豚草卷蛾的生态适应性及其风险评价

豚草卷蛾是害草豚草和银胶菊的重要天敌．本文就该虫生态适应性、对目标杂草的控制效能、引进与释放的安全性评价作了综述．豚草卷蛾具有严格的寄主专一性,所有田问选择性寄主均局限于豚草亚族,而对向日葵和菊花仅表现为随机风险(风险值<0．01)或0风险;生态适应性强。适宜发育的温度为15～35℃,越冬虫态的低温下限为-8～-12℃;种群增长快．能在豚草和苍耳上分别以23和4倍的速度增长;控制能力强,大量感染时田间寄主的平均虫瘿达到每株20～30头,营养生长前期5．2虫瘿可使植株死亡,营养生长后期26个虫瘿可使植株致死,释放后12个月内扩散区域超过100km;对释放地天敌苍耳螟不构成竞争,是控制豚草和银胶菊的有效天敌,可以安全应用．     

豚草卷蛾寄主专一性风险评价

在以往豚草生物防治研究的基础上 ,为评价防治恶性豚草的外来天敌昆虫的安全性 ,以及探索外来生防作用物的风险评价方法 ,以豚草卷蛾为案例 ,进一步对其寄主安全性进行了风险评估。基于与豚草的近缘关系及以往的研究结果 ,选用 9科 36种常见经济作物、观赏植物和杂草 ,采用室内非选择性取食测定、田间开放条件下多选择性取食测定和室外非选择性取食分龄接虫的生命表等研究方法 ,对豚草卷蛾的寄主专一性作了深入研究。 ( 1 )室内非选择性取食测定结果表明 ,豚草卷蛾仅能在豚草和苍耳上完成整个幼虫的发育 ;但在强迫将高龄幼虫 ( 4～ 6龄 )接入黄花蒿、菊花 (黄莲 )和向日葵 (白 97-1和天委 F2 )时 ,有少量幼虫能发育化蛹 ,但不发生取食 ,在这些植物上完成发育只是一种假象。 ( 2 )田间开放条件下多选择性取食测定结果表明 ,豚草卷蛾的寄主选择性随种群数量不同而异 ,当种群数量增大 ,受取食条件胁迫时 ,出现风险“扩散”现象。田间供试的 1 6种 (含品种 )植物中 ,第 2、3和 4代出现虫瘿 (被幼虫选择 )的供试植物依次为 :豚草(第 2代 ) ;豚草和苍耳 (第 3代 ) ;豚草、苍耳和黄花蒿 (第 4代 )。按产卵单因子选择性风险指数 ( SEFRI(1) )值分析表明 ,豚草卷蛾成虫产卵对豚草、苍耳和黄花蒿表现出选择性风险     

豚草卷蛾在广西来宾建群状况及其对作物的安全性调查

【背景】豚草于20世纪80年代入侵广西省来宾市兴宾区,现已扩散至该区的部分乡（镇）,2009年5月通过在广西来宾市高岭村释放广聚萤叶甲和豚草卷蛾防治豚草,3个月后释放点豚草的死亡率达98％以上。【方法】实地调查豚草卷蛾的扩散、建群情况和对当地作物的安全性。【结果】豚草卷蛾在来宾市已形成稳定种群。豚草卷蛾在对豚草的控制过程中,能在豚草生长区迅速定殖、建群,在定殖区豚草被完全控制或呈现零星分布后,该虫又会迅速向邻近成片生长的豚草区扩散、定殖。在调查中未发现豚草卷蛾对周边农作物产生为害。【结论与意义】豚草卷蛾对作物安全,可以在广西大范围释放。     

