天敌昆虫控害机制与可持续利用

天敌昆虫是自然生态系统内抑制害虫种群的重要因子,利用天敌昆虫控制农业害虫是安全有效的害虫控制策略,也是未来害虫管理发展的方向.本文在系统总结国内外研究进展的基础上,提出害虫治理要从“被动应急控制”转变为内部助增的“主动促进自然调控”的新理念,创新多种天敌昆虫协同控制多种害虫的“网式协同调控”新途径,建立一个自我维持并可有效降低害虫种群水平的农业生态系统.未来的研究应针对“天敌昆虫调控害虫的内在机制”与“天敌昆虫在农业生态系统中持续发挥作用的生态学基础”等关键科学问题,从基因、个体、种群、群落和生态系统不同层次,重点开展:1)天敌昆虫寄生和捕食害虫的行为与适应机制;2)天敌昆虫大量繁育的营养与生殖生理基础;3)寄生性天敌昆虫与寄主互作的免疫机制;4)天敌昆虫协同控害的生态学机制;5)天敌昆虫可持续利用的生物防治新模式等方面的研究.     

蜜粉源植物对天敌昆虫的作用及其在生物防治中的应用

寄生性和捕食性天敌昆虫成虫普遍存在通过取食蜜粉源植物补充营养的行为,这可不同程度地促进天敌昆虫性成熟、延长其寿命、提高其生殖力或寄生率,以及搜寻寄主效率和子代雌性比率,从而显著提高天敌昆虫在生物防治中的控害能力和效果。蜜粉源植物花的结构及植物对天敌昆虫产生的嗅觉、视觉信号和花蜜花粉对天敌昆虫产生的味觉信号又显著影响天敌昆虫选择蜜粉源植物的行为和结果。但是,蜜粉源植物也可成为害虫的补充营养植物,从而提高害虫的为害能力。因此,需深入研究不同蜜粉源植物对天敌昆虫及害虫的作用,趋利避害,才可能应用蜜粉源植物成功调控天敌与害虫的益害比,实现害虫的可持续控制。     

植物源挥发物对玉米田天敌昆虫的诱集效果比较

【目的】比较7种植物源挥发物反式-β-法尼烯、橙花叔醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、顺-3-己烯乙酸酯、丁香酚、芳樟醇、顺式茉莉酮在玉米田中对天敌昆虫的诱集效果,为利用植物源挥发物对玉米田害虫进行生物防治提供参考。【方法】将7种植物源挥发物制作挥发物引诱球,利用水盆诱捕器、粘虫板和五点取样法调查百株虫量,比较7种植物源挥发物对捕食性和寄生性天敌昆虫的诱集效果。【结果】在7种植物源挥发物的筛选中,橙花叔醇对黄缘蜾蠃Anterhynchium flavomarginatum较其它6种化合物和对照的诱集效果有明显差异,顺式茉莉酮对黑带食蚜蝇Episyrphus balteatus较其它6种化合物和对照的诱集效果有明显差异,反式-β-法尼烯和顺式茉莉酮对龟纹瓢虫Propylaea japonica较其它5种化合物和对照的诱集效果有明显差异;在橙花叔醇和顺式茉莉酮的小区试验中,2种挥发物对龟纹瓢虫和异色瓢虫Harmonia axyridis的诱集效果明显优于对照,橙花叔醇对黑带食蚜蝇和虎斑食虫虻Astochia virgatipes的诱集效果明显优于对照。【结论】在7种植物源挥发物中,对玉米田天敌昆虫的诱集效果,橙花叔醇较好,顺式茉莉酮和反式-β-法尼烯次之。     

