基于服务功能的昆虫生态调控理论

鉴于昆虫在植物传粉授精、害虫生物控制、土壤有机物分解中提供多种生态系统服务功能,本文在害虫生态调控、区域性害虫生态调控与生境管理的基础上,进一步提出基于多种生态服务功能的农田景观昆虫生态调控理论、方法与实践。认为:昆虫管理不仅仅是害虫的管理,还应包括有益昆虫(如传粉昆虫、天敌昆虫、分解昆虫)的管理,这种管理应从单一农田生态系统扩展到农田景观生态系统,充分考虑农田景观中昆虫的传粉功能、生物控害功能和分解功能,通过对功能植物、作物与非作物生境的空间布局以及时间序列上的生态设计,从空间上明确昆虫(包括害虫、天敌、传粉昆虫、分解昆虫)在不同生境中的转移扩散动态,从时间上掌握昆虫在不同寄主植物与非作物生境上的演替过程,从技术上着重发挥有利于昆虫的传粉功能、生物控害功能和分解功能的综合措施,在研究方法上突出使用稳定同位素、生态能量学、化学生态学等定量分析手段,研究景观区域内中"植物-昆虫"互作过程及其生态调控措施的作用,寻求不同时空条件下控害保益的关键措施,设计和组装出维持多功能的农田景观昆虫生态调控技术体系,创造有利于天敌控害、蜜蜂传粉、土壤分解的环境条件,以发挥昆虫类群在农田景观中最大的生态服务功能。     

不同干扰条件下枸杞园节肢动物群落结构与动态

2008年通过对宁夏银川地区不同干扰条件下枸杞园节肢动物群落的系统调查,共采集节肢动物151628头,鉴定出4纲27目76科167种,其中天敌亚群落61种,化防园23种,有机园30种,自生园61种,天敌总量的比例分别为10.87%、18.78%、70.34%。通过群落结构分析,自生园丰富度、个体数均明显高于化防园和有机园,有机园均匀度、多样性较高,而化防园丰富度、个体数指数都较低,而优势集中度高。通过主分量分析表明潜叶类害虫与刺吸类害虫是不同人工干扰条件下的主要害虫,刺吸类害虫成为发展有机枸杞的重要障碍,食花果类害虫具有较大的危害潜力;寄生类天敌、病原类天敌为自生园优势天敌,捕食类天敌是有机园、化防园的优势天敌,但化防园天敌作用较为微弱。自生园天敌亚群落与害虫亚群落第一对典型变量为V1=0.048x1-0.2533x2+0.5951x3+0.5207x4,W1=0.9021y1+0.0354y2+0.0223y3+0.1847y4-0.0591y5,相关系数为0.8635,化防园、有机园天敌亚群落与害虫亚群落第一对典型变量的相关系数分别为0.6826、0.7332。通过害虫-天敌亚群落的种群消长动态表明,天敌亚群落作为整体对害虫发挥着调控作用,自生园7-9月份寄生性天敌对刺吸式害虫的跟随作用很强,有机园较弱,化防园则不明显。     

不同人工干扰条件下枸杞园害虫的风险性评估与防治策略

在农田生物群落害虫亚群落中,成灾性害虫爆发的事件多为群落内部与环境的不稳定因素共同作用的结果.本文建立了枸杞害虫风险评估体系的2亚体系、5方面、14个指标的综合评价系统,并同时运用害虫风险指数法与经验公式法对宁夏不同人工干扰条件下枸杞园主要害虫进行了风险性分析.结果表明：两种方法的分析结果基本一致,自生园枸杞瘿螨、枸杞蚜虫、枸杞木虱为频发性成灾害虫,枸杞负泥虫、枸杞实蝇、枸杞红瘿蚊、枸杞蛀果蛾为偶发性成灾害虫;有机园频发性成灾害虫与自生园一致,枸杞裸蓟马、枸杞红瘿蚊、枸杞蛀果蛾为偶发性成灾害虫;化防园枸杞瘿螨、枸杞蚜虫、枸杞木虱、枸杞裸蓟马为频发性成灾害虫,枸杞红瘿蚊、枸杞蛀果蛾为偶发性成灾害虫.对枸杞园害虫亚群落的分割为最优5分割,分别为萌芽期、盛发Ⅰ期、休眠期、盛发Ⅱ期和衰退期.相关系数矩阵表明,不同人工干扰条件下枸杞园害虫种群动态显著相关,说明不同人工干扰条件下枸杞园害虫种群动态基本一致,每年均有两个建群期,一个指数增长期.综上确定萌芽期中后期至盛发Ⅰ期前期、盛发Ⅰ期中期、休眠期晚期至盛发Ⅱ期前期为最佳防治阶段,是控制害虫的关键时期.     

