转Bt基因棉和转Bt+CpTI双价基因棉对棉田主要害虫及其天敌种群动态的 影响

2002年4～10月,在北京西北旺中国农科院实验园区系统研究了单价转基因棉GK321（CryIAc）和双价转基因棉SGK321CryIAc+CpTI）对棉田主要害虫及其天敌种群动态的影响。试验设三种处理：单价转基因棉田（单价棉田）、双价转基因棉田（双价棉田）和常规对照棉(石远321)田（常规棉田）。在棉花的整个生育期系统调查棉田主要害虫及其天敌的种群数量。结果表明,单、双价棉田棉铃虫的发生数量都显著低于常规棉田;双价棉抗虫性在棉铃虫第2代发生期和单价棉无差异,但第3代发生期双价棉田内棉铃虫幼虫百株累计量比单价棉田减少了36.6%,抗虫性明显优于单价转基因棉。两种转基因棉田内非靶标害虫的发生量明显高于对照棉田的发生量,每种非靶标害虫在双价棉田和单价棉田发生数量多少因种类而异。双价棉田和单价棉田相比,棉蚜、棉叶蝉和棉粉虱的累计发生数量分别减少了33.0%、50.6%和22.7%,前两种差异极显著,后一种差异不显著;棉蓟马和绿盲蝽分别增加了208.9%和18.4%,前者差异显著,后者差异不显著。大多数天敌（包括捕食性和寄生性）在转基因棉田内发生数量显著低于常规棉田的发生数量。双价棉田内的龟纹瓢虫、棉蚜茧蜂和卵形异绒螨比单价棉田分别减少30.4%、42.8%和46.8%,差异均显著;草蛉卵和蜘蛛比单价棉田分别减少20.0%和27.4%,但差异不显著;双价棉田内的中华草蛉和小花蝽分别比单价棉田增加了27.0%和8.9%,前者差异显著,后者差异不显著。所以,单、双价转基因棉相比,对不同天敌的影响差异较大。     

化学防治对不同类型棉田害虫和捕食性天敌群落多样性的影响

分析比较了化学防治对8种不同类型棉田害虫、捕食性天敌群落多样性的影响。研究结果表明,化学防治对棉田害虫、捕食性天敌群落的多样性指数、均匀性指数、丰富度及个体数的变化有较大的影响,尤其对捕食性天敌群落的影响显著。但这种作用依不同类型棉田或棉花不同生育阶段而异：化学防治对套作棉田害虫、捕食性天敌群落的影响较小,而对单作棉田和豆间棉棉田害虫、捕食性天敌群落的影响较大;晚播棉田害虫与捕食性天敌群落较早播棉田受化学防治的影响更大;化学防治对免耕棉田害虫、天敌群落的影响更大,非免耕棉田害虫、捕食性天敌群落受其干扰较小;春套棉边害虫、捕食性天敌群落与其它棉田类型相比,受化学防治的影响较少;棉花害虫在棉花生育前期对化学防治较棉花生育后期敏感,而捕食性天敌在棉花整个生育期均对化学防治敏感。     

转Bt基因棉对非靶标害虫及害虫天敌种群动态的影响

2000～2001年,在湖北棉区系统研究了转Bt基因棉对棉田非靶标害虫及天敌种群动态的影响。试验设三个处理：转Bt化防田（使用化学农药控制害虫）、转Bt自控田（仅依靠田间自然天敌控制害虫）及常规对照棉田（利用综合防治措施控制害虫）。结果表明,在转Bt基因棉田中,除棉蓟马外,其它主要非靶标害虫（主要是刺吸性害虫）的种群发生数量呈明显的上升趋势。2000年棉蚜发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加37.9%和71.4%,2001年则分别增加92.5%和134.9%;2000年朱砂叶螨发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加181.1%和298.3%,2001年则分别增加69.9%和105.0%;转Bt基因棉对于斜纹夜蛾与烟粉虱这两种近几年来对棉花危害有加重趋势的害虫,在大田中没有表现出抗性。天敌的发生种类和数量也都远远高于常规对照棉田,几种主要天敌种群发生的总计值及高峰值都明显高于常规对照棉田。2000年蜘蛛类发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加66.3%和112.1%,2001年则分别增加95.1%和111.7%;2000年龟纹瓢虫发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加140.8%和135.4%,2001年则分别增加67.2%和109.5%;2000年在两块转Bt基因棉田中种群数量较大的大眼蝉长蝽在常规对照棉田的调查过程中没有发现,2001年在对照田中也仅记录到1头。试验表明,充分利用Bt棉田中天敌种类较丰富、种群数量较大的优势而加强生物防治,是湖北棉区转Bt基因棉田综防体系中的一个关键措施。     

