喜旱莲子草在中国的入侵机理及其生物防治

喜旱莲子草为全球性恶性杂草,也是中国生物多样性国家报告中首批9种重要外来入侵植物之一.本文综述了喜旱莲子草的起源、分布以及在我国的传播扩散和危害,并分析了入侵机制.鉴于这是我国生物防治外来杂草最成功的项目,还介绍了利用昆虫天敌生物防治的过程、实践和经验,讨论了存在的问题及应对策略. 参60     

植物挥发性有机化合物研究方法进展

植物产生的挥发性有机化合物在调节植物与周围环境间的信息交流中起着重要作用,是生态系统中重要的化学信号物质。植物挥发性有机化合物在植物间的化学通讯、植物化感作用,植食性昆虫的寄主选择及天敌对植食性昆虫的定位等生态过程中发挥着重要的作用,是植物和昆虫长期协同进化、互相适应的结果。文章主要介绍植物挥发性有机化合物的收集方法——固相微萃取法和固体吸附法的原理、方法和应用注意事项等,比较了不同收集方法的优缺点。同时介绍了植物挥发性有机物化合物常用的气相色谱或气相色谱-质谱联用分析测定方法及植物挥发性有机化合物对昆虫和天敌行为的影响等,并在此基础上展望了今后植物挥发性有机化合物研究方法方向,为下一步开展植物挥发性有机化合物研究方法提供参考依据。     

植物表面蜡质对植食性昆虫的影响研究进展

植物表面蜡质的最初角色是防止植株体内水分的散失和外界水分的进入,其分布的部位、化学成分和结构的复杂性与复杂的生态角色相对应.植物表面蜡质的物理化学特性能够抵抗各种各样生物与非生物侵害,这些侵害包括真菌病害、植食性昆虫、太阳射线、冻结温度等.植物表面蜡质还是植物、植食性昆虫及其捕食者和寄生者相互作用的竞技场,其特有的化学成分和形态学特征赋予它特有的生态机能,这些机能之一便是植物与植食性昆虫之间相互作用的媒介.植物表面蜡质的物理结构和数量能够影响植食性昆虫的附着和移动.表面蜡质可通过影响天敌对植食性害虫的捕食,从而间接影响植食性害虫的行为.表面蜡质提取物和单一的蜡质成分能够刺激或者抑制植食性昆虫产卵、活动和取食.烷烃、蜡酯、游离脂肪醇和酸等脂肪族化合物是表面蜡质的主要成分,在植食性昆虫选择寄主植物中,长链脂肪族化合物起着尤为重要的作用;芳香族化合物也影响昆虫对寄主植物的选择.植食性昆虫较少在光滑蜡质少表现型的作物上取食,在光滑蜡质少表现型的作物上,表面蜡质的数量少,化学组分和形态学特征也不同.研究光滑蜡质少作物抗虫的分子生物学机制,有助于阐明植物表面蜡质在植物与昆虫之间所起的作用.表面蜡质的理化特性能够改变害虫与寄主植物间的相互作用,具有重要的农业影响,已成为一个活跃的研究领域.     

植物叶片在食叶昆虫胁迫下的正向效应及其机制

植物对外界因素刺激的反应逐渐被人们认识．在食叶昆虫胁迫下，某些植物的叶片对一定程度损害的反应在缓解危害、弥补所造成的损失方面表现出了多方面的正向效应．幼叶在高食叶昆虫胁迫下幼叶延缓变绿和减少光合作用．在损失部分叶片后，光合速率的变化与剩余叶量之间的关联作用在维系整体营养、生长方面具有明显的峰谷效应；被食植物代谢方式的调整与代谢产物的变化对抵御食叶昆虫进一步危害、抑制虫体发育和影响下一代叶食昆虫质量与数量有明显作用．植物部分组织的损失在客观上缓解了余下植物体的水分胁迫，特别是干旱时期的水分胁迫，使得余下的组织功能得到更有效的发挥．另外，叶片部分养分在植物生长重要时期的转移与昆虫取食高峰的时差可称作是一种物候防御．参32     

