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气候变化是目前受到广泛关注的全球变化问题，气候变化可能会影响到作物的生长及物质分配，并通过作物影响到以之为食的植食性昆虫。迄今，对气候变化影响刺吸式口器昆虫的研究集中于蚜虫，对稻飞虱的研究相对较少。本学位论文针对气候变化对褐飞虱生物学的影响，对以下科学问题进行了研究:(1)高浓度CO2和N肥是否联合影响褐飞虱的个体发育和生殖生物学特性？(2) CO2浓度升高对褐飞虱抗药品系的适合度代价有何影响？研究获得了以下主要结果和结论。
1.CO2浓度和N肥量对褐飞虱个体发育和生殖力的影响根据Newman等提出的关于CO2浓度和N肥对刺吸式口器昆虫影响的假说预测，CO2浓度升高和N肥增加将不利于褐飞虱的个体发育和生殖。为检验该预测，利用智能人工气候箱设置CO2浓度2个水平（390和780μL/L）和氮肥量5个水平（20、40、80、120和160mg/L）的处理，观察褐飞虱发育和繁殖表现。结果表明，CO2浓度和施N量对褐飞虱卵和若虫历期、若虫存活率、雌虫生殖力以及雌虫寿命等生物学特性具有显著的影响;两因素对某些特性具有显著互作影响;CO2浓度升高可明显提供若虫存活率和雌虫生殖力，但随N肥量的增加:(1)卵历期显著延长(0.8％);(2)若虫存活率大幅降低，从低氮肥量(20 mg/L)处理下的77.5％降低到高氮肥量(mg/L)处理下的49.3％;(3)雌虫生殖力明显下降，单雌产卵量从低氮肥量(20mg/L)处理下的360.9粒减少到高氮肥量(160mg/L)处理下的195.4粒;(4)雌成虫寿命明显缩短，从低氮肥量(20mg/L)下的26.8d缩短到高氮肥量(160mg/L)下的16.3d。研究结果支持根据Newman假说做出的预测，据此推测，未来CO2浓度增高将促进褐飞虱个体发育和生殖，但通过施氮肥能够部分抵消CO2的促进作用。
2.CO2浓度升高条件下褐飞虱抗药品系的适合度代价为了探究CO2浓度对褐飞虱抗药品系的适合度表现，观察了不同CO2浓度（390和780μL/L）下褐飞虱敏感和抗性品系（抗性水平相差约400倍）的幼期存活、历期及生殖力。结果表明，CO2浓度与褐飞虱抗性之间对昆虫重要生物学特性具有显著互作影响。与褐飞虱敏感品系相比，在当前CO2浓度条件下，抗性褐飞虱品系若虫历期延长、存活率降低，成虫产卵量下降，但卵孵化率升高、成虫寿命缩短;高CO2浓度下，与褐飞虱敏感品系相比，抗性褐飞虱品系若虫历期和卵历期缩短，卵孵化率升高，而若虫存活率下降，产卵量之间差异未达显著水平。研究结果说明，CO2浓度升高可降低褐飞虱抗噻嗪酮品系的适合度代价。
3.CO2浓度升高对褐飞虱抗药品系取食行为的影响采用EPG技术观察比较了褐飞虱的噻嗪酮品系敏感和抗性品系取食行为的差异。结果表明，刺吸高CO2浓度（780μL/L）下生长的水稻时，两个品系N3波（口针在韧皮部外面移动）、N4-a波（口针在韧皮部内部的一种活动）和N4-b波（口针在韧皮部内稳定摄取汁液）的总持续时间均较短;在刺吸正常CO2浓度下生长的水稻时，在N4-a波和N4-b波的总持续时间上抗性品系大于敏感品系，但在剌吸高CO2浓度下生长的水稻时，N4-a波和N4-b波的总持续时间短于敏感品系。研究说明，CO2浓度升高可能影响褐飞虱抗性品系的在韧皮部的取食行为。