温度和食料对斜纹夜蛾种群的影响

用正弦模型Ｖ（Ｔ）＝Ａ＋Ｂｓｉｎ（Ｃ０＋Ｃ１ｅ＾Ｃ３Ｔ＋Ｃ２ｅ＾－Ｃ３Ｔ）拟合了斜纹夜蛾（Ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａ ｌｉｔｕｒａ）发育与温度的关系,并用直接最优法估算了斜纹夜蛾不同发育阶段的温度阈值和所需热量。根据不同温度下的实验种群生命表资料,拟合了斜纹夜蛾不同发育阶段的存活率与温度关系的模型,卵、低龄幼虫、高龄幼虫、蛹的理论最适温度分别为２６．７、２４．７、２４．９、２５．８℃。本文研究了甘蓝、     

斜纹夜蛾实验种群动态的分析

研究了斜纹夜蛾在不同温度下的种群动态参数。结果表明,在15℃、19℃、24℃、29℃、34℃恒温条件下,斜纹夜蛾世代存活率分别为4．53％、14．57％、44．72％、50．82％、40．79％;种群趋势指数分别为6.56、115．49、389．02、468．39、208．94;内禀增长力(rm)分别为0．00232、0．046、0．1186、0．1813、0．1553。根据实验结果,组建了斜纹夜蛾实验种群动态模拟模型．模拟结果与实际观测值基本相符。     

烟草和香芋上斜纹夜蛾的自然种群生命表

应用作用因子生命表方法,组建烟草和香芋上第2、3代斜纹夜蛾Spodoptera litura（Fabricius）自然种群生命表,分析作用因子对斜纹夜蛾种群数量的控制作用。结果表明,2005和2006年烟草和香芋上第2、3代斜纹夜蛾种群的增长倍数均以香芋高于烟草。无论烟草还是香芋上第2、3代斜纹夜蛾,均以“捕食及其它”的排除作用控制指数最大。如排除所有天敌等作用因子的作用,2005年烟草上第2、3代斜纹夜蛾自然种群趋势指数将分别增长31．2029和50．0371倍,香芋上第2、3代斜纹夜蛾自然种群趋势指数将分别增长29．3492和41．2873倍;2006年烟草上第2、3代斜纹夜蛾自然种群趋势指数将分别增长33．1421和75．4167倍,香芋上第2、3代斜纹夜蛾自然种群趋势指数将分别增长31．5357和70．5355倍。说明天敌等自然作用因子对斜纹夜蛾种群数量有较为明显的控制作用,而烟草上的自然作用因子的作用要强于香芋上的自然作用因子。     

苦瓜叶乙酸乙酯提取物对斜纹夜蛾实验种群的抑制作用

应用生命表方法评价了苦瓜Momordica charantia叶乙酸乙酯提取物与人工饲料混合饲喂斜纹夜蛾Spodoptera litura 3龄幼虫后对其实验种群增长的影响,旨在为探明苦瓜叶提取物的作用方式和作用机理以及田间应用提供科学依据。结果表明,苦瓜叶乙酸乙酯提取物对斜纹夜蛾幼虫的生长发育有显著的抑制作用。随着处理浓度的增加,幼虫体重的增长也随着减慢,发育历期明显延长,死亡率也随着提高。用提取物浓度为0.032%、0.04%、0.08%和0.16%的人工饲料饲喂3龄幼虫,2d后的体重增长抑制率分别为76.3%、79.9%、97.6%和111.2%。0.16%浓度处理的幼虫化蛹率明显降低,成虫的羽化率和产卵量也明显下降。苦瓜叶乙酸乙酯提取物能显著降低斜纹夜蛾的种群趋势指数值(I),与对照相比,0.032%、0.04%、0.08%和0.16%浓度处理的种群控制指数(IIPC)分别是0.59、0.56、0.29和0.20。说明苦瓜叶乙酸乙酯提取物不仅对斜纹夜蛾的生长发育有明显的抑制作用,而且对斜纹夜蛾的繁殖及其种群增长也有明显的控制作用。     

