仲夏棉蚜种群崩溃机制研究进展

棉蚜是世界性分布的棉花害虫,仲夏棉蚜种群崩溃是生态控制棉蚜危害的重要途径,为棉蚜预测和防治提供了新思路与切入点,但其崩溃机制尚未明确。导致棉蚜种群崩溃的可能因素主要包括:(1)植物次生代谢物影响棉蚜的发育和繁殖,但不足以导致棉蚜种群崩溃;(2)暴风雨对棉蚜种群有一定的影响,但无法解释连续多年和多个地点发生的种群崩溃现象;(3)高温显著降低棉蚜的存活和繁殖,且与仲夏棉蚜种群崩溃期相吻合,高温很可能是棉蚜种群崩溃的关键影响因子;(4)高密度条件下激烈的种内竞争导致棉蚜繁殖率降低,有翅蚜比例增加;(5)天敌除具有直接捕食或寄生作用外,同时间接影响若蚜生长发育和刺激有翅蚜形成,对棉蚜种群后期崩溃发挥重要作用。本文对可能导致仲夏棉蚜种群崩溃的主要因素分别进行论述,探讨其对棉蚜存活、繁殖和有翅蚜形成的影响,旨在为探明仲夏棉蚜种群崩溃机制提供参考。     

基于MaxEnt模型的气候变化下杏树鬃球蚧在中国的潜在地理分布预测

【目的】杏树鬃球蚧在天山野果林暴发成灾,对野杏的生存以及野果林的生态环境造成严重影响,同时危害栽培果园。预测未来气候情景下杏树鬃球蚧在中国的潜在适生区,可为农林部门开展防控工作提供科学依据。【方法】收集关于杏树鬃球蚧的分布点与气候数据,采用MaxEnt模型预测其在中国的适生区。【结果】MaxEnt模型中的AUC值为0.949,表明预测结果具有较高可靠性。最冷月最低温度、最冷季度降水量、温度季节性变化标准差、等温性是影响杏树鬃球蚧潜在分布的主要环境变量。杏树鬃球蚧在我国分布区较为广阔。该模型预测杏树鬃球蚧的高适生区主要分布在辽宁省环渤海区域、河北、北京、天津、山东、河南、陕西省中部、甘肃和陕西的临界处,以及新疆维吾尔自治区的伊犁哈萨克自治州、巴音郭楞蒙古自治州和阿勒泰地区,中适生区以高适生区为核心向外蔓延。其高、中、低适生区分别占中国陆地面积的4.62%、6.69%、18.77%。未来气候情景下,高适生区呈进一步扩散趋势,尤其在新疆地区,高适生区大面积扩散。【结论】杏树鬃球蚧适生区面积占陆地面积的30.08%,有继续扩张和大面积暴发风险,在我国西北地区、华北地区面临的形势更为严峻,应引起相关部门关注。     

不同温度条件对棉蚜、棉长管蚜种间竞争关系的影响

【目的】棉蚜Aphis gossypii和棉长管蚜Acyrthosiphon gossypii是棉花上的共存种,本文拟明确不同恒温条件下两种蚜虫单种和共存时的种群动态、有翅蚜发生及在棉株上的分布情况,探讨温度对两者种间竞争的作用。【方法】棉蚜、棉长管蚜单种、混合初始等蚜量设置,分别置于室内21、24和27℃恒温条件下,系统调查记录各处理种群数量、有翅蚜数量及在棉株上的分布,应用内禀增长率rm、空间分布情况、有翅蚜比例为竞争判别指标。【结果】棉蚜单种种群过程的rm均大于棉长管蚜,共存条件下一种对另一种蚜虫的rm均没有显著影响;棉蚜种群97%以上在叶片活动,棉长管蚜在叶片的比例为55%~75%;同一温度条件,两种共存不影响对方在棉花叶片和茎秆上的分布;棉蚜和棉长管蚜主要分布于棉花中上部。随温度升高,共存种群中棉蚜向棉株下部移动的比例增加,单种和共存种群棉长管蚜趋向于棉株上部移动。同一温度条件下,共存对棉蚜上下分布没有明显影响。21℃和27℃棉蚜的存在对棉长管蚜没有显著影响,但24℃时共存可使棉长管蚜在下部的比例明显增加;随温度的升高,棉蚜有翅蚜比例下降显著,而棉长管蚜无显著变化。【结论】适温范围内,两种蚜虫种间竞争的存在不影响彼此的内在繁殖能力,棉蚜比棉长管蚜具有更强的内在竞争能力;温度对棉蚜在竞争活动空间上的影响不明显,而对棉长管蚜的上下位置的选择有一定作用;种间竞争和种内竞争加速棉蚜有翅蚜的发生。     

七星瓢虫对不同初始密度棉蚜种群的调控作用

为明确七星瓢虫成虫对棉蚜的自然控制能力,本文通过密度-天敌双因素控制试验分析了不同棉蚜初始密度(200头/株、400头/株、800头/株)和不同七星瓢虫数量(0头、1头、2头、4头)组合处理下棉蚜的种群动态;使用棉蚜种群增长率、益害比、控制效果等指标评估了天敌的控制能力,并建立简单的模型来明确天敌有效控制棉蚜的益害比.结果表明,七星瓢虫和棉蚜初始密度显著影响着棉蚜的种群数量,且两者存在交互作用;益害比与控制效果存在显著的正相关性,种群增长率与控制效果又存在显著的负相关性.投放七星瓢虫5 d后,当益害比达到1∶720以下时,七星瓢虫可有效控制棉蚜(种群增长率r≤0),此时控制效果达44％以上;此外,当益害比为1∶671时,七星瓢虫对棉蚜种群的控制效果达50％,益害比低于1∶360以下时,七星瓢虫对棉蚜种群的控制效果可达80％以上.因此,本文通过控制试验建立了七星瓢虫成虫控制棉蚜的防治指标,可以依据该阈值来指导田间棉蚜的综合防治.     

