区域农田景观格局对麦蚜种群数量的影响

明确农田景观格局对麦田蚜虫种群的影响,是开展区域性害虫生态调控的重要理论依据之一。以区域性小麦种植区为研究对象,基于遥感影像与土地覆盖分类数据以及田间调查的蚜虫种群数据,计算景观格局指数,使用负二项分布的广义线性模型从农田景观、非作物生境景观和区域景观3个方面分析了区域农田景观格局对麦田蚜虫种群的影响。结果表明,蚜虫种群的数量与草地的平均斑块面积和最大斑块指数显著正相关,与县域的平均几何最邻近距离和面积加权平均斑块面积显著负相关,与耕地的面积加权平均斑块面积显著负相关,与耕地的斑块密度显著正相关。草地斑块面积的增大、区域景观与耕地的破碎化、区域景观的聚集会促进蚜虫种群数量的增加。使用草地的斑块面积和最大斑块指数、区域景观的平均几何最邻近距离可以预测蚜虫种群的发生量。非作物生境草地的斑块面积、耕地的破碎化、区域景观的空间分布及破碎化是影响麦田蚜虫种群发生的重要景观因素。     

华北平原地区景观格局对麦田害螨种群数量的影响

农业生产的集约化经营导致农田景观格局日趋单一,而农田景观格局的变化势必对害虫种群产生深刻的影响,阐明景观因子对害虫种群的作用是通过生境管理进行害虫控制的基础。以华北平原地区的山东省为研究区域,24个县级单元为样点,通过对卫星遥感影像和土地覆盖分类数据的分析,获取了样点单元的景观格局指数,同时定点调查了样点单元的麦田害螨种群数量。利用相关性分析明确了影响麦田中两种害螨—麦岩螨(Petrobia latens(Müller))和麦圆叶爪螨(Penthaleus major(Duges))种群发生的主要景观因子。研究结果表明景观因子对麦田中两种害螨种群均有显著影响,而两种害螨对景观因子的响应并不一致。麦岩螨的发生量与森林的最大斑块面积指数和平均斑块面积均呈显著正相关,而与森林类的形状和水体的景观形状指数均存在显著负相关;麦圆叶爪螨的发生量同水体的总面积、斑块面积比例、最大斑块面积指数以及县域范围的平均斑块面积均呈显著负相关,而与水体类的形状呈显著正相关。因此在麦田害螨发生较重的地区,在区域性景观规划时,可以通过优化农田周围的森林和水体管理,不利于其种群发生,从而达到对麦田害螨种群生态调控的目的。     

农田景观格局变化对昆虫的生态学效应

景观格局变化是全球变化的一个重要内容。农田是由人类赖以生存所种植的人工栽培作物组成的生态系统。在该景观系统中,多种植物-害虫-天敌相互作用、相互制约,形成有机整体。研究农田景观格局对害虫和天敌种群动态影响,不仅在害虫生物防治的实践中有重要意义,而且对于揭示人类活动对生物多样性结构与功能的影响,阐明农田景观中生物多样性整合、维持机理有重大的理论意义。本文从农田景观格局的"质、量、形、度"4个方面,系统地论述了农田景观格局变化对害虫和天敌的作用,分析了农田景观的生物控制服务功能,指出了未来研究发展的方向。     

瓢虫种群对棉花-玉米农田景观格局的响应

本文研究了华北棉花-玉米农田景观格局中龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)和异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)种群动态,发现农田景观格局中作物类型(棉花与玉米)对两种瓢虫种群密度动态有显著的影响,两种天敌瓢虫都趋向在玉米斑块上栖息。两种瓢虫在棉花斑块上呈现出时间分化,其中龟纹瓢虫在棉花种植的前中期种群密度较大,后期较少;而异色瓢虫在棉花前中期种群密度较少,后期较多,表明农田景观中种植玉米有利于增强瓢虫对棉花害虫的控制作用。进一步的研究表明,农田景观系统中玉米斑块所占的面积比对龟纹瓢虫和异色瓢虫种群密度均产生显著影响。这说明在农田景观系统中开展区域性生态调控的时候,需要考虑到各类斑块组合的面积比例,从而有利于增强多种天敌昆虫的协调控害作用。     