豚草卷蛾与苍耳螟的资源生态位研究

引进的豚草卷蛾和本地的苍耳螟是取食豚草的重要天敌昆虫。为了进一步明确两种天敌种问的竞争作用,定量研究了豚草卷蛾和苍耳螟在寄主植物种类和空间上的生态位指数。结果表明,在寄主植物种类上,豚草卷蛾只取食豚草和苍耳;苍耳螟可取食豚草、苍耳、黄花蒿、向日葵、万寿菊、国庆菊、菊芋、麦杆菊;苍耳螟的生态位宽度指数(Hurbert标准值0．228)明显大于豚草卷蛾(0．069),两者的食物资源生态重叠程度较小(Horn’s指数0．318);豚草卷蛾和苍耳螟对常用资源的利用率分别为93．5％(豚草)和59．3％(苍耳)。在相同寄主植物上,两种天敌的空间生态位表现为：随着寄主植物的生长发育,两种天敌的生态位重叠程度减小;高龄幼虫的生态位宽度指数大于低龄幼虫。在食物生态位上,豚草卷蛾主要取食新发生的幼嫩枝,并且一旦蛀入形成虫瘿后很少发生转移,而苍耳螟除低龄幼虫喜蛀食幼嫩枝外,高龄幼虫的取食部位常常发生转移,从枝型较细的幼嫩枝转向枝型较粗的老龄枝。两种天敌对豚草和苍耳实际选择作用以及对常用资源利用率存在明显差异,因此,形成竞争的程度较小,在对豚草的控制机制上形成互补作用。     

广聚萤叶甲和豚草卷蛾对 江西南昌豚草的联合控制作用

【背景】豚草是一种世界性的重要害草,在江西南昌地区普遍发生。广聚萤叶甲和豚草卷蛾是很有利用前景的豚草天敌,而有关这2种天敌在江西南昌地区田间对豚草的联合控制效果尚不明确。【方法】2009年6月25日分别按广聚萤叶甲0.7头.株-1和豚草卷蛾0.4头.株-1的密度在江西南昌豚草入侵地同时释放2种天敌,并于8月4日～9月13日,每隔10d调查广聚萤叶甲各虫态的数量、豚草卷蛾虫瘿数、豚草的株高和死亡株数。【结果】释放前期广聚萤叶甲和豚草卷蛾种群数量增长较快,但释放70d后,豚草植株死亡率达90.14%,天敌种群数量急剧下降;释放80d后,豚草植株死亡率达到100%。此外,在整个调查期间,天敌释放区豚草株高增长缓慢,均极显著低于对照区。【结论与意义】广聚萤叶甲和豚草卷蛾在江西南昌地区田间对豚草的联合控制效果显著,宜在江西大规模推广应用。     

广东省豚草及两种天敌昆虫的发生与分布

豚草(Ambrosia antemisiifolia L.)入侵广东以来蔓延迅速,为了有效抑制豚草进一步扩散蔓延,调查了豚草及其天敌在广东省的发生分布情况。结果表明,目前广东省豚草主要分布在3个区域,粤北韶关及清远地区,粤西肇庆市封开县,粤东北梅州地区。广东省豚草的天敌昆虫主要有豚草卷蛾Epiblema strenuana W.和广聚萤叶甲Ophraella communa L.,其中豚草卷蛾的分布范围较广聚萤叶甲广泛,但其控害作用有限,显著低于广聚萤叶甲。最后讨论了豚草扩散与公路交通的关系,并比较了豚草两种天敌的防控潜力。     

东北温带次生林和落叶松人工林土壤CH4吸收和N2O排放通量

2007年6月-2008年6月,在帽儿山用静态箱/气相色谱法测定了相邻次生林和落叶松人工林土壤CH4和N2O通量,结果表明:次生林转变为落叶松人工林后土壤年CH4吸收和年N2O排放通量均显著增加,分别为次生林的1.2倍和3.6倍.两林分CH4和N2O通量表现相似的季节动态,生长季土壤CH4吸收通量和N2O排放通量均高于非生长季.次生林和落叶松人工林土壤CH4吸收通量与土壤温度均呈正相关关系,而与土壤含水量呈负相关关系.土壤N2O排放通量与土壤温度和土壤铵态氮含量均呈正相关关系,而与土壤含水量没有明显相关性.次生林转变为落叶松人工林后,落叶松林地较厚的凋落物层改变了林地土壤水分的格局,影响了土壤的CH4和N2O通量.     

