不同土壤水分条件下CO_2浓度对禾谷缢管蚜种群的影响

利用开顶式熏气室研究了不同土壤水分条件下不同CO2 浓度对禾谷缢管蚜种群的影响 ,以期对未来大气CO2 浓度升高条件下不同降雨地区的小麦 蚜虫关系发展趋势做出初步预测 .结果表明 ,随CO2 浓度升高 ,禾谷缢管蚜种群持续增长 ,但以CO2 浓度从 35 0 μl·L-1上升到 5 5 0 μl·L-1时增长最快 ;禾谷缢管蚜种群大小与土壤水分密切相关 ,各CO2 浓度下均以 6 0 %土壤水分的最大 ;当CO2 浓度从 35 0 μl·L-1上升到 5 5 0 μl·L-1时 ,6 0 %土壤水分下的种群增长最快 ;当CO2 浓度从 5 5 0 μl·L-1上升到 70 0 μl·L-1时 ,6 0 %和 40 %土壤水分下的种群增长相近 ,且高于 80 %土壤水分下的增长 .据此可以认为 ,随大气CO2 浓度升高 ,禾谷缢管蚜种群会持续增长 ,从目前至下世纪中叶的时间内可能是蚜虫种群增长最快的阶段 ,特别在干旱、半干旱地区禾谷缢管蚜种群增长幅度较大、小麦受害较重 .     

不同土壤水分条件下CO2浓度对禾谷缢管蚜种群的影响

利用开顶式熏气室研究了不同土壤水分条件下不同CO₂浓度对禾谷缢管蚜种群的影响,以期对未来大气CO₂浓度升高条件下不同降雨地区的小麦蚜虫关系发展趋势做出初步预测.结果表明,随CO₂浓度升高,禾谷缢管蚜种群持续增长,但以CO₂浓度从350μl·L^-1上升到550μl·L^-1时增长最快;禾谷缢管蚜种群大小与土壤水分密切相关,各CO₂浓度下均以60%土壤水分的最大;当CO₂浓度从350μl·L^-1上升到550μl·L^-1时,60%土壤水分下的种群增长最快;当CO₂浓度从550μl·L^-1上升到700μl·L^-1时,60%和40%土壤水分下的种群增长相近,且高于80%土壤水分下的增长.据此可以认为,随大气CO₂浓度升高,禾谷缢管蚜种群会持续增长,从目前至下世纪中叶的时间内可能是蚜虫种群增长最快的阶段,特别在干旱、半干旱地区禾谷缢管蚜种群增长幅度较大、小麦受害较重.     

大气二氧化碳浓度变化对禾谷缢管蚜种群动态的影响

利用开顶式熏气室研究了大气CO₂浓度和土壤水分对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (L.)种群动态的影响,并分析了禾谷缢管蚜密度与被处理小麦叶片化学成分的关系。结果表明：（1）禾谷缢管蚜种群密度随CO₂浓度升高而持续增大并与土壤水分密切相关,各CO₂浓度下均以60%田间持水量时的密度最大;（2）CO₂和土壤水分对小麦叶片化学成分有明显的影响,麦叶水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量随CO₂浓度和土壤水分含量上升而增加,纤维素含量随CO₂浓度上升而增加、随土壤水分含量上升而降低,单宁、丁布（DIMBOA）含量在CO₂浓度为550 μl/L时最高,但单宁含量随土壤水分上升而增加,丁布含量在60%田间持水量时最低;（3）禾谷缢管蚜密度与叶片水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量呈正相关,与丁布、单宁含量呈负相关。结论：在未来的气候条件下,随着CO₂浓度升高禾谷缢管蚜种群可能会持续增长,这种增长在半干旱区更加突出。禾谷缢管蚜种群增长的原因之一是大气CO₂和土壤水分条件改变了植物的化学成分构成。     

