白洋淀湿地蝗虫多样性调查及DNA条形码应用研究

为了解白洋淀湿地蝗虫的物种多样性及其分布情况,探究DNA条形码技术在物种鉴定方面的可行性,本研究对白洋淀湿地的蝗虫进行了采集调查。采用自行设计的cox1基因引物,本研究共扩增得到21种蝗虫的cox1序列97条,并利用构建NJ系统发育树法、计算遗传距离的ABGD法以及序列差异阈值分类的MOTU法对已得到的序列连同Gen Bank下载的10种25条cox1序列进行了比较分析。结果表明:白洋淀湿地蝗总科昆虫共有6科23属34种,包括1个新记录属,即异爪蝗属(Euchorthippus),和3个新记录种,即素色异爪蝗(E.unicolor)、柳枝负蝗(Atractomorpha psittacina)和日本稻蝗(Oxya japonica);蝗虫在白洋淀湿地主要分布在农田及其周围、堤坝及其周围以及淀边草丛;DNA条形码技术能够在种级阶元对蝗总科物种进行良好地解析,但物种鉴定时,不能完全脱离形态学方法。     

1995年白洋淀东亚飞蝗大发生原因及防治策略

白洋淀是华北地区最大的淡水湖,是历史老蝗区,河北省东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis（Meyen）重点蝗区之一。1995年夏蝗呈特大发生,形成大面积高密度群居型蝗蝻,是20年来极为罕见的。其发生特点为蝗蝻出土集中,非农田蝗区密度高于农田蝗区,高密度群居型蝗螨均发生在淀边苇田蝗区。发生面积1．2万hm2,防治1．l万hm2,其中发生10头／m2以上的有0.7万hm2,100头／m2以上的0.l万hm2。现将分析的特大发生原因及防治策略报道如下。1大发生原因1．1大发生的蝗虫基数：据调查,1994年秋残蝗面积为1．2万hm2,比中等发生年多0．3万hm2…     

沧州市郊区蝗虫的初步调查

作者于 1 998～ 2 0 0 0年对沧州市郊区的蝗虫资源进行了调查 ,结果显示蝗亚目昆虫 1 9种 ,分隶于 2总科 7科 1 7属 ,分布于芦苇湿地、碱荒地和农耕旱地 3种生态环境。明确了各种生态环境的优势种、常见种和稀少种类 ,其区系为古北界与东洋界过渡地带 ,以古北界为主     

连载讲座—我国的大害虫(三)——飞蝗

蝗虫是个极广泛的名称,包括种类很多,仅我国已知道的种类,已在400种以上。在昆虫分类学上蝗虫属於直翅目,蝗虫总科(Acridoi-dae),总科下分五科:即(1)大腹蝗科(Pneums-cidae);(2)(虫修)蝗科(Proscopiidae);(3)菱蝗科(Tetrigidae);(4)短角蝗科(Eumastacidae);(5)蝗科(Acrididae)。前二科分布於非洲东部、     

白洋淀蝗区东亚飞蝗的分布与土壤的关系研究

从土壤的质地、含水量、pH值和含盐量等方面 ,研究了白洋淀东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)蝗区的土壤状况 ;并结合实地考察的样点处蝗虫密度情况 ,研究了蝗虫不同密度区土壤之间的差异。结果表明 ,研究区蝗虫密度在 3 0头 m2 以上的地区 ,土壤质地为粉砂壤土 ,土壤pH值为7 2 6～ 8 1 2 ,土壤含盐量为 0 0 67%～ 0 2 0 7%。粉砂壤土中 ,砂粒含量较多、粗粉粒含量较少的地方 ,是东亚飞蝗比较理想的生存与活动场所 ;土壤含水量偏高、呈弱碱性的地方 ,适于东亚飞蝗的生存和活动。在研究区 ,土壤含盐量差异对东亚飞蝗的密度分布没有明显的影响。     

通辽市草地蝗虫物种多样性及分布研究

为蝗虫预测与综合防治提供参考,应用五点取样法、昆虫分类学和相关动物地理学方法对通辽各地蝗虫物种多样性及其分布进行研究。通辽共分布蝗总科7科12亚科37种,以斑翅蝗科Oedipodidae物种最多(14种),其次为网翅蝗科Arcypteridae(10种)。多样性分析表明扎鲁特旗具有最高的Shannon-Wiener多样性指数和丰富度指数,但均匀度最低;开鲁县具有最低的Shannon-Wiener多样性指数和丰富度指数。从科的分布范围看,剑角蝗科Acrididae、斑腿蝗科Catantopidae和斑翅蝗科在通辽各地均有分布;而癞蝗科Pamphagidae仅在扎鲁特旗有分布。从物种分布看,黄胫小车蝗Oedaleus infernalis Saussure和短星翅蝗Calliptamus abbreviatus Ikonnikov分布最广,其次为亚洲小车蝗Oedaleus decorus asiaticus B.-Bienko。从分布地区看,扎鲁特旗为物种最丰富(34种)。研究结果显示通辽市蝗虫物种多样性及分布特点与各地的草地面积和类型密切相关。     

蝗虫微孢子虫病在草原蝗虫优势种种群及空间的分布

在采用蝗虫微孢子虫Nosema locustae防治过的草场中进行抽样调查,研究了草原蝗虫优势种类、混合种群平均密度与蝗虫微孢子虫疾病分布之关系,以及该疾病的空间分布。在防治后的当年,蝗虫微孢子虫疾病的感染率随着混合种群平均密度及靶标蝗虫亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus的感病率的下降而降低。但是,次靶标蝗虫如宽须蚁蝗Myrmeleotettixpalpalis(一种中后期发生的种类)其感病率呈上升趋势,表明该疾病可在不同发生期种类蝗虫之间进行有效地传播。病蝗虫在防治后第7d其空间分布呈随机分布(Poisson),第28d 则是聚集分布,第40d时也呈聚集分布。于1993年、1994年对1988年(样区Ⅱ)、1989 年(样区Ⅲ)采用微孢子虫防治过的草场进行抽样调查。结果表明,在二个样区中,二年混合种群平均虫口密度与混合种群的平均感病率呈正相关(相关系数分别为r=0.289, r=0.479)。蝗虫微孢子虫病在主要优势种,如亚洲小车蝗、宽须蚁蝗、白边痂蝗Bryode maluctuosumluctuosum、皱膝蝗Angaracris /I>spp.、毛足棒角蝗Dasyhippus barbipes均有分布。二个样区中的混合蝗虫种群的平均感病率在1994年显著低于1993年。混合蝗虫种群的种类组成也有所变化,与1993年相比,1994年宽须蚁蝗及白边痂蝗的比例上升较大,而亚洲小车蝗的比例下降。经过5—7年的扩散,蝗虫微孢子虫病至少可扩散距防治区1 000m,其扩散方向可能与风及地势等有关。     

中国4种蝗虫不同种群的遗传分化

采用水平淀粉凝胶电泳技术,应用等位酶分析方法对采自我国山西、江苏、河北等地不同蝗区优势蝗虫种类3科4种8个种群的12种酶18个酶位点进行了检测,比较了4种蝗虫种群水平的等位基因频率变化和它们之间的遗传距离。等位基因频率分析表明：中华稻蝗和笨蝗各位点等位基因丰富,而长翅素木蝗和短额负蝗各位点等位基因较少。在所研究的4种蝗虫8个种群中,多态位点百分率普遍较高(P＝53．3％—100．0％),由于杂合子数目较少而使每个位点的平均杂合度观察值偏低(H。＝0．034—0．139)。受迁飞能力、繁殖方式和活动范围的限制,4种蝗虫的平均杂合度观察值表现出一定的差异：笨蝗较高(H。＝0．089—0．139),其次是中华稻蝗(H。＝0．073—0．090),而长翅素木蝗(H。＝0．0488—0．068)和短额负蝗(H。＝0．034—0．050)相对较低。除Adk-1、Ao-1、Idh-1、Ldh-1、Ldh-2和Me-1在部分蝗虫种群符合Hardy-Weinberg平衡外,其余绝大多数位点的基因型频率显著偏离H—W平衡,但短额负蝗的多个位点符合或接近H—W平衡,表明该种蝗虫在自然种群结构方面明显有别于其他种类。从4种蝗虫的F—统计量(Fst)看,笨蝗种群间基因分化程度最高(Fst＝0．32),其次是短额负蝗(Fst＝0．31),而中华稻蝗相对较低(Fsl＝0．20),长翅素木蝗种群间基因分化程度最低(Fsl＝0．18),利用非加权算术平均法(UPGMA)对I值和D值进行聚类,所得聚类树也证实了这种遗传分化差异,上述结果反映了迁飞能力、适应性和环境因子对不同蝗虫遗传分化的影响。Nei的遗传距离(D)和遗传一致度(I)进行的聚类分析基本符合传统形态学、细胞学等研究结果：即同属于斑腿蝗科的中华稻蝗和长翅素木蝗遗传距离最小(D＝0．559),遗传一致度最高(I＝0．576)。在3个科中,癞蝗科和锥头蝗科之间呈现较小的遗传距离(D＝0．776)和较高的遗传一致度(I＝0．776),而这两科与斑腿蝗科之间的遗传距离相对较大(D＝0．908),遗传一致度相对较低(I＝0．406)。等位酶分析能较好地反映蝗虫不同物种的亲缘关系和种内不同种群之间的遗传分化程度。     

汉中地区三个自然保护区蝗虫种类调查

汉中有陕西长青国家级自然保护区、陕西洋县朱自然保护区和陕西省佛坪国家级自然保护区。经过调查,3个自然保护区共有蝗虫39种,隶属5科27属,其中锥头蝗科Pyrgomorphidae仅1属1种,斑腿蝗科Catantopidae8属16种,网翅蝗科Arcyperidae5属9种,斑翅蝗科Oedipodidae9属9种,剑角蝗科Acrididae4属4种。3个自然保护区中,斑腿蝗科物种和属的多样性较为丰富。3个自然保护区的蝗虫区系组成包括东洋区种类17种、古北区7种、两区共有种8种和秦巴山区特有种7种。秦巴山区特有种的相对数量比较多(179%),这反映出汉中自然环境的特殊性。     

中哈边境蝗区蝗虫孳生和发生地的重要生态学特征

中哈边境蝗虫跨境迁飞为害常造成严重损失,明确蝗虫迁出和迁入区生态条件异同是提高监测预警水平的基础。本研究采用野外调查与室内分析相结合的方法,比较了中国新疆塔城边境蝗区和哈萨克斯坦境内阿拉湖蝗区生态特征的异同。研究发现,塔城边境与阿拉湖蝗区地势平坦,平均海拔无明显差异;两蝗区主要植被和蝗虫群落结构相似;阿拉湖蝗区土壤的p H值、含盐量、有机质含量均显著低于塔城边境蝗区;除Ca~(2+)和CO_3~(2-)外,阿拉湖蝗区土壤中Cl~-、SO_4~(2-)、K~+、Na~+、Mg~(2+)、HCO_3~-含量均明显低于塔城边境蝗区;两蝗区20a(1980-1999年)年均气温和降水量无差异显著,而年、季节平均气温和降水量5 a滑动趋势差异显著。哈萨克斯坦境内阿拉湖蝗区的植被种类、较低的土壤p H值和含盐量及有机质、季节的温度和降水量均适合蝗虫产卵,是蝗虫的重要孳生地;我国境内塔城边境蝗区内大面积撂荒地增加了适宜蝗虫发生的环境。中哈边境蝗区生态条件的相似性和差异性表明蝗虫跨境为害仍将是塔城边境蝗灾发生的重要特点,研究结果对于指导中哈边境蝗区的监测和防控有重要作用。     

