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。     

新疆博尔塔拉蒙古自治州草原蝗虫多样性及群落结构特征

2015―2018年,利用百网和“Z”形取样法系统调查了博尔塔拉蒙古自治州草原七个草地类型的蝗虫群落多样性,明确其蝗虫的群落结构特征和多样性组成。经过调查分类鉴定,确定博州草原蝗虫有 65种,隶属于5科30属,优势种为黑腿星翅蝗、黑条小车蝗和小米纹蝗。在博州,黑条小车蝗垂直海拔分布的范围最广（257～2382 m）,亚洲飞蝗和绿纹蝗垂直海拔的分布范围最为狭窄,仅为187～195 m;小翅曲背蝗和西伯利亚蝗多分布于高海拔地区（2000～2200 m）,红斑翅蝗则多分布于低海拔区域（750～1200 m）。温性荒漠的特有种为简蚍蝗、红翅瘤蝗和红斑翅蝗,低地草甸的特有种为亚洲飞蝗、小垫尖翅蝗和绿纹蝗。蝗虫群落的Shannon-Wiener多样性指数在温性荒漠、温性草原化荒漠和温性荒漠草原要显著高于低地草甸;Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数在七个草地类型间无显著性差异。温性荒漠草原和温性草原的蝗虫群落最为相似,两者Jaccard相似系数为0.56。     

锡林郭勒盟典型草原昆虫多样性分析

为典型草原害虫监测预警和生态治理提供理论依据,选取害虫发生相对严重的锡林郭勒盟7个旗县典型草原作为调查对象,采用Z字形扫网取样法对昆虫数量和种类进行调查,对昆虫尤其是主要昆虫蝗虫群落差异和多样性进行分析,并对蝗虫群落和环境因子进行冗余分析。结果显示,在7个典型草原区域中,正镶白旗、镶黄旗、阿巴嘎旗、西乌珠穆沁旗和锡林郭勒市的昆虫Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均较高,且这5个草原区域之间均差异不显著;在7个典型草原区域内共采集到草原蝗虫6科11属16种,种类较丰富,约占所有昆虫种类的20.00%;亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus作为锡林郭勒盟典型草原蝗虫的优势种,在所有典型草原区域中的数量均高于其他蝗虫;镶黄旗和锡林浩特市的蝗虫种数最多,均为14种,而苏尼特左旗的蝗虫种数最低,为8种;植被覆盖度和海拔对蝗虫Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数有正影响。锡林浩特市与镶黄旗的蝗虫群落相异性最小,相异性系数为0,与其他5个典型草原区域的蝗虫群落相异性也较低,相异性系数...     

高山草地蝗虫群落生物多样性和空间聚集强度对植物群落的响应

为明确高山草地蝗虫群落生物多样性和空间聚集强度变化及其对植物群落的响应,在位于甘肃省祁连山中段北坡的研究区调查温性草原、山地草甸和高寒草甸3类草地中的蝗虫种类和数量,对不同蝗虫群落进行生物多样性分析,并观察不同蝗虫种群的聚集程度。结果显示,共捕获蝗虫15种,8月温性草原内蝗虫虫口密度最大,为8.17头/m²,且此时Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度指数均最大,分别为1.58和2.27;7月蝗虫群落的空间聚集程度高于其他两类草地。山地草甸和高寒草甸中蝗虫空间聚集高峰出现在8月,晚于温性草原。东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis种群的空间聚集程度最高,其次为白边痂蝗Bryodema luctuosum、狭翅雏蝗Chorthippus dubius和小翅雏蝗Chorthippus fallax种群,鼓翅皱膝蝗Angaracris barabensis种群的聚集程度最弱。冗余分析结果显示,蝗虫群落种类组成和数量以及空间聚集强度与植物群落生物多样性、覆盖度和高度存在显著相关性。     

海南省撩荒地生态系统飞蝗的持续控制

针对海南蝗区飞蝗每年发生4代、世代重叠、发生为害时间长等特点，提出了应用蝗虫微孢子虫持续控制海南蝗区飞蝗灾害的新技术。研究结果表明，在第2代飞蝗发生期应用蝗虫微孢子虫防治低、中密度蝗群和采用蝗虫微孢子虫与卡死克互补协调应用技术防治高密度蝗群，处理后5周，校正虫口减退率分别达76．6％－97．2％和79．8％－88．3％；且存活蝗虫感病率分别达33．6％－95．0％和23．3％－26．7％。蝗虫微孢子虫防治第3代高密度蝻群，处理后2周，校正虫口减退率达50％左右，群居型蝗虫占整个蝻群的比例下降了90％以上，存活蝗虫感病率也在10％以上。1998年蝗虫微孢子虫处理地区，1999年蝗虫的虫口密度仍在防治指标以下，且存活蝗虫感病率达10．5％－31．3％。初步认为，在低、中密度下，每hm^2施用30个单位的微孢子虫，在高密度下，每hm^2施用45个单位的微孢子虫及卡死克（105ml/hm^2）与微孢子虫（60单元／hm^2）协调应用技术治理蝗群，均能达到预期效果。     