Five years of Bt cotton in China - the benefits continue

Bt cotton is spreading very rapidly in China, in response to demand from farmers for technology that will reduce both the cost of pesticide applications and exposure to pesticides, and will free up time for other tasks. Based on surveys of hundreds of farmers in the Yellow River cotton-growing region in northern China in 1999, 2000 and 2001, over 4 million smallholders have been able to increase yield per hectare, and reduce pesticide costs, time spent spraying dangerous pesticides, and illnesses due to pesticide poisoning. The expansion of this cost-saving technology is increasing the supply of cotton and pushing down the price, but prices are still sufficiently high for adopters of Bt cotton to make substantial gains in net income.     

有机农业棉田中棉蚜及其捕食性天敌的种群动态

采用定期目测棉叶上的棉蚜数量,用扫网法同步估测天敌种群数量,对有机农业棉田和常规棉田(对照)中棉蚜及其捕食性天敌的种群动态进行了比较。结果表明,有机棉田和常规棉田中棉蚜及其主要捕食性天敌种群动态差异显著。在2005年6~8月,有机棉田中棉蚜数量是常规棉田的4.17倍(P<0.05)。瓢虫成虫和幼虫的数量分别是常规棉田的3.22倍(P<0.01)和3.70倍(P>0.05);草蛉成虫和幼虫的数量分别是常规棉田的1.33倍(P>0.05)和3.00倍(P<0.05);食蚜蝇的数量是常规棉田的2.89倍(P>0.05),蜘蛛的数量是常规棉田的3.47倍(P<0.05)。因此,建议在有机农业棉花生产中,采用一些植物源杀虫剂辅助控制棉蚜。     

祁连山中部4种典型植被类型土壤细菌群落结构差异

土壤微生物参与土壤生态过程,在土壤生态系统的结构和功能中发挥着重要作用。2013年7月采集了祁连山中段4种典型植被群落(垫状植被、高寒草甸、沼泽草甸和高寒灌丛)的表层土壤,分析了表层土壤微生物生物量碳氮和采用Illumina高通量测序技术研究了土壤细菌群落结构及多样性,并结合土壤因子对土壤细菌群落结构和多样性进行了相关性分析。结果表明:(1)土壤微生物生物量碳氮的大小排序为:沼泽草甸高寒草甸高寒灌丛垫状植被;(2)土壤细菌群落相对丰度在5%以上的优势类群是放线菌门、酸杆菌门、α-变形菌、厚壁菌门和芽单胞菌门5大门类;(3)沼泽草甸土壤细菌α多样性(物种丰富度和系统发育多样性)显著高于其它3种植被类型(P0.05),而垫状植被土壤细菌α多样性最低;(4)冗余分析和Pearson相关性分析表明,土壤pH、土壤含水量、土壤有机碳和总氮是土壤细菌群落结构和α多样性的主要影响因子。研究结果可为祁连山高寒生态系统稳定和保护提供理论依据。     

我国烟粉虱主要捕食和寄生性天敌控制能力研究进展

烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius是一种广泛分布于世界各地的多食性害虫,对我国多个省市区的农作物和观赏植物造成了严重的危害。化学杀虫剂的大量使用在杀伤天敌的同时使烟粉虱产生了不同程度的抗性,防治越来越困难;相较于化学防治,在不同地区筛选有效的天敌对烟粉虱进行生物防治是对烟粉虱进行有效控制的重要方法。我国报道的捕食性天敌共计26科109种,寄生性天敌共计2科59种。烟粉虱防治过程中由于单一的防治效果不理想,联合多个天敌资源的利用是增加对烟粉虱的生物防治效果的重要手段。本文通过对我国烟粉虱捕食性和寄生性天敌种类系统全面的整理,同时对烟粉虱优势种天敌中的单种或者多种组合利用后对烟粉虱的的控害潜能进行综述,以期为烟粉虱天敌昆虫种类的筛选和实现高效的生物防治提供科学依据。     