不同的高温模式对不同密度棉蚜存活和繁殖的影响

为探索趋近自然状态的渐变性高温胁迫对不同密度棉蚜Aphis gossypii Glover的影响,室内研究了4种不同高温模式下,不同密度(5、10、20、40)棉蚜的存活和繁殖。结果表明:随着最高温度值的升高和密度的增加,棉蚜存活率和繁殖率均呈下降趋势。当最高温度值升至40℃以上时,棉蚜存活率和繁殖率均显著下降,不同密度棉蚜存活率和繁殖率均没有差异。即随着温度的升高,密度对棉蚜的作用逐渐减弱。最高温度值为42℃时,棉蚜在3～4 d内全部死亡。研究结果为提高棉蚜种群预测准确性、科学决策防治措施提供依据。     

棉铃虫羽化高峰期有效积温预测法的校正

为减小年际间气温变化对昆虫有效积温预测误差的影响,以新疆石河子垦区121团棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)羽化高峰期为例,利用single sine模型分别计算12年2种有效积温范围(10～30℃和10～35℃)的累计有效积温值,并获得其多年平均值,依此进行棉铃虫羽化高峰期预测;通过当年与12年(有效积温>0日期至羽化高峰日期)平均气温之差,对预测误差进行校正。结果表明:当年平均气温与12年平均值差值越大,预测误差也越大;各代直线回归校正模型均达到显著水平(P<0.05);2种有效积温范围下,校正后各代平均预测误差天数均有所减少,对越冬代误差校正效果最优,校正后各代历史符合率分别为83.33%、100%、100%和100%、100%、93.33%。该校正方法能够显著提高预测准确度,尤其适用于年际间棉铃虫发育期间平均气温变化较大的代别和地区,同时可为多种害虫预测误差校正提供了依据。     

高温对共存种棉蚜与棉长管蚜死亡及繁殖的影响

棉蚜和棉长管蚜是棉花上的共存种,为探索其年内及年际间优势地位的不同是否与两者对高温的不同响应有关,室内研究了高温胁迫(32、34、36和38℃)对棉蚜和棉长管蚜死亡及繁殖的影响.结果表明:随着温度的升高和高温持续天数的延长,棉蚜和棉长管蚜累计死亡率均升高,棉长管蚜累计死亡率高于棉蚜;两种蚜虫的每日死亡率可用互补重对数模型较好地拟合,模型估计的棉蚜和棉长管蚜半数致死温度值随高温持续天数的延长而降低,棉蚜半数致死温度高于棉长管蚜;在32 ～ 38℃范围内,两种蚜虫的繁殖率随温度的升高而降低,棉蚜繁殖率显著高于棉长管蚜,表明在32℃以上高温条件下,棉蚜比棉长管蚜更具有竞争力.随着全球气候变暖,由于棉蚜比棉长管蚜更耐高温,推测未来棉蚜比棉长管蚜竞争优势更加明显.     

植物神经酸研究进展

神经酸是一种超长链单不饱和脂肪酸,最初发现于哺乳动物神经组织中,是脑部神经组织和神经细胞的天然核心成分,具有修复受损神经纤维、帮助神经细胞再生的功能。神经酸的来源由动物到植物的转变极大地促进了神经酸的研究。近年来,国内外科学家尝试通过转基因技术进行高神经酸植物的遗传改良。含神经酸的油菜在神经酸植物来源中脱颖而出,有望解决神经酸短缺的现状。综述了植物中神经酸的生理功能和来源,介绍了植物中神经酸的生物合成途径和从植物中提取神经酸的工艺,以期为植物神经酸相关研究和油菜创新育种提供理论参考。     

不同初始密度棉蚜种群动态过程

为探索棉蚜初始密度对其种群过程的影响,在棉田控制1和20头·叶-1 2个初始密度,通过尼龙网纱袋构建在封闭(套袋)与开放(不套袋)条件下,监测棉蚜在不同初始密度和不同环境条件下种群动态.结果表明:初始密度越大,棉蚜种群峰值越高,封闭条件和开放条件棉蚜种群峰值没有显著性差异;初始密度越大种群高峰期越早,开放条件比封闭条件种群高峰期提前;封闭条件下,初始密度越大,种群崩溃越快.种群发展初期,初始密度越小,种群增长率越大,开放条件比封闭条件棉蚜种群增长快;种群高峰期和崩溃期,不同初始密度棉蚜种群增长率没有显著差异.初始密度影响有翅蚜形成,初始密度越大,有翅蚜比例越高;但封闭条件和开放条件有翅蚜比例没有显著性差异.     

短时间高温处理对棉蚜存活的影响

为探索棉蚜Aphis gossypii Glover种群动态与高温的关系,研究了不同温度(30、34、38、42、46℃)、不同处理时间(1、2、5、8h)对棉蚜存活的影响。结果表明:在同一处理时间条件下,棉蚜的存活率随着温度的升高而降低;在同一处理温度下,棉蚜的存活率随处理时间的延长而降低。30～38℃温度范围内,棉蚜存活率降低缓慢,从42℃开始棉蚜的存活率迅速降低。棉蚜半数致死温度随着处理时间的延长而降低;相同处理时间条件下,若蚜半数致死温度高于成蚜,若蚜较成蚜更耐高温。