典型草原三种蝗虫种群竞争关系的研究

为探讨典型草原优势蝗虫种内、种间竞争模式,以及栖境对蝗虫种间竞争的影响,设计田间罩笼及正交试验分析研究了内蒙古典型草原3种优势蝗虫-亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus)、毛足棒角蝗(Dasyhippus barbipes)和鼓翅皱膝蝗(Angaracris barabensis)的种群竞争关系。结果表明,亚洲小车蝗和毛足棒角蝗的种内竞争随着密度的增加而加大,并随着栖境食物量的减少而加大;鼓翅皱膝蝗由于栖境不适,种内竞争与密度没有相关性;混合种群正交试验结果显示,亚洲小车蝗有较强的种间竞争能力,而栖境对毛足棒角蝗竞争能力的影响较大。表明栖境和种群密度影响蝗虫群落动态。栖境适合时,亚洲小车蝗种间竞争力大于其他两种蝗虫。     

宁夏草原蝗虫多样性及其对环境因子的响应

为明确宁夏四类主要草原的蝗虫物种组成、多样性和对天敌、植被、土壤及其气候等生物和非生物因子的响应,2019-2020年在宁夏温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原和温性草原化荒漠四类草原对蝗虫及天敌物种进行了调查采集,通过物种数、个体数、多样性指数、优势度指数、丰富度指数及均匀性指数分析蝗虫、天敌和昆虫的多样性,并就草原蝗虫优势种和多样性对天敌、植被、土壤及气候等生物和非生物因子的响应进行分析。结果表明,共采集鉴定草原蝗虫和天敌个体数分别有743头和3592头,物种数分别有27种和24种;温性草原上发生的蝗虫和天敌物种和数量均最多,蝗虫和天敌的物种分别为23种和21种,数量分别为432头和1682头;温性草原化荒漠上发生的蝗虫和天敌物种和数量均最少,蝗虫和天敌的物种分别为8种和7种,数量分别为34头和132头。蝗虫优势种有白纹雏蝗Chorthippus albonemus、短星翅蝗Calliptamus abbreviatus和亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus三种,天敌优势种有直角通缘步甲Pterostichus gebleri、麻步甲Carabus brandti和短翅伪葬步甲Pseudotaphoxenus brevipennis三种。温性草原无论是在草原蝗虫群落中,还是整个昆虫和天敌群落中,其丰富度指数均显著高于其他三类草原;草原蝗虫多样性指数和丰富度指数与天敌多样性指数和丰富度指数间均存在极显著正相关关系,与天敌优势度指数间存在极显著负相关关系;短星翅蝗和亚洲小车蝗发生均与天敌直角通缘步甲呈显著正相关关系,白纹雏蝗与禾本科植被盖度、高度、生物量,菊科植被盖度、生物量、频度、高度、土壤饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度、总孔隙度、有机质、碱解氮、海拔和降水量间均呈显著正相关关系,与土壤容重、pH、平均气温和最高气温间均呈极显著负相关关系。     

科尔沁草原亚洲小车蝗防治指标研究

在室内测定科尔沁草原亚洲小车蝗在不同湿度对4种该草原优势植物的取食量。结果表明:亚洲小车蝗在50%～80%湿度下的取食量显著大于其他湿度,结合近地表5cm处草场湿度估测亚洲小车蝗单头单日取食量;同时考察亚洲小车蝗不同龄期的田间存活率,确定科尔沁草原亚洲小车蝗的防治指标为20.6头/m2。     

取食不同牧草对亚洲小车蝗发育速率和类胰岛素信号通路的影响

亚洲小车蝗是重要的草地生物灾害,对不同牧草的食物适应存在差异。为揭示不同牧草对亚洲小车蝗生长发育的影响机理,本研究定量分析了取食不同牧草条件下亚洲小车蝗的发育速率和类胰岛素信号通路(ISP)基因表达。结果表明,西北针茅饲喂的亚洲小车蝗发育速率最高,ISP通路中gIGF1、gINSR、gIRS1、gPI_3K、gAKT及gmTor基因表达显著上调(P0.05),调控下游发育和代谢相关的表皮蛋白(cuticle protein, gLCP)、胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin, gCHY)及α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase, gALP)基因表达上调。相反,冷蒿饲喂的蝗虫发育速率显著降低(P0.05),上述基因显著下调(P0.05),调控下游解毒相关的gP450s 6K1、gUDP 2C1及gCarE基因表达上调。亚洲小车蝗ISP通路响应食物差异,调控发育速率,以适应更广泛的生态区域,这可能是其分布广、易暴发成灾的原因之一。     

内蒙古典型草原蝗虫群落结构和生态位研究

采用定点调查和生物量定量分析方法对内蒙古典型草原不同草地蝗虫群落结构和生态位进行研究,结果表明,典型草原蝗虫群落结构丰富,主要蝗虫有11种,草原蝗虫的时间分布揭示了蝗虫时间生态位的分化,宽须蚁蝗[Myrmeleotettix palpalis(Zubowsky)],亚洲小车蝗(Oedaleus decorus asiaticus B.-Bienko)、短星翅蝗(Calliptamus abbreviatus Ikonnikov)分别构成镶黄旗草原蝗虫早期、中期、晚期优势种;根据蝗虫种群地位,将11种蝗虫划分为优势种、附属种、稀少种,把11种蝗虫按空间地位划分为禾草地类、荒草类、特殊类和全域类4类,优势种蝗虫的种群与空间地位,反映了蝗虫与植被、蝗虫与蝗虫之间关系。优势种蝗虫中短星翅蝗的时空生态位宽度最大,其次是亚洲小车蝗和宽须蚁蝗,说明短星翅蝗对时空"资源"的利用程度最高,共存的蝗虫种类在"资源"利用上存在着明显的分化,亚洲小车蝗与宽须蚁蝗的生态位重叠最大,说明两者利用资源的相似性程度最高。我们用生态位来体现蝗虫种群地位及对资源的利用,同时也用资源的系统聚类来预测蝗虫的潜在发生与危害。本文系统地研究了蝗虫群落结构和蝗虫生态位,将为评价草原蝗虫潜在发生与危害、蝗虫宜生区划分和制定草原有害生物防治策略提供理论基础。     

