Phosphine resistance, respiration rate and fitness consequences in stored-product insects

Resistance to fumigants has been frequently reported in insect pests of stored products and is one of the obstacles in controlling these pests. The authors studied phosphine resistance and its physiological basis in adult insects of 12 populations of Tribolium castaneum (Herbst) (Tenebrionidae), ten populations of Rhyzopertha dominica (F.) (Bostrichidae) and eight populations of Oryzaephilus surinamensis L. (Silvanidae) from Brazil, and the possible existence of fitness costs associated with phosphine resistance in the absence of this fumigant. The bioassays for the detection of phosphine resistance followed the FAO standard method. The production of carbon dioxide and the instantaneous rate of population increase (r(i)) of each population of each species were correlated with their resistance ratios at the LC(50). The resistance ratio at LC(50) in T. castaneum ranged from 1.0- to 186.2-fold, in R. dominica from 2.0- to 71.0-fold and in O. surinamensis from 1.9- to 32.2-fold. Ten populations of T. castaneum, nine populations of R. dominica and seven populations of O. surinamensis were resistant to phosphine. In all three species there was significant association (P < 0.05) between respiration rate and phosphine resistance. The populations with lower carbon dioxide production showed a higher resistance ratio, suggesting that the lower respiration rate is the physiological basis of phosphine resistance by reducing the fumigant uptake in the resistant insects. Conversely, populations with higher r(i) showed lower resistance ratios, which could indicate a lower rate of reproduction of the resistant populations compared with susceptible populations. Thus, management strategies based on the interruption of phosphine fumigation may result in reestablishment of susceptibility, and shows good potential for more effective management of phosphine-resistant populations.     

腐植酸碱性液体肥对香蕉生长的影响及机制

目的 探究腐植酸碱性肥料对香蕉生长的影响及促生机制,为腐植酸碱性肥料的研制与推广应用提供理论依据。方法 采用盆栽试验,研究腐植酸碱性肥料对香蕉生物量、土壤微生物、酶活性、根系活力和土壤氮磷养分含量的影响。结果 与常规复合肥和无腐植酸碱性液体肥料相比,腐植酸碱性肥料有利于促进香蕉生长,明显增加香蕉生物量、根系活力、土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性、土壤矿质氮含量、有效磷含量以及细菌、真菌和放线菌数量。香蕉叶面积增加了50~100 cm²,生物量增加了10%~21%,香蕉根系活力增加了89%~188%,土壤脲酶活性增加了25%~91%,酸性磷酸酶活性增加了2.4~3.5倍。腐植酸碱性液体肥处理的土壤细菌、真菌和放线菌的数量分别是常规肥料的1.6~14.4、1.7~26.7和2.3~3.8倍,分别是无腐植酸碱性肥的3.0~10.6、3.9~56.0和1.2~2.0倍。结论 施用腐植酸碱性液体肥能明显促进香蕉生长,其机制在于：一方面,肥料的碱性改良了土壤酸性环境而有利于土壤微生物多样性;另一方面,肥料的腐植酸增加了土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性,改善了土壤的氮、磷营养状况,进而增加土壤肥力。因此,施用腐植酸碱性液体肥料是为香蕉提供养分和提高土壤肥力的有效措施。     

金佛山方竹和毛金竹单个繁殖体的种群扩散效应

竹类植物种群扩散效应是生态学界关注的热点之一。本文在黔中地区,采用单一繁殖体同地种植方法,持续10年观察了金佛山方竹和毛金竹的种群扩散效应,对比了二者的差异性。结果表明,随着栽植时间的增长,2个竹种的繁殖生长呈现如下变化：1)年出笋日数及出笋最远距离逐年增加,毛金竹的相应值较高,竹种间出笋日数的年分布曲线差异极显著;2)年出笋量、竹笋平均地径及最大地径逐年增加,竹笋密度呈“快速增加—快速降低—平缓稳定”变化态势,除金佛山方竹的竹笋密度较高外、毛金竹的其他指标较高,竹种间出笋量及竹笋密度的年分布曲线差异极显著;3)年新竹数量、平均地径、竹高及胸径处节间长度、以及竹鞭粗度和竹秆基部第1节环竹根数量值逐年增加,成竹率呈“缓慢降低—平缓稳定”变化态势,新竹密度呈“快速增加—快速降低—平缓稳定”变化态势,除金佛山方竹的新竹密度较高外,毛金竹的其他指标较高,竹种间成竹率差异显著、胸径处节间长度及竹秆基部第1节环竹根数量值差异极显著,新竹数量及密度、平均高度及胸径处节间长度、成竹率及竹秆基部根数量的年分布曲线差异极显著;4)平均竹笋质量和出笋时间的负相关极显著,相应值的种间差异显著,毛金竹平均竹笋质量较高。总体而言,毛金竹的种群扩散效应优于金佛山方竹。     

