西伯利亚蝗气门结构及呼吸代谢对高温胁迫的响应

【目的】掌握西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus的气门结构和呼吸代谢应对高温胁迫的响应策略。【方法】运用扫描电镜观察西伯利亚蝗气门超显微结构,多通道昆虫呼吸仪测定18~42℃处理下西伯利亚蝗的O_2吸收率、CO_2释放率、代谢率和呼吸商。【结果】西伯利亚蝗共有10对气门,胸部2对,腹部8对,呈圆形或椭圆形,内侧着生有筛板,呈刺凸状,分布密集。18~42℃范围内,随温度升高,西伯利亚蝗呼吸代谢呈先上升后下降的趋势。18℃时西伯利亚蝗雌雄成虫的O_2吸收率、CO_2释放率和代谢率值显著小于其他温度下的相应值(P<0.05),雌虫分别为0.0022 m L/min、0.0019 m L/min和0.0210 m L/(g·min),雄虫分别为0.0016 m L/min、0.0016 m L/min和0.0236 m L/(g·min);21~27℃范围内,西伯利亚蝗雌雄成虫的呼吸代谢变化平稳,超过30℃呼吸代谢各指标值迅速上升,至36℃时雌雄成虫的O_2吸收率和代谢率值均显著大于其他温度下的相应值(P<0.05);雌虫分别为0.0071 m L/min和0.0592 m L/(g·min),雄虫分别为0.0089 m L/min和0.1108 m L/(g·min),39℃时CO_2释放率显著大于其他温度下的相应值(P<0.05),雌雄成虫分别为0.0074 m L/min和0.0067 m L/min。【结论】依据西伯利亚蝗呼吸代谢随温度变化特征可以判断,随气候持续变暖,西伯利亚蝗仍将是新疆高山、亚高山草原的重要致灾类群。     

环境因子对沟金针虫呼吸代谢的影响

为了探讨沟金针虫Pleonomus canaliculatus对不同环境条件的适应性, 应用多通道昆虫呼吸仪测定了不同温度、O₂浓度、光照强度和湿度条件下沟金针虫的呼吸率。结果显示: 沟金针虫的呼吸模式为不规则波动型。温度和光照强度对沟金针虫的CO₂释放率影响突出, 不同处理间差异显著; 不同温度条件下, CO₂释放率最小和最大值分别为5℃时的7.22 μL/h和35℃时的180.74 μL/h, 两者间存在极显著差异（P<0.01）; 强光条件下的沟金针虫呼吸代谢强度大约是无光条件下的2倍（P<0.05）。不同的O₂浓度和空气相对湿度对沟金针虫的CO₂释放率无明显影响。同时确定了沟金针虫呼吸速率对温度的敏感性——Q₁₀值。结果表明沟金针虫在呼吸代谢过程中对温度和光照反应敏感, 对低氧和湿度环境的适应性较强。     

