免耕法对棉田生态系统能流功能的影响

比较了常规与免耕法对棉田生态系统中土壤微生物、害虫、天敌、棉株及其整个棉田生态系统能流功能的影响 .结果表明 ,免耕棉田土壤微生物量与年呼吸耗氧量均明显高于常规棉田 ,分别为常规棉田的 1 .32倍和 1 .63倍 ;免耕棉田的苗蚜与秋蚜、2代与 4代棉铃虫种群生产力下降 ,而伏蚜与 3代棉铃虫种群生产力增加 ;免耕棉田内天敌种群生产力及其捕食利用效率下降 ;免耕可提高棉田系统的光能利用率和总生产力 ,减少辅助能的投入 ,具有低耗、高效的特点 .     

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。     

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。     

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。     

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     

不同类型的棉田生态系统功能特征

通过对 7种不同时空类型的华北棉区棉田生态系统能流、价值流和 N、P、K变化的研究表明 ,华北棉区棉田生态系统的能量生产为 3 0 .41× 1 0 3～ 71 .63× 1 0 3k J/(m2· a) ,纯收入为每 hm2 3 5 65 .80～ 81 46.5 0元 ,主要能量投入为劳动力的投入 ,占总投入能的 75 .80 %～ 81 .1 4%。其在不同时空类型棉田所表现出的变化特征为 :随着播种期的推后 ,棉田内害虫的取食为害作用增加 ,天敌的捕食作用减少 ,光能的利用效率下降 ,棉田经济效益降低 ;实行间套作 ,棉田内害虫的为害作用和天敌的捕食作用均增加 ,光能利用率增加 ,棉田经济效益上升 ;进行免耕种植 ,棉田内害虫的为害取食作用减少 ,天敌的捕食作用增加 ,光能利用率增加 ,棉田经济效益上升。由此进一步探讨了华北棉田生态系统生态调控的途径。     

不同类型棉田棉铃虫天敌功能团的组成及时空动态

比较分析Bt基因棉棉田、常规棉综防棉田棉玲虫天敌功能团的组成、数量、时空和多样性的发生动态。主要结果为：Bt棉田比常规棉综防棉田和化防棉田天敌种类分别增加16.3%和54.1%;百株累计捕食性在敌数量分别增加52.8%和176.3%,棉铃虫幼虫寄生蜂数量分别降低42.9%和52.9%;天敌功能团多样性分别增加10.1%和24.1%。常规棉棉田二代、三代棉铃虫幼虫寄生率分别为11.1%－65.0%和4.1%-66.2%,Bt棉田为0.0%-5.0％。就不同类型天敌功能团来说,Bt棉田瓢虫和草蛉的数量比综防棉田分别减少8.4%和5.8%,比化防棉田分别增加34.1%和206.3%;Bt棉田食虫蝽和蜘蛛的数量比综防棉田分别增加180.6%和71.2%,比化防棉田分别增加329.1%和483.7%。棉铃虫捕食性天敌空间生态位发生动态在各类棉田相似。分析认为：Bt棉田有利于保护瓢虫和草蛉,有利于食虫蝽类和蜘蛛类天敌的增殖;Bt棉田棉铃虫天敌群落依次比常规棉综防棉田和化防棉田稳定。不同时期、不同类型棉田的棉铃虫天敌功能团数量和所起的作用不同。6月下旬棉铃虫捕食性天敌控制作用存在“空缺”,7月下旬化防棉田出现天敌控制“空缺”。不同时期捕食性天敌功能团恢复能力有差异。6月底－7月初天敌恢复能力最强,7月下旬,天敌恢复能力最弱。天敌功能团中,瓢虫恢复能力最强,食虫蝽类和蜘蛛类天敌次之。     

