温室内大花植物对天敌丰度及其控害功能的影响

【目的】大花植物(花粉和花蜜)能否为特殊的寒地温室内各种昆虫的成虫期补充营养,提供食物来源进而影响温室内天敌的控害功能是当前保护地内防控害虫的关键的科学问题之一。【方法】本实验连续两年选择调查了哈尔滨市郊区(寒地,北纬45o)三栋大型玻璃温室的花卉作物栽培引入情况并用粘虫板连续监测了温室内各种节肢动物丰度动态,分析了温室内大花植物栽培比例对各类(种)优势害虫丰度,寄生性天敌及捕食性天敌丰度的影响,探讨了不同天敌类群丰度的关系及害虫多样性与总丰度等关系。【结果】研究表明:较高比例的大花植物栽培整体上能提高害虫的多样性指数,抑制各种害虫种群的暴发,但单一种类的大花植物也会导致较为严重的害虫发生;影响寄生性天敌类群的环境因素与影响捕食性天敌的因素相似,而捕食性天敌(体型较大)对化学农药的喷洒相对更为敏感。【结论】研究结果可为田间生物控害工程的"功能植物"筛选提供信息,为设施农业害虫生物防治提供科学依据。     

不同耕种稻田害虫及天敌的种群动态

通过田间调查,分析比较了有机耕种稻田和常规耕种稻田害虫和天敌的发生动态.结果表明,在有机稻田主要害虫的发生动态较对照缓和,次要害虫发生种类有所差异,而蜘蛛、捕食性昆虫和寄生蜂等稻田主要天敌数量上明显高于对照,表明停用化学合成物质后天敌的控害作用得到了恢复和明显的加强.     

生境异质度对稻田捕食性天敌及水稻害虫的生态调节有效性

【目的】探索生境高异质度对稻田捕食性天敌及水稻害虫的生态调节有效性,了解这种策略是否会引起其他植食性昆虫成为水稻重要害虫的风险。【方法】2017-2018年连续2年种植单季稻,在稻田边缘种植花生与大豆,构建高异质性边缘生境稻田(rice paddy with high heterogeneous marginal habitats, HHR),调查HHR稻田与简单低异质性边缘生境稻田(rice paddy with low heterogeneous marginal habitats, LHR)中捕食性天敌与水稻害虫功能团的发生规律与相关性,计算益害比。【结果】2017年在HHR稻田中采集到捕食性天敌40种,1 667头;在LHR稻田中采集到捕食性天敌30种,991头。2018年在HHR稻田中采集到捕食性天敌33种,1 384头;在LHR稻田中采集到捕食性天敌34种,1 031头。HHR与LHR两类稻田中获得的捕食性天敌群落重要值P_i≥0.01的物种相似度很高,优势种相似。2017年HHR稻田的捕食性天敌物种丰富度明显高于LHR稻田,这种差异主要由群落重要值P_i<0.01的种类引起。2018年两类稻田的捕食性天敌物种丰富度没有差异。单位样方面积内的捕食性天敌个体数量,HHR中明显高于LHR,这种差异在2017年的分蘖期与成熟期达显著水平(P<0.05),在2018年的开花期极显著(P<0.01)。2017年在HHR中采集到水稻害虫22种,637头;在LHR中采集到水稻害虫19种,743头;物种相似性系数0.88。2018年在HHR中采集到水稻害虫16种,1 011头;在LHR中采集到水稻害虫16种,2 014头;物种相似性系数0.75;主要害虫物种组成结构相同。水稻害虫数量发生的时间动态分析表明,在分蘖期,虽然HHR稻田中的水稻害虫数量明显高于LHR(P<0.05),但此期害虫的数量不多,发生较轻。在孕穗期、开花期与成熟期,HHR稻田中的水稻害虫数量明显低于LHR稻田,这种差异在2017年的成熟期与2018年的孕穗期极显著(P<0.01),在2018年的成熟期差异显著(P<0.05)。2017年HHR和LHR中个体数量益害比N_pi值分别为2.62和1.33;2018年分别为1.37和0.51。【结论】具有高异质性边缘生境的稻田,能提高系统对捕食性天敌物种的涵养潜力,显著提高稻田捕食性天敌个体数量,提高益害比,具有更好的控制害虫的物质基础,促进捕食性天敌对水稻害虫的生态控制效能,不会引起其他植食性昆虫演变为水稻重要害虫风险,可为保护稻田生态系统天敌发挥生态效能提供可借鉴的策略与方法。     