意大利蝗不连续气体交换循环(DGC)呼吸周期历时对高温胁迫的响应

【目的】在前期研究高温胁迫下意大利蝗Calliptamus italicus呼吸代谢的变化特征基础上,为探明相关变化机制,本研究进一步从不连续气体交换循环(DGC)呼吸周期历时阐明其对高温胁迫的响应机制。【方法】以源自新疆伊犁察布查尔蝗区野生种群的意大利蝗成虫为材料,应用多通道昆虫呼吸仪测定意大利蝗DGC暴发间期、暴发期和呼吸周期三者历时随温度变化(21~42℃区间,3℃温度梯度)的响应特征。【结果】雌雄意大利蝗DGC呼吸周期中暴发间期历时随温度升高而缩短,21℃时暴发间期历时最长,雌雄分别为7.29±0.31和7.05±0.37 min,与24,27,30和33℃差异不显著(P0.05),超过33℃后迅速缩短;至39℃时最短,雌雄分别为0.42±0.01和0.70±0.03 min,与其他温度下的历时差异显著(P0.05)。暴发期历时亦随温度升高而缩短,21和39℃时,雌虫暴发期历时分别达到最长和最短,依次为1.55±0.14和0.45±0.01 min,与其他温度下的历时差异显著(P0.05);24和39℃时,雄虫暴发期历时分别达到最长和最短,依次为1.61±0.10和0.68±0.02 min,与其他温度下的历时差异显著(P0.05)。随温度升高,意大利蝗DGC呼吸周期历时呈减少趋势,且主要由暴发间期历时减少所致。21~33℃范围内,每升高3℃雌雄虫暴发间期历时分别平均减少0.174和0.121 min,DGC呼吸频率增幅一致,均为0.0022 Hz,不同温度间差异不显著(P0.05);超过33℃后,每升高3℃雌雄虫暴发间期历时分别平均减少2.197和2.189 min,DGC呼吸频率分别增加0.0120和0.0085 Hz,不同温度间差异显著(P0.05);39℃时暴发间期历时接近零,42℃时DGC呼吸模式消失。【结论】随温度升高,意大利蝗呈现出O2吸收量和CO2释放量增加的变化特征,这是通过减少暴发间期历时和增加DGC呼吸频率等机制而实现的。     

短时高温对意大利蝗存活和生殖的影响

【目的】明确短时高温对意大利蝗Calliptamus italicus(L.)存活和生殖的影响,为气候变暖趋势下意大利蝗灾害的预测预报及综合防治提供理论依据。【方法】采集初羽化24h内的意大利蝗雌雄成虫,于30℃光照培养箱中饲养。设置4个温度处理组,分别为33、36、39、42℃,每日处理4h,之后放回30℃光照培养箱中继续饲养。未经过短时高温处理的意大利蝗为对照组。观察记录各组意大利蝗存活率、寿命、产卵前期、产卵期、单雌产卵量、卵巢发育情况及卵巢中卵黄蛋白含量,并分析变化规律。【结果】短时高温对意大利蝗成虫存活率无显著影响,但对其寿命有显著影响(P0.01),其中33℃处理4h,意大利蝗雌雄成虫寿命显著延长(P0.01),而36~42℃范围内处理4h,意大利蝗雌雄成虫寿命显著缩短(P0.01)。短时高温对意大利蝗产卵前期有显著影响(P0.05),随温度升高,产卵前期缩短,但对产卵期没有显著影响(P0.05)。短时高温对意大利蝗单雌产卵量有显著影响(P0.01),其中33℃处理组单雌产卵量为(57.6±2.4)粒,显著高于对照组(P0.01),36~42℃范围内,随温度升高单雌产卵量显著降低(P0.01)。短时高温对意大利蝗卵巢长度、鲜重及发育历期有显著影响(P0.01),但对卵巢宽度没有显著影响(P0.05),且随温度升高,卵巢长度、宽度、鲜重及发育历期均呈下降趋势。短时高温可使卵黄蛋白在卵巢中提前沉积,并对其含量(峰值)有显著影响(P0.01),其中33℃处理组卵黄蛋白含量(峰值)为(49.795±6.253)mg/mL,显著高于对照组(P0.01),36~42℃范围内处理4h,卵黄蛋白含量(峰值)显著减少(P0.01)。【结论】33℃处理4h,意大利蝗存活及生殖特性显著提高,而36℃及以上高温对意大利蝗生长繁殖产生不利影响。     

