农田边界植草带是农田系统各斑块间生物物种迁移和群落演替、物质和能量交换的主要区域,对维持农业生物多样性及提高农田生产力具有重要意义.基于作物-害虫-天敌互作有机整体对植草带宽度的响应,选取不同宽度植草带(2 m、4 m、6 m)及其比邻农田并以对应宽度作物边界作为对照,采用地表陷阱法对蜘蛛和步甲进行取样调查,探究植草带宽度对蜘蛛和步甲种群结构、迁移扩散规律以及对农田害虫控制潜力的影响.结果表明:植草带内蜘蛛和步甲个体数均显著高于对照条带,4 m、6 m植草带的蜘蛛和步甲多度显著高于 2m植草带,且物种丰富度和多度显著高于其对照条带.此外,不同宽度植草带蜘蛛和步甲群落存在较高的异质性,蜘蛛和步甲群落结构差异显著;在 4m和 6m植草带及其比邻玉米田内,蜘蛛和步甲多度在植草带和植草带与比邻玉米田交界处显著高于农田内部,且随距离的增加,蜘蛛物种多度呈显著降低趋势,植草带宽度和距离共同决定蜘蛛和步甲的空间分布;Monte Carlo检验结果表明,植草带宽度、植被Margalef指数对农田中蜘蛛和步甲群落结构的影响均达到显著水平,蜘蛛主要优势科和步甲主要优势种主要分布在 6m植草带比邻玉米田内;4 m、6 m植草带比邻的玉米田中蜘蛛和步甲对玉米害虫的益害比显著高于 2m植草带比邻的玉米田,且 4m、6m植草带显著增加了玉米籽粒的百粒重及比邻农田的玉米总产量.本研究对植草带涵养捕食性天敌预防害虫发生的最适宽度进行探索,综合考虑植草带耕地占用、天敌涵养和生物控害潜力等因素,确定 4m宽度植草带是具有推广价值的农田边界模式.

外来入侵植物对入侵地的生态系统与社会经济可造成严重的威胁.如何控制入侵植物对自然资源的危害,向人类提出了极大的挑战.利用原产地的专食性天敌来控制入侵植物已被广泛证明是一种经济、可持续的生物防治手段.在全球气候变暖的背景下,生物防治研究的关键问题是全面了解物种的潜在分布区和传播范围,进而优化入侵植物的生物防治方案.本研究利用生物地理模型,通过预测两种生物防治昆虫和它们的组合在东亚地区的适宜分布区,预测豚草(Ambrosia artemisiifolia)的生物防治区域.豚草原产北美,目前已经入侵全球多个国家和地区.20世纪末,豚草条纹叶甲(Ophraella communa)和豚草卷蛾(Epiblema strenuana)作为豚草的生物防治昆虫从原产地引入到东亚地区.本研究旨在探讨如下问题:(1)在豚草的适宜生长分布区内,有多少区域也同样适宜其两种天敌的生存？(2)在目前和未来的气候背景下,有多少区域适宜豚草生长但是不适宜它的两种天敌生长？(3)在这些适宜豚草生长却不适宜两种昆虫天敌生长的区域内,需要选择哪些特定的生物型进行投放？为此,我们基于入侵植物和两种生物防治昆虫的全球分布记录及其分布点的重要生物气候因子,同时模拟了入侵植物及其两种生物防治天敌在东亚地区的分布范围.排序技术被用来探索气候因子对每个物种的限制作用,同时也用来检验豚草在北美和东亚地区的生态位重叠和相似性.结果表明,在当前和未来的气候背景下,相较于豚草卷蛾,豚草条纹叶甲与豚草的地理分布范围更加吻合(当前气候:40.3％ vs.21.6％,未来气候:29.8％ vs.20.3％).气候变化可能会导致两种生物防治天敌(尤其是豚草条纹叶甲)的地理分布与豚草的地理分布的重叠区域减少(42.9％ vs.29.9％).本研究同时提出了温度和降水等气候因子可用于为特殊区域(生物防治天敌未覆盖的豚草分布区)筛选生物防治天敌的相应株系.

捕食性昆虫如捕食性甲虫和捕食性蝽类是许多农林害虫的重要天敌昆虫,在生物防治中发挥着重要的作用.批量化生产高质量的自然天敌是实现生物防治的重要支撑技术之一,捕食性昆虫的替代饲料和人工饲料近几年已进行了广泛研究.本文总结了国内外替代性饲料和人工饲料对捕食性天敌甲虫及蝽的主要生命参数的影响.