增殖植物和植物诱导抗性挥发物质对东亚小花蝽和浅黄恩蚜小蜂的嗅觉行为影响及田间诱集作用

利用增殖植物与植物诱导抗性物质诱集天敌昆虫,实现对天敌昆虫种群的主动调控,已经成为现代保护型生物防治的热点。本研究针对捕食性天敌东亚小花蝽和寄生性天敌浅黄恩蚜小蜂,选择7种植物源诱集物质:玉米花粉、油菜花粉、琉璃苣花、金盏菊花、无味母菊花、苜蓿花、猫薄荷叶片,两种人工合成植物诱导抗性物质水杨酸甲酯和茉莉酸甲酯作为气味源,分别在室内使用嗅觉仪检测以及在有机果园实际生产中使用天敌诱集装置,分析比较各自对东亚小花蝽和浅黄恩蚜小蜂的诱集作用。室内研究结果表明,水杨酸甲酯与玉米花粉对东亚小花蝽雌成虫吸引力最高,其次为茉莉酸甲酯。开花植物中,金盏菊花的诱集作用最佳。浅黄恩蚜小蜂趋向于选择两种人工合成挥发物,且对玉米花粉的选择高于其它植物源。有机苹果园内,水杨酸甲酯和茉莉酸甲酯对东亚小花蝽的诱集作用十分显著。玉米花粉和金盏菊对东亚小花蝽诱集作用高于其它植物材料。浅黄恩蚜小蜂倾向选择水杨酸甲酯与茉莉酸甲酯,而植物源材料间的吸引力无显著差异。本研究结果表明植物诱导抗性物质与增殖植物物质均可以有效诱集东亚小花蝽和浅黄恩蚜小蜂,可以作为一种有效的保护型生物防治技术加以应用。     

害虫天敌的植物支持系统

保护天敌,使天敌长期有效地控制害虫是保护性生物防治的核心内容。其中,植物在维持和促进天敌控制害虫中的重要性和作用越来越受到关注。本文概述了各种支持天敌发挥效能的植物类群,论述了蜜源植物、储蓄植物、栖境植物、诱集植物、指示植物、护卫植物等在支持天敌生存和繁殖方面的生物功能,评述了研究和应用这些植物时需注意的问题,提出了科学利用这些植物以维持和增强农业生态系统中天敌发挥控害作用的植物支持系统,并指出了由于对这些植物类别的界定和定义模糊所带来的不便,给出了相应的建议。     

昆虫经山东省向南迁飞的种类及迁飞路线探讨

[目的]山东省地处我国昆虫南北季节性迁飞的主要通道,明确迁飞性害虫在山东省的迁飞过程和迁飞规律,对于全国迁飞性害虫监测与防控均具有重要意义.[方法]2018年在山东省14个地区设置监测站点,利用探照灯诱虫器和地面灯诱虫器对迁飞性昆虫进行了实时监测,分析了 9月初-10月底迁飞性昆虫的种群动态,首次探讨了昆虫经山东省向南迁飞的种类及迁飞路线.[结果]诱集到棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)、玉米螟Ostrinia nubilalis(Hübner)、桃蛀螟 Conogethes punctiferalis Guenée、劳氏粘虫Leucania loreyi等重要害虫以及中华通草蛉Chrysoperla sinica、大草蛉Chrysop pallens等天敌.根据迁飞性昆虫种群数量"突增突减"的现象,以及探照灯诱虫器和地面灯诱虫器诱集数量比值,明确了棉铃虫、亚洲玉米螟、桃蛀螟、劳氏粘虫、黄地老虎Agrotis segetum、大地老虎Agrotis tokionis、甜菜夜蛾 Spodoptera exigua、斜纹夜蛾 Spodoptera litura、银纹夜蛾 Ctenoplusia agnata、甘薯天蛾 Agrius convolvuli、瓜绢野螟 Diaphania indica、甜菜白带野螟 Hymenia recurvalis、黄翅缀叶野螟 Botyodes diniasalis(Walker)、豆荚斑螟Limabean podborer、东方蝼蛄Gryllotalpa orientalis、中华通草蛉、大草蛉17种昆虫出现了明显的迁飞过程,这些昆虫由北向南迁飞时,主要途经地点是宁津(25.90％)和济阳(20.81％),其次为庆云(12.31％)、曹县(9.26％)、菏泽(7.09％)、临清(5.47％).[结论]经山东省向南迁飞的昆虫种类丰富,主要从山东西部通过.     

豆野螟的生物防治研究进展与展望

豆野螟Maruca vitrata是豇豆等豆类作物的世界性重要害虫,常年在亚热带地区严重发生,防控难度很大。传统的化学防治方法难以对其进行长久且有效的控制,因而造成害虫抗药性增强、超范围使用化学农药等诸多不良现象,严重威胁人民群众身体健康与生态安全。而生物防治作为减少化学农药用量与残留的关键技术之一,在当前我国绿色农业高速发展期更应引起研究人员的高度重视。因此,本文围绕豆野螟生物防治的研究现状与进展,分别从昆虫性信息素、天敌昆虫资源、昆虫病原物、植物源农药等4个方面进行了概述,并深入探讨了我国豆野螟生物防治领域的研究前景与方向,为豆野螟绿色防控体系的全方位建设提供参考,助力我国绿色农业高质量发展。     