不同后作生境对玉米地天敌的冬季保育作用

不同的作物生境可为田间自然天敌提供不同的栖息场所及猎物或寄主,从而影响天敌自身种群的维持及繁衍。在秋收后的玉米地布局不同的作物生境(玉米秸秆生境、叶菜类生境、甘薯生境及杂草带生境),采用目测法和扫网法调查研究其天敌群落组成及时序动态,通过聚类分析探讨了不同作物生境对玉米地自然天敌冬季保育作用的差异性。结果表明,玉米秸秆生境天敌数量最大,共收集天敌555头,约为叶菜类(甘蓝、菜心、油麦菜)生境的2倍,为杂草带和甘薯生境的4.5倍;天敌种类以蜘蛛类群为主,其中甘蓝、甘薯和杂草带生境蜘蛛个体数量占天敌总量的80%以上,而玉米秸秆生境天敌优势种为稻红瓢虫,其种群发生量达30头/100株以上。天敌物种数、多样性指数大小为玉米秸秆生境>叶菜类生境≥杂草带生境>甘薯生境,天敌群落优势度集中性指数与之相反。系统聚类可将6种不同作物生境聚为3类,玉米秸秆生境为一类,叶菜类生境为一类,杂草带和甘薯生境为一类。研究发现,玉米秸秆生境对玉米地天敌的冬季保育作用最佳。     

边缘效应对棉田害虫和天敌种群的影响

比较了棉田中间棉株与边缘棉株上害虫、天敌的种群动态,分析了边缘效应对棉株-害虫-天敌能量动态的影响。结果表明,棉田边缘棉株上第2代棉铃虫幼虫发生量比其中间棉株高出1．94倍;第3代棉铃虫发生量比棉田中间要低62．12％;第4代棉铃虫比中间棉株高12．5％。棉田边缘棉株上苗蚜发生量比棉田中间要高出1．09倍,伏蚜和秋蚜的数量比棉田中间分别低97．73％和37．70％。棉田边缘棉株上捕食性瓢虫、蝽类、蜘蛛和寄生性天敌的种群数量低于棉田中间的数量,分别为棉田中间的73．81％、35．79％、52．90％和39．11％;棉田边缘棉株上害虫群落多样性高于棉田中间,而天敌群落的多样性低于棉田中间;棉田边缘的光能利用率和生产力比棉田中间的值要高。     

麦套夏播转Bt基因棉R93-6对昆虫群落的影响

以转Bt(Bacillusthuringiensis)基因棉品系R93-6为试验材料,以中棉所16号为对照,研究了在麦套夏播条件下转基因棉对昆虫群落的影响。结果表明,转基因棉田昆虫群落、害虫和天敌亚群落的多样性指数和均匀度指数均低于常规棉田,而优势集中性则高于常规棉田,所以转基因棉田昆虫群落、害虫和天敌亚群落的稳定性不如常规棉田,某种害虫大发生的可能性较大。对季节性变化格局的研究表明,转基因棉田昆虫群落可以划分为前期(6月初至7月下旬)、中期(7月底至8月底)和后期(9月份以后)三个发展阶段,根据不同阶段害虫和天敌发生的特点, 提出了害虫综合治理的策略。即前期害虫的防治应以生物生态调控为主;中期以化学防治为主,以生物生态调控为辅,协调好生物防治和化学防治的矛盾;后期应以生物生态调控为主,并加强农业防治。     

华北棉区夏播棉田害虫发生特点分析

分析和比较了华北棉区夏季播种与春季播种的棉田主要害虫（棉铃虫与棉蚜）的发生特点,探讨了它们的管理对策。     

大豆田中大豆蚜天敌昆虫群落结构分析

为了明确大豆田中大豆蚜Aphis glycines Matsumura天敌昆虫的群落结构特点,采用系统调查法对大豆蚜天敌的种类及数量进行调查。结果表明,大豆蚜天敌昆虫主要有5目11科19种,另外还有一些捕食性蜘蛛。主要优势种为小花蝽Orius minutus、龟纹瓢虫Propylaea japonica、中华草蛉Chrysopa sinica以及蚜小蜂Aphelinus sp.和异色瓢虫Leis axyridis,捕食性蜘蛛其中小花蝽的相对丰盛度达到0.26以上。小花蝽和龟纹瓢虫发生较早,是大豆蚜发生初期的主要控制因素。物种多样性、均匀度、丰富度、物种数和个体数整体趋势表现为先增加后降低,在7、8月达最大;而优势集中性和优势度则表现为先降低后增加的趋势,群落较稳定。     

