福寿螺应对天敌的响应策略与机制研究进展

福寿螺(Pomacea canaliculata)作为一种世界性入侵生物,1981年引入我国大陆,严重危害水生作物生产和生态系统功能。福寿螺在入侵过程中,其表型可塑性可能在增强其环境适应性和耐受性方面扮演着重要角色。猎物对天敌诱导的防御响应是其表型可塑性中的一种表现形式。本文从福寿螺的行为(防御、生长、繁殖、后天性学习)、形态(壳形状、壳强度)和生理生化(卵、抗氧化系统)等3个方面对福寿螺应对天敌胁迫的响应策略与机制进行了总结和归纳,强调了福寿螺应对天敌胁迫的响应多样性和性别差异性,并讨论了天敌诱导下福寿螺的能量分配与权衡机制。在此基础上,对福寿螺与天敌互作机制、生物防治技术开发和效果评估等方面进行了展望。     

利用传统生物防治控制外来杂草的入侵

随着国际贸易的日益频繁,外来有害植物入侵,严重威胁我国的自然环境和生物多样性。利用从原产地引入食性较专一的天敌来控制外来杂草是杂草生物防治的主要方式之一,有保护环境一劳永逸的效果。简要介绍了国际生物防治概况,统计表明全世界至少有133种目标杂草进行生物防治,主要分布在菊科、仙人掌科和含羞草科,63科369种无脊椎动物和真菌作为杂草生物防治的天敌,利用最多的天敌是鞘翅目象甲科和叶甲科昆虫,其中大多数项目是治理外来杂草的。杂草生物防治最活跃的国家依次为美国、澳大利亚、南非、加拿大和新西兰。重点论述了利用传统生物防治方法防治外来杂草的经典项目、国内外研究概况,以及目前面临的问题和应用前景。我国杂草生物防治起步晚,传统杂草生防的目标杂草有4种,紫茎泽兰、空心莲子草、豚草和水葫芦,其中,空心莲子草的生物防治获得成功。共引进天敌14种,输出天敌23种,与世界上生物防治先进的国家比尚有距离。中国应充分借鉴国际成功经验,对外来杂草开展生物防治。中国的生物多样性在世界上占有十分独特的地位,将在生物多样性保护中发挥重要作用。     

生物防治利用生物多样性保护生物多样性

本文论述了生物防治与保护生物多样性的关系,提出生物多样性是生防作用物的必要来源,生物防治是保护生物多样性的重要措施。文中分析了自然界和农田生态系统中天敌的多样性和寄主专一性,并从外来种的治理、濒危物种和栖境的保护等几个方面探讨了生物防治对于保护生物多样性的作用。作者还强调应加强国际间天敌资源的交换,建立严格的天敌引种释放法规,以便开展更多的安全有效的生物防治项目。     

《生态学应用》：生物防治入侵植物研究获新进展

生物防治是通过从原产地引入专食性天敌来控制外来入侵生物的方法。其理论依据是入侵生态学中的”天敌理论”,即,外来入侵生物在传入地暴发成灾是因为逃避了原产地天敌的控制。尽管一些国家引进利用原产地天敌已经成功控制了很多入侵植物,但是,国际上生物防治入侵植物的成功率还不到40％。一些引进的天敌昆虫野外释放后迅速建立种群,田间种群密度甚至远高于在原产地的密度,但对入侵植物的抑制效果却很低。这种看似矛盾的现象背后隐藏什么秘密？这方面的研究成为国际生物防治领域的重要课题。     