蝗虫微孢子TaqMan探针Real-time PCR检测新方法

蝗虫微孢子已被广泛运用于蝗虫防治。本研究采用蝗虫微孢子保守性高的小核糖体亚单位RNA为目的基因,将其克隆到pMD18-T载体上构建重组质粒,制备质粒标准品。设计一对特异性引物和TaqMan探针,并对引物浓度、探针浓度分别进行了优化,建立了蝗虫微孢子TaqMan实时荧光定量PCR检测方法。该检测方法的灵敏度达1.29×105 copies/L,各浓度质粒标准品的组内和组间重复的变异系数均小于1%。这里建立的蝗虫微孢子TaqMan探针荧光定量PCR检测方法较快速、简便和准确,适用于生产中蝗虫微孢子的快速检测。     

蝗虫生物防治发展现状及趋势

自20世纪60年代以来，作为有害生物综合治理主要手段的生物防治取得了很多突破性成果，生物防治的比例逐年提高，其支配地位越来越明显。蝗虫是世界性的重大害虫，给发生地区的农牧业生产带来巨大威胁和损失。在蝗虫生物防治中，人们早期主要开展寄生性天敌和植物源药剂等在防治蝗虫中的应用，当前防治蝗虫的病原微物的研发和应用占据了越来越重要的地位，如真菌、蝗虫微孢子、杀蝗金线虫、蝗虫痘病毒、苏云金杆菌、类产碱假单胞菌、蜡状芽胞杆菌等可有效控制蝗虫的生物防治因子，这些杀蝗生物制剂在蝗虫防治中发挥了重要作用。但是与速效的化学农药相比，生物防治制剂快速致死作用较低，对种群的密度调节较慢，特别是可以完全替代化学农药的应急治蝗生物制剂品种相对较少、剂型相对较为单一、成本较高加之防治效果受环境影响较大等问题，在一定程度上制约了蝗虫生物防治技术的发展和应用。但生物防治制剂的环境友好、生态安全和对靶标不易产生抗性等优点越来越被重视，决定了生物防治制剂必然成为全球农药产业发展新趋势，推动了蝗虫生物防治朝低耗、多元化品种和绿色剂型方向发展，如可以垂直传播的蝗虫微孢子生物制剂、蝗虫信息化合物制剂、防蝗真菌制剂与经典的蝗虫天敌生物制剂和生态调控技术等协同应用，速效与长效结合，确保蝗虫的可持续控制。     

放牧模式对高山草地蝗虫群落生物多样性的影响及其作用机制

为明确不同放牧模式对高山草地蝗虫群落生物多样性的影响及其作用机制,本研究调查牛放牧、羊放牧、牛羊混合放牧和休牧4种模式下高山草地植物群落特征、蝗虫群落组成和数量,分析蝗虫群落生物多样性特征,利用冗余分析方法分析植物群落与蝗虫群落的相关性,采用结构方程模型分析放牧模式对蝗虫群落的影响路径。结果显示,与休牧相比,牛放牧、羊放牧、牛羊混合放牧模式显著影响高山草地植物群落高度、植物群落覆盖度和禾本科牧草高度,但对植物群落生物多样性影响不显著。4种放牧模式下共捕获蝗虫13种,不同放牧模式下,高山草地的生物指示种不同。与休牧模式相比,牛放牧、羊放牧、牛羊混合放牧模式显著影响高山草地Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数;在牛放牧、羊放牧和牛羊混合放牧模式下,高山草地蝗虫群落Shannon-Wiener指数分别为0.36、0.35和0.29,高山草地蝗虫群落Simpson优势度指数分别为0.45、0.45和0.35,高山草地蝗虫群落Pielou均匀度指数分别为0.33、0.33和0.24。高山草地植物群落高度、覆盖度和禾本科牧草高度与红翅皱膝蝗Angaracris rhodopa、鼓翅皱膝蝗A.barabensis、青海痂蝗Bryodema miramae等呈负相关,与狭翅雏蝗Chorthippus dubius呈正相关。结构方程模型分析表明不同高山草地放牧模式主要通过改变植物群落高度间接影响蝗虫群落生物多样性。     