抗除草剂转基因水稻对二种刺吸性害虫和二种天敌的影响

为探明转基因抗除草剂水稻对非目标生物的影响,于2007年和2008年对转Bar基因抗除草剂籼稻Bar68-1和非转基因对照D68稻田的2种常见刺吸性害虫和2种天敌在水稻分蘖中期、分蘖末期、齐穗期和乳熟期4个时期的种群密度进行了调查和比较。结果显示,抗除草剂水稻与对照稻田的飞虱、叶蝉、盲蝽、蜘蛛的发生密度,除不喷药处理区的2007年水稻乳熟期和2008年分蘖中期的盲蝽科的发生密度差异显著外,其余均无显著差异。试验结果表明,转基因抗除草剂水稻Bar68-1对包括飞虱、叶蝉、盲蝽、蜘蛛等类群在内的稻田非目标生物的田间自然种群的影响与非转基因水稻基本相同。     

水稻覆膜处理对稻田杂草多样性的影响

地膜水稻作为一种新的水稻种植方式, 在我国丘陵和山区水稻生产中具有明显的增产效果。地膜稻田中杂草作为重要的有害生物, 有关其群落组成及多样性的报道不多。为了明确地膜稻田杂草的种类、发生密度、优势种及群落多样性, 我们设计了地膜和常规种植两类不同种植模式稻田, 在田间杂草营养生长盛期, 抽样调查了两类稻田中杂草密度、发生程度及生物多样性指数等。结果表明: 地膜稻田和常规稻田杂草种类分别有8科12属12种和10科14属14种。其中常规稻田的马齿苋(Portulaca oleracea)、鸭舌草(Monochoria vaginalis)、拟金茅(Eulaliopsis binata) 和四叶萍(Marsilea quadrifolia) 等在地膜稻田不发生或仅偶有发生, 覆膜稻田中杂草总密度显著降低。异型莎草(Cyperus difformis)和酢浆草(Oxalis corniculata)在两种种植模式田均为优势种, 其相对密度分别为10.29–49.26%和11.91–45.59%, 且地膜稻田的密度均显著低于常规稻田; 而马唐(Digitaria sanguinalis)和水莎草(Juncellus serotinus)仅为地膜稻田的优势种, 其相对密度分别为18.01–30.46%和17.22–23.97%。除个别调查时间外, 两种种植模式稻田杂草群落的Shannon多样性指数和Margalef丰富度指数无显著差异; 而在整个调查期间, 地膜稻田的Pielou均匀度指数均显著高于常规稻田。由此可见, 地膜水稻种植模式不仅对稻田常见杂草和优势种杂草有一定的控制作用, 而且也使整个杂草群落处于一个稳定水平, 避免了一些杂草的暴发, 这对水稻生产过程中的草害控制具有重要的意义。     

高产水稻品种及种植方式对稻田甲烷排放的影响

采用大田试验研究了不同水稻品种（早稻：超级稻“陆两优996”和常规稻“创丰1号”;晚稻：T优259）及不同种植方式（直播和移栽）对稻田甲烷排放通量的影响.结果表明：早稻晒田前甲烷排放量占排放总量的52%～73%,排水晒田减少了甲烷排放通量;晚稻生育前期甲烷排放量占生长期间甲烷排放总量的70%.早稻直播方式的甲烷排放通量均值低于移栽种植方式,但甲烷排放总量大于移栽种植方式;晚稻直播方式的甲烷排放通量均值与排放总量都大于移栽种植方式.早、晚稻直播方式的单位稻谷甲烷排放量与移栽种植方式间均存在显著差异,早稻中超级稻和常规稻直播方式的单位稻谷甲烷排放量分别比移栽方式高4.84和3.48 g·kg^-1稻谷,常规稻的甲烷排放量高于超级稻;晚稻直播方式的单位稻谷甲烷排放量比移栽方式高6.67 g·kg^-1稻谷.相同面积、相同时间不同种植方式的稻田甲烷排放量、单位经济产量甲烷排放量表现为：早稻：常规稻直播＞常规稻移栽＞超级稻直播＞超级稻移栽;晚稻：直播＞移栽.     