玉黄金对春玉米茎秆显微结构及抗折强度的影响

【目的】研究化控剂(30%胺鲜酯·乙烯利水剂以下称玉黄金)对春玉米茎秆显微结构及抗折强度的影响。【方法】选取京农科728和金农738为材料,测定不同种植密度下喷施玉黄金后春玉米茎秆抗折强度,利用光学显微镜观察其茎节的显微结构,对维管束各项显微结构与茎秆抗折强度进行相关分析及通径分析。【结果】维管束数目对茎秆抗折强度的直接影响最大,且呈极显著负相关为-0.760;与木质部面积呈极显著正相关为0.970;与单个维管束平均面积、维管束最大直径和表皮细胞厚呈显著正相关分别为0.661、0.659和0.632。【结论】京农科728和金农738在不同种植密度下,喷施浓度为200 mg/L的玉黄金后茎秆单位面积内维管束数目减少、表皮厚度增厚、维管束最大直径最大、抗折强度提高,抗倒性增强。     

氮素含量对亚洲玉米螟个体发育及种群增殖的影响

【目的】 研究不同氮素含量人工饲料对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)生长发育和繁殖的影响,分析玉米螟种群激增的内在N素营养驱动。【方法】 测定5个氮素含量水平(3.94%、7.33%、10.69%、18.84%、30.31%)人工饲料对亚洲玉米螟个体生长发育及种群增殖的影响,构建实验种群生命表。【结果】 25℃,低氮水平N₁(氮素含量3.94%)幼虫发育缓慢且未能正常羽化,当氮素含量增加到18.84%(N₄)时,幼虫历期明显缩短,内禀增长率(0.13)、净增殖率(66.14)、周限增长率(1.14)、孵化率(90.06%)最高,平均世代历期(30.79)、种群加倍时间(5.17)最短,并与其他4个氮素水平有显著差异(P<0.05),且其化蛹率(98.66%)、羽化率(95.45%)、存活率(91.33%)、平均单雌产卵量(120.12±9.73)最高;但当氮素含量提高到30.31%后,内禀增长率(0.04)、净增殖率(44.71)、周限增长率(1.04)最低,平均世代历期(92.36)、种群加倍时间(16.85)最长,25和30℃结果与20℃接近。3个温度各处理蛹期、成蛾寿命、雌虫生殖力无显著差异(P>0.05)。【结论】 氮素含量对亚洲玉米螟个体发育与种群增殖关系密切,在一定区间内随氮含量增加生长加快,种群增殖能力增强,且高氮30.31%和低氮3.94%均对玉米螟生长有明显抑制作用。     

抚育间伐对小兴安岭天然次生林中云杉、冷杉的碳密度分配与竞争的影响

间伐改变林分环境,也对林木生长、森林碳储量及林木竞争关系造成一定影响,研究15%、25%、35% 3个间伐强度处理8 a后小兴安岭天然次生林中杉木的径阶分布、碳密度分配特征及竞争指数,对森林经营的指导和森林碳汇发展有重要意义。结果表明,35%抚育间伐强度均使杉木径阶分布频率偏离正态性;间伐改变了林木各器官碳密度的分配,其趋势是随着间伐强度的增大树干碳密度占总量的比例先减小再增加,而树枝生物量分配规律则呈逐渐减小的趋势;25%和35%间伐强度,杉木地上部分的生物量和碳密度均显著大于对照样地,其中25%间伐强度时生物量和碳密度最大,而15%间伐强度的杉木生物量与对照样地无显著差异,而碳密度却小于对照样地;同CK相比,T₁₅样地杉木的Hegyi竞争指数减少了2.05%,而T₂₅、T₃₅分别增加了36.07%和14.66%;冗余分析（RDA）结果表明,Hegyi竞争指数、间伐强度共同解释了碳密度变化的61.3%,且Hegyi竞争指数增长不利于林分碳密度增加,竞争压力通过改变各器官的碳密度来响应。     