植物挥发性气体与人类的健康安全

植物挥发性气体产生的原因主要是由于植物与自然的协同进化而产生的。一方面，植物挥发性气体的产生受昆虫、微生物、人类的干扰的影响；另一方面，植物的挥发性气体能对昆虫、微生物起到抑制作用，减少自身受伤害。目前国内外对植物挥发性气体的研究多从植物与昆虫、微生物的关系来进行，并形成了以化感作用研究为核心的化学生态学；而植物挥发性气体对人类的负面影响，特别是对人体健康安全的研究很少。文章结合作者的初步研究结果，综述植物的挥发性物质的产生原因、主要成份和对环境与生物的影响，特别是对人体健康安全的负面效应，为进一步研究植物挥发性气体和评价它们对人体健康安全的效应提供依据。     

大气污染对植食昆虫的影响及作用机制

综述了植食昆虫对二氧化硫、氮氧化物、酸雨、臭氧和氟化物污染的不同反应，其基本规律是：中低浓度的大气污染促进植食昆虫的生长、发育、较高浓度的大气污染抑制植食昆虫的生长，不同种类的昆虫反应不同，植食昆虫对臭氧污染的反应多变而没有较统一的规律。另外，还论述了植食昆虫对大气污染的反应机理：一是大气污染→植物→昆虫途径，二是大气污染→生态系统→昆虫途径。     

外来杂草为什么如此凶？

斑点矢车菊(Centaurea maculosa)被认为是20世纪初从东欧引进北美的,也被认为是作物种子中的一种污染物。它已变成一种很凶的杂草,迅速入侵牧场和草地,造成作物严重减产。关于这种杂草和其他外来杂草何以在其新环境中生存的问题,人们已进行了很多研究,多数研究关注食草昆虫所起的作用。现在,对来自大西洋两边的土壤所做的一个比较表明,当在北美土壤中生长时,斑点矢车菊会改变土壤生物群落,以刺激自己的生长,鼓励自己扩散。在“故乡”土壤中,生物群落对杂草生长形成一个越来越大的负面影响,并可能导致其生长受到控制。外来杂草为什么如此凶?…     

大气污染对植食昆虫的影响及作用机制

综述了植食昆虫对二氧化硫、氮氧化物、酸雨、臭氧和氟化物污染的不同反应 ,其基本规律是 :中低浓度的大气污染促进植食昆虫的生长、发育 ,较高浓度的大气污染抑制植食昆虫的生长 ,不同种类的昆虫反应不同 ,植食昆虫对臭氧污染的反应多变而没有较统一的规律。另外 ,还论述了植食昆虫对大气污染的反应机理 :一是大气污染→植物→昆虫途径 ,二是大气污染→生态系统→昆虫途径     

SO2污染对农业害虫的间接影响

用开顶式熏气罩研究了SO2污染对粘虫、黄地老虎、小菜蛾、桃蚜、萝卜蚜和豆蚜等农业害虫的影响．结果表明，适度SO2污染显著地促进了这些昆虫的生长和／或繁殖，但高浓度SO2污染对它们有明显的不良影响，这种作用是通过食料植物间接发生的．这些昆虫对适度SO2污染的反应因种类而异：3种鳞翅目昆虫表现为幼虫的平均相对生长速率（MRGR）明显加快，成虫繁殖力变化不大；3种蚜虫主要表现为成蚜的繁殖力大幅度提高．若蚜（除豆蚜外）的MRGR也显著增加．对被处理食料植物营养成分的分析表明，SO2污染诱导的蛋氨酸相对含量变化可能是它产生这些间接影响的重要原因．     

