不同生态措施苹果园主要害虫及天敌发生特征

【目的】昆虫多样性作为生物多样性的重要组成部分,在农业生态系统中发挥重要的生物控害与传粉功能。【方法】对山东烟台3种不同防控措施的苹果园,即普通生物防治区、功能植物调控区和化学防控区进行了为期2年(2018-2019)的害虫和天敌种群调查,比较了3种不同生态措施苹果园主要害虫、天敌发生特征。【结果】发现生防区、功能植物区的绣线菊蚜Aphis citricola Vander Goot、金纹细蛾Lithocolletis ringoniella Mats.、苹果全爪螨Panonychus ulmi(Koch)发生数量比化防区都高,而其内的异色瓢虫Harmonia axyridis、中华通草蛉Chrysoperla sinica(Tjeder)、食蚜蝇Syrphidae发生数量明显比化防区高。【结论】功能植物区和生防区的天敌数量均高于化防区,在一定程度上可抑制害虫发生的种群密度;而化防区内进行化学防治控制主要害虫的同时,也对天敌数量产生一定的负影响,其害虫种群数量波动较大,容易暴发成灾。     

我国城市昆虫学研究的回顾与展望

我国城市昆虫学的研究兴起于20世纪80年代中期,此后,该领域的研究获得了长足的进展。城市生态系统不同于自然或农业生态系统,特别是城市化的进程对城市昆虫的生物学特性造成显著影响,致使城市害虫拥有自身的特点,其综合治理的理念和措施也相应有所变化。城市害虫主要包括卫生害虫、仓储害虫、园林害虫等,相关领域的研究也日益成为昆虫学家关注的焦点。本文从城市昆虫在城市化作用下的生物生态学基础、城市害虫群落发生特点、基因组测序概况、抗性分子机制以及城市害虫综合治理体系等方面入手,阐述城市害虫暴发成灾的内因及其抗性综合治理策略的制定原则。同时,本文对城市昆虫学未来研究方向和防控策略进行了展望,以期为我国城市害虫生物学特性及其防控策略的制定提供依据。此外,文中还讨论了基于分子生物学或昆虫不相容技术的具有应用前景的几种防控策略。     

973项目“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”简介

2006年9月,国家重点基础研究发展计划(973)农业领域2006年度项目“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”经科技部批准正式立项启动。该项目以全系统管理思想为指导,在基因、个体、种群、生态系统等不同层次,阐明我国重大农业害虫种群分化与暴发的分子基础,解析害虫与寄主作物及天敌间的相互作用机制,建立害虫监测与预警系统,提出重大农业害虫可持续控制的新途径和新方法,为我国农业减灾、经济的可持续发展奠定科学基础。项目的主要研究内容包括:害虫生长发育与生殖调控的分子机制;害虫对环境胁迫的适应机制;杀虫药剂诱导害虫再猖獗的机制;害虫与寄主植物的协同进化;天敌与害虫的互作及控害机制;作物-害虫-天敌食物网关系及其调控机理;重大害虫区域性暴发监测与预警。项目的总体目标为:阐明害虫生长发育、种群分化的分子基础,揭示害虫种群调节的内在机制;解析作物、害虫及天敌间的互作机制,丰富和发展植物-害虫-天敌协同进化理论;阐明主要害虫区域性灾变机理,发展害虫预警新技术;发展与环境相容的、增强自然控害功能的新技术,提出重大农业害虫可持续控制的新途径和新方法;凝炼一支害虫控制基础研究的创新团队,丰富和发展我国害虫管理的科学理论与实践,提升我国有害生物防控的原始创新和集成创新能力,扩大国际影响。     

应对全球气候变化的昆虫学研究

大气二氧化碳浓度升高、温度上升、降雨分布不均、灾害性天气出现频次增加等全球气候变化,深刻改变着农林生态系统昆虫群落的组成结构、功能和演替,使昆虫分布区域扩大、发生世代增多、生态适应性变异,从而影响了原有的植物-害虫-天敌间内在联系和各营养层间的固有平衡格局,最终导致一些害虫暴发成灾,一些昆虫种群数量下降,甚至一些昆虫物...     