植被边界带对相邻麦田地表步甲和蜘蛛分布及蚜虫发生的影响

通过管理半自然生境提高农田中天敌多样性及农田害虫的生物控制效率是当前生态农业研究的基本问题之一。为探讨不同类型半自然植被边界带对相邻麦田地表天敌的发生以及对小麦蚜虫生物控制潜力的影响,在北京顺义区赵全营镇采用陷阱法调查了不同类型植被边界带（人工林地、人工种植草带、自然演替草带）相邻的小麦田中,距离边界0,15 m和30 m处步甲和蜘蛛两类重要地表天敌的多度分布及小麦田蚜虫发生情况,同时分析了边界带植被群落结构对步甲和蜘蛛群落分布的影响。结果表明：人工林地相邻的小麦田中维持了显著较高的步甲、蜘蛛和蚜虫发生密度;不同类型植被边界带相邻小麦田中步甲和蜘蛛群落组成显著不同,植被边界带宽度以及乔木层盖度是影响相邻麦田步甲和蜘蛛群落分布的主要因子;距离植被边界带不同取样界面处,不同迁移方向的步甲和蜘蛛的活动密度无显著性差异;与林地相邻的麦田中,蜘蛛活动密度从农田边界向农田内部处依次降低,与人工种植草带以及自然演替草带相邻的麦田中,农田边界处蜘蛛的活动密度显著高于农田内部。研究显示,半自然植被边界带与麦田交界处维持了较高的蜘蛛活动密度,并具有向农田内部扩散的趋势,然而,并非高天敌密度就意味着低害虫发生率,深入研究天敌群落与害虫发生关系及其影响因素是未来天敌保护和害虫生物防治的重要方面。同时,因为不同类型植被边界带维持的天敌群落具有高度异质性,未来的研究需要充分考虑不同类型植被边界带对天敌维持的作用,以及不同类型生境界面地表天敌的活动规律。     

转基因抗虫水稻对生物多样性的影响

水稻是我国最重要的粮食作物,然而虫害造成的产量损失每年高达一千万吨以上。研究表明,转基因抗虫水稻对二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟等水稻主要鳞翅目害虫具有高抗性,可以大幅度减少化学杀虫剂的使用。在不使用农药的情况下,在抗虫转基因水稻田中的害虫密度大幅度减少的同时,可以显著地增加中性昆虫及捕食性天敌数量和种类,显示出稻田生态系统和生物多样性的向良性发展的趋势。转基因水稻花粉向非转基因水稻品种的基因飘流实验表明,随着栽种距离的增大而显著减小,到间隔6.2 m时基因飘流频率已低于0.01%。转基因抗虫水稻的应用,对于保障我国粮食安全,保持农业可持续发展,保护生物多样性和生态环境尤其是在大幅度减少农药使用量方面具有重要意义。文章综述了转基因抗虫水稻研制进展及其对生物多样性的影响,并对农作物害虫防治的未来研究方向和发展趋势进行展望,以期为转基因抗虫水稻更好的应用提供借鉴。     

两种杀虫剂对稻田捕食性天敌集团捕食功能的影响

将稻田各类捕食性天敌作为一集团,运用功能法评价了甲胺磷和杀虫双对该集团捕食功能的影响,由于各类捕食性天敌对杀虫剂敏感性的不同,甲胺磷和杀虫双造成的各类天敌的死亡率和残存天敌个体的捕食功能减退率均不同。实验表明,隐翅虫类和狼蛛类对甲胺磷较为敏感,而对杀虫双,肖蛸类最为敏感。杀虫双对隐翅虫类的致死作用及捕食功能影响较小。就集团的捕食功能而言,甲胺磷影响明显大于杀虫双,但在总的功能减退率组分中,甲胺磷致     

Natural enemy diversity and pest control: patterns of pest emergence with agricultural intensification

Concern over declining biodiversity and the implications for continued provision of ecosystem services has led, recently, to intense research effort to describe relationships between biodiversity and ecosystem functioning. Here we extend this effort to the relationship between natural enemy species diversity and natural pest control. From simple modelled food‐webs and simulations of natural enemy species loss we derive specific predictions concerning the effect of herbivore life‐history traits, such as life‐cycle type and concealment, on the shape (reflecting diversity effects) and variance (reflecting species composition effects) of the relationship between natural enemy diversity and pest‐control. We show that these predictions are consistent with the emergence of different pest types following intensification of rice production in Asia. We suggest that basic biological insights can help define the structure of ecological processes and allow more accurate predictions of the effect of species loss on the delivery of ecosystem services.     