昆虫的生态服务功能

昆虫作为生物多样性最丰富的物种,在传粉、生物控制、物质分解与资源供给等方面发挥着重要作用。昆虫生态服务功能是指昆虫类群在生态系统过程中发挥的功能作用,以及为人类提供的各种收益,包括有形收益的产品和无形收益的服务。它主要包括昆虫的供给服务、调节服务、文化服务和支持服务4种服务类型,体现在直接使用价值、间接使用价值、条件价值和存在价值4个方面。基于昆虫类群在传粉、生物控制、物质分解与资源供给等维持生态系统功能、满足人类需求做出重大的贡献,本文阐述了昆虫生态服务功能概念、类型,讨论了昆虫生态服务功能价值的评估方法,提出了未来发展的方向。     

中国农业昆虫生态调节服务价值估算

昆虫是生物多样性最丰富的物种类群,其在维持生态系统功能,维系并保持着自然界的生态平衡,满足人类需求中的具有重要作用。讨论了昆虫生态服务价值的定量估算方法,基于2007年统计数据,计算了我国农牧业生产中昆虫传粉功能、天敌昆虫控害功能和分解作用的服务价值。结果表明,昆虫在我国农业生产中传粉服务价值为6790.30×108元,占其当年农作物生产总经济价值的54.05%;天敌昆虫的控害服务价值为2621.00×108元,占其当年重要作物总经济价值的9.09%;分解昆虫(甲虫)对牧场牛羊排泄物的分解作用的价值远超过90.84×108元。由此估计出了我国2007年农业昆虫生态调节服务总价值超过9502.14×108元,相当于当年国内生产总值GDP的3.7%。显示昆虫所产生的生态调节服务价值,与我国森林或草地生态系统的直接和间接服务价值处于同一数量级,同样具有巨大的经济价值。为保护与利用昆虫生物多样性,发挥其生态服务功能奠定了基础。     

苜蓿草地生境丧失与破碎化对昆虫物种丧失与群落重建的影响

生境破碎化包括生境丧失与破碎化两个相对独立的过程,为探讨这两个过程各自对生物多样性的影响,本文利用苜蓿草地实验模型系统(EMS)构建了36个小区研究不同生境丧失与破碎化对昆虫群落及不同类群的影响,包括18个破碎化小区与18个连续小区,破碎化小区全部采用1 m×1 m(H=1)破碎,连续小区苜蓿连片(H=0),生境丧失采...     

昆虫生态学试验设计中时空转换的技巧

时空转换最初是研究植物群落演替的方法,目前作为一种理论推断在社会科学、地理信息和地质分析等领域应用,在昆虫生态学中的应用很少,本文介绍了空间换取时间与时间换取空间两种方法,能够巧妙地缩短很多昆虫生态学的试验时间,或增加研究范围内的样本数,在大尺度景观研究昆虫迁移、预测预报、栖境恢复等方面具有重要意义。这种时空转换的技巧在昆虫生态学的研究的有广阔的应用前景。     

作物多样性对害虫及其天敌多样性的级联效应

植物物种丰富度对植食性、寄生性和捕食性节肢动物多样性的影响是群落生态学的一个重要研究内容.探讨了作物物种丰富度对害虫及其天敌多样性的影响.通过连续4年5个作物物种丰富度水平的野外实验,发现作物物种丰富度显著性影响害虫物种丰富度,但对天敌物种丰富度的影响甚微.然而,害虫物种丰富度却显著影响天敌物种丰富度.这些发现表明,相邻营养层之间的级联效应较强,而不相邻营养层之间的作用关系被中间营养层所弱化.此外,本研究还发现,混栽田中节肢动物群落稳定性高于单一种植田中节肢动物群落稳定性.本研究结果突出了不同营养层之间复杂的作用关系以及作物多样性在农业生态系统食物网中的关键性角色.     

基于GIS的瓜蚜种群空间结构和分布模拟

运用地理信息系统（GIS）和地统计学分析方法,对2008年宁夏环香山地区压砂西甜瓜瓜蚜种群空间结构进行分析,并基于不同模型的普通Kriging插值法模拟了瓜蚜种群空间分布格局.结果表明:研究区瓜蚜数量在不同发生时期（初发期、盛发期和盛末期）均显示出明显不同的空间结构,其半变异函数均为指数型或高斯型,田间种群空间格局均呈聚集分布,不同时期的聚集程度（1-变异程度）均大于45%,空间相关范围在10.37～29.11 km,空间变异主要受空间自相关影响;空间分布模拟较好地从时间、空间两个角度直观地模拟不同时期瓜蚜种群的动态变化,易于确定瓜蚜的发生范围和发生程度.     

丙酸絮凝发酵新工艺研究

报道了丙酸发酵的一种新工艺:絮凝发酵工艺。采用谢氏丙酸杆菌(Propionibacterium shermanii)W125在批次发酵产酸达到29g/L的基础上,选择氢氧化钙作为中和剂兼絮凝剂,建立了絮凝半连续发酵工艺,连续运行250h,产酸量达到了35.4g/L,产酸率提高了22%,糖酸转化率达到了51.56%,体积效率达到了0.37g/(L/h)。