衢州地区灯下油茶害虫多样性及种群动态

油茶(Camellia oleifera)是中国亚热带地区重要的经济林树种之一,现已大面积栽培,但油茶害虫一直未受到充分关注。本研究系统调查了浙江省衢州地区灯下油茶害虫和天敌昆虫的种类,分析了其多样性及种群季节动态。结果表明:在衢州地区灯下油茶害虫共有103种,隶属于6目33科81属;2012—2013年,共诱集各类油茶害虫41521头,以食叶害虫为主;油茶害虫的种类及种群数量季节变化明显受到气候条件、油茶生育期和茶果采摘的影响;5—9月为油茶害虫活动高峰期,4月和10月是过渡期,油茶害虫与天敌均由越冬转入活动或由活动转入越冬;黑光灯对油茶害虫天敌有一定的诱集作用,共诱集天敌昆虫21种983头。本研究结果为油茶害虫的综合治理提供了科学依据。     

斜纹夜蛾天敌作用的评价

通过组建斜纹夜蛾第4代和第8代自然种群生命表,运用排除作用控制指数分析了生物因子对斜纹夜蛾种群的自然控制作用。结果表明,低龄(1～3龄)幼虫的捕食性天敌是影响斜纹夜蛾种群数量动态的重要因子。对第4代和第8代种群的排除作用控制指数分别为13.904和12.946.如果没有捕食性天敌的作用,下代种群数量将分别增长到当代的15.1206和74.678倍。病原微生物是影响第4代斜纹夜蛾种群数量的另一重要因子,其排除作用控制指数为2.4726.     

蚕豆田节肢类群落特征的初步研究

经调查,蚕豆田的昆虫和蜘蛛,计有68种,其中属农作物害虫的有18种,天敌有50种。本文还对蚕豆田节肢类的优势种群、种群动态及其群落特征进行了分析,阐明了保护蚕豆田中的天敌对控制后茬作物害虫的重要意义。     

斜纹夜蛾抗药性及其防治对策的研究进展

斜纹夜蛾Spodopteralitura是多种作物的重要害虫 ,对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类以及Bt制剂等杀虫剂均产生抗药性。本文对斜纹夜蛾抗药性的形成与发展、抗性机理及其防治对策等方面进行了综述     

烟草和香芋上斜纹夜蛾的自然种群生命表

应用作用因子生命表方法,组建烟草和香芋上第2、3代斜纹夜蛾Spodoptera litura（Fabricius）自然种群生命表,分析作用因子对斜纹夜蛾种群数量的控制作用。结果表明,2005和2006年烟草和香芋上第2、3代斜纹夜蛾种群的增长倍数均以香芋高于烟草。无论烟草还是香芋上第2、3代斜纹夜蛾,均以“捕食及其它”的排除作用控制指数最大。如排除所有天敌等作用因子的作用,2005年烟草上第2、3代斜纹夜蛾自然种群趋势指数将分别增长31．2029和50．0371倍,香芋上第2、3代斜纹夜蛾自然种群趋势指数将分别增长29．3492和41．2873倍;2006年烟草上第2、3代斜纹夜蛾自然种群趋势指数将分别增长33．1421和75．4167倍,香芋上第2、3代斜纹夜蛾自然种群趋势指数将分别增长31．5357和70．5355倍。说明天敌等自然作用因子对斜纹夜蛾种群数量有较为明显的控制作用,而烟草上的自然作用因子的作用要强于香芋上的自然作用因子。     

Parameters affecting plant defense pathway mediated recruitment of entomopathogenic nematodes

Entomopathogenic nematodes are natural enemies and effective biological control agents of subterranean insect herbivores. Interactions between herbivores, plants, and entomopathogenic nematodes are mediated by plant defense pathways. These pathways can induce release of volatiles and recruit entomopathogenic nematodes. Stimulation of these plant defense pathways for induced defense against belowground herbivory may enhance biological control in the field. Knowledge of the factors affecting entomopathogenic nematode behaviour belowground is needed to effectively implement such strategies. To that end, we explore the effect of elicitor, elicitor dose, mechanical damage, and entomopathogenic nematode release distance on recruitment of entomopathogenic nematode infective juveniles to corn seedlings. Increasing doses of methyl jasmonate and methyl salicylate elicitors recruited more entomopathogenic nematodes as did mechanical damage. Recruitment of entomopathogenic nematodes was higher at greater release distances. These results suggest entomopathogenic nematodes are highly tuned to plant status and present a strategy for enhancing biological control using elicitor-stimulated recruitment of entomopathogenic nematodes.     