吡虫啉对异色瓢虫种群控害功能的影响

【目的】杀虫剂对天敌的非致死效应是杀虫剂安全性评估的重要内容。【方法】本研究以吡虫啉亚致死浓度处理的大豆蚜Aphis glycines饲喂异色瓢虫Harmonia axyridis,测定了异色瓢虫的发育历期、存活率、蛹重和捕食功能反应。【结果】异色瓢虫G0代不论从哪个龄期开始饲喂毒蚜,LC25(W)处理各龄期其发育均显著延长,且未成熟期(1龄至成虫)显著延长,蛹重和存活率显著降低;异色瓢虫G0代从1龄、3龄和4龄开始饲喂毒蚜,显著延长G1代的3龄龄期,显著缩短G1代的4龄龄期;G0代从4龄开始饲喂毒蚜,显著延长G1代1-3龄的发育历期;G0代不论从哪个龄期开始饲喂毒蚜,G1代蛹重都显著降低,G1代幼虫存活率无显著的变化;异色瓢虫对LC25处理的2龄、3龄和4龄幼虫的最大捕食量显著降低,其余组无显著变化。【结论】吡虫啉亚致死浓度对异色瓢虫G0代和G1代的生长发育均产生影响,且影响异色瓢虫的捕食能力,从而影响异色瓢虫种群的控害功能,这种杀虫剂对非靶标天敌昆虫的非致死效应需要在杀虫剂的安全性评估中予以考虑。     

播种时间对棉田害虫和天敌种群的影响

通过对3种不同时间播种的棉田内害虫、天敌系统调查,分析和比较了播种时间对棉田害虫、天敌种群和群落的影响。结果表明,播种期推后,可减轻或避免第二代棉铃虫的为害,加重第三代和第四代棉铃虫的为害;但不同播种日期对不同时期的棉蚜影响不同,苗蚜以迟播棉田内种群数量最高,伏蚜则以夏播棉田内种群数量最高。播种期的推后,不利于棉田捕食性瓢虫、蝽类、蜘蛛和寄生性天敌种群增长。棉田害虫和天敌群落多样性指数也随播种期的推后而下降．因此．应针对不同时间播种的棉田开展相应的害虫生态管理。     

植物-害虫-天敌互作机制研究前沿

植物-害虫-天敌之间的三级营养互作关系是当今进化生态学和化学生态学研究领域的前沿课题,也是寻找害虫可持续控制途径的重要基础。自2006年以来,我国昆虫学家在973项目《重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制》的支持下,围绕害虫、植物、天敌协同进化机理的关键科学问题,以棉花-害虫-天敌、水稻-害虫-天敌和蔬菜-害虫-天敌系统为研究对象开展研究,发现OsHI-LOX参与虫害诱导的水稻茉莉酸(JA)信号途径合成,并通过水稻对二化螟和褐飞虱不同抗性作用的调控;寄主植物烟草受到棉铃虫和烟青虫危害后将被诱导产生化学防御作用,但它们的作用不同;绿叶挥发物(3Z)-hexen-ol是寄生蜂天敌定位寄主的最关键化合物,植物-害虫-天敌之间的互作关系受到光周期和CO2浓度升高而改变;植物对害虫直接的防御和通过寄生蜂对害虫的间接防御存在"权衡"关系;转基因棉花种植加重了盲椿象灾变。这些研究成果在Science,New Phytology,Plant Journal,Plant,Cell and Environment等刊物上发表论文150余篇,极大地提高了我国在作物-害虫-天敌三者之间关系的研究水平。     

The parasitic nematode Metaparasitylenchus hypothenemi interferes with the endoparasitoid Phymastichus coffea,in the biological control of the coffee berry borer

We studied the interaction of Metaparasitylenchus hypothenemi with the exotic parasitoid Phymastichus coffea, when both natural enemies, co-ocurred inside the coffee berry borer adult. The nematode affects larvae and pupae of P. coffea, reducing by ten times the parasitoid’s adult progeny. We concluded that the negative effect caused by M. hypothenemi on the survival and development of juvenile stages of P. coffea could affect the action of this parasitoid as a natural enemy of this pest.     