大气二氧化碳浓度变化对禾谷缢管蚜种群动态的影响

利用开顶式熏气室研究了大气CO₂浓度和土壤水分对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (L.)种群动态的影响,并分析了禾谷缢管蚜密度与被处理小麦叶片化学成分的关系。结果表明：（1）禾谷缢管蚜种群密度随CO₂浓度升高而持续增大并与土壤水分密切相关,各CO₂浓度下均以60%田间持水量时的密度最大;（2）CO₂和土壤水分对小麦叶片化学成分有明显的影响,麦叶水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量随CO₂浓度和土壤水分含量上升而增加,纤维素含量随CO₂浓度上升而增加、随土壤水分含量上升而降低,单宁、丁布（DIMBOA）含量在CO₂浓度为550 μl/L时最高,但单宁含量随土壤水分上升而增加,丁布含量在60%田间持水量时最低;（3）禾谷缢管蚜密度与叶片水分、可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量呈正相关,与丁布、单宁含量呈负相关。结论：在未来的气候条件下,随着CO₂浓度升高禾谷缢管蚜种群可能会持续增长,这种增长在半干旱区更加突出。禾谷缢管蚜种群增长的原因之一是大气CO₂和土壤水分条件改变了植物的化学成分构成。     

麦长管蚜和禾谷缢管蚜对小麦植株挥发物及蚜害诱导挥发物的行为反应

用四臂嗅觉计测定了麦长管蚜Macrosiphum avenae和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi对小麦植株挥发物及麦蚜取食诱导挥发物的行为反应,揭示了2种麦蚜的嗅觉及小麦植株的诱导防御反应特点.在所选的13种小麦植株挥发物及蚜害诱导挥发物组分中,6-甲基-5-庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇和水杨酸甲酯对这2种蚜虫表现出强的驱拒作用;反-2-己烯醛对麦长管蚜的有翅和无翅蚜的吸引作用最强;反-2-己烯醇对禾谷缢管蚜的无翅蚜吸引作用最强,反-3-己酰醋酸酯对禾谷缢管蚜有翅蚜的吸引作用最强.说明麦蚜取食能诱导小麦植株的防御反应,麦长管蚜和禾谷缢管蚜及其不同蚜型间嗅觉反应的特点不同.     

三种玉米蚜虫种群的生态位分析

对重庆市郊区1998～1999年春玉米上3种蚜虫种群的数量动态、生态位宽度和生态位重叠进行了系统的分析研究．结果表明,发生在春玉米上的玉米蚜(Rhopalosiphum maidis),禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)和麦长管蚜(Sitobion avenae)3种蚜虫混合种群的种群数量消长呈现出5月中下旬和6月下旬两个高峰;在生态位宽度上,Livens生态位宽度指数(Bi)分析表明,麦长管蚜表现出时间上的高度分化,玉米蚜表现出空间上的高度聚集特性,而禾谷缢管蚜的分化并不明显;在生态位重叠上,玉米蚜和禾谷缢管蚜的HturlbeIt生态位重叠指数(Lij)最高,玉米蚜和麦长管蚜次之,禾谷缢管蚜和麦长管蚜最小．在春玉米上发生的3种蚜虫中,玉米蚜具有较强的竞争优势．     

小麦不同品种上麦蚜及其天敌的数量变动

试验结果表明小麦品种 (系 )的抗性对麦蚜种群数量影响很大 ,百株蚜量随着小麦品种抗性增强而下降。而同一小麦品种对不同种蚜虫的抗性存在质的差异 ,铭贤 1 69品种 ,蚜高峰期百株蚜量麦长管蚜 63 0头 ,禾谷缢管蚜只有 1 1 5头 ,两者相差 5 5倍。另一方面 ,小麦品种抗性对麦田天敌的种群数量影响不大 ,而对天敌的发生期有些影响。因此 ,小麦品种抗性、天敌对麦蚜的自然控制能力 ,可把小麦中后期的蚜虫虫口密度控制在经济损失允许水平之下。     

吡虫啉亚致死剂量对禾谷缢管蚜生长和繁殖的影响

室内测定了吡虫啉亚致死剂量对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi(Linnaeus)连续两个世代实验种群生长和繁殖的影响。结果发现,吡虫啉LC10剂量处理禾谷缢管蚜成蚜后,可导致亲代成蚜种群的存活率、平均寿命和产蚜量均低于对照种群,但差异不显著;F1世代吡虫啉处理组与对照组禾谷缢管蚜种群的存活率、寿命和繁殖水平无显著差异。结果表明,吡虫啉亚致死剂量对禾谷缢管蚜连续两个世代实验种群的生长和存活无明显影响,未发现亚致死剂量刺激禾谷缢管蚜当代和子代成蚜的增殖现象。     

基于EPG的麦长管蚜、麦二叉蚜和禾谷缢管蚜取食行为比较

麦长管蚜Sitobion avenae (Fabricius),麦二叉蚜Schizaphis graminum (Rondani)和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi (Linnaeus)虽然都取食小麦,但其取食部位、传毒能力均有差异。利用EPG研究了3种麦蚜在同一寄主植物上的取食行为,结果显示:(1)禾谷缢管蚜在取食过程中G波出现的时间最早,G波总的持续时间和每次刺探G波的平均持续时间都明显长于麦长管蚜和麦二叉蚜。麦长管蚜第1次E1波的时间、E1波总的持续时间和每次刺探E1波的平均持续时间都明显比麦二叉蚜和禾谷缢管蚜要长。麦二叉蚜E2波总的持续时间和每次刺探E2波的平均持续时间都明显长于麦长管蚜和禾谷缢管蚜。表明3种蚜虫各自拥有不同取食策略。禾谷缢管蚜比其它两种蚜虫需要更多的水分和无机盐,麦长管蚜通过分泌大量唾液增大对食物的利用率,麦二叉蚜通过增加韧皮部取食时间以满足对营养的需要。(2)刺探过程中麦二叉蚜pd波出现的次数为(51.97±7.82)次,高于麦长管蚜的(44.73±4.52)次和禾谷缢管蚜的(32.99±4.22)次。麦二叉蚜pd波Ⅱ-2和Ⅱ-3亚波的时间最长,禾谷缢管蚜最短,三者之间差异达显著水平。表明与其它两种麦蚜相比,麦二叉蚜在取食过程中口针与细胞间的接触频率更高,与细胞内获毒和传毒相关的Ⅱ-3波和Ⅱ-2波持续时间更长,增加了获毒和传毒的几率,是其传毒能力最强的机理。     

取食感染大麦黄矮病毒的小麦后介体麦长管蚜和非介体禾谷缢管蚜体内抗氧化酶和解毒酶活性的变化

【目的】小麦黄矮病［病原为大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf virus, BYDV)］是危害小麦生产的主要病害之一,GAV是BYDV在我国的主流株系,且其在田间与介体麦长管蚜 Sitobion avenae 和非介体禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi同时发生,对小麦产量造成严重影响。本研究旨在探究大麦黄矮病毒胁迫下介体和非介体蚜虫体内重要保护酶和解毒酶活性变化规律,为揭示病毒 蚜虫互作生理生化机理提供参考。【方法】利用生化方法测定取食健康小麦(空白对照组),取食前期经无毒麦二叉蚜Schizaphis graminum 3龄若蚜为害72 h的小麦(条件对照组)及取食前期经携带BYDV-GAV麦二叉蚜3龄若蚜为害72 h的小麦(处理组)7 d后,介体麦长管蚜与非介体禾谷缢管蚜成蚜体内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等重要保护酶及乙酰胆碱酯酶(AchE)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)等重要解毒酶活性变化。【结果】取食前期经BYDV-GAV感染的麦二叉蚜3龄若蚜为害的小麦7 d后,介体麦长管蚜成蚜体内POD, SOD和AKP活性比空白对照组显著上升,但与条件对照组相比无显著差异;且条件对照组比空白对照组显著上升。取食经BYDV-GAV感染的麦二叉蚜3龄若蚜为害的小麦7 d后,非介体禾谷缢管蚜成蚜体内SOD,AKP和AchE活性比空白对照组显著下降,ACP活性显著上升,但与条件对照组相比仅ACP活性显著上升;且条件对照组禾谷缢管蚜体内AKP和AchE比空白对照组显著下降,ACP活性显著上升。【结论】取食感染BYDV-GAV小麦后介体麦长管蚜成蚜体内POD, SOD和AKP酶活性升高是前期蚜虫的为害造成,与BYDV-GAV无关;非介体禾谷缢管蚜成蚜体内AKP和AchE酶活性下降是前期蚜虫为害引起,SOD酶活性下降是前期蚜虫为害和BYDV-GAV的综合作用,而BYDV-GAV和前期蚜虫为害均能使禾谷缢管蚜体内ACP酶活性上升。     

高CO2浓度对长白山阔叶红松林主要树种的影响

组成长白山阔叶红松林的主要树种红松、云杉、落叶松、大青杨、白桦、椴树、水曲柳和色木的幼树,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2浓度为700μl·L -1、400μl·L-1 的气室内两个生长季,以生长在400μl·L-1下的幼树为对照组 ,在各自生长条件下测定,高CO2浓度下生长的红松、云杉、落叶松、大青杨、白桦、椴树、水曲柳和色木的高生长比对照组的幼树提高10%～40%.高CO2浓度的幼树与对照CO2 下的幼树相比各树种蒸腾速率升降不一,但水分利用效率均有不同程度的提高,不同树种的可溶性糖和叶绿素含量对高CO2浓度反应不一,反映出幼树对高CO2浓度适应的复杂性.长期高CO2浓度环境下生长的阔叶树对CO2变化反应较针叶树敏感,供试树种均发生光合驯化现象.     

Effect of Elevated Carbon Dioxide Concentration on Photosynthesis of Seedlings of Two Woody Species in a Subtropical Forest

Photosynthetic response of seedlings of two evergreen trees dorminant in a subtropical forest to long-term elevated CO2 were studied. Pot seedlings of Castanopsis fissa (Champ.) Rehd. et Wils. and Schima superba Gardn. et Champ. were grown in semi-open chambers with ambient (350 μL · L-1) CO2 concentration under natural light from June to September, 1993. Net photosynthetic rate of the plants exposed to elevated CO2 increased by 79%～95% than that of the plants in ambient CO2 atmosphere. But no significant difference was observed when measurement was done at either CO2 concentration, 350 μL · L-1 or 500 μL · L-1 The Ph-CO2 concen/ration response curves of plants growing in elevated CO2 were higher than that of plants growing in ambient (350μL · L-1 CO2). In addition, the chlorophyll and carotenoid contents dropped slightly and stomatal conductance decreased obviously under elevated atmospheric CO2, while the ratios of chlorophyll a to b and carotenoid to chlorophyll were unaltered. The results indicated that downward acclimation of phetosynthesis did not appear in both plant species when they were grown under prolonged exposure to high (500 μL · L-1) atmospheric CO2.     

不同CO2浓度下渗透胁迫对小麦膜伤害的影响

研究了常规CO     

Elevated CO2, rhizosphere processes,and soil organic matter decomposition

The rhizosphere is one of the key fine-scale components of C cycles. This study was undertaken to improve understanding of the potential effects of atmospheric CO2 increase on rhizosphere processes. Using C isotope techniques, we found that elevated atmospheric CO2 significantly increased wheat plant growth, dry mass accumulation, rhizosphere respiration, and soluble C concentrations in the rhizosphere. When plants were grown under elevated CO2 concentration, soluble C concentration in the rhizosphere increased by approximately 60%. The degree of elevated CO2 enhancement on rhizosphere respiration was much higher than on root biomass. Averaged between the two nitrogen treatments and compared with the ambient CO2 treatment, wheat rhizosphere respiration rate increased 60% and root biomass only increased 26% under the elevated CO2 treatment. These results indicated that elevated atmospheric CO2 in a wheat-soil system significantly increased substrate input to the rhizosphere due to both increased root growth and increased root activities per unit of roots. Nitrogen treatments changed the effect of elevated CO2 on soil organic matter decomposition. Elevated CO2 increased soil organic matter decomposition (22%) in the nitrogen-added treatment but decreased soil organic matter decomposition (18%) without nitrogen addition. Soil nitrogen status was therefore found to be important in determining the directions of the effect of elevated CO2 on soil organic matter decomposition.     