豇豆田生态系统中主要害虫及天敌的生态位研究

对武汉地区春播和夏播豇豆田生态系统中主要害虫、天敌的种类及空间、时间生态位进行了调查研究。结果表明,春播和夏播豇豆中,瓢虫、蜘蛛和捕食蝽同主要害虫的生态位重叠较大,跟随作用强,具保护利用价值;害虫生态位宽度以蚜虫LipaahiserysimiKaltenbach、蓟马ThripspalmiKarny、豆野螟MarucatestulalisGeyer较宽,天敌生态位春播田中瓢虫较宽,夏播田中蜘蛛较宽。     

Increasing tolerance to Cry1Ac cotton from cotton bollworm, Helicoverpa armigera, was confirmed in Bt cotton farming area of China

Abstract.  1. Changes in the frequency of Cry1Ac resistance genes and shifts in tolerance of cotton bollworm, Helicoverpa armigera , to the Cry1Ac toxin were assessed using bioassays of F₁ and F₂ offspring of isofemale lines from Anci County of Hebei Province (a multiple-crop system including corn, soybean, peanut, and Bt cotton) and Xiajin County of Shandong Province (an intensive Bt cotton planting area) in Northern China during 2002–2005.
2. A conservative analysis of the overall results indicated that there was a small increase in the frequency of major, non-recessive resistance genes over time.
3. The relative average development ratings [RADR – growth rate of a line on a Bt diet in proportion to the growth rate on a non-Bt (NBT) diet] of the bollworm larvae in F₁ tests increased significantly from year to year, indicating a gradual trend towards higher tolerance to Cry1Ac in the field populations.
4. There were also significant positive correlations between RADR of the lines in the F₁ generation and the RADR of their F₂ offspring, indicating that the tolerance was genetically based.
5. Quantitative genetic simulation analysis showed that resistance of H . armigera to Bt cotton in Xiajin could evolve to a high level in 11–15 years if no effective resistance management measures are carried out.     

黄河流域棉区转Bt基因棉种植对根际土壤微生物数量及细菌多样性的影响

采用传统培养与PCR-DGGE相结合的方法研究了黄河流域棉区4个省份种植的转Bt基因棉在4个生长时期（播种后第30天、第60天、第90天和第120天）的根际土壤微生物数量及细菌多样性.结果表明：同一省份同一生长时期转Bt基因棉根际土壤微生物数量与常规棉相比均无显著差异,其数量主要受不同生长时期影响,而不同省份间主要受地域条件的影响.4个省份转Bt基因棉根际土壤细菌多样性较丰富,同一省份同一生长时期内转Bt基因棉与常规棉根际土壤细菌多样性指数、均匀度和丰富度均无显著差异.不同省份间细菌多样性主要因地域条件而有所不同,但差异较小.     

多样化的棉田生态系统控害保益功能特征研究

应用数量分析与能量测定相结合的方法 ,定量地分析和比较了华北棉区多样化的套间作棉田生态系统与单作棉田生态系统中主要害虫、天敌的种群动态及其天敌对害虫的控制作用 .结果表明 ,多样化的套间作系统中苗蚜与 2代棉铃虫发生轻 ,而伏蚜与 3代棉铃虫发生重 ;套间作系统有利于天敌群落能量的生产 ,尤其是利于捕食性蜘蛛类群的能量生产 ;从棉田生态系统棉株 害虫 天敌相互作用关系来看 ,尽管间套作系统内天敌群落生产力增加 ,保护益虫 (天敌 )作用好 ,同时也增加了害虫群落生产力 ,其控害功能较差 .     

蔬菜害虫及其天敌昆虫群落多样性和相关性研究

在比较脆弱的菜田生态系统中,蔬菜害虫和天敌如果没有人为防治的干扰,天敌群落和害虫群落在结构上有动态的消长规律。江淮地区蔬菜害虫主要为菜缢管蚜(Brevicoryae brassicae)、瓜绢螟(Diaphania indica)、朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)及桃蚜(Myzus persicae)等;昆虫天敌主要为异色瓢虫(Harmonia axyndis)、广赤眼蜂(Trichogramma evanescens)及七星瓢虫(Coccinella septempunctata)等。8月下旬～9月下旬,菜田昆虫种类丰富、个体发生量大,多样性指数及均匀度指数较大。经典型相关分析,蔬菜害虫和天敌群落间典型相关系数达极显著水平,其中载荷较大的指标为多样性指数和均匀度,即两个群落结构间的相关,主要是多样性指数和均匀度的相关。     