昆虫与其肠道菌群互作机理的研究进展及其在害虫管理中的应用前景

昆虫肠道中栖息着真菌、病毒、细菌、原生动物和古菌等种类繁多、数量庞大的微生物,总称为肠道微生物群。其中,细菌是最主要的类群,统称为肠道菌群。一方面,肠道菌群广泛参与了宿主昆虫的生长发育、免疫防御与器官稳态维持、抗药性的产生、逆境抗性和社会行为等众多关键生理过程。另一方面,昆虫的肠道免疫系统中有一套精细的调控机制来维持宿主与其肠道菌群之间的共生关系。高通量测序技术与组学技术的发展和应用极大地促进了对昆虫体内微生物群的结构与功能的认识和理解,并明显提高了人类对昆虫微生物资源的利用能力。本文综合介绍了关于昆虫肠道菌群的组成、功能及其与宿主互作机理等方面的研究现状,并在此基础上对昆虫耐受与调控其肠道菌群稳态的机理研究及其相关的应用前景进行了展望。     

Diversity and impact of herbivorous insects on Brazilian peppertree in Florida prior to release of exotic biological control agents

Brazilian peppertree, Schinus terebinthifolia Raddi (Anacardiaceae), is a South American plant that is highly invasive in Florida. The impact of insect herbivores on the performance of Brazilian peppertree was evaluated at two locations in Florida using an insecticide exclusion method. Although 38 species of insect herbivores were collected on the invasive tree, there were no differences in growth or reproductive output of insecticide protected and unprotected trees, providing evidence that insect feeding had no measurable impact on tree performance. The majority of insects collected on Brazilian peppertree were generalists, and several were serious agricultural pests.     

Parasitoid diversity and impact on populations of the diamondback moth Plutella xylostella (L.) on Brassica crops in central México

Three experimental plots were established and maintained during one year at two sites in the state of Querétaro, México, in order to identify species of parasitoids attacking the diamondback moth (DBM) Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae), and to gather information concerning their relative importance and patterns of population fluctuation. At both sites, the plots were planted with broccoli, cabbage and cauliflower during three cropping seasons. Parasitoid species identified were: Diadegma insulare Cresson, Diadromus (= Thyraeella) collaris Gravenhorst (Hymenoptera: Ichneumonidae); Habrobracon sp. (Hymenoptera: Braconidae); Oomyzus (= Tetrastichus) sokolowoskii Kurdjumov (Hymenoptera: Eulophidae); and Spilochalcis (= Conura) sp. (Hymenoptera: Chalcididae). This last species is a hyperparasitoid of D. insulare. The most abundant and frequently occurring species was D. insulare, it occurred in both localities during all three cropping seasons. The highest levels of parasitism caused by D. insulare on DBM were registered in the spring-summer season of 1996 at `La Soledad' farm with averages of 42.7, 45.0 and 44.5% on cabbage, broccoli, and cauliflower, respectively. Because D. insulare was detected attacking the pest at very low population densities during the initial stages of the crop cycle, it is assumed that the parasitoid has a high searching capacity. Correlation (r) between DBM and D. insulare population numbers was positive and significant. The other species identified occurred sporadically and had little impact on pest populations. The identification of D. collaris represents the first record of this species in North America.     

锐劲特在水稻主要害虫总体防治中的应用研究

系列试验证明：锐劲特是水稻害虫多靶标防治中较好的防治药剂,5％锐劲特SC600mL/hm^2对白背飞虱的防效同25％噻嗪酮WP675g/hm^2加80％杀虫单WP750g/hm^2基本一致;对褐飞虱的防效,其速率性及持效性显著居优;对2代二化防治具有较好的效果,杀虫及保穗效果均明显高于杀虫单,差异显著,对稻纵卷叶螟、低龄稻苞虫的防治效果分别为77．52％,97．62％;用量为750mL/hm^2时,对高龄稻苞虫的防治效果为89．00％,可达一药多治的防治效果。