天敌昆虫控害机制与可持续利用

天敌昆虫是自然生态系统内抑制害虫种群的重要因子,利用天敌昆虫控制农业害虫是安全有效的害虫控制策略,也是未来害虫管理发展的方向.本文在系统总结国内外研究进展的基础上,提出害虫治理要从“被动应急控制”转变为内部助增的“主动促进自然调控”的新理念,创新多种天敌昆虫协同控制多种害虫的“网式协同调控”新途径,建立一个自我维持并可有效降低害虫种群水平的农业生态系统.未来的研究应针对“天敌昆虫调控害虫的内在机制”与“天敌昆虫在农业生态系统中持续发挥作用的生态学基础”等关键科学问题,从基因、个体、种群、群落和生态系统不同层次,重点开展:1)天敌昆虫寄生和捕食害虫的行为与适应机制;2)天敌昆虫大量繁育的营养与生殖生理基础;3)寄生性天敌昆虫与寄主互作的免疫机制;4)天敌昆虫协同控害的生态学机制;5)天敌昆虫可持续利用的生物防治新模式等方面的研究.     

近30年来深圳福田红树林昆虫群落特征及其对生境变化的响应

通过实地调查与文献数据分析,总结了近30年来深圳福田红树林的昆虫群落组成及变化趋势,结合人类活动的影响和土地利用变化,探讨了昆虫群落特征对生境变化的响应。结果表明,不同时期的昆虫群落组成存在较大差异,2012-2013年昆虫群落的种类最丰富,由10目57科113种组成,1993-1994年昆虫群落由9目59科94种组成,1999年和2008-2009年的昆虫种类均较少。20世纪80年代末至90年代,城市建设大量占用和破坏红树林湿地,昆虫种类减少,海榄雌瘤斑螟等害虫种群爆发。2008-2010年,通过开展福田红树林湿地生态系统修复工程,优化了生态系统结构,随后,昆虫多样性在一定程度上得以恢复,种类比以往有明显增多,尤其是天敌昆虫的种类比前期有较大增加。     

我国农业害虫综合防治研究进展

农业害虫综合防治是昆虫学的一门应用科学,旨在明确农作物害虫的发生危害与暴发成灾规律,提出害虫监测预警和可持续治理的理论与方法。在2012-2016年的5年间,我国提出了基于生态系统服务和多尺度空间管理的害虫生态调控新理论,发展了害虫行为调控技术和化学防治新技术,并在棉铃虫对Bt棉花抗性治理对策、稻飞虱的监测预警和综合防控技术、小菜蛾抗药性诊断及治理技术、青藏高原农牧害虫发生规律和分区治理等防治实践中取得了重要进展。根据国际上害虫综合防治学科发展趋势和我国的研究现状,将来还需要在害虫灾变机制研究、害虫绿色防控技术创新研发以及集成应用等方面进行深入探索,为我国农业害虫可持续治理以及化学农药减量使用提供有力的科技支撑。     

生态因素对蛾类昆虫交配与生殖的影响

对于两性生殖的昆虫而言,两性交配过程是产生后代及维持种群繁衍的必要环节。然而,昆虫的生殖行为经常受到一系列的内部生理因素和外部生态因素的影响,最终导致昆虫的生殖适合度产生差异。本文以蛾类昆虫为例,通过检索国内外文献,分析比较了气候因素(温度、湿度和光照)、生物因素(寄主植物、天敌和共生菌)和农事活动等生态因素对这类昆虫交配行为和生殖适合度的影响。结果表明,这些因子不但影响该类昆虫的交配行为(包括求偶与交配高峰、交配成功率、交配次数和交配持续时间等),还影响其生殖适合度(如产卵前期、产卵期、产卵量、孵化率和寿命等)。这些研究为深入开展蛾类昆虫的生殖行为生态学研究提供理论基础,同时为揭示蛾类昆虫的种群暴发机制以及该类害虫的科学防控提供线索。     

不同波长诱虫灯对红树林主要害虫的诱集作用

为了明确红树林几种主要害虫的最佳诱集波长,本文利用18种波长的太阳能自动诱虫灯在深圳福田红树林保护区虫害高发期进行野外诱集实验,分析了不同波长对3种主要红树林害虫的诱集作用。结果显示,灯诱昆虫共81种,优势种为海榄雌瘤斑螟Acrobasis sp.、八点广翅蜡蝉Ricania speculum(Walker)和毛颚小卷蛾Lasiognatha mormopa(Meyrick)。18种波长的诱虫灯中,368 nm(Y)对海榄雌瘤斑螟的诱集作用最强,日均诱集量为4.55头,340 nm波长对毛颚小卷蛾的诱集效果最好,日均诱集量达到5.45头,400 nm波长对八点广翅蜡蝉的诱集效果最佳,日均诱集量为2.64头。18种不同波长的诱虫灯对红树林3种主要害虫均有一定的诱集作用,对两种鳞翅目昆虫诱集作用较强的诱虫灯波长均集中在UV-A波段。     

不同人工干扰条件下枸杞园害虫的风险性评估与防治策略

在农田生物群落害虫亚群落中,成灾性害虫爆发的事件多为群落内部与环境的不稳定因素共同作用的结果.本文建立了枸杞害虫风险评估体系的2亚体系、5方面、14个指标的综合评价系统,并同时运用害虫风险指数法与经验公式法对宁夏不同人工干扰条件下枸杞园主要害虫进行了风险性分析.结果表明：两种方法的分析结果基本一致,自生园枸杞瘿螨、枸杞蚜虫、枸杞木虱为频发性成灾害虫,枸杞负泥虫、枸杞实蝇、枸杞红瘿蚊、枸杞蛀果蛾为偶发性成灾害虫;有机园频发性成灾害虫与自生园一致,枸杞裸蓟马、枸杞红瘿蚊、枸杞蛀果蛾为偶发性成灾害虫;化防园枸杞瘿螨、枸杞蚜虫、枸杞木虱、枸杞裸蓟马为频发性成灾害虫,枸杞红瘿蚊、枸杞蛀果蛾为偶发性成灾害虫.对枸杞园害虫亚群落的分割为最优5分割,分别为萌芽期、盛发Ⅰ期、休眠期、盛发Ⅱ期和衰退期.相关系数矩阵表明,不同人工干扰条件下枸杞园害虫种群动态显著相关,说明不同人工干扰条件下枸杞园害虫种群动态基本一致,每年均有两个建群期,一个指数增长期.综上确定萌芽期中后期至盛发Ⅰ期前期、盛发Ⅰ期中期、休眠期晚期至盛发Ⅱ期前期为最佳防治阶段,是控制害虫的关键时期.     

试论拓宽生物防治范围，发展虫害可持续治理

该文针对我国生物防治资源极其丰富和农民经济实力薄弱的特点,结合我国微孢子虫治蝗和苹果园植被多样化持续治理虫害的成果,论述了应如何发展和拓宽具有我国特色的害虫生物防治,进一步提高综合防治水平,促进农业可持续发展。     

RNAi技术在昆虫学中的研究进展及展望

在昆虫中,RNAi是一种对抗外源病毒的天然免疫方式,基于生物体中的这种内在机制而建立的RNAi技术已经被广泛用来研究多种昆虫基因的功能。近年的研究结果表明RNAi技术在抵御害虫和防治益虫疾病方面具有潜在的应用价值,有可能对农业有害生物的控制起到巨大的推动作用。本文综述了RNAi与昆虫免疫、及其在昆虫基因功能研究、害虫控制、益虫疾病控制和昆虫系统生物学方面的最新研究进展,并展望了RNAi在昆虫学研究中的发展趋势。     

Genetic control of Plutella xylostella in omics era

Diamondback moth, Plutella xylostella (L.), is a specialist pest on cruciferous crops of economic importance. The large‐scale use of chemical insecticides for the control of this insect pest has caused a number of challenges to agro‐ecosystems. With the advent of the omics era, genetic pest management strategies are becoming increasingly feasible and show a powerful potential for pest control. Here, we review strategies for using transgenic plants and sterile insect techniques for genetic pest management and introduce the major advances in the control of P. xylostella using a female‐specific RIDL (release of insects carrying a dominant lethal gene) strategy. Further, the advantages of gene drive developed in combination with sex determination and CRISPR/Cas9 systems are addressed, and the corresponding prospects and implementation issues are discussed. It is predictable that under the policy and regulation of professional committees, the genetic pest control strategy, especially for gene drive, will open a new avenue to sustainable pest management not only for P. xylostella but also for other insect pests.     