利用中华甲虫蒲螨防治双条杉天牛幼虫研究

双条杉天牛Semanotus bifasciatus(Motschulsky)是危害柏树类树木的主要蛀干害虫之一,主要以幼虫蛀干危害树木。1～4龄幼虫主要危害韧皮部,4龄后幼虫则开始进入到木质部危害,并且用虫粪堵塞蛀道与外界的联络通道,造成小型天敌进入困难。本文通过利用中华甲虫蒲螨Pyemotes zhonghuajia(YuandZhang)防治双条杉天牛1～2和3～4龄幼虫研究试验,比较了天敌中华甲虫蒲螨不同释放量对双条杉天牛的防治效果。结果表明,当中华甲虫蒲螨释放量为1管/木段时,对1～2龄幼虫防治较好,达83.0%;当中华甲虫蒲螨释放量为2管/木段时,对3～4龄幼虫防治也有较好的防治效果,防治效果高达87.7%;但从防治经济高效的角度出发,最合理高效的投放量为1管蒲螨/木段,防治1～2龄幼虫可行性最高。通过中华甲虫蒲螨对双条杉天牛幼虫的寄生结果比较得知,其对寄生体长为1～2cm的双条杉天牛幼虫有明显的趋向性。     

Effects of elevated temperature on chemistry of an invasive plant,its native congener and their herbivores

增温对莲子草属入侵植物与本地同属植物化学物质组成和天敌昆虫的影响 气候变暖影响植物生长和生理活动,然而气候变暖如何改变入侵植物化学物质组成并间接影响其与植食性昆虫互作还少有报道。本研究以入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)及其本地同属 植物莲子草(A. sessilis)为对象,探究增温对其叶片化学物质组成的影响并进一步检验这些变化如何影响两 种植食性昆虫虾钳菜披龟甲(Cassida piperata)和斜纹夜蛾(Spodoptera litura)的生长发育。通过模拟增温实验,探究增温对空心莲子草和莲子草13个叶片化学物质的影响,并用其饲养两种植食性昆虫,测量它们的生长和发育时间。研究结果显示,增温显著改变了空心莲子草和莲子草叶化学物质组成;增温降低了空心莲子草叶片氮浓度,增加了莲子草叶片总黄酮和总酚浓度;增温对其它营养物质(果糖、蔗糖、总可溶性糖和淀粉)随物种和具体物质发生改变;采用增温处理的莲子草饲养的虾钳菜披龟甲蛹重和斜纹夜蛾幼虫重量,以及增温处理的空心莲子草饲养的斜纹夜蛾幼虫重量,显著低于对照不增温处理;此外,采用增温处理的莲子草饲养的斜纹夜蛾幼虫发育时间显著延长。这些结果表明,增温对植物化学物质组成的影响随物种发生变化,增温对入侵植物和本地植物化学物质组成的影响间接改变了其与植食性昆虫的互作关系。     

Intercropping hampers the nocturnal biological control of aphids

Increasing plant diversity in agroecosystems (i.e. intercropping) has been widely accepted as a means of promoting conservation biological control of mites and insect pests. Nevertheless, the contribution from underlying mechanisms such as the provision of non‐prey alternative food (i.e. pollen and nectar) and shelter have not been properly disentangled; and additionally, it remains unexplored whether the performance of nocturnal and diurnal natural enemies is improved when provided with diverse plant communities. Using open field experiments and a greenhouse microcosm, we investigated whether intercropping collards with parsley could create shelter for natural enemies in the lower stratum (parsley), and whether or not nocturnal and diurnal natural enemies would carry out aphid biological control equally well in this increased plant diversity scenario (intercropping). The results showed that the shelter alone provided by the lower stratum/companion plants (parsley) mediated an increase in the abundance of natural enemies without involving the provision of non‐prey alternative food. However, the biological control of aphids exerted by nocturnal predators was negatively affected by intercropping. The lower stratum (parsley) appeared to hamper the ability of nocturnal predators to reach aphids more quickly on the collard host plants (higher stratum). In total, our findings indicate that intercropping non‐flowering companion plants is likely enough to mediate an increase of natural enemies via shelter provision. In addition, the results suggest that nocturnal predators, or non‐flying predators for that matter, are hampered by complex lower stratum vegetation. Thus, considering natural enemy behaviour and plant characteristics when designing polyculture systems are vital for attaining conservation biological control success.     