华北农田生态系统景观格局的演变特征

基于华北6 省(市)2000、2005、2010 年三期土地覆盖遥感数据, 通过计算农田景观格局指数和农田景观转移矩阵, 在省域范围的大空间尺度上分析了2000-2010 年农田生态系统景观格局的变化特征。结果表明, 2000 年至2010年华北6 省(市)的农田景观格局变化主要表现为: 耕地景观的面积在减少, 破碎化程度在加大, 斑块形状趋于简单化;园地景观的面积在增加, 破碎化程度在降低, 斑块形状趋于复杂化。耕地减少的面积主要转变为城镇, 增加的面积主要来自水体; 园地减少的面积主要转变为耕地, 增加的面积主要来自耕地, 园地景观主要与耕地景观相互转化。城镇化等人类活动加剧了耕地的减少和破碎化, 应加强耕地保护, 特别是耕地的集约化布局, 降低农田破碎化程度, 促进农田的可持续发展。     

区域性景观组成对玉米苗期捕食性天敌的生态学效应

【目的】明确区域性景观组成对玉米苗期捕食性天敌的生态学效应,可为开展玉米田有害生物生态调控提供理论基础。【方法】以山东省92块玉米田为研究区域,基于玉米苗期捕食性天敌种群数量、试验点的遥感影像和土地覆盖类型分类数据,运用混合效应模型分析了耕地、居住工业交通、草地、林地、水体5种土地覆盖类型的面积比例对玉米苗期捕食性天敌种群数量的影响。【结果】共调查到3 744头捕食性天敌,其中草间小黑蛛Erigonidium graminicolum(55.29%),龟纹瓢虫Propylaea japonica(25.32%),小花蝽Orius similis(6.73%),八斑球腹蛛Theridion octomaculatum(4.01%),异色瓢虫Harmonia axyridis(3.58%)和三突花蛛Misumenops tricuspidatus(3.47%)为主要捕食性天敌。发现林地和水体生境对龟纹瓢虫的种群数量有显著的正效应,草地和水体生境对三突花蛛的种群数量有显著的正效应,水体和林地生境对捕食性天敌的总数量有显著正效应。【结论】华北农田景观中非作物生境作为捕食性天敌的资源库,在玉米苗期捕食性天敌维持中起重要作用。     

区域性农田景观格局对麦蚜及其天敌种群的生态学效应

明确农田景观格局对害虫及其天敌种群的生态学效应,是开展区域性害虫生态调控的基础.以前的研究大多集中于小空间尺度下、单个景观因子对昆虫种群的作用,而从省级范围的大空间尺度、多个景观因子的分析很少.本文以山东省区域性小麦种植区为研究对象,基于遥感影像和土地覆盖分类数据以及田间调查的昆虫种群数据,分析了景观组成类型(component type)、构成比例(component proportions)和形状结构(shape structure)多因子对麦蚜及其天敌寄生蜂和瓢虫种群的综合作用.结果发现,农田景观组成类型中斑块类型(patch type)越多,越利于麦蚜和天敌瓢虫种群数量的增长;且斑块密度(patch density)越大,越利于麦蚜寄生蜂和天敌瓢虫数量的增加;景观形状结构中边界密度(edge density)越高,也越利于麦蚜寄生蜂和天敌瓢虫种群数量的增加.进一步定量评估了农田景观组成类型、构成比例和形状结构对麦蚜及其天敌种群影响的作用大小.结果表明,三类景观格局因子对麦蚜影响较小,权重为9.81%;而对麦蚜寄生蜂的影响权重为25.87%;对天敌瓢虫种群高达47.86%.本研究清楚地表明,通过优化农田景观中作物与非作物生境布局,可直接调节和增加天敌昆虫种类与数量,有效控制和减少小麦蚜虫的种群数量,从而提高区域性农田景观中天敌昆虫的生物控害服务功能.     