不同培养温度下严重侵蚀红壤的有机碳矿化特征

研究侵蚀土壤有机质矿化及其温度敏感性(Q₁₀)对深入认识水土流失地区土壤有机碳动态变化具有重要意义。该文以福建省长汀县河田镇严重侵蚀区的裸露红壤为研究对象, 通过测定不同培养温度(10 ℃、20 ℃和30 ℃)下的土壤有机碳矿化速率、培养过程中微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量的变化, 探讨了温度对严重侵蚀红壤有机碳矿化特征的影响及其Q₁₀。结果表明: 温度对严重侵蚀红壤有机碳矿化具有显著影响, 温度越高土壤有机碳矿化速率和矿化率越高; 培养过程中土壤有机碳累积矿化量与MBC显著正相关, 与DOC极显著负相关, 说明微生物生物量和可利用碳含量显著影响土壤有机碳的矿化。尽管严重侵蚀红壤有机碳含量仅为1.54 g·kg^-1, 但培养180天的土壤有机碳的累积矿化率高达22.2%-33.3%, 表明侵蚀红壤有机碳容易被矿化。严重侵蚀红壤在10-20 ℃时的Q₁₀值为1.41, 20-30 ℃时Q₁₀值下降到1.06, 土壤有机碳质量低是导致Q₁₀值较低的重要原因, 而严重侵蚀区的红壤长期裸露使微生物对高温产生适应性是高温时Q₁₀值接近1的重要原因。因此, 在未来气候变暖的趋势下, 恢复植被覆盖对减少严重侵蚀红壤有机碳矿化损失具有重要意义。     

两种农田土壤不同组分呼吸及其温度敏感性

为探讨农田土壤不同组分呼吸及其对温度变化的响应,选取山东平邑旱耕土和湖南桃江水稻土为供试土壤,设置4个温度水平(5、15、25、35 ℃),对两种土壤的轻组、重组及全土进行63 d的培养试验.结果表明: 两种土壤全土的呼吸均高于轻组和重组.旱耕土重组的呼吸高于轻组,水稻土重组和轻组的呼吸在5～25 ℃温度水平下无显著差异,但35 ℃下重组高于轻组.在不同温度水平下,旱耕土轻组、重组和全土累积呼吸量分别占其初始碳的0.3%～2.8%、0.4%～3.7%和0.6%～7.0%,水稻土分别占其初始碳的0.4%～3.0%、0.3%～3.8%和0.7%～5.3%.两种土壤全土及轻、重组呼吸的温度敏感性(Q₁₀)均随温度升高和培养时间延长而降低;水稻土重组的Q₁₀高于轻组,旱耕土重组和轻组Q₁₀的差异无明显规律.在5～25 ℃温度水平下,旱耕土全土Q₁₀显著高于水稻土,但在25～35 ℃下低于水稻土.说明平邑旱耕土有机碳矿化强度高于桃江水稻土,且对温度变化的响应总体比水稻土更敏感.     

意大利蝗Calliptamus italicus(L.)卵巢发育的研究

【目的】首次研究意大利蝗卵巢发育级别及变化,探讨卵巢发育与温度的关系。【方法】利用室外罩养、室内恒温饲养。【结果】意大利蝗卵巢发育分为5个主级(Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅵ级、Ⅴ级),其中Ⅱ级细分为初期、末期2个亚级,Ⅲ级细分为初期、中期、后期、末期4个亚级。卵巢发育过程显示:卵巢长度前期增长平缓,中后期增长迅速,而卵巢宽度增长较为缓慢,卵巢面积呈幂指数增长。交尾行为集中在Ⅲ级末期(70%)、Ⅳ级(30%)。在设置的26、29、32、35℃恒温条件下,卵巢发育可循环1~2次;卵巢第1次、第2次发育历期均呈极显著的负线性关系(P<0.01);同一温度条件下,卵巢的第一次发育历期均长于第2次发育历期,第1次产卵量均高于第2次产卵量。在室外自然条件下,卵巢发育可循环1~5次,其产卵量均高于所设置的恒温条件下的产卵量。【结论】意大利蝗卵巢发育主要集中于中后期;恒温23℃不适宜卵巢发育,26~35℃是卵巢发育的适宜温度,其中以32℃为最适发育温度。     

