利用生物多样性控制作物害虫的理论与实践

生物多样性是人类可持续发展的重要基础,保护和利用生物多样性是国际社会普遍关注的问题。近年来,通过改善农田生物多样性和强化农田生态系统保益控害的服务功能,实现作物病虫害生态调控已成为国内外研究的热点。本文在总结分析国内外利用生物多样性控制害虫理论研究和实际应用的基础上,综述了该领域的研究进展、实践成果和发展前景。文中介绍了生物多样性的基本概念及其与害虫综合治理的关系,系统概述了利用农田生物多样性控制作物害虫的各种理论假说,包括天敌假说、资源集中假说、联合抗性假说、"推-拉"假说、中度复杂假说、景观缓冲假说等;从提高天敌多样性、作物多样性、非作物多样性和景观多样性等方面综合评述了利用农田生物多样性控制作物害虫的应用实践,重点介绍了我国的一些典型的实际应用案例,旨在充分展示中国昆虫学科技工作者在该领域做出的贡献;针对现代农业集约化经营导致农田生态系统结构简单、农田生物多样性不断下降等特点,对如何以农田景观为单元进一步做好利用生物多样性控制作物害虫的理论研究和应用实践进行了讨论和展望。     

国家自然科学基金资助的生物入侵基础研究概况

基于1999~2010年国家自然科学基金资助项目,分析了我国生物入侵基础研究概况。在这期间,生物入侵领域得到资助的项目数和经费均呈现快速上升的趋势,资助的项目从1999年的3个增加到2010年的69个,资助的经费从1999年的94万元增加到2010年的1838万元。得到资助的项目数在不同学科的分布不均匀,其中,植物保护学科得到资助的项目数为123个,生态学科得到资助的项目数为82个,这2个学科得到资助的项目数占总项目数的67.9%,得到资助的经费占总经费的66.3%。资助项目的主要研究内容涉及22种入侵植物病原微生物、26种入侵动物和24种入侵植物,从中可以透视本领域的研究重点。资助的项目主要集中在华北、华东和华南地区的国家级科研机构和高等院校,这种区域分布格局与我国入侵生物的地理分布格局相吻合。为了进一步推动国家自然科学基金对生物入侵领域各项工作的资助,本文提出了一些合理化的建议。     

除草剂与水葫芦象甲的协同控制作用

在室内采用水葫芦象甲与除草剂控制水葫芦的试验中发现象甲2头／株＋200mg·L^-1草甘膦对水葫芦的控制效果较显著,药后15d死亡率达到100％;而象甲4头／株＋46mg·L^-12,4-D二甲胺盐对水葫芦的防治效果显著,药后10d死亡率达到90％以上,对照无死亡且有开花现象。     

黄曲条跳甲对毒死蜱敏感性差异的生化机制

采用生物测定方法测定黄曲条跳甲Phyllotreta striolata(F.)2个室内试验种群(蔊菜试验种群、上海青试验种群)和1个田间自然种群对毒死蜱的LC50值。结果表明,蔊菜试验种群对毒死蜱的LC50值最低,为30.3459mg.L-1;田间自然种群对毒死蜱的LC50值最高,为77.8448mg.L-1,与蔊菜试验种群相比的敏感性指数为0.39。对不同种群黄曲条跳甲乙酰胆碱酯酶(AChE)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)的活性测定结果表明,黄曲条跳甲田间自然种群AChE活性最低,与菜试验种群、上海青试验种群相比,差异极显著(P>0.01);田间自然种群GSTs活性最高,与蔊菜试验种群、上海青试验种群相比,差异极显著(P>0.01);黄曲条跳甲蔊菜试验种群CarE活性最低,田间自然种群CarE活性最高,二者差异极显著(P>0.01);说明黄曲条跳甲对毒死蜱的敏感性下降可能与AChE活性的降低,与CarE、GSTs的活性提高有一定的关系。     

饲养黄曲条菜跳甲实验种群的一种新方法

介绍一种简便可行的饲养黄曲条菜跳甲Phyllotretastriolata(F.)的新方法———整苗大瓶罩养法。用5种植物根部饲养越冬代,黄曲条菜跳甲均可成功地完成其生活周期,未成熟期最高存活率为63.3%,成虫平均寿命最长为219.2d,平均产卵量最大为192.4粒雌。     

芥蓝田主要害虫种群生态位研究

2001年秋季在福州郊区对芥蓝田BrassicaalboglabraBailey害虫种群的生态位进行了初步研究,研究结果表明:蚜虫、粉虱和小菜蛾为秋季芥蓝田的优势种害虫,菜青虫、黄曲条跳甲和斑潜蝇为随从种害虫。这些主要害虫的生态位在时间、空间维度和时-空二维上存在明显分化,各种害虫对资源的竞争主要集中在对空间资源的竞争,即随着时间的推移,害虫间的竞争主要集中在对植株上可获得的产卵、取食和栖息的空间资源的竞争。     

联苯菊酯降解菌株BF-3的分离筛选、鉴定和降解特性

【背景】联苯菊酯是人工合成的类似天然除虫菊素的一种仿生杀虫剂,近年来被广泛应用于农业病虫害的防治。联苯菊酯化学性质较稳定,在环境中的残留期长,是我国出口果蔬、茶叶中残留较严重的农药之一。微生物降解具有降解速度快、无二次污染等优点,被认为是有效去除农药残留的绿色生产技术。【方法】通过富集驯化,从农药厂排污口的污泥中筛选分离能够降解联苯菊酯的菌株,经形态学观察、生理生化特性测定及16SrRNA序列分析对其进行鉴定,通过单因素试验对菌株的降解特性进行研究。【结果】分离到1株联苯菊酯的降解菌株BF-3。菌株BF-3为革兰氏阳性菌,被鉴定为蜡状芽孢杆菌;该菌株在联苯菊酯质量浓度为100mg·L^-1的无机盐液体培养基（MSM）中呈现s型生长,7d后对联苯菊酯的降解率达到87．9％。单因素试验表明,菌株最适降解条件为pH7．0、30oC,初始菌株D600am=1．0。【结论与意义】蜡状芽孢杆菌BF．3能够有效降解联苯菊酯,在环境中联苯菊酯残留的生物修复方面具有应用潜力。     

大蒜-小白菜间作套种对菜田节肢动物功能团的影响

2004年9-11月于福建省琅岐岛针对大蒜与小白菜间作(CG1)套种(CG2)对节肢动物群落功能团影响进行调查和分析。结果显示:CG1提高了植食性昆虫、寄生性和捕食性天敌丰盛度,CG2可在降低植食性昆虫数量的同时提高寄生性天敌的数量;多作田寄生性天敌物种丰富度、丰盛度和多样性指数均高于单作田;优势类群动态表现为菜蚜茧蜂与蚜虫种群在CG1出现"天敌跟随现象",多作田在整个生长期都有利于提高捕食者球腹蛛的控制效能;中性昆虫在生长前期和中期是菜蚜虫茧蜂和球腹蛛的替代寄主或猎物。因此合理的间作或套种,有利于提高菜田生境的多样化,强化自然天敌对害虫的生态控制作用。     

茶叶上拟除虫菊酯类农药降解菌的分离及其特性

生物修复对降解污染基质中的农药是一种对环境有益的方法。目标是要寻找能够降解在茶叶生产中使用的拟除虫菊酯类农药的降解菌。最终在福州某茶园经农药处理过的茶叶中分离降解菌。首先在富集培养基中筛选,接着在以农药为唯一碳源的基础培养基中连续筛选。结果发现,其中一株标号为c1f6的菌株生长的特别良好,经AMS-VITEK120全自动微生物分析系统鉴定,为假单胞菌属的一个未知种。采用HP6890气相色谱仪测定菌株对拟除虫菊酯类农药联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的降解率。在pH7.0的基础培养基发酵液中,以各加100mg·L-1这3种农药为唯一碳源,30℃振荡培养,接种c1f6后3d,这3种农药的降解率分别为55.64%、44.56%和52.19%。采用光密度测定的菌株生长值和农药降解率的关系曲线表明,在基础培养基中,农药降解和菌株生长成正相关,说明菌株能以拟除虫菊酯类农药为唯一碳源和能源进行生长。采用同样的方法测定表明,菌株c1f6对有机磷农药也有一定的降解力,3d对甲胺磷和毒死蜱的降解率分别为27.67%和12.35%。因此,假单胞菌c1f6是一株较广谱的农药降解菌,有望用于生物修复过程,以减少茶叶栽培过程中的产品和环境污染。     

毛竹林节肢动物群落的组成与结构

通过对福建三明和沙县23块毛竹林试验标准地节肢动物群落1a的系统调查,结果表明:竹冠层节肢动物隶属于3纲、21目、124科、332种,林下层节肢动物隶属于3纲、22目、130科、349种。竹冠层和林下层类群分别有92.77%和94.54%的物种为稀有种或偶见种,林下层类群种-丰盛度关系符合对数正态分布。二类群目或功能集团的科、物种的数量分布相近,个体数量分布差异大。竹冠层类群以蜱螨目和同翅目为主,林下层类群以蜘蛛目、膜翅目、同翅目和双翅目为主。前者的科、物种以及个体数的益害比分别为1∶1.18、1∶0.83和1∶4.62,后者为1∶0.91、1∶0.85和1∶0.55。竹冠层类群的物种多样性和均匀度均显著低于林下层类群,植食性集团多样性在林下层类群各功能集团中最高,在竹冠层类群中则最低。群落和功能集团各参数对二类群多样性的影响均以相应类群总体的均匀度最大,功能集团因子中均以相应类群蜘蛛类的均匀度最大。人为排除群落优势种后,二类群的多样性均显著增加,但林下层类群增加的幅度显著低于竹冠层类群。植食性和中性集团作为空间食物种类资源能显著促进群落容纳较多天敌物种,天敌对二集团的空间数量跟随效应强,二集团与天敌的多样性之间相互促进。