保护利用天敌发展生态农业—开展以保护天敌为主的棉铃虫综合防治

８０年代末期，农药用量剧增，破坏了生态平衡，是造成９０年代黄河流域棉区棉铃虫特大暴发的主要原因，天敌资源和水、土、光、热、气一样是农业自然资源的一部分，将保护利用自然天敌纳入农业发展战略，应用生态学和系统工程的理论与方法研究发展控害保益生态技术，在棉花，小麦等多种作物种植生态区内，因地制宜协调应用各种优化生态技术，昼减少农药用量，组装以控制棉铃虫为重点的多种作物害虫危害的农业生态工程，建立大面积综     

棉蚜,棉铃虫及其捕食性天敌时空生态位的研究

通过对棉蚜、棉铃虫及其６种捕食性天敌的时间生态位、空间生态位及时空二维生态位的研究,分析棉蚜、棉铃虫对时间资源利用及其在群落中地位,评价天敌之间相互关系和各处天敌对棉蚜、棉铃虫的跟随效应及控制作用。利用可变平均法对二维生态位重叠珠系统聚类分析结果表明,天敌的自然控制作用难以达到控制害虫的效果,必须协调应用多种措施综合防治。     

棉蚜、棉铃虫及其捕食性天敌时空生态位的研究

通过对棉蚜、棉铃虫及其6种捕食性天敌的时间生态位、空间生态位及时空二维生态位的研究,分析了棉蚜、棉铃虫对时间资源利用及其在群落中地位,评价了天敌之间相互关系和各种天敌对棉蚜、棉铃虫的跟随效应及控制作用。利用可变平均法对二维生态位重叠值的系统聚类分析结果表明,天敌的自然控制作用难以达到控制害虫的效果,必须协调应用多种措施综合防治。     

控制棉铃虫的生态学途径--病毒生防

棉铃虫是危害我国农业生产的主要害虫，危害棉花等多种作物。由于它对化学农药的抗性增强，单纯依靠化学农药难以控制该种害虫的发生和危害。因此，开展生态控制途径的研究具有重要意义。棉铃虫病毒杀虫剂是我国第一个成功开发的昆虫病毒杀虫剂。本文主要介绍棉铃虫核型多角体病毒（NPV）的基本特性、在环境中的稳定性、病毒生防技术及其效果。     

控制棉铃虫的生态学途径—病毒生防

棉铃虫是危害我国农业生产的主要害虫，危害棉花等多种作物。由于它对化学农药的抗性增强，单纯依靠化学难以控制该种害虫的发生和危害。因此，开展生态控制途径的研究具有重要意义。棉铃病毒杀虫剂是我国第一个成功开发的昆虫病毒杀虫剂。本文主要介绍棉铃虫核型多角体病毒（ＮＰＶ）的基本特性，在环境中的稳定性、病毒生防技术及其效果。     

作物多样性种植对农田害虫及天敌的影响

作物多样性种植在中国有着古老而悠久的历史,在现代农业生产中仍发挥着重要作用。近几年,利用多样性种植控制虫害成为全世界农业研究的热点之一。作物多样性种植直接影响农田害虫的发生、危害、行为。许多研究表明,农作物多样性种植,害虫数量和危害程度都有不同程度的减轻。但也有一些研究表明,作物多样性种植不仅不能减轻害虫的危害程度,甚至还会加重其危害程度。多样性种植不仅影响天敌昆虫数量,而且影响其寄生率或捕食率,并通过影响其定向行为、搜索行为、转移行为等影响其活动能力。本文总结了近年来作物多样性种植对农田害虫及天敌的影响方面的研究结果,并讨论了该领域研究的前景及目前存在的问题。本文还介绍了作物多样性种植对昆虫影响机制的7种假说(物理阻隔假说、视动反应假说、寄主植物气味掩盖假说、驱避性化学物质假说、植物气味组成改变假说、天敌假说、资源密度假说)和1种理论(适宜性/非适宜性降落理论),这些假说和理论在一定程度上能够阐明多样性种植对昆虫的影响机理,但是没有一种假说或理论能够全面阐明多样性种植控制害虫的生态机制。     

农业景观害虫控制生境管理及植物配置方法

集约化农业生产过程中,化学农药所带来的大量环境问题日益引起关注。为减少农药的投入及其所产生的环境负效应,生物防治害虫的方法在国内外得到了更多的关注与发展。生境管理是一种有利于天敌群落发展,而不利于害虫种群增长的保护性生物防治方法,其实质是通过为自然天敌提供诸如花蜜、替代猎物或寄主、躲避不利干扰的庇护所等资源,将农业景观中天敌的害虫控制服务和功能最大化,或者通过构建不适宜害虫取食和繁殖的环境条件起到抑制或阻碍害虫发展的作用。本文在参阅国内外文献的基础上,阐述了生境管理控制害虫的机理,并总结国外生物防治的实践经验以及近些年国内外的相关研究,概括提出田间尺度上害虫生物防治的非作物生境及作物生境的建设和植物配置方法,为通过生境管理提升农业景观中害虫生物防治生态系统服务提供参考。     