豚草卷蛾和苍耳螟对豚草的联合控制作用

豚草卷蛾Epiblema strenuana是我国引进用于控制豚草Ambrosia artemisiifolia的重要天敌昆虫,苍耳螟Ostrinia orientalis是取食苍耳和豚草的本地种。为了全面评价释放的豚草卷蛾与苍耳螟共存系统中的竞争与控制作用, 作者采用三因子二次正交旋转组合设计的方法,选用豚草的生育期（以主茎近基部直径表示）、豚草卷蛾和苍耳螟虫量为参试因子,分别以豚草的地上部生物量（鲜重）、种子量和株高作为观测目标,分析了豚草卷蛾和苍耳螟对豚草的综合控制效应。结果表明,两种天敌对寄主的生物量、种子量和株高均有明显的抑制作用。各处理组合中,具有最大控制效果的处理组合及其防效分别为：当主茎直径为1.0 cm,单株分别接入豚草卷蛾和苍耳螟63头和8头时,对生物量的控制效果达到94.3%;当主茎直径为1.0 cm,分别接入豚草卷蛾和苍耳螟17头和8头时,对株高的防效为31.7%;当接虫主茎直径为0.7 cm时,单株分别接入豚草卷蛾和苍耳螟40头和5头时,对种子量的防效达到99.3%。而当主茎直径达到2.1cm时,分别接入豚草卷蛾和苍耳螟40头和5头,两种天敌对寄主生物量、种子量和株高的防效仅分别为2.0%、6.1%和-2.4%,抑制效果最低。两种天敌的控制效果随寄主生长和补偿能力的增强而减弱。当寄主处于生长前期（主茎直径小于0.7 cm）时,两种虫量的作用效应大于植株的补偿作用;而长成的寄主植物其补偿效应则大于两种天敌的虫量作用。3种因子间的作用方式相互独立,两种天敌之间不存在明显的竞争干扰现象,属于可利用的有效天敌。综合平均效应表明,寄主的生育期（补偿能力）要大于两种虫量的影响,豚草卷蛾对寄主种子量的影响大于苍耳螟,而苍耳螟对寄主的生物量和植株高度的影响要大于豚草卷蛾。在两种天敌的应用中,为了提高防治效果建议及早在豚草的生长前期释放或扩增天敌种群数量。     

永州广聚萤叶甲和豚草卷蛾的种群动态及对豚草的控制效果

【目的】豚草是一种重要的入侵杂草,严重危害农业生产和人类健康。广聚萤叶甲和豚草卷蛾是豚草的专一性天敌。研究这2种天敌在永州的种群动态及其对豚草的控制效果,可以为永州豚草的防控及这2种天敌的有效利用提供依据。【方法】在湖南省永州市江永县豚草大面积发生区域,人工释放广聚萤叶甲和豚草卷蛾,调查这2种天敌在释放区和扩散区的种群动态和对豚草的防治效果,以及这2种天敌在扩散区的越冬情况。【结果】广聚萤叶甲和豚草卷蛾的扩散能力强。释放1个月后,在释放区,广聚萤叶甲各虫态及豚草卷蛾虫瘿均被发现。整体上,随时间延长,广聚萤叶甲各虫态虫口密度先增后减,而豚草卷蛾虫瘿密度呈逐渐降低趋势。释放2个月后,在距释放区边缘10 km的豚草发生区,发现了广聚萤叶甲和豚草卷蛾,且成功建立了种群并顺利越冬。释放区豚草株高几乎没有增加,且叶片最终被取食精光,几乎全部死亡;扩散区豚草株高略有增加,最终近75%叶片被取食。【结论】广聚萤叶甲和豚草卷蛾可在永州成功建立种群并安全越冬,还能自行扩散,可持续控制野外豚草的发生。     