飞机草浸提液对斜纹夜蛾生长发育及种群参数的影响

[目的]明确飞机草浸提液对斜纹夜蛾生长发育和繁殖的影响。[方法]在实验室内利用不同浓度的飞机草水浸提液处理香蕉叶后喂养斜纹夜蛾幼虫,并观察记录斜纹夜蛾的生长发育情况。[结果]随着飞机草浸提液浓度的升高,斜纹夜蛾幼虫和蛹的发育历期逐渐延长,蛹重逐渐降低;母液处理下的幼虫和蛹发育历期最长,分别比对照处理延长了7.92和2.88 d,母液处理下的蛹重最轻,较对照降低了25.4%;飞机草浸提液处理降低了斜纹夜蛾低龄幼虫的存活率,对高龄幼虫和蛹的存活率影响不显著。随着飞机草浸提液浓度的升高,斜纹夜蛾种群净增值率R₀、内禀增长率r_m和周限增长率λ均逐渐降低,种群平均世代周期T和种群加倍时间t逐渐延长。[结论]飞机草对斜纹夜蛾具有一定的生防潜力,可应用于斜纹夜蛾的生物源农药开发研究。     

不同温度对绿盲蝽种群生长发育和繁殖的影响

模拟组建了绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)在5种温度(18,21,24,27,30℃)下的实验种群生命表。结果表明:在18～30℃,绿盲蝽发育速率随着温度的升高而加快,并符合Logistic模型;绿盲蝽卵、若虫、产卵前期及世代的发育起点温度分别为9.53、12.32、10.40和11.07℃,有效积温分别为142.61、162.60、123.13和425.17日.度;若虫期最高存活率(24℃)比最低存活率(30℃)高27.27%;最高产卵量(24℃)比最低产卵量(30℃)高33.61粒/雌;24℃内禀增长率最高,为0.0949。通过生命表参数综合评价表明:24～27℃是绿盲蝽生长繁殖的最适温区。     

四种食料植物对斜纹夜蛾生长发育及营养指标的影响

在室内平均温度28.1℃,平均相对湿度84.0%的条件下研究了蓖麻、豇豆、番木瓜和香蕉等4种食料植物对斜纹夜蛾Prodenia litura(Fabricius)生长发育及营养效应的影响。结果表明:不同食料植物对斜纹夜蛾的幼虫发育历期、蛹重及营养效应等均有显著差异。幼虫发育历期以蓖麻组最短(9.93 d),香蕉组的最长(15.84 d);蛹重以蓖麻组最重(377.8 mg),香蕉组最轻(245.6 mg);幼虫存活率蓖麻组最高(98%),香蕉组最低(66.0%);斜纹夜蛾幼虫的相对取食量、近似消化率和相对生长率等以蓖麻组最高(分别为5.46,68.49,0.53),而以香蕉组最低(分别为0.86,16.30,0.26)。斜纹夜蛾嗜食蓖麻等,而不喜食香蕉。     

不同温度下的甜菜夜蛾实验种群生命表研究

组建了甜菜夜蛾Spodoptera exigua在5种温度下的实验种群生命表。结果表明：在20～32℃,甜菜夜蛾的发育速率随着温度的升高而加快,并符合Logistic模型;甜菜夜蛾卵、幼虫、蛹、产卵前期及世代的发育起点温度分别为13.73℃、15.68℃、15.09℃、12.83℃和15.06℃,有效积温分别为37.9、126.3、73.8、29.2和265.6日·度;甜菜夜蛾在26℃时世代存活率和种群增长指数最高,分别为55.2%和205.9,20℃时不利于种群增长;在26℃和29℃时,甜菜夜蛾的平均产卵量最高,分别为604.7和611.4粒/雌,26℃是甜菜夜蛾最适宜交配的温度,交配率为84.9%,平均精包数为2.46个/雌;高温条件下,甜菜夜蛾的成虫寿命、产卵前期和产卵期均缩短;甜菜夜蛾的世代存活率(S)和种群趋势指数(I)与温度（t）的关系均可用二次抛物线表示：S=-0.5056 t²+27.652 t-326.02 (r=0.91),I=-3.2532t²+178.45 t^-2 270.40 (r=0.94)。     

温度对双委夜蛾种群生态学特征的影响

【目的】双委夜蛾Athetis dissimilis(Hampson)是新发现的一种农业害虫,为探索温度对双委夜蛾生长发育和繁殖的影响。【方法】在室内l6,21,26,30,34(±1)℃,RH为70%±5%、光周期为14L︰10D条件下,测定了双委夜蛾各发育阶段的发育历期、存活率及成虫产卵量,组建了双委夜蛾的实验种群生命表。【结果】结果表明,双委夜蛾各虫态的发育历期随温度的升高而缩短;世代发育起点温度(C)为9.88℃,有效积温(K)为906.53日·度;卵的孵化率在不同的温度下无显著差异;幼虫存活率、化蛹率和羽化率则以21~30℃为最高;成虫的产卵量以21~26℃为最高,而在16℃和30℃时显著降低,在34℃下成虫不能交配,30℃成虫交配率仅为46%;生命表分析表明,26℃双委夜蛾的种群趋势指数和内禀增长率取得最大值,分别为98.5和0.1。【结论】21~26℃是最适宜双委夜蛾生长发育和繁殖的温度范围。     