棉铃虫种群能量动态及其为害特征分析

根据棉铃虫种群数量密度、年龄结构、存活率及虫体含能量,系统地分析了８种不同类型棉田生态系统中棉铃虫种群生产力、摄入量及其为害特征．结果表明,棉铃虫种群的能量生产主要集中于第３代;其所引起棉花繁殖器官的被害量在第２、３、４代分别为１１．８３、１６．６５和９．５２个·ｍ－２．随着播种期的推后,２代棉铃虫种群生产力和摄入量减少,３、４代值增加．实行套作种植使２、４代值减少,而３代值增加．棉铃虫种群摄食利用效率随世代增加而减小,其净生态效率以第３代最高,第４代居中,第２代最小．由此进一步探讨了不同时空类型棉田棉铃虫各代管理的对策．     

不同类型棉田生态系统中棉蚜种群能量动态及其生态学效率分析

本文以能量为统一单位,以生理学时间为尺度,建立了计算世代重叠的棉蚜种群能流参数模型,分析和比较了不同播种时间、间套作、免耕和化学防治处理的棉田生态系统中棉蚜种群的生产力、摄入量及生态学效率。结果表明：（１）棉蚜种群能量生产的９８％来自于伏蚜时期,而苗蚜与秋蚜不足２％;（２）播种期推后,苗蚜种群生产力、摄入量减少,而伏蚜、秋蚜的生产力、摄入量增加;套间作,使苗蚜、秋蚜种群生产力、摄入量减少,伏蚜种群的生产力、摄入量增加;（３）化学防治对棉蚜种群生产力、摄入量有一定的作用,其作用强度依农药品种及施药次数而异;（４）各类型棉田棉蚜种群的同化效率与净生态学效率变化幅度较小,而摄入利用效率变化幅度较大。由此进一步探讨了不同类型棉田棉蚜的管理对策。     

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.     

作物多样性对大豆蚜的控蚜效应

【目的】研究大豆蚜发生为害及大豆与多种作物间邻作种植对大豆蚜的控制作用,为大豆蚜的可持续综合治理提供理论依据。【方法】采用系统调查的方法,研究大豆蚜和天敌田间种群动态;通过田间罩笼、人工接蚜和释放天敌的方法,研究捕食性天敌对大豆蚜种群的控制作用;在佳木斯地区进行大豆与早熟马铃薯间作,牡丹江地区进行黄瓜-大豆-玉米、甜葫芦-大豆-玉米、烟草-大豆-香瓜、甜菜-大豆-玉米等多作物带状穿插种植模式,以单作大豆田为对照,对不同种植模式的大豆田大豆蚜与天敌进行调查,研究作物多样性对大豆蚜的控制作用。【结果】2009年6月中下旬大豆蚜开始侵入大豆田,3~5周后田间有蚜株率达到100%,大豆蚜种群发生高峰期在7月下旬至8月上旬,9月上旬在田间逐渐消失。草蛉、瓢虫和寄生蜂等为蚜虫天敌优势种;按大豆蚜与天敌数量之比700︰1,释放异色瓢虫和叶色草蛉成虫7 d后,蚜虫种群减退率分别为54.78%和78.79%;大豆与早熟马铃薯间作,在大豆蚜种群迅速增长期早熟马铃薯收获(7月20日)后第5天,豆田蚜虫天敌总数是收获前的2.6倍,与同期单作大豆田相比,间作田大豆蚜种群数量降低了51.3%。大豆与甜葫芦、香瓜、烟草和玉米等作物进行多样性间作种植,在大豆蚜田间发生高峰期,单作豆田益害比为1︰65.2,多样性种植区的大豆田益害比为1︰26~1︰42,与单作大豆田相比,间作田大豆蚜种群数量降低40.7%~83.5%。【结论】2009年大豆蚜的种群高峰期为8月3日,田间的天敌优势种类为草蛉、瓢虫和寄生蜂。早熟马铃薯与大豆间作,在大豆蚜种群迅速增长期间收获早熟马铃薯,大量蚜虫天敌转移至间作的大豆田,从而形成对大豆蚜的控制。大豆与其它经济作物间邻作,大豆田天敌昆虫与蚜虫的益害比明显提高,表明利用农田作物多样性能充分发挥自然天敌的生物控害作用。     