麦田害虫与天敌群落动态变化研究

2008年3月15日至5月29日系统调查了冬小麦田害虫与天敌的种群数量动态,并利用相对丰富度、优势度指数、优势集中性指数、多样性指数和均匀度分析了害虫与天敌群落动态变化及时间生态位。结果表明:麦田昆虫群落组成较为丰富,由11目39科59种昆虫组成;优势种为麦长管蚜(Macrosiphum avenae)、麦圆叶爪螨(Penthaleus major)、龟纹瓢虫(Propylea japonica)和麦蚜茧蜂(Ephedrus plagiator)。群落的总个体数和丰富度随调查时间而变化;多样性指数与均匀度指数在小麦生长前期较低,中期和后期较高,两者变化规律基本一致,而优势集中性指数变化趋势与其相反。在害虫种群中以棉铃虫(Helicoverpa armigera)种内竞争最为激烈,条斑叶蝉(Psammotettix striatus)的竞争最缓和;棉铃虫与麦长管蚜种间竞争最强,其次为麦圆叶爪螨与小麦叶蜂(Dolerus tritici)。在天敌种群中以七星瓢虫(Coccinella septempunctata)种内竞争最为激烈,麦蚜茧蜂的种内竞争最为缓和;龟纹瓢虫分别与七星瓢虫和异色瓢虫(Leis axyridis)在时间维度上的竞争较为激烈,而麦蚜茧蜂分别与龟纹瓢虫、七星瓢虫和异色瓢虫的竞争比较缓和。从害虫种群与天敌种群之间的重叠值看,异色瓢虫和七星瓢虫对棉铃虫的控制作用较强,而麦蚜茧蜂和龟纹瓢虫则对麦田主要害虫麦长管蚜、条斑叶蝉和小麦潜叶蝇(Phytomyza nigra)等的跟随和控制作用均较强。     

农田缓冲带规划建设与天敌保护效果研究

缓冲带建设可以提供多种生态服务功能,是国内外现代生态农业发展的重要实践措施。论文以北京市顺义区都市型现代农业示范区建设项目为例,探讨农田缓冲带的规划和建设方法,并针对天敌保护效果进行监测,旨在探索村镇尺度下生态农业建设的景观规划途径。主要研究结论:1)经过目标确定、现状调查、总体空间布局设计、工程设计、施工监管与管护5个步骤,在研究区完成了渠道、道路和防护林3种类型共7种模式的农田缓冲带空间布局规划、种植模式设计与建设;2)害虫与天敌取样监测结果表明,人工林地缓冲带具有最大的蜘蛛活动密度,渠道、道路缓冲带等人工边界的天敌/蚜虫比例最高,初步证明了农田缓冲带建设的天敌保护效果;3)今后的生态农业建设应当加强农田缓冲带等生态景观化技术的大尺度空间规划与集成示范,其生态服务功能提升效果还需要针对不同农田类型进行长期监测试验进行验证。     

提高防治棉花害虫效果的施药新技术方案

针对棉花不同生育期和害虫的发生及危害特点，提出了棉花全程动态施药的策略和技术方案，从而提高了农药的有效利用率和防治效果。经由手动喷雾器和机动喷雾机为核心组成的两套技术方案实验测定，表明其在防治棉花害虫，特别是防治棉铃虫方面，有较好的效果。     

新疆棉铃虫越冬的三个气候阶段

在前人研究的基础上，根据新疆气象、棉铃虫观测资料，分析了新疆棉铃虫越冬的三个气候阶段，及界限温度指标，这对于棉铃虫气候分析、监测预测有着重要的意义。     

我国Bt棉花商业化的环境影响与风险管理策略

Bt转基因棉花于1997年在我国商业化种植，到2006年种植面积已达棉花总面积的70％。环境影响监测表明，Bt棉花有效地控制了棉铃虫和红铃虫的发生和为害，但盲蝽蟓类害虫演化上升成为棉田的主要害虫。抗性分析显示，虽然棉铃虫自然种群对Bt棉花抗性基因频率没有明显的变化，但Bt棉花髙强度种植地区的棉铃虫耐受性正逐年提高，已成为影响Bt棉花持续利用的主要因素。基于Bt棉花环境风险和影响因子的综合分析，本文讨论了Bt棉花环境风险的管理策略。     

棉铃虫预报综合信息服务系统

根据棉花气象服务的特点 ,结合棉铃虫防治的要求 ,建成了陕西省关中棉区棉铃虫预报信息服务业务系统 ,它具有预报服务和咨询服务两大功能 ,提高了棉花气象系列化综合服务的水平。     

辐照棉铃虫成虫田间扩散能力的研究

３００ Ｇｙ γ射线辐照棉铃虫（ Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａ ａｒ ｍ ｉｇｅｒａ Ｈｕｂｎｅｒ） 成虫（ 棉田第１ 代） 在田间的扩散试验表明：释放的标记虫约９７ ％ 集中在离释放点半径７２０ ｍ 的范围内。最远平均扩散距离为６１５ ｍ 。棉铃虫扩散密度与扩散距离呈倒数相关,符合模型 Ｎ ＝－ ０８３ ＋ １６４７３４／ ｘ 。野生棉铃虫有向嫩绿寄主植物扩散的趋势。     