Ecosystem services provided by aculeate wasps

The aculeate wasps are one of the most diverse and speciose insect taxa; they are omnipresent across ecosystems and exhibit diverse co-evolutionary and exploitative associations with other organisms. There is widespread conjecture that aculeate wasps are likely to perform essential ecological and economic services of importance to the health, well-being and nutritional needs of our planet. However, the scope and nature of the ecosystem services they provide are not well understood relative to other insect groups (e.g. bees, butterflies, beetles); an appreciation of their value is further tarnished by their public reputation as pointless pests. Here, we conduct the first comprehensive review of how aculeate wasps contribute to the four main areas of ecosystem services: regulatory, provisioning, supporting and cultural services. Uniting data from a large but previously disconnected literature on solitary and social aculeate wasps, we provide a synthesis on how these insects perform important ecosystem services as parasites, predators, biological indicators, pollinators, decomposers and seed dispersers; and their additional services as a sustainable alternative to meat for human consumption, and medicinal potential as sources of research leads for anti-microbials and cancer treatments. We highlight how aculeate wasps offer substantial, but largely overlooked, economic benefits through their roles in natural pest management and biological control programs. Accordingly, we provide data-driven arguments for reasons to consider the ecosystem service value of aculeate wasps on a par with other ‘useful’ insects (e.g. bees). Finally, we provide a research roadmap identifying the key areas of research required to capitalise better on the services provided by these important insects.     

Influence of the public's perception,attitudes, and knowledge on the implementation of integrated pest management for household insect pests

Households are mini‐ecosystems that provide a variety of conditions in which a variety of insect species can develop. Whether these insects are considered pests, largely depends on the perception, attitudes, and knowledge of the human inhabitants of the house. If considered unacceptable, residents can attempt to manage the insects themselves, or hire a professional. A pest management professional can provide a quick‐fix solution, often relying on the sole use of insecticides, or a sustainable solution through integrated pest management (IPM). In this review, it is discussed how the public's perception, attitudes, and knowledge affect the implementation of IPM in the household through the following steps: inspection, identification, establishment of a threshold level, pest control, and evaluation of effectiveness. Furthermore, recent and novel developments within the fields of inspection, identification, and pest control that allow to address pest infestations more effectively are described and their implementation in the household environment is discussed. In general, pest management in the household environment is reactive instead of pro‐active. The general public lacks the knowledge of the pest insects’ biology to identify the species, perform a proper inspection and identify causes of pest presence, as well as the knowledge of the available tools for monitoring and pest control. The percentage of individuals that seek professional aid in identification and pest control is relatively low. Moreover, the perception of and attitudes towards household insects generally result in low threshold levels. Current developments of methods for monitoring, identification, and control of insect pests in the household environment are promising, such as DNA barcoding, matrix‐assisted laser desorption/ionization time‐of‐flight and RNA interference. Efforts should be strengthened to alter the perception and attitude, and increase the knowledge of the non‐professional stakeholders, so that correct pest management decisions can be taken.     

