捕食性天敌昆虫控害作用定量评价方法

天敌昆虫田间捕食作用与能力的研究,通常采用田间种群数量调查与分析的方法或笼罩试验来评价其控制作用,但往往与实际情况不符,尤其是对可捕食多种猎物的非专食性天敌,很难说明其在田间对某一特定猎物的控制作用究竟有多大,而分子生物学技术为捕食者-猎物关系评价研究提供了新途径。本文系统介绍了基于种特异性SS-PCR标记技术和TaqMan-MGB实时荧光定量PCR技术的捕食性天敌控害作用定量评价方法及其优缺点,旨在为害虫天敌的种类筛选及其保护利用提供技术指导。     

稻田穗期主要捕食性天敌对两种盲蝽集团内捕食的初步研究

【目的】集团内捕食是影响农业系统广食性天敌对靶标害虫控制作用的重要因素,全面揭示稻田广食性天敌对稻飞虱重要天敌黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis Reuter和中华淡翅盲蝽Tytthus chinensis(St?l)(半翅目:盲蝽科)的集团内捕食作用有助于更好地保护利用天敌。【方法】建立以两种盲蝽为猎物对象的种特异性二重定量PCR系统,检测比较不同抗性品种穗期田间主要捕食者对两种盲蝽的集团内捕食作用。【结果】(1)本研究建立的二重定量PCR具有的物种专化性,两种检测靶标灵敏度高且相似,可用于田间捕食者猎物分析;(2)感虫水稻品种上捕食者对盲蝽的捕食强度高于抗性水稻品种;不同种类捕食者对盲蝽的集团内捕食强度有显著差异;捕食者对黑肩绿盲蝽集团内捕食强度显著高于中华淡翅盲蝽。【结论】捕食性盲蝽在稻田生态系统遭遇集团内捕食,其集团内捕食强度与水稻品种抗性、捕食者种类和猎物丰富度有关。     

定量评价天敌控害功能的生态能学方法

由于昆虫的能量完全来自于寄主,因此昆虫摄入的能量相当于食物的被取食消耗量。生态能量学方法的基本原理就是捕食性天敌完全依靠捕食猎物(害虫)而获取能量。显然,捕食性天敌摄入的能量就相当于为猎物(害虫)的被捕食消耗量,也即是捕食性天敌摄入量等于猎物(害虫)的被捕食消耗量。由此,可通过研究捕食性天敌和害虫种群的能量动态,定量分析捕食性天敌对害虫的控制作用。本文详细论述了生态能量学方法的基本原理、测算方法,并以棉田捕食性瓢虫类捕食作用为例,介绍了该方法的应用,为定量评价天敌的控害作用提供了一种新方法。     

稻田节肢动物群落的营养联系

根据田间调查和室内饲养观察的资料,研究了稻田节肢动物群落的营养结构及类型。在稻田生态系统中,物种之间由于取食与被取食、寄生与被寄生、捕食与被捕食的营养联系,形成了复杂的食物链和食物网。依据物种在食物网中的位置和功能,可将福州市郊区稻田节肢动物群落的营养结构分为3种类型:1)食物网中尚未发现有重寄生环节;2)食物网中有重寄生环节;3)食物网中有兼寄生环节。为了探讨定量研究生物群落营养联系的可能性,本文运用图论的知识把食物网的结构描述为标向图、集合或邻接矩阵,同时用图论的运算法则解决了各种类型的食物网的合并问题,为研究复杂群落的营养关系提供了一种新方法。     

蜜源食物对节肢动物天敌寿命、繁殖力和控害能力的影响

大多数节肢动物天敌除了寄生或捕食寄主或猎物外,也会取食蜜源食物,特别是包括植物花蜜、花外蜜和昆虫蜜露等富含糖分的食物。这些蜜源食物对于提高寄生性和捕食性天敌的飞行和寄主搜索能力、延长寿命、提高繁殖力和增强控害能力都能发挥重要作用。本文重点介绍了农田生态系统中3类常见的非猎物性蜜源食物即植物花蜜、花外蜜和昆虫蜜露。其中,花蜜和花外蜜能够显著延长天敌寿命,提高天敌繁殖力和控害能力;蜜露的作用虽次于花蜜和花外蜜,但仍能促进某些天敌的生态功能。还进一步综述了显花植物和蜜源食物投放在生物防治中的应用,并从筛选适宜的蜜源植物、蜜源食物中糖成分作用分析和天敌对蜜源食物的搜索和定位等方向开展对蜜源食物的研究利用进行了展望。     