弱碱性农田土壤重金属污染对粉正蚓种群密度和生物量的影响研究

为了探讨弱碱性农田土壤重金属污染对粉正蚓Lumbricus rubellus种群密度和生物量的影响,本研究于2016年5—8月,选取以重金属Cd、Pb、Zn、Cu污染为主的甘肃省白银市四龙镇梁庄村和双合村的玉米农田作为实验样地,同时以自然条件相近但相对无污染的永靖县尤塬村的玉米农田作为参照样地。本研究对比检测了实验样地与参照样地的重金属污染水平,粉正蚓种群密度、抗氧化酶活力(SOD、CAT和GSH-PX)、金属硫蛋白浓度和溶酶体膜损伤程度等指标。结果显示,2个实验样地粉正蚓抗氧化酶活力与参照样地的差异无统计学意义(P0.05),但金属硫蛋白浓度极显著高于参照样地(P0.01),表明粉正蚓在受到重金属污染胁迫后产生了明显的应激反应;与参照样地相比,实验样地粉正蚓体腔细胞内中性红保留时间极显著缩短(P0.01),表明土壤重金属污染已导致粉正蚓溶酶体膜受损;实验样地粉正蚓的种群密度和生物量与参照样地相比,总体上显著(P0.05)甚至极显著(P0.01)下降。研究结果表明,弱碱性农田土壤中粉正蚓种群密度与生物量显著低于相对无污染地区,这可能与长期重金属污染导致粉正蚓溶酶体膜损伤、抗氧化酶活力不稳定以及对环境胁迫应激反应增强等有关。     

The effects of heavy metals on microbial biomass in sediments of Palestine Lake

Effects of metal contamination on microbial biomass in sediment samples from three areas in Palestine Lake (one area highly polluted with chromium, cadmium and zinc) were determined. Adenosine triphosphate (ATP) concentrations, determined by the luciferin-luciferase bioluminescent technique, and microbial colony numbers on pour plates were used as biomass indicators. Plate counts showed a significant (P < 0.01) site effect with the highly contaminated area having an order of magnitude lower microbial population than the control area. ATP concentrations also indicated lower microbial biomass in contaminated sediments. The metal concentrations of the most contaminated area averaged 17,840 µg Zn/g, 4380 µg Cr/g and 585 µg Cd/g based on dry weight of sediments. A suppression of organic decomposition was evident in the impacted area; high metal levels and resultant low microbial biomass may have been causative.     

基于序贯指示模拟的农田土壤重金属风险区域识别

农田土壤重金属的日益累积已对农作物安全、生态环境和人类健康造成严重威胁,高效、精确地识别农田土壤重金属风险区对农田的环境保护、污染预警和风险管控等有重要意义.以广州市增城区为研究对象,共采集204个农田土壤样点,测定了铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)和汞(Hg)7种重金属含量.针对实际采样数据中存在异常值与偏态分布,以及传统克里格法存在的平滑效应等问题,将序贯指示模拟引入农田土壤重金属的风险识别中,与常用识别方法进行比较,并根据Hakanson风险指数评价进行风险区划.结果表明:(1)对比普通克里格法,在精度相似情况下,序贯指示模拟法较为精细地模拟了重金属的空间分布,平滑效应低,预测的细节表现好;对比指示克里格法,其在划分风险区域时的不确定评估中准确度较高,其误判率仅为4.9%~17.1%,表明其能更好地适用于模拟农田土壤重金属的空间分布和风险识别;(2)增城区的农田土壤重金属均未超标,但在南部的极少数区域存在潜在中等风险,主要成因是包括企业生产、人类活动和河流沉积物等.本研究以序贯指示模拟为基础,有效克服了传统克里格法存在的异常值信息丢失和平滑效应问题,结合Hakanson风险指数法,为非均匀采样的土壤重金属空间风险的识别提供一种新的尝试.     