意大利蝗和西伯利亚蝗高温耐受能力及酶活性比较研究

【目的】阐明意大利蝗Calliptamus italicus和西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus高温耐受能力及酶活性差异。【方法】以3℃为间隔,将意大利蝗和西伯利亚蝗成虫分别在27~48℃、24~42℃下处理4 h后测定死亡率及POD、SOD和CAT活性值。【结果】27~42℃处理下,意大利蝗存活率显著大于西伯利亚蝗(P<0.05)。雌性意大利蝗的LT50、LT90分别为48.76℃和50.67℃,雄虫则分别为47.90℃和50.53℃;雌性西伯利亚蝗的LT50、LT90分别为39.21℃和42.10℃,雄虫则分别为36.11℃和41.43℃。随着温度升高,雄性意大利蝗和雌、雄西伯利亚蝗体内POD、SOD、CAT活性先升高后降低,雌性意大利蝗体内POD活性则先降低后升高。27~42℃范围内,西伯利亚蝗体内POD和SOD活性值增幅较大,分别达到54.69%、23.54%;意大利蝗体内则以CAT活性值增幅最大,为27.02%。【结论】两种蝗虫耐高温能力存在差异,意大利蝗具有更强的耐热能力。     

小兴安岭原始阔叶红松林与枫桦次生林土壤呼吸及其各组分特征的比较研究

原始阔叶红松林是我国温带典型的地带性顶极植被类型,枫桦次生林是其典型的次生林类型之一,对二者土壤呼吸及其各组分特征的研究有助于准确评价该地区的碳平衡。本研究主要测定了2013和2014年2个生长季原始阔叶红松林和枫桦次生林土壤呼吸（R_S）,并量化了土壤呼吸的各个组分（异养呼吸R_H和自养呼吸R_A）,与此同时测量了土壤10 cm处温度以及土壤含水率。研究结果表明,土壤呼吸及其各组分有着明显的季节变化特性,其大小的变化主要受温度的影响,土壤10 cm处的温度可以解释R_S 64%~70%、R_H 56%~65%、R_A 77%~79%的变异。对于温度的敏感性,原始阔叶红松林土壤呼吸Q₁₀值>枫桦次生林土壤呼吸Q₁₀值,而在单一林型中的比较,R_A Q₁₀值 > R_S Q₁₀值 > R_H Q₁₀值。此外,总体Q₁₀值随着季节有着明显的变化,且随着温度的升高有降低的趋势。原始阔叶红松林和枫桦次生林R_S年平均速率分别为3.92和4.06 μmol·m^-2·s^-1,R_H年平均速率分别为2.97和2.85 μmol·m^-2·s^-1,R_A年平均速率则分别为0.96和1.17 μmol·m^-2·s^-1。原始阔叶红松林土壤呼吸以及土壤土壤自养呼吸要稍低于枫桦次生林,而原始阔叶红松林异养呼吸则高于枫桦次生林异养呼吸,但差异不显著。原始阔叶红松林和枫桦次生林R_S平均年通量分别为942和971 g C·m^-2·a^-1,R_H年通量分别为709和677 g C·m^-2·a^-1,R_A年通量则分别为215和276 g C·m^-2·a^-1。原始阔叶红松林R_S年通量略高于枫桦次生林R_S年通量,但差异不显著。我们的实验结果表明,小兴安岭地区枫桦次生林正向演替的过程中,植被演替变化对土壤呼吸及各组分的影响并不明显,相较于环境因子温度和湿度要小的多。     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林土壤呼吸的季节变化

采用挖壕沟法与红外气体分析法,研究了西双版纳热带季节雨林和人工橡胶林内土壤呼吸包括根系呼吸、异养呼吸的干湿季动态变化.结果表明：季节雨林内土壤呼吸和异养呼吸速率均显著大于橡胶林(P＜0.01),但根系呼吸差异不显著;土壤温湿度是呼吸速率变化的主要影响因子,季节雨林和橡胶林内土壤呼吸和异养呼吸速率均为雨季＞干热季＞雾凉季,但季节雨林内根系呼吸为雨季＞雾凉季＞干热季,而橡胶林内为雾凉季＞雨季＞干热季;季节雨林内根系呼吸对土壤呼吸的贡献率(29%)小于橡胶林(42%,P＜0.01),而季节雨林内异养呼吸对土壤呼吸的贡献率为71%、橡胶林为58%;当5 cm土壤温度在12 ℃～32 ℃范围内变化时,季节雨林内土壤呼吸及根系呼吸、异养呼吸的Q₁₀值均大于橡胶林,且异养呼吸的Q₁₀值最大而根系呼吸的Q₁₀值最小.     