气候变化预计会减少东亚地区豚草的生物防治效果

外来入侵植物对入侵地的生态系统与社会经济可造成严重的威胁。如何控制入侵植物对自然资源的危害,向人类提出了极大的挑战。利用原产地的专食性天敌来控制入侵植物已被广泛证明是一种经济、可持续的生物防治手段。在全球气候变暖的背景下,生物防治研究的关键问题是全面了解物种的潜在分布区和传播范围,进而优化入侵植物的生物防治方案。本研究利用生物地理模型,通过预测两种生物防治昆虫和它们的组合在东亚地区的适宜分布区,预测豚草(Ambrosia artemisiifolia)的生物防治区域。豚草原产北美,目前已经入侵全球多个国家和地区。20世纪末,豚草条纹叶甲(Ophraella communa)和豚草卷蛾(Epiblema strenuana)作为豚草的生物防治昆虫从原产地引入到东亚地区。本研究旨在探讨如下问题:(1)在豚草的适宜生长分布区内,有多少区域也同样适宜其两种天敌的生存?(2)在目前和未来的气候背景下,有多少区域适宜豚草生长但是不适宜它的两种天敌生长?(3)在这些适宜豚草生长却不适宜两种昆虫天敌生长的区域内,需要选择哪些特定的生物型进行投放?为此,我们基于入侵植物和两种生物防治昆虫的全球分布记录及其分布点的重要生物气候因子,同时模拟了入侵植物及其两种生物防治天敌在东亚地区的分布范围。排序技术被用来探索气候因子对每个物种的限制作用,同时也用来检验豚草在北美和东亚地区的生态位重叠和相似性。结果表明,在当前和未来的气候背景下,相较于豚草卷蛾,豚草条纹叶甲与豚草的地理分布范围更加吻合(当前气候:40.3%vs.21.6%,未来气候:29.8%vs.20.3%)。气候变化可能会导致两种生物防治天敌(尤其是豚草条纹叶甲)的地理分布与豚草的地理分布的重叠区域减少(42.9%vs.29.9%)。本研究同时提出了温度和降水等气候因子可用于为特殊区域(生物防治天敌未覆盖的豚草分布区)筛选生物防治天敌的相应株系。     

赤眼蜂的繁殖与利用

人类与害虫作斗争的过程中,积累了许多丰富的经验;其中最理想的治虫方法是生物防治,即利用害虫的天敌进行防治。害虫天敌的种类很多:最小自微生物起,一直到哺乳动物止,都是我们利用的对象。但是过去由于唯心的旧科学的影响,对于有益生物不能善于利用;随着米丘林生物学的发展,丰富了生物防治的内容,给生物防治开辟了新的道路。苏联近二十年来在这方面获得的辉煌战果,是我们的他山之石。     

我国农业害虫的生物防治研究和利用

<正> 我国劳动人民早在一千六百多年前,就利用生物防治害虫了。 解放以来,尤其从七十年代起,生物防治的科研和利用有了迅速发展。目前已成为防治病虫害的一个重要手段。主要成就有以下几个方面。 一、人工繁殖和利用的主要天敌 1.赤眼蜂 国内天敌研究以赤眼蜂工作做得较多。国际上已定名的有50多种,我国有记载的约18种,主要如松毛虫赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂、稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂、拟澳洲赤眼蜂、广赤眼蜂、舟蛾赤眼蜂等。     

斑翅果蝇Drosophila suzukii Matsumura生物防治研究进展

本文简要概述了近年来国内外在斑翅果蝇Drosophila suzukii Matsumura生物防治研究方面取得的主要进展,内容包括自然天敌寄生蜂、捕食性天敌和病原微生物的研究与利用。目前,国内外对斑翅果蝇生物防治的研究,集中在寄生蜂资源调查和实验室内防治效果的研究,目前发现与斑翅果蝇相关的寄生蜂种类最多的是开臂反颚茧蜂Asobara。而对于捕食性天敌和病原微生物的研究还停留在实验室测试阶段,尚未深入田间应用。本文还讨论了今后斑翅果蝇生物防治的研究方向,以期为斑翅果蝇可持续控制提供生物防治方面的参考。     