新疆典型蝗虫适生区分布预测

新疆草原面积广阔,农牧业地位突出,蝗灾对当地经济、生态威胁很大,近年新疆极端天气日渐频发,蝗灾监测与防治任务艰巨。以意大利蝗、西伯利亚蝗和亚洲飞蝗为代表的蝗虫数据为基础,综合考虑对蝗虫各生命周期有重要影响的环境因素,运用BIOCLIM模型、领域模型（DOMAIN）、马氏距离模型（MAHAL）、广义线性模型（GLM）、随机森林模型（RF）、提升回归树模型（BRT）、支持向量机模型（SVM）、最大熵模型（MaxEnt）等八种经典物种分布模型及集成模型对新疆典型蝗虫适生区展开了预测。结果表明：（1）不同模型对新疆典型蝗虫适生区预测存在差异,其中DOMAIN最差（曲线下面积（AUC）=0.688,真实技巧统计（TSS）=0.301）,而提升回归树（BRT）最佳（AUC=0.920,TSS=0.910）,基于BRT、SVM和MaxEnt 3个集成模型预测的新疆蝗虫适生区可靠性更高;（2）新疆典型蝗虫不同等级适生区面积约56.844万km²,占新疆总面积的36%,其中高适生区面积16.568万km²;（3）新疆典型蝗虫适生区主要集中于北疆阿勒泰、塔城地区,此外东部哈密地区及南疆绿洲边缘地带亦有分布。研究可为新疆草原工作部门推进蝗虫监测防治工作提供支持。     

Composition and emission dynamics of migratory locust volatiles in response to changes in developmental stages and population density

Chemical communication plays an important role in density‐dependent phase change in locusts. However, the volatile components and emission patterns of the migratory locust, Locusta migratoria, are largely unknown. In this study, we identified the chemical compositions and emission dynamics of locust volatiles from the body and feces and associated them with developmental stages, sexes and phase changes. The migratory locust shares a number of volatile components with the desert locust (Schistocerca gregaria), but the emission dynamics of the two locust species are significantly different. The body odors of the gregarious nymphs in the migratory locust consisted of phenylacetonitrile (PAN), benzaldehyde, guaiacol, phenol, aliphatic acids and 2,3‐butanediol, and PAN was the dominant volatile. Volatiles from the fecal pellets of the nymphs primarily consist of guaiacol and phenol. Principal component analysis (PCA) showed significant differences in the volatile profiles between gregarious and solitary locusts. PAN and 4‐vinylanisole concentrations were significantly higher in gregarious individuals than in solitary locusts. Gregarious mature males released significantly higher amounts of PAN and 4‐vinylanisole during adulthood than mature females and immature adults of both sexes. Furthermore, PAN and 4‐vinylanisole were completely lost in gregarious nymphs during the solitarization process, but were obtained by solitary nymphs during gregarization. The amounts of benzaldehyde, guaiacol and phenol only unidirectionally decreased from solitary to crowded treatment. Aliphatic aldehydes (C7 to C10), which were previously reported as locust volatiles, are now identified as environmental contaminants. Therefore, our results illustrate the precise odor profiles of migratory locusts during developmental stages, sexes and phase change. However, the function and role of PAN and other aromatic compounds during phase transition need further investigation.     

A note: gut bacteria produce components of a locust cohesion pheromone

AIMS: Faecal pellets from germ-free locusts were used as culture media to determine the ability of locust gut bacteria to synthesize phenolic components of the locust cohesion pheromone. METHODS AND RESULTS: Inoculation of germ-free faecal pellets with Pantoea agglomerans, a species commonly isolated from locusts, resulted in the release of large amounts of guaiacol and small amounts of phenol, both of which are components of the locust cohesion pheromone. Two other locust-derived species, Klebsiella pneumoniae pneumoniae and Enterobacter cloacae, also produced guaiacol from germ-free faecal pellets, but the opportunistic locust pathogen, Serratia marcescens, did not. The most likely precursor for guaiacol is the plant-derived vanillic acid, which is present in large amounts in the faeces of both conventional and germ-free locusts. CONCLUSIONS: These observations are consistent with previous ones, that locust gut bacteria are responsible for the production of components of the locust cohesion pheromone. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: These findings illustrate how an insect can adapt to make use of a common bacterial metabolite produced by one or more of its indigenous gut bacterial species. This observation has implications for our appreciation of insect gut microbiota interactions.     