温度对桃蚜和马铃薯长管蚜实验种群生命表参数的影响

【目的】桃蚜Myzus persicae (Sulzer)和马铃薯长管蚜Macrosiphum euphorbiae (Thomas)是2种主要的马铃薯害虫。本研究旨在明确温度对这两种马铃薯蚜虫生长发育、存活、繁殖及种群增长的影响。【方法】在室内测定了5个温度（10, 15, 20, 25和30℃）下桃蚜和马铃薯长管蚜的生长发育、存活和繁殖指标,并组建了4个恒温条件下（10,15,20和25℃）的实验种群生命表。【结果】在10~25℃范围内,2种蚜虫的若蚜期、世代历期、成蚜寿命和产蚜期等均随温度的升高而缩短,而30℃高温抑制了其发育、存活和繁殖。2种蚜虫的平均世代历期（T）随温度的升高而缩短,桃蚜和马铃薯长管蚜分别从10℃的30.08 d和35.35 d缩短至25℃的14.28 d和12.95 d。桃蚜的净增殖率（R₀）在15℃时最高（86.00）,其次为20℃（73.75）,再次为25℃（62.49）,最低为10℃（51.00）;马铃薯长管蚜的R0在15℃最高（58.97）,其次为10℃（51.98）,再次为20℃（48.94）,最低为25℃（12.36）。桃蚜的内禀增长率（r_m）随温度的升高而增大,从最小10℃的0.1307增大到25℃的0.2896;马铃薯长管蚜的r_m在20℃时最大（0.2182）,其次为25℃（0.1942）,再次为15℃（0.1485）,最小为10℃（0.1118）。在相同的温度下,桃蚜的发育速率、净增殖率和内禀增长率均高于马铃薯长管蚜。【结论】温度对2种马铃薯蚜虫的生长发育、存活、繁殖及种群增长有显著的影响,桃蚜在马铃薯上的种群增长能力强于马铃薯长管蚜。这一结果为马铃薯蚜虫预测模型的建立奠定了必要的基础,并解释了桃蚜在马铃薯上发生数量多于马铃薯长管蚜的原因。     

滞育诱导温周期对桃小食心虫滞育幼虫生理指标的影响

【目的】为了明确秋季温度升高对桃小食心虫Carposina sasakii Matsumura 耐寒性的影响,针对桃小食心虫滞育过程的生理指标进行了一系列研究。【方法】在GXZ-0450型智能光照培养箱中,温度为26~18, 26~20, 26~22, 28~18, 28~20, 28~22, 30~18, 30~20和30~22℃ 9组变温下（高温10 h,低温14 h,相对湿度70%~80%,光周期为12L∶12D）分别诱导桃小食心虫滞育,再对滞育幼虫过冷却点（supercooling point, SCP）、结冰点（freezing point, FP）以及体内水、脂肪和小分子糖醇类物质含量进行测定。【结果】在适宜滞育的光照下变温不会影响桃小食心虫的滞育率,所有脱果的老熟幼虫全部进入滞育,但其生理指标却有很大差异,其中SCP和FP在较高日高温下较高（SCP：F_135,2=23.83,P<0.001;FP：F_135,2=47.64,P<0.0001）,而在较高夜低温下反而较低（SCP：F_135,2=52.88,P<0.0001;FP：F_135,2=33.34,P<0.0001）。含水量随夜低温和日高温升高显著升高（夜低温：F_135,2=13.47,P<0.0001;日高温：F_135,2=10.39,P<0.0001）。脂肪含量随夜低温升高下降（F_135,2=40.91, P<0.0001）,随日高温升高而上升（F_135,2=161.18,P<0.0001）。小分子糖醇类物质含量随温度的变化各不相同,但差异均显著（P<0.0001）：其中海藻糖、葡萄糖和赤藓糖醇的含量随夜低温升高而下降,但在日高温30℃时海藻糖和赤藓糖醇的含量却随夜温的升高而升高,葡萄糖的含量随夜低温的变化无差异;甘油随日高温的升高而显著升高,随夜低温的升高而显著下降;山梨醇和肌醇的含量随夜低温和日高温的变化差异很大。【结论】桃小食心虫不同温度下诱导滞育的幼虫SCP、FP、水、脂肪和小分子糖醇类含量存在明显差异。滞育诱导期温度对桃小食心虫幼虫的滞育生理有重要的作用,其滞育幼虫起始生理差别可能会影响其越冬。     