用动态模型方法确定农药的合理施用浓度

在昆虫生态系统中,任何一个组分的变动,都会直接或间接地影响系统的稳定性。化学农药的施入,是改变昆虫生态系统的重要因素。长期以来,不合理的施药曾引起许多不良后果,达不到综合治理之目的。在当前的条件     

Assessment of cotton aphids, Aphis gossypii, and their natural enemies on aphid-resistant and aphid-susceptible wheat varieties in a wheat–cotton relay intercropping system

The cotton aphid, Aphis gossypii Glover (Homoptera: Aphididae), is an important cotton pest in northern China, especially in the seedling stage of cotton. After large scale commercial use of transgenic Bt cotton, cotton aphids became one of the most important cotton pests. A 2‐year study was conducted to evaluate the role of four winter wheat varieties that were resistant or susceptible to wheat aphid, Sitobion avenae Fabricius (Homoptera: Aphididae), in conserving arthropod natural enemies and suppressing cotton aphids in a wheat–cotton relay intercropping system in northern China. The results indicated that wheat–cotton intercropping preserved and augmented natural enemies more than a monoculture of cotton. The density of natural enemies in cotton was significantly different among relay‐intercropping fields with different wheat varieties. The highest density of natural enemies and low cotton aphid populations were found in the treatment of cotton in relay intercropped with the wheat variety Lovrin10, which is susceptible to wheat aphid. The lowest density of predators and parasitoids associated with high cotton aphid populations were found with the wheat variety KOK1679, which is resistant to wheat aphid. The results showed that wheat varieties that are susceptible or moderately resistant to wheat aphid might reduce cotton aphids more effectively than an aphid‐resistant variety in the intercropping system by enhancing predators to suppress cotton aphids during the cotton seedling stage.     

Impact of wheat-mung bean intercropping on English grain aphid (Hemiptera: Aphididae) populations and its natural enemy

The effects of intercropping wheat, Triticum aestivum L., with mung bean, Vigna radiate L., on the populations of English grain aphid, Sitobion avenae (F.) (Hemiptera: Aphididae), and its natural enemies were evaluated by field and laboratory experiments. The population densities of aphids and their natural enemies were evaluated in the intercropped field against different row ratio combinations of wheat-mung bean. Results showed that wheat-mung bean intercropping caused a drop in aphid densities, and the ratio 12 wheat: 4 mung bean brought about the largest drop (> 8%). In addition, the population densities of coccinellids (ladybirds) and parasitoids and the species diversity of all the natural enemies of aphid were higher in the intercropped field than in the field planted only with wheat. However, intercropping did not influence the community indices (evenness and index of dominance concentration) of the natural enemies. Y-tube olfactometer bioassays were carried out in the laboratory to test whether odor blends of host and nonhost plants affect the host selection of S. avenae. Bioassays indicated that both apterous and alate aphids significantly preferred host plant odor over odor blends of host and intercropped species. Hence, the olfactory-based host location of aphids in the field might be affected by intercropping. The intercropping experiment clearly showed that increased crop species diversity suppresses aphid population growth and preserves the population of natural enemies of aphids. Our results also provide support for the "resource concentration hypothesis" and the "enemies hypothesis".     