烟秆还田是烟稻轮作种植系统中一种常用的农业措施之一.2015-2016年在广东南雄市烟稻轮作地区研究了不同烟秆还田方式、还田量以及耕作方式等对晚造水稻稻飞虱及其重要捕食性天敌田间种群动态的影响.结果 表明,烟秆浅层还田处理水稻上稻飞虱数量低于深还田处理,但差异不显著;在水稻种植中后期,显著低于不还田处理;不同还田方式间对捕食性天敌田间种群影响差异不显著.烟秆不同还田量对稻飞虱及其捕食性天敌数量影响研究结果表明烟秆还田处理的田间稻飞虱数量要显著低于不还田对照处理,2015年和2016年,2.5倍烟秆还田处理的稻飞虱平均数量与对照相比分别减少52.9％和61.1％.1/2倍和1倍烟秆还田量处理与2.5倍还田量相比,差异虽不显著,但烟秆还田量大的处理其褐飞虱数量要低;捕食性天敌数量与还田量之间无显著相关性.浅耕和深耕条件下烟秆还田对稻飞虱及其捕食性天敌田间种群数量的影响都不显著.本研究结果将为烟秆综合利用和水稻害虫绿色防控提供科学依据.

植物地上与地下植食性天敌常因同一寄主植物而发生复杂的相互作用,互作类型因天敌的食性而异.本研究以乌桕地下病害南方根结线虫、 地上害虫(专食性癞皮夜蛾Gadirtha inexacta、 广食性斜纹夜蛾Prodenia litura)为研究对象,比较被南方根结线虫侵染的乌桕叶片对2种不同食性昆虫生长指标(末龄幼虫体重、 相对生长速率)和营养利用(取食量、 消化率、 转化率)的影响差异.结果表明,线虫处理组癞皮夜蛾幼虫的末龄幼虫体重、 相对生长速率和转化率均显著低于对照组,而取食量和消化率无显著差异;线虫处理组斜纹夜蛾幼虫的末龄幼虫体重、 相对生长速率、 取食量及转化率均显著高于对照组,但消化率差异不显著.由此说明,根结线虫对两种地上昆虫生长发育和营养利用的影响受到天敌食性的影响:线虫侵染对癞皮夜蛾幼虫产生抑制效应,而对斜纹夜蛾幼虫产生促进效应.

叉角厉蝽Eocanthecona furcellate(Wolff)是广泛分布于热带亚热带地区的一种重要捕食性天敌昆虫.为评估人工饲料饲养的叉角厉蝽的捕食能力,在实验室采用捕食功能反应的方法,以黄粉虫作为中介猎物饲养的叉角厉蝽为对照,评价了人工饲料饲养的叉角厉蝽3龄若虫、5龄若虫以及雌成虫对黄粉虫Tenebrio molitor(L.)幼虫及斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)3龄幼虫、5龄幼虫的捕食效能.结果表明,两种饲料饲养的不同虫态叉角厉蝽的捕食量均随着猎物密度的增加而上升,当猎物密度增加到一定水平,捕食量趋于稳定,其捕食功能反应均符合Holling II模型.人工饲料组饲养的各虫态叉角厉蝽与对照组的对黄粉虫幼虫的捕食量没有明显差异;在饱和猎物密度条件下,人工饲料饲养的叉角厉蝽3龄若虫、5龄若虫以及雌成虫对斜纹夜蛾3龄幼虫的日最大捕食量分别为7.20、9.20、14.60头,对斜纹夜蛾5龄幼虫的日最大捕食量分别4.20、5.80、6.20头,均略低于对照组,但从取食猎物数量上来看,仍保持较强的捕食能力.

烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius是一种广泛分布于世界各地的多食性害虫,对我国多个省市区的农作物和观赏植物造成了严重的危害.化学杀虫剂的大量使用在杀伤天敌的同时使烟粉虱产生了不同程度的抗性,防治越来越困难;相较于化学防治,在不同地区筛选有效的天敌对烟粉虱进行生物防治是对烟粉虱进行有效控制的重要方法.我国报道的捕食性天敌共计26科109种,寄生性天敌共计2科59种.烟粉虱防治过程中由于单一的防治效果不理想,联合多个天敌资源的利用是增加对烟粉虱的生物防治效果的重要手段.本文通过对我国烟粉虱捕食性和寄生性天敌种类系统全面的整理,同时对烟粉虱优势种天敌中的单种或者多种组合利用后对烟粉虱的的控害潜能进行综述,以期为烟粉虱天敌昆虫种类的筛选和实现高效的生物防治提供科学依据.