酸性矿山废水污染的水稻田土壤中重金属的微生物学效应

采样调查了广东大宝山地区受酸性采矿废水长期污染的亚热带水稻田的土壤理化性质 ,重金属 Cu、Pb、Zn、Cd的全量及其 DTPA浸提量 ,以及微生物生物量及其呼吸活性等指标。利用主成分和逐步回归分析了影响土壤重金属的有效性及其微生物学效应的因素。结果表明 :土壤高含硫 ,强酸性 ,有机碳、全氮较低 ,4种金属的全量普遍超标。DTPA可提取态金属含量较高 ,不仅与其全量呈显著正相关 ,而且与土壤酸度和粘粒含量正相关 ,和 Mn含量负相关。过量的金属显著降低了土壤微生物生物量 C、N、微生物商、生物量 N/全 N比 ,并抑制了微生物呼吸强度和对有机碳的矿化率 ,导致了土壤 C/N比的升高。同时 ,金属对微生物群落及生理代谢指标 ,如微生物生物量 C/N比和代谢商的影响不显著。 DTPA可提取态金属 ,特别是 DTPA- Cu是导致微生物生物量和活性指标变化的主要因素。以有机碳 (或全氮 )为基数的复合微生物指标降低了土壤性质差异造成的干扰 ,较单一指标更能准确指示微生物对金属胁迫的反应。土壤硫没有对金属有效性和微生物指标产生明显影响 ,但其氧化过程可能引起酸化和金属离子的释放     

重金属污染可能改变稻田土壤团聚体组成及其重金属分配

采集了太湖地区污染与非污染稻田表土,采用原状土低能量分离-分散技术提取土壤团聚体粒组,分析土壤中不同粒径团聚体颗粒组质量组成和Pb、Cd、Hg、As等重金属元素的含量, 讨论重金属污染下土壤团聚体组成和重金属团聚体分配的变化.结果表明：在重金属污染下,供试水稻土砂粒级团聚体减少,而较细粒径团聚体相对增多;4种重金属元素在不同粒径团聚体颗粒组中的含量存在差异,但随粒径的变化趋势基本一致,即在<0.002 mm粒径的颗粒组中最高, 其次是0.2～2 mm粒径的颗粒组,而在0.02～0.2 mm和0.002～0.02 mm粒径的团聚体中呈现亏缺现象（富集系数为0.56～0.96）.表明重金属污染可能减弱了较大土壤团聚体的形成,导致细粒径团聚体相对增多,从而明显提高了重金属元素在粉砂和粘粒组团聚体中的分配,这可能进一步提高了污染农田重金属的水迁移和大气颗粒物迁移的风险.对于重金属污染对稻田土壤生物物理和生物化学过程的影响及其机制还需要进一步研究.     

铜川煤矿区重金属污染对土壤微生物群落代谢和酶活性的影响

研究了陕西省铜川煤矿矿区的重金属污染状况以及不同程度的重金属污染对土壤微生物代谢、微生物群落功能以及土壤酶活性的影响.结果表明： 铜川矿区土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Pb全量及有效量均显著高于非矿区土壤,其中Cd污染最为严重.采用Biolog方法结合主成分分析和聚类分析发现,随着污染程度的增加,不同土壤微生物群落间的代谢特征发生显著变化,而且这种变化主要体现在糖类和氨基酸类碳源的利用差异.在轻度、中度污染情况下,土壤微生物群落对碳源的利用表现出激活效应;而在重度污染的情况下,土壤微生物群落对碳源的利用表现出抑制效应.随着污染程度的增加,脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性均呈现降低的趋势,矿区土壤脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别是非矿区土壤中相应酶活性的50.5%～65.1%、19.1%～57.1%、87.2%～97.5%、77.3%～86.0%;蔗糖酶和纤维素酶在中等污染程度以下的土壤中表现为激活效应,而在重度污染的土壤中表现为抑制效应.     

鸡粪有机肥对设施菜地土壤重金属和微生物群落结构的影响

通过田间试验,研究在设施菜地上施用不同剂量的鸡粪有机肥对土壤-植物系统中重金属的累积、重金属有效性和土壤微生物群落结构的影响,进一步探讨土壤微生物群落结构与土壤重金属之间的相关关系。结果表明,与对照相比,施用有机肥可提高小白菜地上部生物量,其中施肥量为60 t/hm²时值最大,增幅为59.92%;小白菜地上部Cd、Cr、Cu、Zn和As含量均大幅增加,但Pb含量无明显变化。土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn和As的全量均随鸡粪有机肥施加量的增加而增大,最高增幅分别为21.30%、21.58%、17.40%、19.40%和17.43%,出现明显的累积现象;施用有机肥均增加了土壤Cd、Cr、Cu、Zn和As的有效态含量,而Pb的全量和有效态含量无显著变化;除重金属Pb外,不同重金属元素全量与有效态含量均显著正相关,其中元素Zn的全量与有效态含量相关性最强。磷脂脂肪酸（PLFA）分析结果表明,土壤中含量较高的PLFA为16：0、18：1ω7c、10Me16：0和18：1ω9c,土壤微生物总PLFA和各类群PLFA含量均呈现M0.5 > M1 > CK > M2 > M4;相关性分析结果表明,土壤Cu、As全量和Cd、Cr、Cu、As有效态含量与微生物总PLFA和各类群PLFA含量均呈现显著负相关关系,其中有效态Cr和Cu含量对微生物群落结构的影响最为显著。     