农田景观格局对华北地区麦田早期瓢虫种群发生的影响

【目的】评价在华北地区农田景观格局对早期麦田瓢虫种群数量的影响。【方法】本文通过黄板诱集法调查4月中下旬麦田瓢虫成虫数量,对不同空间尺度下的景观格局进行调查与主成分分析,并结合"校正后赤池信息准则(AICc)"对构建的线性模型进行筛选,评估了景观因子对瓢虫种群数量的影响。【结果】在半径0.5、1.0、1.5、2.0 km 4个景观尺度下以林地为主的非作物生境均有利于麦田瓢虫成虫种群数量的增加,在较大的尺度范围内村落和休耕地与麦田瓢虫的发生数量正相关。其中,0.5 km尺度下的景观因子最能预测麦田瓢虫种群数量,其中林地面积和瓢虫种群数量呈正相关,而麦田瓢虫却随着景观多样性指数的增加而降低。此外,龟纹瓢虫作为麦田早期瓢虫的优势种类对景观多样性的响应与瓢虫复合种群一致。【结论】在华北地区,农田景观系统中非作物生境有利于麦田早期瓢虫种群的发生。     

景观生态学中的格局分析：现状、困境与未来

作为景观格局分析的重要手段,景观格局指数的提出与发展极大地推动了景观生态学的发展,但是由于众多景观格局指数在指示生态学过程方面的不足,近年来景观格局分析已经走入困境。在总结近年来国内外相关研究的基础上,对景观格局分析的现状、困境及未来发展方向进行了综述。景观格局分析仍然是景观生态学的重要方面,景观格局指数仍然是景观格局分析的主要手段。但是如何建立具有生态学意义的景观格局指数和分析方法,如何将景观格局与生态过程联系起来,以及如何将＂基质—斑块—廊道＂的景观生态学理论应用到实际中是目前景观格局分析面临的主要困境。基于对景观格局分析现状及困境的认识,提出了景观格局分析未来的5个发展方向：（1）景观格局分析应该从目前的静态格局描述发展到对动态格局的刻画,只有找到刻画动态格局的方法,才能将格局和过程有机地联系在一起;（2）通过对多种景观格局指数的联合应用,发掘景观格局指数集合体对生态过程的解释能力;（3）发展基于生态过程的景观格局指数和分析方法;（4）通过多维景观格局分析,定量研究景观格局演变与生态过程之间的关系;（5）多尺度景观格局分析,将为解决格局与过程的关系提出有效手段。     

景观格局指数相关性的幅度效应

以TM遥感图像为数据源,选择江苏盐城大丰地区一块1764km2的研究区,运用地理信息系统技术处理得到该研究区的景观类型图,选取景观水平上4种类型的32个景观指数进行计算,分析了不同幅度对景观指数间相关关系的影响。结果表明:随着研究幅度由0.5km到14km的逐渐增加,同类型景观指数间相关性幅度效应最为显著的为面积、周长、密度指数,其次是蔓延度、指数和形状指数,最后是多样性指数;不同类型景观指数间相关关系的幅度效应中,面积、周长、密度指数与其他类型指数间的相关关系较好,形状指数与多样性指数间的相关性则较差;且大部分景观指数间相关关系发生质变的空间幅度为3km×3km后,且随着研究幅度的增加,大部分发生质变的指数逐渐表现出不相关。该研究为不同幅度下景观指数的选取提供了参考。     

转RRM2基因棉和其亲本苗蚜种群数量及其优势天敌的动态规律

【目的】转基因作物的大规模种植,可能会对人类健康和生态环境造成影响。因此,商业化种植之前,评价环境安全性十分必要。【方法】以转基因(RRM2)高产棉为实验品种,受体材料中棉所12为对照品种,分别于2013年和2014年连续2年对2种棉田的苗期蚜虫及其几种主要捕食性天敌的田间种群数量进行系统的田间调查,并比较它们在这2种不同棉田间的差异。【结果】与中12相比,转RRM2基因棉苗期无翅蚜的发生数量显著增加,有翅蚜迁入棉田的数量也有所增加,但二者差异不显著;2个棉花品系间棉蚜的几种主要捕食性天敌发生数量也无明显差异。【结论】与亲本材料相比,转高产棉花苗蚜数量显著增加,但其捕食性天敌数量增加不明显。本研究为转RRM2高产基因棉花环境安全评价技术的完善提供了理论依据。     