围封条件下紫花针茅群落主要结构特征和地上生物量变化

在新疆巴音布鲁克高寒草原,根据样方调查资料,通过测定围封22年后紫花针茅群落的特征值,并与围栏外作对照,就围栏封育对退化高寒草原植被特征的影响进行了分析。结果表明:对退化高寒草原实施长期的围栏封育,群落物种数目比围栏外增加23.77%;围栏内禾本科优良牧草比围栏外大量增加,杂类草较围栏外明显降低;群落物种多样性指数和均匀度指数均比围栏外减小;地上生物量较围栏外明显增加,其中禾本科牧草较围栏外增加66.46%。因此,从高寒草原生产利用角度看,构建围栏对于退化高寒草原的恢复和畜牧业的发展是有益的。     

蝗虫生物防治文献计量分析

本文采用文献计量学技术分析蝗虫生物防治文献，分析发现相关文献主要集中在近20年；进入21世纪，有关蝗虫生物防治的引文数呈上升趋势，年引文数已经突破3000篇；相关文献主要产自西方发达国家，占比超过50%，其中美英超过30%；相关文献发文量全球排名前20科研机构和作者有3/4集中在西方国家；在中国，近30年来蝗虫生物防治文献发文量排名前10的科研机构和作者主要来自于高校。蝗虫生物防治文献中排名前20的主题词中"蝗虫天敌"居首位，有关蝗虫天敌为主题的文献占总文献的1/3，被引总频次也占比近1/3，其中又以寄生性天敌的研究为主，占天敌总文献数量的2/3左右。美国、英国和加拿大的相关研究基本覆盖了蝗虫生物防治的各个领域，而我国在蝗虫行为、基因组测序等方面进展很快。被引频次较高的蝗虫生物防治文献主要来自于世界知名的综合性期刊，包含代表性的研究论文或综述。本文的计量分析结果可为蝗虫的绿色防控研发方向提供参考，对于促进我国乃至国际生物治蝗技术的发展和应用，保护生态环境，确保蝗虫的可持续治理具有重要意义。     

乌拉特荒漠草原群落物种多样性和生物量关系对放牧强度的响应

以内蒙古乌拉特荒漠草原灌丛和草本植物群落为对象,研究这2种植物群落的物种组成、物种多样性及其与地上生物量关系对不同放牧处理(对照、中牧、重牧)的响应。结果表明:①随着放牧强度的增加,灌丛群落中红砂(Reaumuria songarica)和碱韭(Allium polyrhizum)的优势度增大,沙生针茅(Stipa glareosa)的优势度减小;重牧降低草本群落中沙生针茅的优势度,增加了蒙古韭(Allium mongolicum)和碱韭的优势度。②不同放牧处理显著降低了灌丛和草本群落的盖度、高度以及灌丛群落的密度,消除了灌丛和草本群落之间盖度的差异(P> 0. 05)。中牧降低灌丛群落的Pielou均匀度指数,重牧降低灌丛群落的物种丰富度,灌丛和草本群落的其他多样性指数在放牧处理之间无显著差异(P> 0. 05)。除物种丰富度外,其他多样性指数在灌丛和草本群落之间差异显著(P <0. 05)。③不同放牧处理降低了灌丛和草本群落的地上生物量和凋落物量,导致灌丛和草本群落之间地上生物量的显著差异(P <0. 05)。④地上生物量与Simpson优势度指数负相关,与Shannon-Wienner多样性指数和Pielou均匀度指数正相关;放牧处理下地上生物量与密度、物种丰富度正相关。放牧处理改变了荒漠草原植物群落组成、结构和功能,进而改变了群落结构和功能的重要关系。     

异质生境对生防昆虫莲草直胸跳甲数量分布的影响

昆虫的种群动态和数量分布与环境因素密切相关。本研究通过在中国南方空心莲子草大规模入侵的区域分别设置水、陆样地,采用曲线回归和冗余分析等方法探讨了异质生境中空心莲子草形态特征、入侵群落植物多样性及无机环境对生防昆虫莲草直胸跳甲数量分布的影响。结果显示:水、陆两境中莲草直胸跳甲数量均随着空心莲子草株高增加而上升;莲草直胸跳甲数量随水生型空心莲子草分枝数及入侵盖度的增加而上升。莲草直胸跳甲数量与陆生群落植物物种多样性无显著相关性,但在水生环境中,莲草直胸跳甲数量随群落的Simpson、Shannon和Pielou指数上升而显著下降。水、陆两境中决定莲草直胸跳甲数量的主导性环境因子均为年均气温、纬度和海拔。研究结果可为入侵植物的生物防治及引进天敌提供参考。     