电子鼻技术在棉花早期棉铃虫虫害检测中的应用

为了更好地获取棉花虫害信息,该文使用电子鼻和气质联用技术对受到不同数量棉铃虫早期危害的棉花进行检测。基于气质联用技术获得了棉花挥发物的成分和含量,基于电子鼻响应曲线提取了稳定值、面积值、平均微分值、小波能量值和多项式拟合曲线参数值5种特征值,筛选出3种较优单特征:稳定值、平均微分值和面积值,之后基于多特征分别使用多层感知神经网络、径向基函数神经网络和极限学习机3种神经网络方法进行分类分析。最后采用支持向量机回归分别基于3种较优单特征及多特征对危害棉花的棉铃虫数量进行回归预测。结果表明:多特征的分类效果优于单特征,基于多特征“稳定值和平均微分值”和极限学习机分类效果最好,训练集和测试集的分类正确率均达到100%。多特征的预测能力优于单特征,基于多特征“面积值和平均微分值”的回归模型预测效果最佳,训练集回归模型的决定系数(R^2)和均方根误差(RMSE)分别为0.9940和0.0860,测试集回归模型的R^2和RMSE分别为0.9230和0.3709,电子鼻对棉花早期棉铃虫虫害具有较好的区分和预测能力,电子鼻在棉花早期棉铃虫虫害中的检测具有一定的应用潜力。     

花龄期棉花虫害的电子鼻检测

棉花害虫具有隐蔽性、迁飞性和突发性特点，并且影响因素众多，棉花虫害准确地诊断是农业领域的难点问题。该研究以受到棉铃虫侵害的花铃期棉花为研究对象，采用电子鼻对不同处理的棉花挥发物进行检测。研究表明，主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）和聚类分析结果显示健康棉花释放的挥发物具有明显的昼夜节律性，健康棉花与虫害棉花差异性显著。径向基函数神经网络（Radial Basis Function Neural Network, RBFNN）对8个不同时间的4组虫害棉花处理进行分析，测试集判别总的正确率为73.4%，健康棉花对照组测试集判别正确率100%，误判样本出现在3个虫害处理之间。当不考虑时间因素建立虫害棉花统一的预测模型，RBFNN模型对健康棉花对照组的预测正确率均达到了100%，分析结果可以作为花铃期棉花是否遭受棉铃虫侵害的依据，说明电子鼻可以作为棉花虫害发生的有效监测手段，在农作物虫害监测领域具有潜在的应用价值。     

基于智能手机的棉花苗情调查与决策支持系统

针对新疆棉花生产过程中基层植保力量不足的问题,该文设计开发了棉花苗情调查与决策支持系统。该系统基于"云到端"模式,云端采用基于角色的访问控制(role-based access control,RBAC)解决多用户权限分配与菜单管理问题,提供数据管理分析、专家决策支持服务;用户端基于智能手机提供数据采集、专家决策意见接收功能。云到端之间的数据通信采用表述性状态转移(representational state transfer,REST)架构,提供RESTful的数据访问服务,解决系统之间松耦合、可扩展等问题。系统在新疆生产建设兵团第六师105团经过3 a的应用,结果表明:该调查系统能够快速获取文字和图片2种形式的棉田苗情信息,并能够方便的通过农田地图、柱状图、曲线图、Excel表格等多种方式对数据进行有效的分析和展示,大大提高了工作效率。通过搭起基层农户与生产管理者、农学专家之间的信息快速传输通道,加快了知识转化,减轻了基层植保压力。该系统加以扩展即可用于其他农作物的田间调查,同时这种调查模式稍加改造还可应用于林业、畜牧业等多个行业的信息普查。     

辐照对棉铃虫精子传导及产卵反应的影响

本文报道辐照棉铃虫与正常棉铃虫精子传导。棉铃虫的精子传导是一个复杂的过程 ,正常棉铃虫精子传导的失败率为 1 9% ,经 2 50Gy和 40 0Gy辐照后 ,精子传导的失败率分别为 2 1 %和 50 %。精包“帽”定位的异常是精子传导失败的一个重要原因。当棉铃虫雌虫与高剂量辐照雄虫交配后 ,产卵反应表现异常。     

辐照对棉铃虫雄虫交配能力的影响

研究了不同剂量辐照对棉铃虫雄虫生理状态和繁殖能力的影响。结果表明,当辐照剂量从0Gy增加到400Gy时,棉铃虫飞行能力随着剂量的增加而减弱:最大飞行距离从69.65km降低到38.30km;平均飞行距离从44.19km降低到13.55km。辐照处理的棉铃虫寿命明显低于未处理棉铃虫的寿命(P<0.05),但不同剂量辐照处理间棉铃虫寿命差异不显著。受精卵的孵化率受辐照剂量的影响显著,但每雌产卵量、受精卵数对辐照剂量的增加反应不显著。田间纱笼释放试验表明,在200Gy剂量下的辐照虫与野生虫的释放比为5:1时,可有效控制棉铃虫。