豚草生物防治技术在湖南汨罗的应用及其控制效果

【背景】为评价广聚萤叶甲和豚草卷蛾在豚草发生区大面积释放后对豚草的控制潜力,于2007年和2008年5月底分别在湖南省汨罗大荆和智峰进行了野外释放试验。【方法】释放天敌后,调查豚草的株高、存活率,最后测量其生物量和种子量。【结果】在大荆释放区释放86和120d后,释放区植株高度（61．4和99．0cm）均显著矮于对照区（121．8和129．5em）,释放区植株地上茎干重显著小于对照区,但根系干重与对照区无显著差异;释放区植株存活率分别仅为7．3％和0。在智峰释放区,释放12d后,释放区豚草株高和存活率与对照区均无显著差异;但在释放28、44、57d后,释放区株高均显著小于对照区,植株根系和地上茎干重亦显著小于对照区;释放区豚草存活率分别为76．5％、16．5％和0。上述两地,对照区豚草在调查期内的存活率均为100％,释放区的豚草则完全丧失繁殖能力,种子量为0。【结论与意义】在湖南,5月底或6月初,广聚萤叶甲和豚草卷蛾以约每10株6头的密度联合释放,可有效控制豚草。本结果为豚草生物防治技术推广与应用提供了依据。     

东北地区落叶松人工林的根系呼吸

落叶松根系呼吸速率在6～9月期间逐渐升高,8月达到高峰,之后明显下降.幼林根系呼吸速率和根系呼吸占土壤总呼吸的比例均高于成熟林.根系呼吸速率与根生物量呈线性相关,与土温呈指数相关,与土壤含水量无明显相关关系,但温度较高时,土壤湿度的增加能促进根系呼吸.成熟林和幼林根系呼吸的Q10值分别为5.56和4.17.     

中亚热带杉木人工林和米槠次生林凋落物添加与去除对土壤呼吸的影响

在未来大气CO₂浓度升高的背景下, 植被净初级生产力的增加将促使森林土壤碳输入增多。凋落物是土壤碳库的重要来源, 对土壤呼吸会产生重要影响。为了模拟植物净初级生产力提高、凋落物产量增加情景下凋落物对土壤呼吸和土壤碳库的影响, 2013年1月到2014年12月, 在福建省三明市陈大镇国有林场, 在杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林和米槠(Castanopsis carlesii)次生林, 通过设置去除凋落物、添加凋落物和对照(保留凋落物, 不做任何处理)处理, 研究了土壤呼吸和土壤碳库的动态变化。研究发现: 土壤含水量在10%-25%范围内, 土壤呼吸温度敏感性指数(Q₁₀)随着土壤含水量的增加呈递增趋势, 当含水量<10%时, 由于干旱胁迫打破了土壤呼吸与温度之间的耦合, 改变了Q₁₀值, 使得Q₁₀值小于1。土壤呼吸与凋落物输入量呈显著的线性正相关关系, 杉木人工林对照和添加凋落物处理及米槠次生林对照处理, 土壤呼吸与2个月前的凋落物输入量相关性最好。而米槠次生林添加凋落物处理, 土壤呼吸与当月的凋落物输入量相关性最好, 不同林分凋落物呼吸对土壤呼吸的贡献率不同, 米槠次生林凋落物层呼吸年通量明显大于杉木人工林, 分别占各林分土壤总呼吸的34.4%和15.1%, 添加凋落物后, 杉木人工林和米槠次生林的土壤呼吸速率增加, 但添加凋落物处理的土壤呼吸年通量与对照的差值小于年凋落物输入量。因此, 在未来全球CO₂升高背景下, 植被碳储量的增加、凋落物增加并没有引起土壤呼吸成倍增加, 更有利于中亚热带地区土壤碳吸存。     

中国东北地区兴安落叶松林树干呼吸的研究

树干呼吸是森林碳平衡估计中的一个重要项目同时还能够显示树木的活力.对于如何准确估计森林树干呼吸释放CO2总量还存在争论.在本项研究中,2001～2002连续两年在一个33年生的兴安落叶松(Larix gmelini Rupr.)人工林内对树干呼吸进行了测定,同时测定了不同高度树干呼吸、呼吸的日变化、同龄落叶松林内不同个体的树干呼吸以及相关生长状态因子、水分因子和温度因子.结果显示:1)树干上部的呼吸速率在不同季节都高于下部呼吸速率,树干温度的差异能够一定程度上解释这种差异;2)树干呼吸有午间降低的现象,上午的测定结果树干温度与树干呼吸速率紧密相关,而下午则温度依赖性很小,土壤、空气、小枝木质部水势、叶片蒸腾速率和气孔导度都显示下午植物水分亏缺下午较上午严重,呼吸的这种上下午温度相关性的差异可能受这种水分亏缺的影响;3)在同龄林内,树木个体生长状态包括平均生长速率和树冠投影面积与树干呼吸速率有显著相关关系,而树干温度与之相关性很小.幂指数模型和S曲线模型能够产生较好的拟合效果;4)树干呼吸季节变化明显,7月份出现最大值,但同一月份的年间差异较大.自然指数模型能够较好地拟合温度与树干呼吸的季节变化规律.Q10值在2.22(2001年)和3.53(2002年)之间,与以往研究的结果相当.从以上结果可以看出,通过单一的Q10值估计森林树干呼吸总量会产生偏差,要想得到准确的估计,至少应该考虑生长状态的差异和水分状态的差异.     