氧化损伤是热胁迫下小金蝠蛾幼虫不能存活的重要原因

【目的】小金蝠蛾Thitarodes xiaojinensis是冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis的寄主昆虫,生活于高海拔、高寒地区,低温适应性强,但在室温下（25~27℃）不能正常存活。本研究检测了热胁迫（27℃）对小金蝠蛾幼虫消化酶及抗氧化系统的影响,以期揭示小金蝠蛾室温不耐受的生理机制。【方法】小金蝠蛾8龄幼虫分两组进行处理：高温组于27℃下饲养,对照组于16℃下饲养。处理24 h后观察虫体状态,并解剖,取中肠及血淋巴。透射电镜观察中肠细胞线粒体结构,分别测定中肠总蛋白酶和糖基水解酶活性,血淋巴丙二醛（MDA）含量,以及血淋巴保护酶系中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性。【结果】两组幼虫中肠总蛋白酶及糖基水解酶活性均随反应温度（16~37℃）升高而增强。协方差分析显示,高温组幼虫酶活性极显著低于对照组（P<0.01）。然而,高温组幼虫在27℃下的酶活性与对照组幼虫在16℃下的酶活性无显著差异（P<0.05）。热胁迫下虫体血淋巴中丙二醛含量显著升高（P<0.05）,提示出现了氧化损伤。透射电镜结果显示,高温组中肠细胞线粒体肿胀,膜受损,嵴排列混乱,结构破坏。对活性氧起清除作用的3种保护酶中,仅POD活性显著升高（P<0.05）,SOD和CAT活性均无显著变化（P>0.05）。【结论】消化酶活性的变化可能不是小金蝠蛾室温不耐受的重要因素;氧化损伤是其热胁迫下不能正常存活的一个重要原因。     

中国东部亚热带森林土壤呼吸的时空格局

土壤呼吸是陆地碳循环中仅次于全球总初级生产力的第二大碳通量途径, 揭示土壤呼吸的时空格局对整个陆地碳循环具有重要意义。该文在中国东部亚热带季风气候区, 按纬度梯度由南向北选取深圳梧桐山、杨东山十二度水保护区、宁波天童山3个区域作为研究对象, 于2009年8月至2010年10月测定了不同季节各个区域内代表性植被类型的土壤呼吸速率及地下5 cm处土壤温度, 旨在初步了解中国东部亚热带森林地区土壤呼吸的时空格局及其影响因素。结果显示: 3个区域的土壤呼吸速率均存在显著的季节变化, 其变幅为2.64-6.24 μmol CO₂·m ^-2·s^-1, 总体趋势和地下5 cm处土壤温度的季节变化一致, 均为夏季最高冬季最低; 土壤温度的变化可以解释不同样地土壤呼吸季节变化的58.3%-90.2%; 各样地全年的Q₁₀值从1.56到3.27; 通过离样地最近的气象站点的日平均气温与试验样地地下5 cm处土壤温度之间的线性正相关关系推算出日土壤温度的变化, 利用土壤呼吸速率和地下5 cm处土壤温度之间的指数关系, 估算出各样地全年的土壤CO₂通量为1 077-2 058 g C·m^-2·a^-1, 在全球所有生态系统类型中处于较高水平。     

短期高温对梨小食心虫成虫存活率和适应性的影响（英文）

【目的】梨小食心虫Grapholita molesta （Busck）（鳞翅目：卷蛾科）是一种世界性的害虫,能使蔷薇科的果树严重减产。本研究旨在评估此害虫的耐热性及适应性。【方法】将梨小食心虫成虫暴露在不同温度（36, 38, 40, 42, 44 和46℃）和不同暴露时间（0.5, 1, 2, 4和8 h）下,测定其存活率以及短期高温（38或40℃热驯化1 h）对其热耐受力、寿命、生殖力及卵孵化率的影响。【结果】随着高温暴露时间的延长,梨小食心虫成虫存活率下降。在38或40℃热驯化1 h后,能显著提高梨小食心虫成虫在42℃下2 h的存活率（P<0.05）。在41℃处理1 h,梨小食心虫出现热休克现象,其寿命显著延长,但产卵量显著下降。进一步的试验证明雄虫受高温影响较大,导致与其配对后的雌虫产卵量降低。然而,不论亲代受到怎样的热刺激,其后代的孵化率均不受影响。【结论】结果说明,超过41℃,1 h的高温能对梨小食心虫带来负面影响,但梨小食心虫成虫有适应高温的潜力。     

CO2浓度升高对西花蓟马和花蓟马成虫体内解毒酶和保护酶活性的影响

【目的】阐明大气CO₂浓度升高对外来入侵昆虫西花蓟马Frankliniella occidentalis及其本地近缘种花蓟马F. intonsa的影响机制。【方法】测定和分析了CO₂人工气候箱内不同CO₂浓度（400 μL/L和800 μL/L）下饲养3代的这两种蓟马体内3种解毒酶［羧酸酯酶（CarE）、乙酰胆碱酯酶（AchE）和微粒体多功能氧化酶(MFO）］和3种保护酶［超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD）］的活性。【结果】西花蓟马成虫体内的CarE, AchE, MFO, CAT和POD酶活性随着CO₂浓度的升高而显著上升（P＜0.05）,其中800 μL/L CO₂浓度下CarE和MFO酶活性分别比400 μL/L CO₂浓度下增加了24.78%和16.05%;800 μL/L CO2浓度下花蓟马成虫体内的CarE, MFO和CAT酶活性显著高于400 μL/L CO₂浓度下花蓟马成虫体内的相应酶活性,而AchE和POD酶活性在两种CO2浓度间差异不显著（P＞0.05）。800 μL/L CO₂浓度下西花蓟马和花蓟马成虫体内的SOD酶活性均显著低于400 μL/L CO₂浓度下的相应蓟马酶活性（P＜0.05）,分别下降了65.22%和42.20%。【结论】CO₂浓度升高是导致两种蓟马成虫体内CarE,MFO和SOD酶活性上升的主要原因,而AchE, CAT和POD酶活性的变化主要受蓟马种类的影响。两种蓟马可能通过改变体内解毒酶或保护酶的活性来适应高浓度CO₂的环境。     

亚洲玉米螟酚氧化酶原的原核表达和性质分析

【目的】昆虫体内酚氧化酶原（PPO）是一种重要的天然免疫蛋白,参与昆虫的体液免疫和细胞免疫过程。本研究采用原核表达体系,大量表达可溶且具有活性的重组PPO蛋白,可用于各种酚氧化酶（PO）抑制剂的筛选,从而为创制抑制昆虫免疫系统的新型杀虫剂提供条件。【方法】利用从亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis 5龄幼虫体内克隆获得PPO基因,构建了pET-28b-PPO原核表达载体,在大肠杆菌Escherichia coli中重组表达了亚洲玉米螟PPO蛋白;采用Ni-NAT亲和层析柱快速纯化目的蛋白,进行了Western杂交鉴定;测定分析了重组PPO蛋白激活为PO后的酶学性质以及不同金属离子（Mg²⁺,Cu²⁺和Fe²⁺）对PPO二级结构的影响。【结果】融合蛋白PPO得到了表达和纯化。重组PPO蛋白激活为PO后最适反应温度为30℃,最适pH为7.2,以L-DOPA为底物时PO催化反应的V_max为140.8 U/mg·min,Km为2.96 mmol/L。Fe²⁺存在的情况下重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著增加至53.7%±4.6%,α-螺旋结构成分则显著下降至2.6%±1.2%（P<0.05）;有Mg2+存在的情况下,重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著下降,α-螺旋结构成分稍有上升。有Cu²⁺存在的情况下,重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著下降为10.0%±1.6%,而α-螺旋结构成分则上升至35.3%±6.9%。【结论】结果说明不同金属离子对重组PPO蛋白的二级结构有显著影响。     