水华鱼腥藻生长与光合作用对大气CO2浓度升高的响应

 为了探讨大气CO2浓度升高对水华藻类的影响,利用水华鱼腥藻(Anabena flos_aquae)作为实验材料,研究了大气CO2浓度加倍对其生长和光合作用的影响,结果显示大气CO2浓度升高导致水华鱼腥藻的生物量、光饱和光合速率、光合效率和光系统II的光化学效率（Fv/Fm）明显提高,但对暗呼吸速率和光饱和点没有明显影响。CO2加倍条件下藻细胞光合作用对无机碳的亲和力降低,表明其利用HCO-3的能力受到抑制。     

干旱、CO2和温度升高对春小麦光合、蒸发蒸腾及水分利用效率的影响

研究了干旱、CO2 浓度和温度升高对春小麦生育期、光合速率 (Pn)、蒸发蒸腾 (ET)及水分利用效率 (WUE)的影响 .结果表明 ,大气CO2 浓度升高 (5 5 0、70 0 μmol·mol-1)虽可延长抽穗 成熟期 ,但高温 (日平均温度高于正常日平均温度约 4 .8℃ )对生育期的影响远大于高CO2 影响 ,使得高CO2 、高温下抽穗 成熟期缩短 ,且种子提前萌发 ;CO2 浓度升高和高温共同作用使各水分处理的小麦光合增强、气孔阻力增加、叶片水平的水分利用效率 (WUEl)和群体水平的水分利用效率 (WUE)增大 ,但对蒸腾速率影响不显著 .对蒸发蒸腾的影响因不同的土壤水分而不同 ,在高 (田间持水量的 75 %～ 85 % )、中 (田间持水量的 5 5 %～6 5 % )水分条件下 ,高温和高CO2 使蒸发蒸腾增加 ,而在低水分条件 (田间持水量的 35 %～ 4 5 % )下 ,高温和高CO2 使蒸发蒸腾减少     

冬小麦幼苗生长和化感物质对CO2和O3浓度升高的响应

利用开顶式气室(OTC), 采用盆栽试验研究了CO₂浓度为550 μL·L^-1、O₃浓度为60 μL·L^-1及CO₂浓度为550 μL·L^-1+O₃浓度为60 μL·L^-1对7个冬小麦品种幼苗生物量和化感物质丁布(DIMBOA)的影响.结果表明：在高CO₂浓度下,冬小麦幼苗地上生物量与丁布含量在品种间存在显著差异,品种碧蚂1号幼苗和根干质量比对照（CO₂浓度为370 μL·L^-1,O₃浓度为40 μL·L^-1）增加了36.8%和24.7%;丁布含量增幅为5.7%~184.6%.除碧蚂1号和陕139外,高浓度O₃导致冬小麦生物量降低,但使所有品种丁布含量显著增加,变幅为0.5~3倍.交互作用下所有品种根干质量降低,长武134地上部质量、根质量和丁布含量降幅最大,分别为82%、27.9%和35.5%;与长武134、远丰175和兰考217丁布含量降低相反,陕139丁布含量增加84.6%.聚类分析显示,不同处理和不同品种均显著影响丁布含量,陕139、兰考217和长武134在高CO₂和O₃浓度处理下聚为一类,而陕139在所有处理中丁布含量均表现为增加.表明化感物质丁布可以作为气候变化条件下,尤其是CO₂和O₃变化下抗性育种的特定指标.