丛枝菌根真菌与植食性昆虫的相互作用

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal AM)真菌与昆虫均是陆地生态系统中的重要组分,同植物关系密切,对植物的影响和作用是巨大的。生态系统中则以AM真菌-植物-昆虫互作体系参预食物网与生态过程。早在20世纪80年代,人们已开始研究AM真菌对昆虫的影响。进入21世纪人们越来越重视AM真菌与昆虫的相互作用。总结了AM真菌对昆虫取食偏好、生长、繁殖和对植物危害等方面的影响、以及昆虫对AM真菌侵染、扩展和产孢的影响;分析了植物营养状况、昆虫性别、昆虫龄期和AM真菌种类等对AM真菌与昆虫相互作用的影响特点;探讨了AM真菌与昆虫相互作用的机制;展望了利用AM真菌抑制植食性害虫、及促进天敌昆虫和部分传粉昆虫作用的可能性,旨在丰富菌根学研究内容、促进AM真菌与昆虫互作领域的深入研究、为探索生物防控农林业害虫的新途径提供依据。     

昆虫体内的天然屏障——围食膜

昆虫围食膜是由昆虫中肠上皮细胞分泌的非细胞薄膜状结构,主要成份是几丁质、蛋白质和多糖,是昆虫抵御外界侵害的第一道天然屏障,能够保护中肠上皮细胞不受机械损伤并且能够抵御病毒、细菌及其他有害物质,防止化学损伤.昆虫病毒增效蛋白、荧光增白剂和几丁质酶等生物防治促进因子通过与围食膜上特异位点的结合,能够破坏围食膜结构,加速病原微生物对害虫的感染进程.就围食膜组分、结构、功能以及与害虫防治的关系等方面的研究进展进行综述,并且论述了以围食膜为害虫生物防治靶标的应用前景.     

球孢白僵菌种群在松林中的寄主转移及遗传多样性对松毛虫持续控制的影响

通过林间接种式放菌及其后一周年的野外调查,从林间采集到30种寄主昆虫及从土壤、落叶和气流中分离到119株球孢白僵菌．酯酶同工酶分析表明,它们属于32个不同酯酶型,呈现出丰富的遗传多样性．释放菌株所属的酯酶型02包括从11种昆虫上分离出的18个菌株,表明林间释放的菌株已成功地在不同寄主昆虫种群中宿存下来,并以常发的地方病状态存在于松毛虫及松灰象甲等12种昆虫种群之中;当林间目标寄主缺乏时,其它寄主可将食物链维系下去．其它酯酶型分别包括1～23个菌株．一周年内的寄主转移动态结果表明,球孢白僵菌在松林生态系统中不同寄主间可转移寄生．每个酯酶型中的菌株对松毛虫的毒力相差很大,表明球孢白僵菌在松林中的延续和扩散流行不是1条路线,每个酯酶型至少代表食物网上的1条支链．有些环节的寄主连接了不同的酯酶型,使松林中食物网变得十分复杂,另外。从土壤、枯枝落叶层、林冠层和空气中分离到的球孢白僵菌分属于不同的酯酶型,表明松林中还存在着复杂的腐生食物链,有利于松毛虫及其它害虫的持续控制。     

球孢白僵菌种群在松林中的寄主转移及遗传多样性对松毛虫持续控制的影响

通过林间接种式放菌及其后一周年的野外调查,从林间采集到30种寄主昆虫及从土壤、落叶和气流中分离到119株球孢白僵菌.酯酶同工酶分析表明,它们属于32个不同酯酶型,呈现出丰富的遗传多样性.释放菌株所属的酯酶型02包括从11种昆虫上分离出的18个菌株,表明林间释放的菌株已成功地在不同寄主昆虫种群中宿存下来,并以常发的地方病状态存在于松毛虫及松灰象甲等12种昆虫种群之中;当林间目标寄主缺乏时,其它寄主可将食物链维系下去.其它酯酶型分别包括1～23个菌株.一周年内的寄主转移动态结果表明,球孢白僵菌在松林生态系统中不同寄主间可转移寄生.每个酯酶型中的菌株对松毛虫的毒力相差很大.表明球孢白僵菌在松林中的延续和扩散流行不是1条路线,每个酯酶型至少代表食物网上的1条支链.有些环节的寄主连接了不同的酯酶型,使松林中食物网变得十分复杂.另外,从土壤、枯枝落叶层、林冠层和空气中分离到的球孢白僵菌分属于不同的酯酶型,表明松林中还存在着复杂的腐生食物链,有利于松毛虫及其它害虫的持续控制.