Effects of heavy metals on microbial activity of water and sediment communities

The effects of Cd²⁺, Cr³⁺ and Zn²⁺ on the microbial activity of water and sediment samples from a contaminated stream were studied. The maximum [¹⁴C]glucose uptake (V_max) and the mineralization (¹⁴CO₂) rates were determined. A 10% reduction in V_max was obtained at lower metal concentrations in water samples than in sediment ones. Moreover, a 10% decrease in ¹⁴CO₂ was observed at significantly minor metal levels, so ¹⁴CO₂ was more sensitive to evaluated heavy metal pollution. On the basis of MICs obtained for both communities, they were more sensitive to Cd²⁺ than to Cr³⁺ and Zn²⁺. Zinc was less inhibitory to V_max and ¹⁴CO₂ rates; Cr³⁺ showed an intermediate toxicity, and Cd²⁺ was 10–100 times more inhibitory than the other metals.     

重金属污染对土壤有机质积累的影响

采用田间采样分析与室内培养试验相结合的方法,研究了不同重金属污染土壤中有机质积累的差异及重金属污染强度对土壤有机质矿化动态变化的影响.结果表明：污染土壤中重金属的大量积累可减弱有机物质的矿化速率,增加土壤有机质的积累.土壤中颗粒态有机质及其占总有机碳的比例随重金属积累的增加而增加;而微生物生物量碳占总碳的比例却随土壤重金属污染水平的提高而下降.污染土壤中颗粒态有机质对重金属有显著的富集,这可能是影响土壤有机物质进一步矿化的原因之一.重金属污染可改变土壤有机质的矿化速率,影响土壤有机质的积累与分配.     

Effects of biochar amendments on speciation and bioavailability of heavy metals in coal-mine-contaminated soil

An incubation experiment was executed on applying biochar as a soil remediation amendment to discuss an effect of the various addition rates on the speciation and bioavailability of heavy metals in mining-contaminated soil. The result showed that the content of Cd in soil was 9.51 times higher than the Huainan soil background values. The contents of Cu, Zn and As were 2.97, 1.60 and 1.42 times the background values, respectively, and the total contents of all heavy metals were higher than the standard values of soil environment quality GB15618-1995 set by the China Ministry of Environmental Protection. Speciation analysis indicated that Cu and Cd were mainly associated with the reducible fraction, while Zn and As were dominated by the residual fraction. After biochar was added to contaminated soil, the residual fractions of heavy metals increased, while the acid-soluble fractions reduced. According to the results of CaCl₂ extraction experiment, CaCl₂-extractable concentrations of Cu, Zn, As, and Cd were observed with a biochar dosage rate of 10%, which were 57.26%, 51.37%, 6.94% and 42.04% lower than those of control soil samples, respectively, but there were no obvious changes of CaCl₂-extractable As.     

Distribution of extractable heavy metals in different soil fractions

Abstract

Due to the difficulties of precisely characterizing environmentally contaminated soil, the effects of heavy metals on plants are studied using uncontaminated soil spiked with known quantities of heavy metals. One problem in using spiked soils is how accurately the distribution of metals mimics stabilized natural soils. We studied the distribution of cadmium, chromium, copper, lead, nickel, and zinc in soil fractions after application in soluble form. The soil samples included a control (an uncontaminated Typic Argiudoll) and two samples spiked with either a moderate or high heavy metal concentration). After application of the salts the soils were subjected to wet/dry cycles over the course of three months. The soils were fractionated using a sequential chemical extraction procedure employing: (1) CaCl₂,(2) NaOH, (3) Na₂EDTA and (4) HNO₃, HCl, and HF. Soil physical separation was carried out by ultrasonic dispersion. The heavy metal levels were determined using ICP-AES. Each heavy metal displayed a unique behavior when added to soil in the form of soluble salts. Cadmium and zinc remained in the soluble fraction, indicating that no equilibrium was attained, while nickel primarily appeared in the insoluble fraction. Chromium, copper and lead were distributed among various soil chemical fractions. The highest levels of all metals appeared in the clay fraction except lead which was mainly present in the silt fraction.