神农架海拔梯度上4种典型森林的土壤呼吸组分及其对温度的敏感性

量化森林土壤呼吸及其组分对温度的响应对准确评估未来气候变化背景下陆地生态系统的碳平衡极其重要。该文通过对神农架海拔梯度上常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林以及亚高山针叶林4种典型森林土壤呼吸的研究发现: 4种森林类型的年平均土壤呼吸速率和年平均异养呼吸速率分别为1.63、1.79、1.74、1.35 μmol CO₂·m^-2·s^-1和1.13、1.12、1.12、0.80 μmol CO₂·m^-2·s^-1。该地区的土壤呼吸及其组分呈现出明显的季节动态, 夏季最高, 冬季最低。4种森林类型中, 阔叶林的土壤呼吸显著高于针叶林, 但阔叶林之间的土壤呼吸差异不显著。土壤温度是影响土壤呼吸及其组分的主要因素, 二者呈显著的指数关系; 土壤含水量与土壤呼吸之间没有显著的相关关系。4种典型森林土壤呼吸的Q₁₀值分别为2.38、2.68、2.99和4.24, 随海拔的升高土壤呼吸对温度的敏感性增强, Q₁₀值随海拔的升高而增加。     

短时高温暴露对土耳其斯坦叶螨和截形叶螨的影响

【目的】为了明确土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani和截形叶螨T. truncatus在高温逆境下的生存特性对其种群发展的影响。【方法】通过短时高温处理试验, 研究了土耳其斯坦叶螨和截形叶螨卵、 幼螨、 成螨在38℃, 42℃和46℃下处理2～6 h后的孵化率和存活率, 以及对其后续发育历期和生殖的影响。【结果】两种叶螨的卵和幼螨在38～46℃下处理2～6 h, 其存活率随着温度和处理时间的增加而降低, 后续发育历期随着温度和处理时间的增加而延长。两种叶螨的雌成螨在38～46℃下处理2～6 h后其存活率、 产卵前期、 产卵期和产卵量均不受影响, 但所产卵的孵化率明显降低, 其中土耳其斯坦叶螨在46℃下处理6 h的孵化率下降了15.5%, 截形叶螨在46℃下处理6 h的孵化率下降了18.0%。【结论】高温暴露主要影响叶螨的孵化率、 存活率和后续的发育历期, 对成螨的寿命和生殖无显著影响; 土耳其斯坦叶螨和截形叶螨对极端高温的适应性存在差异, 土耳其斯坦叶螨对高温的适应性要高于截形叶螨。     

短时高温对桃小食心虫生长发育与繁殖的影响

【目的】桃小食心虫Carposina sasakii是我国北方落叶果树的重要害虫。本研究旨在探索短时高温对桃小食心虫生长发育和繁殖的影响。【方法】在室内23±1℃、 相对湿度80%±7%和15L∶9D条件下, 测定了桃小食心虫卵、 幼虫、 蛹、 成虫在经历35, 38和41℃高温处理1～4 h后各阶段的发育历期、 存活率和产卵量。【结果】 短时高温对卵的孵化率无明显影响; 经41℃处理后, 初蛀果幼虫(1日龄)的发育历期明显延长, 且存活率显著降低, 3日龄以上的幼虫受到的影响不明显; 11日龄蛹的羽化率在38℃和41℃处理中明显降低, 畸形率也显著升高; 经38℃和41℃处理的成虫存活率降低, 寿命缩短, 产卵量也减少。【结论】短时高温处理对桃小食心虫卵的影响较小, 而对成虫的影响较大。这些结果有助于深入了解该虫在高温季节种群数量变动机制。