休牧对草原生态系统的影响及其放牧利用对策

本项工作在中国科学院内蒙古草原生态系统定位站的三块研究样地上进行。三块样地分别在地带性植被羊草草原,大针茅草原和一严重退化草场上。对生态系统的生产力,植物中元素的含量及土壤的某些理化性质作了研究。一、休牧对植被系统的影响研究结果表明,经过五年休牧,地上部分生物量在羊草草原样地和退化草场样地以围栏内较高。在大针茅样地可能因为远离居民点,受放牧影响小,内外测定值相近。可能与放牧     

亚洲小车蝗在内蒙古草原宜生区划分研究

研究蝗虫发生的影响因子及其成灾机理,是有效预测其发生的前提和基础。本文利用"3S"等技术,根据我国内蒙古草原地区特点,建立了内蒙古草原亚洲小车蝗宜生区(HA)划分标准与方法,综合地理特征和草原类型等影响因子,采用ArcGIS数据统计手段,构建了草原蝗虫宜生指数模型,利用该模型进行了亚洲小车蝗宜生区区域划分。结果表明以栗钙土为主要土壤类型,以大针茅为主的草地类型,地上植物量达150～250 kg/hm~2,海拔高度在1 000～1 100 m之间和坡度为0～10°的条件下,宜生区指数(IH)为5,划分为一级宜生区。各影响因子所占权重为草原类型土壤类型地上植物量海拔高度坡度。此划分方法的研究有助于明确草原蝗虫分布区域和发生动态,明确内蒙古草原亚洲小车蝗宜生区空间分布情况,为草原蝗虫防治提供数据支撑和决策依据。     

两型亚洲小车蝗卵巢发育的分级及差异研究

亚洲小车蝗Oedaleus decorus asiaticus是我国北方草原区的重要害虫,其聚集、迁移暴发给草原、农田及城市带来了恶劣影响。本文根据亚洲小车蝗卵巢发育形态特征的变化,将其分为5个级别:I级为透明期,Ⅱ级为卵黄沉淀期,Ⅲ级为卵粒形成期,Ⅳ级为成熟待产期,Ⅴ级为产卵期。群居型亚洲小车蝗的卵巢发育起始时间为羽化后5.20d,产卵时间为羽化后50.21d,发育历期为43.75d;散居型亚洲小车蝗的卵巢发育起始时间为羽化后5.75d,产卵时间为羽化后52.25d,发育历期为46.50d,群居型亚洲小车蝗的卵巢发育比散居型种群快,且两者差异均达到极显著水平(P0.01)。研究结果从亚洲小车蝗发育繁殖角度验证了该蝗虫具有两型分化现象,且差异明显,同时对卵巢发育时间的研究可应用于亚洲小车蝗产卵期的预测预报,为田间蝗虫防治工作提供依据。     

自然环境中地面温度对亚洲小车蝗体温的影响

为了解白天地面温度对亚洲小车蝗体温的影响,2017年7月和2018年6-8月在内蒙古锡林郭勒盟的自然生境中6个地点开展了调查。结果表明:亚洲小车蝗的平均体温随地温变化,且在6:00-12:00和16:00-19:00内高于平均地温。地温与不同龄期和性别亚洲小车蝗体温之间呈极显著的非线性关系(P0.01)。体温只出现一次高峰,13:00左右的(39.3±0.2)℃;地温出现2次高峰,13:00左右的(42.0±0.5)℃和15:00左右的(38.9±0.4)℃。地温为31.5～38.3℃时,成虫的体温调节能力显著强于蝗蝻(P0.05);地温低于31.5℃和38.3～48.2℃时,蝗蝻的体温调节能力显著强于成虫(P0.05)。地温为26.1～40.0℃,雌虫的体温调节能力显著强于雄虫(P0.05);地温高于40.0℃,雄虫的体温调节能力显著强于雌虫(P0.05)。因此,地温可以作为监测该虫生长发育的因子为其防控提供依据。     

群居型、散居型亚洲小车蝗形态特征的数量分析

亚洲小车蝗(Oedaleus decorus asiaticus Bei-Bienko)是草原蝗虫的主要优势种之一,为了明确亚洲小车蝗两型现象与形态特征的关系,本文利用11个形态指标和5个形态指标比值采用数值分类学的方法对两型亚洲小车蝗成虫进行了测量和分析。结果表明,11个形态指标在亚洲小车蝗种群中均表现出一定的差异性,与能量储存、运动和飞行相关的体长(L)、前翅长度(E)、后足股节长度(F)在群居和散居型种群中具有极显著性差异(P0.01)。形态指标比值中,前翅长度和后足股节长度的比值(E/F)对两型蝗虫区分效果明显,群居型亚洲小车蝗成虫的E/F比值在1.68~1.74之间,散居型成虫的E/F比值在1.44~1.59之间,群居型E/F比值显著大于散居型(P0.05)。主成分分析构建了3个反映形态特征及其比值信息的综合指标,前两个主成分累积贡献率为99.84%,同时确定了E/F比值在两型区分上具有重要的指示作用,可以作为亚洲小车蝗成虫两型现象的判定指标。