群落个体数量高峰期, 群落多样性指数和均匀度指数处于低谷, 而优势集中性指数则相反; 昆虫群落、害虫亚群落的季节波动明显, 天敌亚群落的季节性变化较平缓。因此, 转RRM2基因棉花对棉田昆虫群落的结构与组成、群落特征参数及其时序动态没有显著影响, 但在气候适宜年份, 转RRM2基因棉田的害虫发生量可能增大。     

转Bt基因抗虫棉的生态风险及治理对策

评述了转Bt基因抗虫棉的生态风险及治理对策。其生态风险主要表现在目标害虫的抗性和对非目标生物群落的变化。目标害虫与转基因抗虫棉的互相作用和抗虫棉杀虫毒素的时空表达方式是目标害虫抗性发展的主要途径。在转基因抗虫棉田中,虽然对目标害虫的防治次数大为减少,但害虫和天敌群落的稳定性仍不如常规棉田,某种次要害虫大发生的可能性较大。认为将转基因抗虫棉纳入综合防治体系并培育更加高效的抗虫棉是治理目标害虫抗性和防止次要害虫上升的重要措施。     

盐碱旱地转Bt基因抗虫棉田主要害虫及其天敌种群消长动态

【目的】近年来,我国长江流域和黄河流域棉花面积锐减,种植区域向滨海盐碱地或干旱地转移。研究盐碱旱地转基因棉田与非转基因棉田昆虫群落差异,可为盐碱旱地对转基因棉田生物影响和盐碱旱地转基因棉田害虫防治提供理论指导。【方法】在山东东营和河北枣强盐碱干旱地转Bt基因棉田分别设置常规施药田和非施药田,进行了系统的田间昆虫种群消长动态的调查和统计分析。【结果】中轻度盐碱旱地种植转基因棉花对靶标害虫棉铃虫具有较好的控制作用;与非转基因棉花相比,对其他非靶标害虫棉蚜、烟粉虱和盲蝽及自然天敌龟纹瓢虫、草间小黑蛛种群数量无显著影响,草蛉种群数量在转基因棉田低于非转基因棉田;喷施化学农药对棉铃虫幼虫和棉蚜的防治作用较好,对烟粉虱和盲蝽的防治效果年度间和试验点间有差异,对龟纹瓢虫的杀伤力较大,对草间小黑蛛和草蛉未见明显影响。【结论】盐碱旱地对棉田不同的害虫和天敌影响不同,且转基因棉田与非转基因棉田昆虫群落结构与对照棉田无显著差异。     

Population dynamics of Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae) on Bt cotton in the Yangtze River Valley of China

Genetically modified cotton that produces a crystalline protein from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki (Berliner) (Bt) has been widely deployed to manage lepidopteran insect pests in cotton growing areas worldwide. However, susceptibility of different insect species to Bt protein varies, which may affect lepidopteran pest populations in the field. Studies on effects of two transgenic cotton lines (BG1560 and GK19) carrying a Cry1A gene on common cutworm Spodoptera litura F. (Lepidoptera: Noctuidae), were conducted during 2002-2005 in the cotton planting region of the Yangtze River valley of China. Results showed that common cutworm larvae had low susceptibility to Bt cotton. There was no significant difference in larval population densities in conventional and Bt cotton fields. However, the larval populations of the insect on conventional plants treated with chemical insecticides for control of target pest of Bt cotton were significantly lower than that in Bt cotton fields. These results indicated that the common cutworm was the potential to become a major and alarming pest in Bt cotton fields, and therefore efforts to develop an effective alternative management strategy are needed.     

化学杀虫剂对菜田节肢动物多样性的影响

分析了化学杀虫剂对菜田节肢动物结构组成、多样性变化等的影响,结果表明化学杀虫剂对菜田节肢动物的影响主要表现在物种组成、多样性指数及物种分布的均匀性等方面,尤其是对害虫类、捕食性天敌和蜘蛛类的影响尤为明显。停止化学杀虫剂使用后,菜田优势害虫种群趋势指数降低,天敌的控制作用明显增强,节肢动物多样性指数增大。因此,限制和停止化学杀虫剂的使用,恢复由于杀虫剂使用而破坏了的菜田环境,逐步增强天敌对优势害虫的控制能力,这在菜田害虫生态控制中具有重要作用。     

盐碱旱地转基因抗虫棉田昆虫群落多样性

棉花是耐干旱和耐盐碱的经济作物。随着土壤的盐碱化和干旱化, 在人口数量和植棉成本剧增的背景下, 我国黄河流域和长江流域棉花种植面积锐减, 棉花种植被迫向滨海盐碱地和内陆及西北干旱地区转移。本文于2013年和2014年在山东东营滨海盐碱地和河北枣强半干旱轻度盐碱地以非转基因棉(‘中棉所49’)为对照, 以转Bt基因棉(‘中棉所79’)为试验材料, 分别作施农药和不施农药处理, 于每年5月初到9月中旬, 调查取样点棉株及地面上害虫及其天敌的种类和数量, 并分析不同施药处理下转基因和非转基因棉田昆虫群落的生物多样性参数差异。结果表明, 施药和不施药转Bt基因棉田昆虫群落和害虫亚群落昆虫的个体总数均低于非转基因棉田, 其中昆虫群落和害虫亚群落个体数在二者之间差异显著; 转Bt基因棉田昆虫群落和害虫亚群落昆虫的多样性指数和均匀度指数均高于非转基因棉田, 而优势集中性指数均低于非转基因棉田, 但差异均不显著。施药条件下两种棉田的昆虫群落和害虫亚群落昆虫个体总数、多样性指数和均匀度指数均低于不施药棉田, 优势集中性指数均高于不施药棉田, 但转基因棉田和非转基因棉田之间无显著差异。表明转基因抗虫棉在盐碱旱地对棉田靶标害虫具有较好的控制作用, 棉田昆虫群落稳定性较高, 昆虫群落对外界的入侵和干扰缓冲能力强, 而化学农药的使用对昆虫群落杀伤力较大, 容易导致某种昆虫的抗性产生和昆虫群落的不稳定, 但比非盐碱旱地棉田昆虫群落生物多样性低, 棉田生态系统更简单。     

间种牧草枣林刈草对树上昆虫群落结构及动态的影响

为了有效地管理枣树害虫,2004年在太谷地区间种牧草枣林,运用物种丰富度、多样性与相对丰盛度指数作为多样性分析的综合指标,系统地研究不同刈草次数对树上昆虫群落结构及动态的影响,结果表明：刈草对害虫亚群落的物种数的影响较小,对天敌亚群落与中性昆虫的物种数影响较大,随着刈割次数的增加,昆虫群落各类群的多样性与相对丰盛度指数的时序变化凸现明显的差异与规律性,且受刈割次数的影响较大,当6月上旬进行第1次刈割后,对昆虫群落的结构动态影响明显,但很快即可得到恢复,当7月中旬实施第2次刈割后,对害虫亚群落物种数影响较小,但对天敌亚群落与中性昆虫的物种数影响较大,并且对昆虫群落的多样性与相对丰盛度的影响较为明显,这种影响待枣果采收后才逐渐得到恢复,因此刈割后应对枣树害虫及时给予管理。     

马铃薯-大豆、玉米-大豆邻作对大豆田主要刺吸式害虫以及其他害虫的种群动态影响

【目的】大豆蚜Aphis glycines(Matsumura)是危害我国大豆产量的重要刺吸式害虫,茄无网蚜Acyrthosiphon solani(Kaltenbach)是近年来在大豆田发生逐渐呈上升趋势的刺吸式害虫,蚜虫的发生动态严重影响大豆的产量和品质,本试验调查了马铃薯-大豆、玉米-大豆邻作种植模式对大豆田刺吸式害虫及其他主要害虫的种群动态的影响,为精准使用农药防控蚜虫提供依据。【方法】采用系统调查的方法,研究大豆田刺吸式害虫以及天敌的种群动态,在哈尔滨香坊农场进行马铃薯-大豆、大豆-玉米邻作的种植模式,对其大豆田中大豆蚜、茄无网蚜等刺吸式口器的害虫及天敌动态发生数量进行调查。【结果】2014年与2015年玉米-大豆、马铃薯-大豆种植模式的大豆田中的大豆蚜数量明显低于对照田,2014年玉米-大豆差异更显著,2015年马铃薯-大豆差异性显著。2014年与2015年玉米-大豆、马铃薯-大豆邻作种植模式的大豆田中的茄无网蚜数量显著低于对照田。而2014年8月温度低于2015年虫量相对高于2015年,虫量高时天敌总群动态也相对较高,达到调控作用。【结论】玉米-大豆、马铃薯-大豆邻作种植模式能够起到减少大豆蚜和茄无网蚜的为害的作用,并能够减少农药的使用量。