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施肥是增加粮食产量的重要措施,同时,也会对生态系统造成负面影响。农田过多施用氮肥会改变农作物对病虫害的敏感性,通过上行作用影响其它物种并改变种间关系。植食性动物会利用植物的形态和化学线索来选择植物的适宜性,其取食能够局部或者是完全的改变植物的代谢组成,并对同时出现的或者后来出现的植食性动物的特性有重要的影响。小麦(Triticum aestium)是世界上最重要的粮食作物,冬小麦蚜虫和禾谷类孢囊线虫是冬小麦地上和地下部分重要的有害生物,但冬小麦介导的地上蚜虫和地下孢囊线虫的相互作用以及影响途径;不同氮肥和植食性动物作用下,冬小麦的代谢物质变化是否改变植食动物之间的关系,目前还知之甚少。本研究以冬小麦、蚜虫和孢囊线虫为研究对象,研究设两个氮肥水平(FH:270kg/hm2,FL:90kg/hm2);两种植食动物,分别以地上的蚜虫麦二叉蚜(Schizaphisgraminum Rondani)先感染,和地下的寄生线虫菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)先感染两个实验进行。通过植物的生长、初级代谢物和次级代谢物的变化评价冬小麦在蚜虫和孢囊线虫互作关系中的作用,研究结果将会深入了解冬小麦介导的蚜虫和孢囊线虫之间的关系提供理论依据,为氮肥的合理施用、有害生物的控制、和农田环境的保护提参考。氮肥作用下先接种蚜虫对线虫的影响。实验设计如下:氮肥为高氮(FH)和低氮(FL),植食者为接蚜虫和接孢囊线虫(A+)、不接蚜虫和接孢囊线虫(A+),共4个处理。结果显示:蚜虫对土壤孢囊数量影响不显著(F=1.151,P=0.249),氮肥对土壤孢囊数量的影响显著(F=47.849,P<0.01)。低氮肥条件蚜虫对孢囊线虫没有影响,而高氮肥条件下蚜虫能抑制孢囊线虫的增长。氮肥冬小麦的地上、地下生物量(F=20.801,P<0.001,F=6.911,P=0.015)。氮肥对冬小麦的总根长、根表面积、根体积的负面影响(F=17.636,P<0.01F=24.215,P<0.01,F=10.789,P<0.01)作用显著,而对根冠比没有显著的影响(F=2.204,P=0.151)。氮肥对茎叶中和根系中的总N含量(F=10.603,P<0.01;F=7.900,P=0.016)显著,但对茎叶中和根系中的总C含量(F=2.057,P=0.177;F=0.004,P=0.953)不显著。蚜虫对地上、地下生物量、总根长、根表面积、根体积(F=269.169,P<0.001;F=269.169,P<0.001;F=185.506,P<0.01;F=128.960,P<0.01;F=168.940,P<0.01)作用显著;对茎叶中可溶性糖的含量(F=8.689,P=0.007)和根系中的总C含量(F=14.450,P<0.01)作用显著。氮肥和蚜虫的交互作用显著的影响了冬小麦茎叶中的总C含量(F=5.895,P=0.032)。其中,土壤中的孢囊数量与根系中的总C含量、C/N显著正相关。2、氮肥作用下先接种线虫对蚜虫的影响实验设计如下:氮肥为高氮(FH)和低氮(FL),植食者为接线虫和接蚜虫(N+)和不接线虫接蚜虫(N+),实验共4个处理。分别研究了孢囊线虫对蚜虫种群增长的影响和蚜虫对冬小麦选择性的影响。选择性实验结果表明:蚜虫的偏好性受氮肥和孢囊线虫的影响,蚜虫更喜爱没有接种孢囊线虫的小麦。蚜虫的选择指数与茎叶中的可溶性糖含量、总酚含量负相关,与氨基酸含量正相关。蚜虫种群增长研究结果显示:氮肥对蚜虫数量的影响显著(F=7.004,P=0.013),孢囊线虫对蚜虫数量的影响不显著(F=1.329,P=0.259)。氮肥和孢囊线虫交互作用对蚜虫数量不显著(F=0.457,P=0.504)。氮肥对冬小麦的地上生物量,地下生物量(F=13.020,P<0.01),茎叶中的总N含量和叶片中游离氨基酸的含量(F=5.843,P=0.026;F=40.493,P<0.01)影响显著。孢囊线虫对冬小麦的地下生物量、根冠比,降低了茎叶中的可溶性糖含量但影响不显著,对叶片中游离氨基酸的含量影响显著(F=4.650,P=0.040)。回归分析结果表明,蚜虫数量的增长与冬小麦可溶性糖、氨基酸和总C的含量相关性最强,均为正相关。结论:蚜虫和孢囊线虫能够通过植物的变化而影响彼此,蚜虫通过改变小麦根系的生长和植物的炭氮分配比例而影响线虫。孢囊线虫通过影响小麦的初生和次生代谢物的含量影响蚜虫。氮肥能够通过改变小麦的生长和营养状况而改变蚜虫和孢囊线虫的关系,在低氮肥水平下蚜虫对孢囊线虫没有影响,而孢囊线虫降低了蚜虫的数量;在高氮水平下蚜虫能抑制孢囊线虫的生长,而孢囊线虫对蚜虫没有显著影响。