酶标板法监测棉蚜乙酰胆碱酯酶对杀虫剂的不敏感性

用酶标板法测定了不同浓度有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂在反应不同时间内对棉蚜Aphis gossypii乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制作用。结果表明有机磷杀虫剂甲基1605,辛硫磷,久效磷,氧乐果和乙酰甲胺磷对棉蚜AChE均无明显的抑制作用。当用0.01 mol/L灭多威与酶及底物反应1 h对北京棉蚜(敏感)种群AChE的抑制率可达82.4%,与反应2 h 89.4%仅差7%。因此以0.01 mol/L灭多威反应1 h测定棉蚜AChE对它的敏感性是合理的。通过测定北京地区寄主为鼠李和棉花以及山东高密寄主为棉花的棉蚜种群中个体AChE活性的分布和灭多威对其抑制的分布,表明3个棉蚜种群中AChE个体频率的分布差异不大,而灭多威对三个种群个体AChE的抑制率小于30%的个体分别为2.4%、16%和29%。抑制率大于70%的个体分别为72%、33%和1%,与生物测定结果一致。因此,用酶标板法测定棉蚜个体AChE对氨基甲酸酯的不敏感性频率可作为棉蚜对氨基甲酸酯抗性的监测技术,为棉蚜化学防治提供依据。     

瓜套棉田烟粉虱与棉蚜种群动态及竞争干扰行为研究

【目的】甜瓜和棉花均是棉蚜及烟粉虱的适宜寄主,瓜套棉种植模式为2种害虫混合危害提供了条件,该模式下哪种害虫具有竞争优势值得探讨。【方法】通过田间定点调查和室内行为学观察,研究了吐鲁番地区瓜套棉种植模式下棉蚜和烟粉虱的发生动态及竞争干扰。【结果】田间观察分别于2011和2012年进行,在瓜套棉种植模式棉花、甜瓜上,棉蚜的发生期较烟粉虱早,但随着烟粉虱田间种群数量增加,对棉蚜产生明显的干扰和竞争作用,8月下旬至9月上旬烟粉虱成为田间优势种群。室内行为观察表明,2种害虫共存状态下均表现出以烟粉虱为优势的竞争作用,主要行为表现为通过触角、足的驱赶行为和进入棉蚜活动区域干扰等。当虫量低于4头·皿~(-1)时,无论棉蚜和烟粉虱哪种昆虫先接入,相互间的影响和干扰都很少。当2种昆虫数量均增加到8头·皿~(-1)时,烟粉虱成虫以触角、足等干扰棉蚜的行为频次显著增多。不同的定殖时间下,无论棉蚜和烟粉虱哪种昆虫先接入,随着定殖时间的延长,烟粉虱通过触角、足以及进入棉蚜活动区域驱逐和干扰棉蚜的行为都呈递减的趋势。【结论】在瓜套棉种植模式下,烟粉虱较棉蚜具有显著的竞争优势。     

华北盐渍化改造区农田步甲群落及其动态研究:以河北省曲周县为例

1996与1997年在河北省曲周县盐渍化改造区,采用陷阱法调查了农田中步甲的物种组成与数量分布。共记录到步甲19个种,分隶于8个属。其中婪步甲属(Harpalus)在数量上占绝对优势。总体来说,本地步甲区系组成相对简单,属与物种数较少。单齿婪步甲(Harpalus simplicidens)、毛婪步甲(H.griseus)和三齿婪步甲(H.tridens)为优势物种。从时间动态上看,步甲数量呈总体上升趋势,9月份最多,10月份下降到最低。步甲数量的季节变动在不同种植模式间不同,并在一定程度上受农田景观及农事活动的影响。农田边界是生物的避难所和聚集地,对步甲有重要的保护作用,农田边界上的步甲密度普遍比相邻农田中高,月份间步甲数量的波动幅度也较小。     