为了解红树植物植食性昆虫在不同季节、不同潮位和不同寄主植物上的种类、密度差异和主要特点及其对红树植物树冠层所造成的影响,进而分析植食性昆虫对红树植物群落演替的影响,在山口红树林保护区设置5个断面,分别于雨季(7月)和旱季(2月),在每个断面的高潮位(H)、中潮位(M)和低潮位(L)针对不同植物抽样,统计叶片被食率,记录植食性昆虫的种类和密度.植食性昆虫共有23种,其中鳞翅目有13种,半翅目8种,鞘翅目1种,直翅目1种,真螨目1种.主要昆虫种类有海榄雌瘤斑螟(Ptyomaxia sp.)、毛颚小卷蛾(Lasiognatha cellifera)、白囊袋蛾(Chalioides kondonis)、广翅蜡蝉(Ricania sp.)、潜叶蛾(Phyllocnistis sp.)和蛎盾蚧(Lepidosaphes sp.).雨季和旱季的密度均为广翅蜡蝉较高(7.31头·枝-1);不同断面红树植物叶片被食率旱季为C5＞C2≥C3≥C1,雨季为C5＞C2≥C3≥C1＞C4;不同潮位的叶片被食率旱季为中潮位≥高潮位＞低潮位,雨季为中潮位＞低潮位≥高潮位;不同树种的叶片被食率旱季为秋茄≥桐花树≥红海榄≥白骨壤,雨季为秋茄＞桐花树＞白骨壤≥红海榄≥木榄≥无瓣海桑≥海漆.红树植物叶片上的昆虫多为小型个体,植食性为主,多具有卷叶习性和粘附特征;蚂蚁、寄生蜂和捕食性蜘蛛等天敌类昆虫种类较少,昆虫密度一旦增加,较大可能会变成害虫,从而对树冠层的稳定造成较大的影响.植食性昆虫可在一定程度上推动红树林群落的演替.

南方小花蝽Orius strigicollis作为一种广食性捕食性天敌昆虫,可高效控制蓟马、蚜虫及螨类等多种害虫,极具生防潜能.但目前国内南方小花蝽商业化进程相对滞后,其中未找到适合的饲料来源是主要的限制因素之一.本研究以新鲜麦蛾Sitotroga cerealella卵和紫外线处理的麦蛾卵作为饲养南方小花蝽的替代猎物,以南方小花蝽的天然猎物西花蓟马Frankliniella occidentalis为对照,通过比较其发育历期、存活率及寿命等生物学指标,组建生命表来评价麦蛾卵对南方小花蝽的饲喂效果.结果发现:以新鲜麦蛾卵、紫外处理麦蛾卵和西花蓟马饲喂的南方小花蝽若虫发育历期均无显著性差异,但取食新鲜麦蛾卵的南方小花蝽若虫存活率(60.5％)高于其他两种猎物;同时,饲喂新鲜麦蛾卵的南方小花蝽雌虫寿命(37.3 d)和雄成虫寿命(23.0 d)以及产卵量(74.0粒)均最高,其次是紫外处理麦蛾卵,而西花蓟马最低;饲喂新鲜麦蛾卵的南方小花蝽存活率、净增殖率(47.91)、内禀增长率(0.10)、周限增长率(1.11)和世代平均周期(36.5 d)均大于饲喂紫外处理麦蛾卵和饲喂西花蓟马,且种群加倍时间也以饲喂新鲜麦蛾卵的南方小花蝽最短(6.57 d).本研究结果表明麦蛾卵可作为南方小花蝽饲养的替代猎物,且以新鲜麦蛾卵为最佳.

白斑猎蛛是茶园重要的捕食性天敌,对茶园害虫生物防治起着重要作用.研究白斑猎蛛的潜在分布范围以及气候变暖对其分布潜在的影响,对保护和利用白斑猎蛛,充分发挥其对茶园害虫的生态调控作用具有重要意义.基于白斑猎蛛当前在中国的163个分布点和6个环境变量,利用MaxEnt模型预测当前及未来(2050年)2种气候情景(SSP2_4.5、SSP5_8.5)下白斑猎蛛在中国的潜在适生区.结果显示,MaxEnt模型对白斑猎蛛潜在适生区分布预测具有较好的准确度,平均受试者工作特征曲线下面积(AUC)值为0.852;测试样本遗漏率与预测遗漏率基本吻合,模型构建效果很好.白斑猎蛛在中国大部分省份均有分布,当前适宜分布区总面积约为429.93万km2,占国土总面积的44.78％;高适生区主要分布在山东、河南、江苏、安徽、湖北、重庆、浙江、江西、湖南、贵州、福建.未来气候情景下,白斑猎蛛潜在适生区面积呈扩大趋势,主要体现在新疆、吉林、辽宁、内蒙古、陕西、广东、广西、海南的适生区范围扩张.在SSP5_8.5气候情景下,总适生区面积变化最大,由当前的429.93万km2增加到562.22万km2,增幅达30.77％.未来两种气候情景下,白斑猎蛛的潜在适生区范围相对当前均有不同程度的扩大和北移.利用Jackknife刀切法计算得到影响白斑猎蛛潜在分布的主要环境变量为最冷月份最低温(bio6)、最湿月份降水量(bio13)、最干月份降水量(bio14)和最暖季平均温度(bio10).白斑猎蛛广泛分布于中国大部分地区,未来气候条件有利于其生存和繁殖.应加强白斑猎蛛的保护和利用,充分挖掘并发挥其对茶园害虫的控害作用,减少茶园化学农药使用,保障茶叶安全优质生产和茶产业的可持续发展.