2022年总目录

伴随全球气候变化关注度提升,植物碳汇研究愈发得以重视,其中陆生灌丛植物在陆地生态系统碳汇研究中占据重要位置。采用样地调查法,对滇中地区不同样地的69个样方中12个主要灌丛生态系统生物量与有机碳密度的相关关系、分配格局、形成原因进行了研究。结果表明,灌丛的地上生物量（AGB）、地下生物量（UGB）和根冠比（R/S）分别介于1.13~2.03、0.62~1.49 t/hm²和0.38~0.84。群落和物种的地上、地下生物量的拟合斜率为异速分配生长关系,植被的根冠比数值较其他植被类型更小。灌丛碳密度、凋落物总碳密度、土壤有机碳密度和生态系统碳密度的均值分别为(60.43±22.12)、(25.60±7.32)、(24.71±20.06)t/hm²和(110.74±35.34)t/hm²。灌木层碳在根茎叶间分布含量差别不大,主要在茎部（35.57%）,草本层碳主要分配在地下部分中(15.06%~60.45%)。年均温度（MAT）和年均降水（MAP）对生物量及根冠比的相关性没有影响。     

中国板栗36个叶片表型性状的多样性

【目的】揭示中国板栗（Castanea mollissima Bl.）叶片表型性状的变异规律及多样性特征,为中国板栗资源的保护、开发和科学利用提供依据。【方法】对中国10个省份（群体）240份资源的36个叶片表型性状（31个数量性状和5个质量性状）进行检测,运用方差分析、多重比较、相关分析和聚类分析等方法,探讨板栗叶片表型多样性水平及其与原产地的地理、环境因子关系。【结果】巢式方差分析表明,31个数量性状在群体内存在极显著差异（P<0.01）,同时叶片长、叶片宽、叶片长/宽、锯齿高度等15个数量性状及3个质量性状（叶片形状、叶基形状和叶缘锯齿特征）在群体间存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）,说明板栗叶片表型在群体内和群体间均存在丰富变异。群体间叶片表型分化系数V_ST为7.95%,远小于群体内的92.05%,说明叶片表型变异主要来源于群体内部。板栗叶片表型的平均变异系数（CV）和平均多样性指数（H′）分别为18.05%和1.27,5个质量性状中以叶片形状的CV和H′最高（35.67%,0.86）,叶缘特征最低（5.60%,0.07）;31个数量性状的CV在8.68%（叶片长/宽）—32.73%（锯齿深度）,H′在1.54（叶背茸毛密度）—2.09（叶片结构疏松度）。叶片外观形态、生理指标和解剖性状的平均H′分别为2.03、2.04和2.04,CV由高到低分别为15.27%（外观形态）>15.18%（生理指标）>12.17%（解剖结构）。10个群体表型性状CV均值在17.11%（陕西）—19.66%（山东）,H′均值在0.99（安徽）—1.80（河北）。板栗叶片大多表型性状与地理气候因子之间存在显著或极显著相关,其中年均气温等温度指标和年降水量与叶基形状、锯齿高度等性状呈负相关（经度和纬度与之呈正相关）,与叶片长/宽呈正相关（经度和纬度与之呈负相关）。【结论】板栗叶片表型在群体间和群体内均存在丰富变异,但变异主要来源于群体内（个体基因型间的变异）,因而以叶片表型性状作为研究对象,进行抗逆性、高光合效率等特异品种选育或相关研究时,研究重点应该放到广泛的个体基因型调查上,变异较为丰富均匀的群体可作为重点参考。板栗叶片大多外观形态和生理指标性状呈现以温度和降雨量因子为主导的梯度规律性。     