会议简讯

为了普及和提高应用赤眼蜂防治农作物害虫的科学技术水平,促进农业生产发展,最近农林部委托吉林省农业科学院,在柳河县举办了由十九个省、市、自治区生物防治人员参加的全国赤眼蜂应用技术训练班。 赤眼蜂是寄生性的天敌昆虫,能寄生于多种害虫的卵,有效地控制玉米螟、松毛虫等多种害虫,并且可以不用或少用农药,有利于保护天敌昆虫。目前,利用赤眼蜂防治害虫的生物防治工作正在全国迅速发展,不少地区已经取得显著效果,积累了繁蜂、放蜂的技术经验和组织经验。 柳河县委十分重视研究和利用赤眼蜂防治害虫的工作。这个县的生物防治实验站在吉林省农业科学院的协助下,从1972年以来,坚持开展利用赤眼蜂防治玉米螟的科学实验活动,取得了一些重要成果。现在,这个生物防治实验站繁殖赤眼蜂,从贮存、加工寄主、     

小菜蛾的天敌类群及其利用现状

本文介绍了小菜蛾Plutella xylostella的天敌类群包括寄生性天敌、捕食性天敌和病原微生物、原虫、线虫等共约97种,并对利用天敌进行生物防治的现状作了概述.     

昆明市明通河流域降雨径流水量水质SWMM模型模拟

选取昆明市明通河流域为研究区域,在暴雨管理模型(SWMM模型)参数敏感性分析、模型率定的基础上,对明通河流域进行了降雨径流水量水质模拟。结果表明:SWMM模型水文水力模块中最灵敏参数为不透水率,水质模块中污染物最大累积量、污染物累积速率均为灵敏参数,而冲刷系数和冲刷指数的灵敏度受降雨强度影响波动较大。水量水质模拟结果与实测结果较为吻合,模型率定取得了满意的结果。模拟结果显示,研究区降雨径流总氮、总磷、化学需氧量单位面积负荷率分别为75.6、8.5、697.8 kg hm-2a-1,城市降雨径流污染在滇池流域面源污染中占有较大份额。     

暴雨和缓冲带特征对城市滨水缓冲带雨洪消减与水质净化效果的影响机制

通过设置多组实验,模拟不同暴雨径流及缓冲带条件,对城市滨水缓冲带在不同暴雨雨型、历时、重现期、缓冲带坡度、植被覆盖度、初期冲刷等条件下的径流削减和水质净化作用进行研究。得出在不同实验条件下,滨水缓冲带的雨量动态径流系数结果在0.29—0.55之间。分析实验结果发现缓冲带对峰型靠前、历时较短、重现期短的暴雨径流削减效果更好,同时更平缓与植被覆盖度更高的缓冲带对径流的削减效果更佳。模拟实验显示,径流中不同污染物去除率范围分别为:SS为66.41%—90.29%、TN为44.48%—64.90%、NH_3-N为32.72%—63.68%、TP为89.83%—95.04%、COD为34.32%—66.23%。缓冲带的径流水质净化效果在应对不同暴雨雨型时未显示明显规律,而缓冲带对中高浓度径流污染物削减率更高能够应对较强的初期冲刷效应。同时更平缓与植被覆盖度更高缓冲带,即表流流速更缓慢时,显示出更好的径流净化效果。     

基于组合绿色生态措施的北方城市雨雪径流削减模拟

以北方城市雨雪径流削减控制为研究目标,通过构建SWMM雨雪径流模型对北方城市夏季降雨径流量和春季融雪径流量进行模拟.同时根据研究区气候特点和实际情况制定了符合研究区低影响开发(LID)绿色生态措施方案,通过加入简单式绿化屋顶、雨雪收集双用装置和下凹式绿地3种控制措施,模拟了组合绿色生态措施对研究区夏季降雨和春季融雪径流的削减以及对排水管网压力的缓解效果.结果表明:2016年5月24日、6月10日和7月18日3场实测降雨模拟的最大径流量分别为2.7、6.2和7.4 m^3·s^-1,1、2、5、10年4种不同重现期降雨条件下的峰值流量分别为2.39、3.91、6.24和7.85 m^3·s^-1;在融雪期,峰值流量出现在3月初.LID措施在雨季对削减峰值流量、延迟峰值时间和缓解排水压力具有很好的控制效果,削减率最高可达70%左右,而且通过加入雪收集装置,对春季融雪径流也有一定的控制效果.     