BT基因棉与常规棉主要害虫及天敌生态位的比较研究

本研究了BT基因棉与常规棉主要害虫及天敌的生态位。结果表明：主要害虫及天敌的种类一致,但棉铃虫幼虫的数量差异显;33B棉田各昆虫种群的生态位宽度指数偏高;棉铃虫、棉蚜对主要天敌的生态位重叠指数偏高。应用生态位概念分析了造成区别的原因。     

绿盲蝽及其天敌在不同生态条件下的发生动态研究

2005年～2007年,在山东省德州市农科院良种场棉田内系统研究了不同生境对抗虫棉绿盲蝽及其天敌发生动态的影响。试验设5个试验10种处理：即远离果园棉、紧靠果园棉,亩株数3600株均行、亩株数3000株并大小行种植棉,合理化控棉、不化控棉,纯作棉田和插种葵花棉田,双基因抗虫棉和单基因抗虫棉。在棉花的整个生育期系统调查不同生境棉田主要害虫及其天敌的种群数量。结果表明,不同生境抗虫棉田内绿盲蝽天敌的种类基本相同,主要为龟纹瓢虫、七星瓢虫、中华草蛉、大草蛉、华姬蝽、小花蝽、T-纹豹蛛、三突花蛛、草间小黑蛛等。不同生境抗虫棉田内绿盲蝽及其天敌种群数量差异明显。远离果园棉、低密度亩株数3000株并大小行种植棉、合理化控棉能减轻绿盲蝽的发生,但不利于绿盲蝽天敌的发生;种植双基因抗虫棉能减轻绿盲蝽的发生且对绿盲蝽天敌影响不大;插种葵花的棉田即能增加绿盲蝽天敌的数量,又能减轻绿盲蝽的发生。研究还表明绿盲蝽及其天敌在远离果园棉、紧靠果园棉下发生趋势基本一致,仅是发生量存在明显差异,远离果园棉田的绿盲蝽及其天敌百株发生量显著低于紧靠果园棉田（P〈0.05）;合理化控棉田、亩株数3000株大小行棉田内的绿盲蝽及其天敌发生数量显著低于不化控棉田、亩株数3600株均行棉田内的发生数量（P〈0.05）;双基因抗虫棉田内的绿盲蝽百株发生量显著低于单基因抗虫棉田发生数量（P〈0.05）;插种葵花棉田内的绿盲蝽百株发生量极显著低于纯作棉田（P〈0.01）、插种葵花棉田内的绿盲蝽天敌百株发生量显著高于纯作棉田（P〈0.05）,葵花对绿盲蝽及其天敌的诱集效果非常显著,在转基因棉田插种葵花是保益灭害控制绿盲蝽的有效方法之一。     

转Bt基因棉对非靶标害虫及害虫天敌种群动态的影响

2000～2001年,在湖北棉区系统研究了转Bt基因棉对棉田非靶标害虫及天敌种群动态的影响。试验设三个处理：转Bt化防田（使用化学农药控制害虫）、转Bt自控田（仅依靠田间自然天敌控制害虫）及常规对照棉田（利用综合防治措施控制害虫）。结果表明,在转Bt基因棉田中,除棉蓟马外,其它主要非靶标害虫（主要是刺吸性害虫）的种群发生数量呈明显的上升趋势。2000年棉蚜发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加37.9%和71.4%,2001年则分别增加92.5%和134.9%;2000年朱砂叶螨发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加181.1%和298.3%,2001年则分别增加69.9%和105.0%;转Bt基因棉对于斜纹夜蛾与烟粉虱这两种近几年来对棉花危害有加重趋势的害虫,在大田中没有表现出抗性。天敌的发生种类和数量也都远远高于常规对照棉田,几种主要天敌种群发生的总计值及高峰值都明显高于常规对照棉田。2000年蜘蛛类发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加66.3%和112.1%,2001年则分别增加95.1%和111.7%;2000年龟纹瓢虫发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加140.8%和135.4%,2001年则分别增加67.2%和109.5%;2000年在两块转Bt基因棉田中种群数量较大的大眼蝉长蝽在常规对照棉田的调查过程中没有发现,2001年在对照田中也仅记录到1头。试验表明,充分利用Bt棉田中天敌种类较丰富、种群数量较大的优势而加强生物防治,是湖北棉区转Bt基因棉田综防体系中的一个关键措施。