斜纹夜蛾和烟青虫在烟草上的生态位

斜纹夜蛾和烟青虫同是烟草上食叶类的重要害虫,对烟叶产量和品质均可构成严重的影响.研究两者在烟草上的生态位和种间关系,结果表明斜纹夜蛾的空间生态位宽度和空间生态位重叠指数均略大于烟青虫,两者空间生态位的比例相似性为0.0973,说明两种害虫在空间资源上几乎不存在竞争.斜纹夜蛾和烟青虫的时间生态位及时间生态位重叠指数很接近,时间生态位的比例相似性高达0.9485.斜纹夜蛾和烟青虫在烟草植株上、中、下部叶片共存的比例分别为6.11%、3.23%和0.51%.由于对空间垂直资源的不同选择,使它们可以同时在同株烟草上为害而互不干扰.     

Precision of herbivore tolerance experiments with imposed and natural damage

Tiffin and Inouye (2000) discussed the use of natural and imposed (controlled) damage in experiments of herbivore tolerance. They constructed a statistical model of the effect of herbivory on plant fitness, including damage level and an environmental factor as the independent factors, in which tolerance is defined as a slope of the regression line when damage level is regressed with plant fitness. They claim that while experiments with imposed damage are more accurate (i.e., they give a more correct estimate of tolerance), experiments with natural damage are more precise under a wide range of parameter values (i.e., tolerance estimates explain a larger part of variation in fitness). I show, however, that experiments with imposed damage are less precise only when an experimenter uses an experimental design that has weaker statistical power than in experiments with natural herbivory. The experimenter can nevertheless control the damage levels to optimize the experimental designs. For instance, when half of the experimental plants are left undamaged and the other half treated with maximal relevant damage level, experiments with imposed damage are almost always much more precise than experiments with natural damage.     

Prioritising potential guilds of specialist herbivores as biological control agents for prickly acacia through simulated herbivory

Understanding plant response to herbivory facilitates the prioritisation of guilds of specialist herbivores as biological control agents based on their potential impacts. Prickly acacia ( Acacia nilotica ssp. indica ) is a weed of national significance in Australia and is a target for biological control. Information on the susceptibility of prickly acacia to herbivory is limited, and there is no information available on the plant organ (i.e. leaf, shoot and root in isolation or in combination) most susceptible to herbivory. We evaluated the ability of prickly acacia seedlings, to respond to different types of simulated herbivory (defoliation, shoot damage, root damage and combinations), at varying frequencies (no herbivory, single, two and three events of herbivory) to identify the type and frequency of herbivory that will be required to reduce the growth and vigour. Defoliation and shoot damage, individually, had a significant negative impact on prickly acacia seedlings. For the defoliation to be effective, more than two defoliation events were required, whereas a single bout of shoot damage was enough to cause a significant reduction in plant vigour. A combination of defoliation + shoot damage had the greatest negative impact. The study highlights the need to prioritise specialist leaf and shoot herbivores as potential biological control agents for prickly acacia.     

Cry2Ab蛋白对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾低龄幼虫的抗性

【背景】在我国,由于Bt棉的种植,棉铃虫和红铃虫等靶标害虫得到了控制,但棉田其他鳞翅目害虫如甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的危害仍较严重。美国商业化种植的双价棉BollgardⅡ所表达的Cry2Ab蛋白不仅对棉铃虫有较好的控制效果,而且对甜菜夜蛾和草地贪夜蛾有较好的控制作用。因此,该双价棉在我国被环境释放前,有必要研究其对棉田其他鳞翅目害虫的影响。【方法】在人工饲料中分别添加质量浓度为1．25、2．5、5．0、10．0和20．0μg·g^-1的Cry2Ab蛋白,采用生物测定的方法,在室内研究了其对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾低龄幼虫存活率和体质量抑制率的影响。【结果】随着Cry2Ab蛋白浓度的增大,甜菜夜蛾初孵幼虫和1龄幼虫的存活率逐渐降低,2龄幼虫和3龄幼虫以及斜纹夜蛾各龄期幼虫的存活率在不同浓度处理下与对照差异均不显著。但与对照相比,高浓度处理对这2种害虫各龄期幼虫的体质量均有显著影响。【结论与意义】高浓度Cry2Ab蛋白（10．0和20．0μg·g^-1）对甜菜夜蛾低龄幼虫有较好的控制作用,但对斜纹夜蛾低龄幼虫的控制效果不太理想。这为该双价基因棉花在我国的推广提供了依据。