不同干扰对高寒草原群落物种多样性和生物量的影响

通过对新疆巴音布鲁克高寒草原天然草地进行灌溉、围栏(2年、7年、13年)和自由放牧处理,探讨不同干扰类型对草地植物多样性和生物量的影响。结果表明:灌溉使草地植物群落的高度、盖度和地上、地下生物量达到较高的水平,物种多样性也有一定程度的增加;而在自由放牧制度下,由于干扰过于剧烈,草地已呈退化趋势,物种多样性和生物量均较低;在围栏草地中,随着围封年限的增加,群落高度、盖度、地上、地下生物量逐渐增加,物种丰富度、多样性指数、均匀度指数呈现先增加后减小的趋势。在5种干扰类型中,物种丰富度、Shannon-W iener指数(H′)的排列顺序为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏13年草地<围栏7年草地;P ielou均匀度指数的排列顺序为:围栏2年<放牧<灌溉<围栏13年<围栏7年;地上生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<围栏7年草地<围栏13年草地<灌溉草地;地下生物量的变化趋势为:放牧草地<围栏2年草地<灌溉草地<围栏7年草地<围栏13年草地。     

不同利用方式下贝加尔针茅草甸草原群落多样性变化

以内蒙古贝加尔针茅草甸草原围封、刈割和放牧样地为研究对象,分析2016~2018年内植物群落物种组成和多样性变化规律,为草原合理利用提供指导。结果表明:(1)贝加尔针茅草原共调查到76种物种,不同利用方式下植物组成不同。(2)相比较围栏和刈割利用,2018年放牧样地Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shanon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数均显著降低(P<0.05)。(3)围封利用下Simpson优势度指数表现为降-升年度变化(P<0.05);放牧样地Margalef丰富度指数表现为降低年度变化(P<0.05)。综合分析表明,相比较围封和刈割利用,放牧对贝加尔针茅草甸草原健康发展构成威胁,围封和刈割利用下群落物种多样性较高。     

深色和浅色两种表型东亚飞蝗对蝗虫微孢子的敏感性比较

为验证群居型飞蝗深浅2种表型对蝗虫微孢子Paranosema locustae的敏感性差异,本研究以东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis为研究对象,测定并比较了深色型和浅色型2种表型的东亚飞蝗经蝗虫微孢子侵染后其发育历期、死亡率、免疫血淋巴细胞数量以及免疫基因表达量等变化情况。结果显示,浅色型东亚飞蝗的发育历期因蝗虫微孢子侵染而延长近1.0 d左右,比深色型东亚飞蝗多延长0.5 d;浅色型东亚飞蝗发死亡率明显高于深色型的;浅色型东亚飞蝗的免疫血淋巴细胞数量低于深色型的;蝗虫微孢子侵染后,深色型东亚飞蝗免疫基因toll基因和attacin基因的表达量上升,而浅色型东亚飞蝗的toll基因表达量无明显变化,attacin基因的表达量甚至出现下调。而且,蝗虫微孢子在浅色型飞蝗体内增殖更多。表明深色型东亚飞蝗在应对蝗虫微孢子侵染时较浅色型更有优势,浅色型东亚飞蝗较深色型对蝗虫微孢子更敏感。     

不同害虫管理措施梨园的天敌群落多样性

通过田间试验和系统调查,研究了北京地区不同害虫管理措施梨园的天敌群落结构。调查发现了主要天敌6目,18科,25种,树冠捕食性天敌多,而地表寄生性天敌多。梨园捕食和寄生性天敌种类分别为76%和24%。整个生育期喷施农药3次的试验梨园树冠优势捕食性天敌数量显著大于喷药次数超过8次的常规梨园,试验梨园地表寄生性天敌数量略大于或显著大于常规梨园。试验梨园中天敌总个体数是常规梨园1倍以上,化学药剂施用次数与梨园天敌个体数量呈负相关。分析显示,试验梨园树冠天敌群落多样性指数和均匀性指数显著大于常规梨园,而天敌群落丰富度和优势度指数没有明显差异。研究结果对提倡生物防治、减少化学农药的使用以保护梨园天敌提供了部分实践依据。