棉花长期连作对新疆土壤细菌群落结构的影响

新疆部分棉区发生连作障碍后与其他地区有所不同,能自发恢复并长期保持高产、稳产,为了查明该类棉田土壤细菌群落结构在连作障碍发生及自发恢复整个过程中的演替规律。以未开垦土地作为对照,利用16S rRNA-PCR-DGGE(polymerase chain reactiondensity gradient gel electrophoresis)法对比研究了新疆阿克苏棉区分别连作1、3、5、10、15和20a棉田1—30 cm深度土壤细菌群落结构组成。结果表明未开垦土地细菌多样性指数丰富度最高,多样性和均匀度指数最低。随着棉花连作年限的延长,土壤细菌群落丰富度指数不断下降,而多样性和均匀度指数逐渐增大。当连作年限继续延长至10a后各指数出现恢复或趋于达到一个新的相对稳定状态。聚类分析显示7个样品分别聚为3簇,其中连作3a的样品差异最大,相似度仅有44%,而连作10a后的样品和对照较为相似。主成分分析也有类似的结果。对比回收的部分序列显示,序列间相似性在88%以上,分属于Microbacterium、Uncultured Chloroflexi bacterium、TM7 Phylum sp.Canine、Flavobacteria等4个不同菌属。分析认为棉花长期连作对该地区土壤细菌群落结构组成影响很大,但随着连作年限延长至5a以后,细菌群落结构组成能自发趋于稳定和回升。此外,对比棉田细菌群落结构整体变化规律和棉花产量的增减及病虫害发生规律发现,在棉花长期连作过程中两者有很强的关联性。     

田间转Bt基因水稻上稻飞虱卵量、孵化率及天敌作用

为了评估转基因水稻释放后对非靶标害虫及其天敌的影响, 本研究在浙江大学实验农场和中国水稻研究所实验农场2008和2009年连续两年监测了转Bt基因水稻对田间稻飞虱着卵量、卵孵化率、卵被捕食率、卵被寄生率和卵死亡率的影响。结果表明: 两年2个调查地点3个水稻品系（克螟稻1、克螟稻2和秀水11）上的稻飞虱平均每分蘖着卵量、卵孵化率、卵被捕食率和卵被寄生率的趋势基本一致, 而且田间3个水稻品系上稻飞虱卵量的高峰期均持续2周左右; 但是两年2个调查地点3个水稻品系上稻飞虱卵死亡率则没有一致的趋势。此外, 总体上3个水稻品系上稻飞虱平均每分蘖着卵量、卵孵化率、卵被捕食率、卵被寄生率和卵死亡率差异均不显著（P>0.05）。因此, 稻田中转Bt基因水稻对稻飞虱卵没有显著的影响。     

阿拉尔地区邻作枣园、棉田棉盲蝽及其主要天敌消长规律及时间生态位分析

通过对邻作枣园、棉田及枣-棉交错带棉盲蝽及其天敌的消长规律和时间生态位进行研究,结果发现：在3个生境中棉盲蝽优势种为绿盲蝽,优势度均为0.95以上,天敌优势种类为草蛉、多异瓢虫、食蚜蝇、黑食蚜盲蝽。绿盲蝽在枣园、枣-棉交错带和棉田5月上旬出现,6月下旬-7月上旬、8月上旬出现高峰,第二个峰值远高于第一个,8-9月大量发生,枣-棉交错带发生量高于枣园、棉田,天敌8-9月种群数量也迅速上升。相关性分析结果表明,绿盲蝽6月在棉田发生量与在枣-棉交错带发生量显著相关,7月在枣园发生量与在枣-棉交错带发生量显著相关;绿盲蝽与天敌发生量的相关性在枣-棉交错带最大,其次为在棉田,最低为在枣园。生态位分析结果表明,绿盲蝽在枣-棉交错带、棉田对时间资源的利用长,在枣园较短;天敌与绿盲蝽在时间资源生态位上重叠程度高,在时间上有一定的同步性。本研究结果表明,枣-棉交错带为绿盲蝽在枣园、棉田发生、迁移扩散的库源,天敌对绿盲蝽具有一定的跟随现象。