厦门城市降雨径流氮、磷污染特征

以厦门岛为研究对象,通过收集代表性样点的降雨径流水样,研究了厦门城市降雨径流中氮、磷浓度及输出特征。结果表明,来源不同的城市降雨径流中氮、磷浓度差异较大,溶解态总氮、硝态氮、氨态氮与总磷的含量分别为1.96~6.77、0.62~4.89、0.35~1.18和0.04~0.66 mg.L-1。降雨过程中氮、磷浓度总体上呈下降趋势,氮浓度波动较大,磷相对稳定。城市降雨径流氮、磷污染受降雨强度、车流量等多种因素影响。城市道路、商住区及工业区径流中氮、磷浓度较高,是城市非点源污染的主要来源,因此对这些区域应重点控制管理。     

Misapplication of generic hazard-classification schemes for versatile,sustainable building materials: Copper as an example

Decisions regarding the use of building materials are being made based solely on the hazards of chemicals, without conducting risk assessments that account for realistic potential exposures and effects. We present copper as an example of a versatile, sustainable building material for which hazard classification has been misapplied. As a result, copper has been “blacklisted” for use as an exterior building material. However, its purported human health effects are not relevant for exposure to exterior building materials; furthermore, the potential environmental effects to aquatic life are not considered in appropriate contexts. We recommend evaluating risks of copper in runoff water at the point in temporal, chemical, and physical spaces at which organisms of concern will be exposed, instead of evaluating copper concentrations at the point of runoff from copper roofs, gutters, etc. Instead of banning a building material, appropriate institutional controls and/or best management practices should be required to control the release of related substances, if needed. In the absence of risk and/or life cycle assessments, architects and builders might choose regrettable substitutions in which materials posing unknown but potentially higher risks will replace more completely characterized materials that have lower risk in a given application.     

不同设计参数对雨水湿地水量水质的调控规律

基于前置塘+二阶表流湿地组合的雨水湿地系统的室内降雨径流模拟实验数据,研究了不同降雨重现期、不同常水位、不同湿地出水口高度、不同湿地级数以及不同污染负荷等设计参数对湿地水量水质调控效果的影响规律,研究结果表明:前置塘+二阶湿地组合的雨水湿地系统通过截留、缓冲和存储作用,对不同降雨径流条件下的产流时间、流量、径流削减率具有多重调控作用,延长了污染物在流域内部的滞留时间,减少了污染负荷的输出,对降雨径流过程中污染物总量具有较好的截留效果。并随设计参数的变化有明显的变化规律。随着降雨重现期的增加,湿地出水口高度的降低,湿地常水位的增加,以及湿地级数的减少,湿地出流量增加,产流时间提前,出流持续时间延长,径流削减率降低。从场次降雨污染物平均浓度(EMC)削减率上看,降雨过程中,雨水湿地仅对SS削减比较明显,削减率达70%—80%,对其他污染物浓度的削减效果不明显。从场次降雨污染物总量削减率来看,雨水湿地对降雨径流污染物具有较好的截留效果,并随着降雨重现期减少、湿地出水口高度增加、湿地常水位降低,呈逐渐增加趋势。     

城市雨洪管理低影响开发技术研究与利用进展

低影响开发(LID)作为一种新兴雨水管理技术,在消减城市雨洪和滞留污染物等方面效果显著.本文系统介绍了LID技术体系,综述了国外关于3类典型LID设施(生物滞留池、绿色屋顶和透水路面)对暴雨径流和主要污染物的消减效果研究,以及LID技术在模型模拟、成本效益分析和管理体系等方面的研究成果和经验;并在此基础上分析了目前LID技术存在的问题和研究的不足;最后从LID技术的研究方向、合理设计和科学管理等方面提出建议.旨在通过国外研究的成果和经验为LID技术在国内的标准制定和广泛实践提供科学依据和建议.