河北省黄骅市三个重点蝗区两个时段土壤湿度的遥感提取

蝗灾是人类历史上重要的自然灾害之一,影响蝗灾爆发的因素很多,其中土壤湿度是重要的影响因素之一。以位于河北省黄骅市境内的3个重点蝗区——黄灶、杨官庄和藤南大洼为监测样区,利用高时间分辨率MODIS遥感影像数据,分别提取2002年(东亚飞蝗大发生年)秋蝗产卵期到夏蝗孵化期间的土壤湿度信息以及2004年(东亚飞蝗轻为害年)相同时段的土壤湿度信息,发现蝗灾大爆发年份的土壤湿度明显低于轻发生年份,在秋蝗的产卵期(9—10月)和夏蝗的孵化期(3—5月)差异尤为明显。     

警惕沙漠蝗的猖獗发生

沙漠蝗在史前期就是北非、西亚和印度等热带荒漠地区的河谷与绿洲上的农业大害虫。我国云南和西藏自治区的聂拉木均有沙漠蝗的分布记载 ,虽尚未发生灾害 ,但是沙漠蝗猖獗发生的最大扩散区已达我国云南接壤的缅甸和西藏接壤的尼泊尔、印度。故我国的西藏自治区和云南省的有关边防及农业植物保护机构应予以高度重视并加强监测和预警 ,谨防沙漠蝗的发生危害     

Density-dependent aposematism in the desert locust

The ecological processes underlying locust swarm formation are poorly understood. Locust species exhibit phenotypic plasticity in numerous morphological, physiological and behavioural traits as their population density increases. These density-dependent changes are commonly assumed to be adaptations for migration under heterogeneous environmental conditions. Here we demonstrate that density-dependent nymphal colour change in the desert locust Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae) results in warning coloration (aposematism) when the population density increases and locusts consume native, toxic host plants. Fringe-toed lizards (Acanthodactylus dumerili (Lacertidae)) developed aversions to high-density-reared (gregarious-phase) locusts fed Hyoscyamus muticus (Solanaceae). Lizards associated both olfactory and visual cues with locust unpalatability, but only gregarious-phase coloration was an effective visual warning signal. The lizards did not associate low rearing density coloration (solitarious phase) with locust toxicity. Predator learning of density-dependent warning coloration results in a marked decrease in predation on locusts and may directly contribute to outbreaks of this notorious pest.     

蝗虫多型现象的神经内分泌调控

蝗虫有两种型,即散居型和群居型。蝗灾通常由群居型蝗虫所引发。多年来人们试图找到控制蝗虫由散居型向群居型转变的关键因子,以期控制蝗虫危害。该文主要从神经内分泌的角度概述了蝗虫多型性的生理机制,重点介绍了保幼激素、蜕皮激素和脑神经肽［His7］-corazonin在蝗虫多型性中的主要作用和机制。     

Microbial and protozoan pathogens of grasshoppers and locusts as potential biocontrol agents

Worldwide, grasshoppers and locusts destroy several billion dollars (US) worth of crops every year. The known microbial and protozoan pathogens of grasshoppers and locusts are reviewed. They may be valuable control agents, particularly for some of the economically devastating locust species in Africa and Asia, and grasshopper species in North America and Asia. Aspects of the pathogenic process, if known, of fungi, protozoa, viruses and rickettsia towards acridids are discussed. Finally, production, formulation and application of these biocontrol agents are reviewed.     

博落回生物碱对蝗虫成虫毒力试验简报

目的:测定博落回生物碱对蝗虫成虫的毒力作用,为利用药用植物提取物杀灭蝗虫的无公害防治提供参考。方法:用文献法提取博落回果实中的生物碱,制备博落回生物碱溶液;采用喷雾法将博落回生物碱溶液喷施于蝗虫成虫;进行了博落回生物碱溶液对蝗虫成虫的田间小面积试验;用计算机软件SPSS11.5进行统计学分析。结果:在96小时内,博落回生物碱对蝗虫成虫的LD50为29.568mg/L,95%可信限为2.5563～69.473mg/L。田间小面积施药3天后,每平方米内虫口减退达90%左右,持效时间7天。结论:博落回溶液对蝗虫成虫具有一定的杀灭作用。     

国内外蝗害治理技术现状与展望

本文首先概述了国内外蝗虫发生与为害的态势,总结了现阶段我国蝗虫发生与为害的主要特点:即农田飞蝗暴发频繁而且严重,草原土蝗的发生时常造成严重的经济损失,而且侵入城市干扰市民生活,我国与周边国家之间蝗虫过境迁移频繁,使用化学农药污染环境和农产品;分析了国内外蝗虫防治对策与技术的发展现状,重点介绍了应急防治和可持续治理对策、...