大气CO2浓度升高对“玉米—害虫—天敌”系统的影响

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wst6681
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
“作物-害虫-天敌”系统对大气CO2浓度升高的适应性规律及机制是全球变暖对农业生产影响的重要研究内容。玉米是我国主要粮食作物之一,亚洲玉米螟及玉米蚜均为玉米生产上重要害虫。研究大气CO2浓度升高等因素介导的玉米、害虫和天敌的生长、发育和繁殖的适应性变化特征及其互作机制,理论上可为阐明未来气候变化情景下“玉米-害虫-天敌”系统的演变规律提供重要的科学依据,实践上对于明确未来气候变化情景下玉米害虫发生危害趋势及天敌控制作用及合理利用具有指导意义。本文通过田间及室内模拟未来大气CO2浓度升高环境下玉米、亚洲玉米螟和玉米蚜及玉米螟卵寄生蜂的生长、发育、繁殖及相互作用。取得以下主要结果。建立了适于我国东北气候条件下玉米种植的24座开顶式气室(Open-top chanber, OTC)。 OTC内CO2浓度稳定控制在试验所需范围内(上下波动不超过50μL/L),OTC内温度、相对湿度均显著高于室外环境。不同CO2浓度处理的OTC内温度、相对湿度间显著不差异。因此,本实验所建OTC群具有一定的增温、增湿效果,能够满足“玉米-害虫-天敌”系统对大气CO2浓度升高响应的试验需求。在3个大气CO2浓度处理,即当前大气(对照),550μL/L和750μL/L CO2浓度的OTC内种植玉米,并接种亚洲玉米螟初孵幼虫。结果显示,与对照相比,高CO2浓度处理玉米株高及产量增加,玉米组织内TNC:N升高,第二代幼虫单株存活率降低。高CO2浓度显著降低越冬幼虫体重及过冷却点,但对其存活率影响不显著。高CO2浓度使越冬后的亚洲玉米螟单雌产卵量降低。大气CO2浓度升高使玉米组织营养质量下降,导致亚洲玉米螟的生存适合度降低。在以下5个处理中饲养亚洲玉米螟:(1)C1(对照CO2浓度处理的CDC环境)+M1(对照CO2浓度处理的OTC内生长的玉米组织),(2) C2(550μL/LCO2浓度处理的CDC环境)+M2(550μL/L CO2浓度处理的OTC内生长的玉米组织),(3) C3(750μL/L CO2浓度处理的CDC环境)+M3(750μL/L CO2浓度处理的OTC内生长的玉米组织),(4) C1+M2(5) C1+M3。结果显示,与C1+M1处理相比,其他处理中幼虫历期均延长、取食量及排粪量增加,并且其他处理间无显著差异。因此,无论是否去掉CO2浓度对幼虫直接影响(幼虫在高CO2浓度处理的CDC环境),幼虫历期均延长,取食量及排粪量增加。与C1+M1处理相比,其他处理中幼虫体重与MRGR均降低。第二代亚洲玉米螟仅在C1+Ml C2+M2和C3+M3处理中饲养。测定指标在处理间变化趋势不变,在同处理的两世代间也无显著差异。但CO2浓度升高降低了第二代亚洲玉米螟存活率。因此,大气CO2浓度升高主要通过改变寄主营养质量而间接影响亚洲玉米螟的生长发育。在不同CO2浓度(Ambient,550μL/L口750μL/L)处理的CDC中测定了赤眼蜂单雌寄生与OTC模拟田间放蜂防治试验。结果显示,在CDC内,与对照相比,高CO2浓度下两种赤眼蜂对亚洲玉米螟卵的单雌寄生发生率、寄生卵粒数、羽化蜂数、羽化率和雌蜂率没有变化,但高CO2浓度显著缩短两种赤眼蜂的子代体长。在OTC内,进行人工接卵后释放松毛虫赤眼蜂,从而模拟田间放蜂试验的结果表明:与对照相比,高CO2浓度下幼虫对玉米为害程度及其存活率没有影响,即释放松毛虫赤眼蜂对亚洲玉米螟的防效不变。高CO2浓度使子代蜂体缩小,因此,大气CO2浓度升高可能降低赤眼蜂对亚洲玉米螟卵的适合度。在CDC内的以下4个处理中用大麦连续饲养两代玉米蚜,(1)对照温度(L/D=22/18℃)与对照CO2浓度(350-400μL/L);(2)对照温度与高CO2浓度(750μL/L);(3)高温(26/22℃)与对照CO2浓度;(4)高温与高CO2浓度。多因子方差分析结果显示,温度升高缩短了玉米蚜各龄历期,而高CO2浓度与连续世代分别缩短了玉米蚜4龄及若虫历期。因此,温度为影响玉米蚜发育历期的关键因子。同时,高温、高CO2浓度及连续世代均著提高了玉米蚜繁殖力。并且高温、高CO2浓度使有翅蚜比率提高,因此,蚜虫的扩散能力可能增强。在高温与高CO2浓度的处理中,蚜虫内禀增长力最高,并且连续世代使此趋势加剧。因此,高温和高CO2浓度共同作用下,可能加重玉米蚜对其寄主的为害程度。
其他文献
小麦条锈病和白粉病(分别由Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst和Blumeriagraminis f. sp. tritici,Bgt引起)是影响小麦生产的世界性病害。利用抗病品种是防治这两种病害最
油田开发工作以提高质量和效益为中心,以结构优化为主线, 围绕全年产量及效益指标,优化资源、产能、措施结构,强化稳产工作及停产井治理,深化基础管理,取得了一定的成效,主要
基于活体细胞的真菌杀虫菌剂时效性较差,限制其商业开发和应用。生防真菌转基因工程菌剂在很大程度能克服杀虫时效性较差的缺点,但绕不开环境安全性的公众疑虑,而目前缺乏转
本文以推进医疗改革、完善医院内部管理为目标,深入分析内部审计职能定位与生物学“特应性免疫”机制间的相似及具体作用原理,着重分析公立医院内部审计在单位财务管理、物资