武汉市绿色廊道景观格局

绿色廊道作为城市关键的景观结构要素,在维持城市生物多样性,改善城市生态环境,调节小气候等方面发挥着重要的作用.以武汉市建成区为例,探讨城市绿色廊道景观格局定量研究的方法,使其充分发挥生态功能,从而指导城市绿色廊道的规划与建设.利用GIS处理基础资料,对城市廊道系统进行提取与分类,生成拓扑关系图,并计算景观格局指标参数.从廊道景观的构成和绿色廊道的网络结构两方面详细分析了武汉市建成区各行政区内各类型绿色廊道的景观格局.结果表明：在武汉市建成区内,灰色廊道最长,占廊道总长的63.53﹪;绿色廊道极其缺乏,总密度仅为2.63 km/km^2;在绿色廊道中,绿色道路廊道最长,占绿色廊道总长的60.29﹪.绿色廊道普遍较窄,绿带的长度不到其它类型绿色廊道总长的1/3;绿色道路廊道最窄,少数达20 m.绿色铁路廊道面积较小,为1.68 km^2,其它类型的绿色廊道面积相当,各占总面积的30﹪左右;3个行政区中,武昌的绿色廊道长度最长,面积最大.绿色廊道网络线点率、环通度及连通度均不高,网络结构简单,不利于城市生物多样性的维持.绿色道路廊道网络结构相对最复杂;绿带的网络连通性最差,没有回路存在;武昌的绿色河流廊道、绿带以及绿色铁路廊道网络结构最复杂,绿色道路廊道网络最复杂的是汉口.武汉市绿色廊道的建设,应注重长度和宽度的增加,提高绿带的比例;重视各类型绿色廊道及其在各行政区间的均匀分布;减少绿色廊道的断开区,增加网络连通性;使其走向与城市主导风向一致,兼顾通风走廊的功能.     

Evaluation of Lecanicillium longisporum, Vertalec for simultaneous suppression of cotton aphid, Aphis gossypii, and cucumber powdery mildew, Sphaerotheca fuliginea, on potted cucumbers

The commercial preparation of Lecanicillium longisporum, Vertalec^® was evaluated for simultaneous suppression of cotton aphid and cucumber powdery mildew on potted cucumber plants. Vertalec was applied onto cucumber plants that had been infested with either cotton aphid, spores of Sphaerotheca fuliginea or both. Irradiation-inactivated Vertalec (II Vertalec) was also applied to an identical series of cucumber plants as a control. The Vertalec was highly pathogenic against adult aphids with an LT₅₀ of 6.9 days. II Vertalec did not affect aphid survival. Application of either active or II Vertalec significantly suppressed spore production of S. fuliginea compared to the water control. For dual control assays, Vertalec applications were made one day after infestation of both aphid and S. fuliginea onto potted cucumbers. Fifteen days after the Vertalec treatments, the numbers of surviving aphids and the production of powdery mildew spores were significantly reduced compared with the water control. The presence of aphids also suppressed S. fuliginea spore production. Our results suggest the potential of a dual role for Vertalec as a microbial control agent of aphids and powdery mildew in cucumber.     

京沪穗三地近十年夜间热力景观格局演变对比研究

城市热环境是城市生态环境的重要方面,它与城市气候、城市生态、城市灾害有着重要的联系.以北京、上海、广州三地为研究区,选取近10年MODIS的夜晚地表温度(LST)产品MOD11A2,分别采用质心迁移、景观格局指数、空间自相关方法研究京沪穗三地近10年的不同等级热力景观质心迁移演变、格局变迁和空间集聚特征.主要结论为:三地热力景观随郊区向市中心趋近,体现了由低温区、次中温区向中温区、次高温区、高温区过渡的趋势;三地的中温区所占比例最大,城市热力景观破碎度三地中上海市最高,5种热力景观比较,次中温区和高温区的破碎度最高;城市热力景观离散度三地中北京市最高,低温区和高温区的离散度较高.热环境空间自相关分析表明三地均以高温-高温区,低温-低温区集聚为主,北京、广州高温-高温区分布于南部,且集中成片分布,而上海市高温-高温区分布比较离散,相对较为复杂.从分布面积来说,10a中北京、上海表现为先减少后增加,而广州则持续减少.总体而言北京热环境恶化,而广州、上海热环境有所好转.