我国三个典型流域人类活动净氮输入量估算及其影响因素

目的 人类活动氮素过量投入是引起面源污染的重要原因之一。阐明人类活动净氮输入量的时空分布特征及其影响因素,为解决面源氮素污染问题提供数据支持。方法 利用人类活动净氮输入量（net anthropogenic nitrogen input,NANI）模型,通过统计年鉴和文献综述获得NANI相关数据和参数,对农业化的香溪河流域、城镇化的太湖流域和全面推进农业绿色发展模式的洱海流域的净氮输入量进行评估。结果 从NANI强度上看,3个典型流域NANI平均值按照大小排序为：太湖流域（13 241 kg·km^-2·a^-1）、香溪河流域（2 183 kg·km^-2·a^-1）、洱海流域（1 582 kg·km^-2·a^-1）。从来源上看,氮肥施入（Nfer）和食品/饲料氮（Nim）是NANI最大来源,占比58%—97%,对NANI贡献从大到小排序为：氮肥施入、食品/饲料氮输入、氮沉降输入、作物固氮输入。从时间尺度看,2019年同2010年相比,香溪河流域NANI中食品/饲料氮输入比例下降23个百分点,氮沉降比例上升34个百分点;洱海流域NANI中氮肥施入比例下降86个百分点;太湖流域NANI中食品/饲料氮输入比例上升31个百分点,作物固氮量和氮沉降输入比例下降14个百分点和12个百分点。从影响因素上看,3个典型流域NANI与城镇人口密度均呈现显著相关性（P<0.05）,且随城镇人口密度的增加NANI随之升高;耕地面积占比与NANI的拟合上,香溪河流域有显著影响（P<0.05）,但洱海流域和太湖流域均无显著影响（P>0.05）。结论 香溪河流域中昭君镇、峡口镇和黄粮镇,洱海流域中下关镇、上关镇和凤仪镇,太湖流域中张家港市、嘉兴市秀城区、杭州市拱墅区和上海市南汇区是NANI的关键源区;以农业为主的香溪河流域化肥施入是NANI的主要来源;城镇化程度较高的太湖流域食品/饲料氮和肥料氮投入是NANI主要来源;农业绿色发展措施可显著减少人类活动净氮输入量。因此,在关键源区大力推广农业绿色发展措施,同时有效降低饲料和肥料的投入量,有利于控制农业面源污染。     

药用植物厚朴 TRAP 标记的开发和利用

【目的】探明种植密度对积雪草光合特性、产量和品质的影响,为积雪草的高产优质人工栽培 提供理论依据。【方法】采用单因素完全随机区组试验设计的方法,设置 3 万、6 万、12 万、16 万、25 万株 / hm2 5 个不同种植密度,利用便携式光合测定系统 Li-6400 测定积雪草叶片的光合参数,通过 HPLC 测定药材中 积雪草苷与羟基积雪草苷的质量分数。【结果】种植密度对积雪草的分枝数、单株干质量、茎粗、叶片厚度、 叶柄长、叶长与、叶宽等形态指标均无显著影响。随着种植密度的增加,积雪草叶片的叶绿素含量、净光合速 率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间 CO2 浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）均呈先升高后降低的变化趋势;Pn 在密度 12 万株 /hm2 时最高,为 15.24 μmol CO2 /（m2 ·s）,但与 6 万株 /hm2 密度无显著差异;在 6 万株 /hm2 密度下, 叶绿素 a、叶绿素 b、叶绿素总量、Gs、Ci、Tr 均达到最大值,均显著高于其他密度。积雪草的鲜质量、干质 量、折干率均随着种植密度的增加呈先升高后降低的变化趋势,以 6 万株 /hm2 最高,分别为 21.44 t/hm2 、4.20 t/ hm2 、19.60%,均显著高于其他密度处理。不同种植密度的积雪草苷与羟基积雪草苷总质量分数为 1.95%~2.73%, 均远超过《中国药典》2020 年版的规定（0.8%）;随着种植密度的增加,积雪草苷与羟基积雪草苷的质量分数 均呈先缓慢上升再下降的变化趋势,以 6 万株 /hm2 的积雪草苷与羟基积雪草苷质量分数总和最高、达 2.73%。 相关性分析结果显示,Tr 与药材鲜质量之间呈显著正相关,而药材干质量则与 Tr、Gs 等光合参数以及叶绿素总 量均呈显著正相关。【结论】积雪草大棚栽培最适宜的种植密度为 6 万株 /hm2 ,合理密植能有效增强积雪草的 光合特性和光合效率,进而提高药材产量与品质。