上海典型城市草坪土壤呼吸特征

采用CFX-2开放式呼吸测定系统测定了上海城区百慕大、黑麦草-百慕大混播、结缕草和狗牙根4种典型草坪的土壤呼吸速率。结果表明：4种草坪的土壤呼吸速率均呈明显季节变化,最大值出现在7—8月,最小值出现在12月—翌年1月;4种草坪土壤呼吸平均速率依次为百慕大草坪<黑麦草-百慕大混播草坪<结缕草草坪<狗牙根草坪,其中百慕大草坪的土壤呼吸速率变化范围为0.13～2.25 μmol·m^-2·s^-1,黑麦草-百慕大混播草坪为1.16～5.95 μmol·m^-2·s^-1,结缕草草坪为0.93～8.27 μmol·m^-2·s^-1,狗牙根草坪为1.21～9.27 μmol·m^-2·s^-1;4种草坪的土壤呼吸速率与气温、5 cm地温和10 cm地温均呈极显著指数相关;百慕大草坪和黑麦草-百慕大混播草坪的日变化均呈单峰曲线,与气温、5 cm地温和10 cm地温的日变化趋势一致;4种草坪土壤呼吸对温度的敏感性指数即Q₁₀值为1.60～2.66;除结缕草外,其他草坪的土壤呼吸速率与土壤含水率相关性不显著;草坪的呼吸特征与其生长习性直接相关,而冷暖季混播草坪Q₁₀值小,对提高城市生态景观和环境质量有积极作用。     

落叶松人工林生长季节土壤呼吸通量各组分的变化

2010年采用挖壕法,利用Li-8150土壤碳通量全自动观测仪对东北林业大学哈尔滨实验林场落叶松人工林土壤各组分呼吸通量进行昼夜观测,研究土壤呼吸通量的昼夜和月变化特征,以及对土壤温度的敏感性.结果表明:各月份落叶松的枯枝落叶、根和矿质土壤呼吸通量昼夜变化均呈现单峰形态.5-10月各组分土壤呼吸通量昼夜变化幅度分别在3.1％～12.4％、1.9％～8.7％和10.9％ ～67.2％;枯枝落叶和根呼吸的平均值分别占土壤呼吸总量的21.2％、11.1％、13.4％、12.0％、14.2％和10.3％、8.8％、11.6％、10.0％、12.5％,昼夜波动幅度较小,月平均值分别为14.3％和10.6％.矿质土壤呼吸平均值分别占土壤呼吸总量的68.5％、80.2％、75.1％、78.1％和73.3％,昼夜波动幅度较小,月平均值为71.5％.枯枝落叶和矿质土壤呼吸通量对地表下10 cm的温度敏感性(Q10)显著高于地表,且矿质土壤呼吸通量Q10值高于枯枝落叶呼吸通量.根呼吸通量对地表下10 cm处和地表Q10值无显著差异.枯枝落叶和根呼吸Q10值的月变化为低温时较高、高温时较低,而矿质土壤呼吸Q10值则夏季较低、春秋季较高.     

长期氮添加对东北地区兴安落叶松人工林土壤酶的影响

全球氮沉降持续增加导致的氮沉降量上升,已成为森林中物质循环的重要生态因子。为探讨氮沉降增加对东北地区兴安落叶松人工林土壤酶的影响,对长期人工添加无机氮(NH4NO3)和未添加无机氮的兴安落叶松人工林土壤酶活性进行了比较分析。实验分为2个处理,分别为对照处理(CK:0kg·N·hm^-2·a^-1)和无机氮处理(IN:10kg·N·hm^-2·a^-1),每个处理含3个重复。结果表明,在连续8年添加无机氮的情况下,β-1,4-糖苷酶(BG)、酸性磷酸酶(AP)和过氧化物酶(PER)活性上升(5.56%、8.66%和0.61%);纤维素二糖水解酶(CBH)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和多酚氧化酶(POX)活性下降(10.71%、3.85%和12.30%)。与之相对应的土壤碳、氮和磷元素含量也有变化(0.80%、12.66%和-2.25%)。因此,在氮沉降量逐年增加的情况下,研究土壤酶活性变化,能更好的解释森林生态系统物质循环特性,理解生物地球物质循环机理并预测未来土壤碳库变化。     

东北东部5种温带森林的春季土壤呼吸

春季土壤解冻过程是中高纬度地区森林生态系统土壤呼吸(即土壤表面CO2通量,RS)年内变化的一个关键时期,但此期间RS的时间动态规律及其控制机理尚不清楚。以我国东北东部5种温带森林为研究对象,采用静态箱-气相色谱法测定春季土壤解冻时期RS动态及其相关的环境因子。结果表明:在土壤解冻过程中,RS受林型、解冻时期及其交互作用的显著影响。红松(Pinus koraiensis)林、落叶松(Larix gmelinii)林、硬阔叶林、杨桦(Populus davidiana-Betulaplaty phylla)林和蒙古栎(Quercus mongolica)林的RS变化范围依次为:10.0196.0mg·m-·2h-1,5.8217.1mg·m-·2h-1,9.7382.1mg·m-·2h-1,15.8-269.0mg·m-·2h-1和35.9262.5mg·m-·2h-1。RS的平均值随着解冻的进程而增大,其变化趋势大致与土壤温度的变化相吻合。土壤温度极显著地影响RS(R2=0.46-0.77),而土壤含水量对RS的影响则因林型和土壤深度而异。5种林型的土壤呼吸温度系数(Q10)依次为:落叶松林10.9,硬阔叶林7.1,红松林6.5,杨桦林4.3和蒙古栎林2.3。进一步的研究应该集中研究春季自然解冻过程中土壤呼吸的控制机制,尤其是土壤呼吸与土壤微生物种群动态及其活性之间的关系。     

Soil respiration and the 20-year change in three temperate forests in Mt. Dongling,Beijing

Our objective was to explore changes in soil respiration of three temperate forests in Mt. Dongling, Beijing over the last 20 years from the year of 1994-1995 to 2012-2015.     

Soil microbial biomass carbon and nitrogen in forest ecosystems of Northeast China: a comparison between natural secondary forest and larch plantation

Aims Natural secondary forest (NSF) and larch plantation are two of the predominant forest types in Northeast China. However, how the two types of forests compare in sustaining soil quality is not well understood. This study was conducted to determine how natural secondary forest and larch plantation would differ in soil microbial biomass and soil organic matter quality.Methods Microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass nitrogen (MBN), soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN) in the 0- to 15-cm and 15- to 30-cm soil layers were investigated by making chemical and biological measurements in the montane region of eastern Liaoning Province, Northeast China, during the growing season of 2008 in stands of NSF and Larix olgensis plantation (LOP).Important findings We found that soil MBC and MBN were significantly lower in the LOP than in the NSF. Both MBC and MBN declined significantly with increasing soil depth in the two types of stands. The ratios of MBC to SOC (MBC/SOC) and MBN to TN (MBN/TN) were also significantly lower in the LOP than in the NSF. Moreover, the values of MBC, MBC/SOC, and MBN/TN significantly varied with time and followed a similar pattern during the growing season, all with an apparent peak in summer. Our results indicate that NSF is better in sustaining soil microbial biomass and nutrients than larch plantation in the temperate Northeast China. This calls for cautions in large-scale conversions of the native forests to coniferous plantations as a forest management practice on concerns of sustaining soil productivity.