用ELISA方法研究稻田节肢动物的食物关系

应用酶联免疫吸附试验双抗体夹心法,研究了稻田节肢动物,包括19种捕食性天敌、4种主要水稻害虫及1种中性昆虫之间的食物关系。在检测的19种捕食者中,有15种捕食了白背飞虱,11种捕食了褐飞虱。其中食虫沟瘤蛛、拟水狼蛛、八斑鞘蛛、粽管巢蛛、四斑锯螯蛛和拟环纹豹蛛对两种稻飞虱的捕食阳性率较高。有7种捕食了稻纵卷叶螟幼虫,其中粽管巢蛛、褶管巢蛛、拟环纹豹蛛、青翅蚁形隐翅虫和印度细颈步甲的捕食阳性率较高。拟环纹豹蛛、浙江豹蛛和拟水狼蛛对稻蝗若虫有较高的阳性率。13种捕食者捕食了摇蚊,摇蚊作为替代或补充猎物,对稻田捕食性节肢动物亚群落的重建和发展具有重要意义。在实验检测的基础上,构建了被检测节肢动物猎物与捕食者间的食物关系图。     

马铁菊头蝠捕食活动与猎物资源的关系

捕食者与猎物的关系研究对了解物种捕食行为及种群空间格局具有重要意义。采用Avisoft Bioacoustics超声波仪录制马铁菊头蝠自然状态下的声波以确定其捕食活动强度,用灯诱法、扫网法和飞行阻隔法相结合采集昆虫,搜集蝙蝠粪便并分析其食物组成。结果表明,马铁菊头蝠在8月份活动最频繁,昆虫丰富度在8月份最丰富,马铁菊头蝠捕食活动与鳞翅目丰富度呈显著正相关。马铁菊头蝠主要以鳞翅目和鞘翅目为食,但食性存在明显的月份变化。卡方检验结果表明,马铁菊头蝠捕食的猎物与环境中可利用的昆虫猎物存在显著差异。在食物资源丰富时,马铁菊头蝠选择性地捕食营养丰富的鞘翅目昆虫。     

应用多层次结构的功能反应模型比较捕食螨对不同猎物的捕食行为

在害虫生物防治研究中,选择适合的天敌种类或类型是能否有效控制害虫的关键.虽然传统的功能反应试验能够为评价天敌的捕食行为与猎物(或寄主)密度的关系提供有益的依据,但不能根据这些结果对天敌捕食能力进行统计比较.本文在Michaelis-Menten模型的基础上,提出多级层次结构的功能反应模型,使试验习子(如天敌类型、猎物种类等)对捕食行为的影响,表达为模型参数的改变.并根据Ibralim和Rahman(1997)发表的12组功能反应试验结果,应用这一多层次结构模型统计比较不同天敌类型的捕食行为、及猎物种类、猎物生长期对试验结果的影响.取得如下结论:1.根据模型预测值与试验观测结果的吻合程度及模型误差的分布,说明以Michaelis-Menton为基础的多层次结构的功能反应模型能够用于统计比较捕食螨种类间的捕食行为,以及猎物类型、猎物生长阶段和其它环境因子对天敌捕食行为的影响作用.2.这一模型的分析结果不仅从统计角度证实了Ibahim和Rahman(1997)的推测,即红色叶螨是更适于这种捕食螨的猎物.同时为捕食螨种类的选择及田间释放技术提供统计依据.     

应用肠道内含物定量评价天敌捕食作用的方法

【目的】自然天敌在农田生态系统中发挥着重要的生物功能,明确捕食性天敌对害虫猎物的控制能力是充分发挥天敌控制作用的前提。【方法】本文基于肠道内含物分子检测方法,以华北花生与玉米组成的微景观系统中的花生/玉米-花生蚜-龟纹瓢虫为研究主线,对龟纹瓢虫Propylaeajaponica肠道内含物进行了分子检测。【结果】结合室内和大田取样两种途径,通过测定龟纹瓢虫肠道内含物中花生蚜的阳性检出率,显示龟纹瓢虫体内检测到花生蚜的扩增,阳性检出率最高时达到26.25%。【结论】基于天敌肠道内含物的分子标记技术可作为定量评价田间实际天敌控害作用的有效方法之一,玉米作为功能植物(作物)可通过涵养天敌瓢虫实现对花生蚜的控制作用。     

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.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism