转基因植物的抗逆性和抗病虫研究已成为生物学领域的热点问题之一。随着国内外转基因抗虫棉花（Gossypium spp.）与抗虫杨树（Populus spp.）种植面积的不断增加,研究其对种植地区内节肢动物（Arthropoda）群落结构和功能变化的影响已迫在眉睫。在该系统节肢动物群落结构和其它特征方面,国内外的研究人员做了部分研究,关注点大多数集中在含有某一林木的林地或某一作物的农田,而在农林复合生态系统中所处的生态地位研究相对较少。特别是将转基因杨棉农林复合系统作为研究对象的研究,在国内外尚属空白。为了厘清转抗虫基因杨棉复合系统内节肢动物群落结构特征,本研究依据群落生态学原理,运用统计生态学和应用数学方法,在我国河北省涿州市义和庄乡国家务村林场选择自然气候和生态条件一致的试验区,以转基因邯郸109棉花（转Bt杀虫蛋白基因棉）和未转基因新陆早36号棉（对照CK棉）、转基因741杨高抗虫株系Pb29（高抗Pb29）和741杨（CK杨）为实验材料,构建了四个农林复合系统（Ⅰ-CK棉和CK杨、Ⅱ-Bt棉和CK杨、Ⅲ-CK棉和高抗Pb29、Ⅳ-Bt棉和高抗Pb29）,对其节肢动物群落的组成、结构特征、结构稳定性、结构聚类相似性、时序动态等进行了系统研究。主要结论如下:1.转抗虫基因杨棉复合系统对节肢动物群落结构的影响:转基因复合系统对食叶昆虫中靶标害虫（鳞翅目:Lepidoptera）有明显的抑制作用;在刺吸式昆虫个体数方面变化不大;在捕食天敌个体数方面,三个转基因复合系统的数量差异不大。不同复合系统对寄生天敌、中性昆虫和其它食叶害虫的数量影响不显著。2.转抗虫基因杨棉复合系统对节肢动物群落营养层的影响:杨棉转基因复合系统与对照非转基因系统相比,且其基位物种的丰盛度也高于对照杨棉复合系统,大部分功能团数量和基位物种的丰盛度均较高,四个系统的排序为:系统Ⅲ＞系统Ⅰ＞系统Ⅱ＞系统Ⅳ。总体上转基因复合系统与对照复合系统相比对鳞翅目害虫有较好的抑制作用。在中、顶位物种方面,除小部分功能群落外,占比例较大的类群在各个系统均有存在;中位物种数量方面,与转基因杨树相邻的转基因棉田的大部分功能类群均居首位,且随着转基因杨树栽种时间的延长,系统内的群落结构逐渐得到改善,发展方向更趋于稳定。3.转抗虫基因杨棉复合系统节肢动物群落时序动态:各系统节肢动物群落个体数量在不同年份和不同月份均发生变化,整体趋势均为先增后减,再增再减;各系统节肢动物物种数虽然在同一年的不同月份间出现了或大或小的波动,但总体变化趋势基本一致。各系统节肢动物群落Shannon-Wiener多样性指数变化趋势基本一致,起伏有度,各系统节肢动物群落多样性指数比较接近。整个调查期间,各系统节肢动物群落Pielou指数在同一年度变化趋势大体相同,有起有伏,变化不大。在2009年-2011年间,杨棉复合系统各系统节肢动物群落都聚类为3类,在不同的年份聚类过程均不同,说明节肢动物群落的表现各不相同。4.转抗虫基因杨棉复合系统节肢动物群落结构稳定性:杨棉复合系统节肢动物群落各系统的稳定性在不同的年份都有所变化,2009年稳定性综合指数的大小次序为:系统II＞系统III＞系统IV＞系统I;2010年稳定性综合指数的大小次序为:系统IV＞系统III＞系统I＞系统II;2011年稳定性综合指数的大小次序为:系统IV＞系统I＞系统III＞系统II。综合2009年-2011年三年数据,2009年—2010年,在相同的时间点,各系统节肢动物群落相对稳定,2011年各系统的节肢动物群落的稳定性较差。由于系统的复杂性,有待于进一步持续监测。5.转抗虫基因杨棉复合系统节肢动物群落时间格局最优分割（以综合指数为依据）:2009年四个系统中,系统I、系统II和系统IV节肢动物群落最优划分为三个阶段,系统III节肢动物群落最优划分为四个段。2010年-2011年四个系统节肢动物群落最优划分均为三个段。研究区节肢动物群落在时间过程中波动性较大,这些划分结果对应于节肢动物群落在不同环境下的生长状况,在每一个阶段,节肢动物群落都有不同的表现,可以根据各阶段的特征,利用和保护节肢动物的多样性。6.转抗虫基因杨棉复合系统节肢动物群落特征在同一年度内差异不显著,年际间系统Ⅰ差异显著,其余三个系统差异不显著。三年试验结果表明,转基因杨棉复合系统比对照杨棉复合系统在基位物种的丰盛度上略高,另外转基因复合系统的大部分功能团数量均高于对照系统。除了中性昆虫方面,转基因复合系统的功能性类群结构比非转基因复合系统较好,其中转基因杨棉复合系统Ⅳ的特征指数更适宜,所以系统内的节肢动物群落结构会更稳定。这些结果清楚地显示转基因杨棉复合系统不会引起物种的减少,相反可能在丰富其系统内的物种总数、在物种的保护和种群结构的改善方面具有重要的实践意义。由棉花和杨树组成的农林复合系统内部节肢动物群落关系较为复杂,其变化规律还需要进行进一步的分析和研究。该研究结果以期为转抗虫基因杨棉复合系统杨树、棉花合理种植和推广提供案例借鉴和科学依据。