农田生态系统中作物—昆虫—杂草的消长与农业环境

通过水旱作物轮换种植，探索与利用作物－昆虫（害虫和益虫）－杂草三大群落的消长与变迁规律，去发展生产，保持农田生态平衡，优化农业生态环境，最大限度地提高作物产量。     

农田生态系统中作物—昆虫—杂草的消长与农业环境

通过水旱作物轮换种植，探索与利用作物—昆虫（害虫和益虫）—杂草三大群落的消长与变迁规律，去发展生产，保持农田生态平衡，优化农业生态环境，最大限度地提高作物产量。     

草原沙化和人工固沙草地生态演替中昆虫群落多样性变化的数值分析

对宁夏沙坡头自然保护区不同沙化和人工固沙草地地段昆虫和植物群落特征参数、环境因子进行了调查．按不同营养层类群、栖息型类群和重要目分别进行了昆虫多样性变化规律的研究,应用主分量分析法和相关分析法,分析了草原沙化和人工固沙草地生态演替中昆虫不同类群多样性间以及多样性变化与植物、环境因子的关系．结果表明,昆虫多样性随草地沙化的加重而降低,以直翅目、膜翅目和食叶类群的下降率最大;随草地的恢复昆虫多样性趋于增加,以鳞翅目、同翅目、半翅目、脉翅目及捕食类群增长率为大．寄生类群和捕食类群多样性取决于植食类群多样性;杂食类群与地栖性类群成显著性相关．影响昆虫多样性变化的主要环境因子为植物种类、层次结构、盖度和表土层厚度、坚硬度等．     

波斯婆婆纳的繁殖能力及其入侵原因探析

入侵植物是近年来生态关注的热点。成功入侵植物的有性和无性繁殖能力通常呈现特殊性和优势性。探究其繁殖特征,对于应对与管理植物入侵问题具有重要的生态与经济意义。以波斯婆婆纳(Veronica persica)为对象,多方面研究其繁殖能力,以期探究波斯婆婆纳在短时间内迅速扩张成为全球广泛入侵杂草的原因。进行了波斯婆婆纳开花与传粉机制的观察实验;对波斯婆婆纳自然种群的生长密度和植株构建进行调查;并通过自然传粉和人工授粉实验比较花、茎长、果实的差异,通过同质园移栽和生长实验对波斯婆婆纳的有性和无性繁殖能力进行量化和评价。结果表明,波斯婆婆纳的有性繁殖依赖于昆虫传粉,自交亲和;在自然环境、人工自花授粉和补充授粉3种方式下均有较高的座果率和结实率;种子萌发迅速,萌发率达70%,表明其有较强的有性繁殖能力。同时,波斯婆婆纳的营养生长密度大,匍匐茎发达,平均每个植株能产生8条左右的直立茎。波斯婆婆纳移栽实验的存活率达到83%,且茎长在40天平均增长6.5 cm,说明其具有较强的生长和无性繁殖能力。波斯婆婆纳的营养生长和有性繁殖之间有着极强的相关性。波斯婆婆纳繁殖能力强,环境限制因子少,为其成功地大范围扩张而成为全球广泛入侵杂草提供了重要条件。     

外来植物大花老鸭嘴在迁入地的传粉机制和繁殖策略

外来植物在迁入地的生存和繁殖策略,是入侵生物学研究的热门话题之一。开展入侵植物的繁殖策略研究,有助于深入了解入侵生物在迁入地的生存繁衍机制,对入侵植物在可控范围内的适当使用具有重要的指导意义。通过野外传粉昆虫观测、光学和电镜扫描观测和人工控制授粉等方法,对外来植物大花老鸦嘴（Thunbergia grandiflora）在广州和深圳的4个居群的开花物候、花部结构、花粉活力、传粉昆虫及其行为等传粉生物学特征进行了研究。结果表明：大花老鸦嘴的单花花期为1 d,上午10：00时花粉活力最高,长雄蕊花粉活力可达73.92%,短雄蕊花粉活力可达71.54%,随后花粉活力逐渐下降。主要传粉者为扁柄木蜂（Xylocopa latipes）,开花当天访花高峰期的9：00—10：00,单花访花频率可达5 h-1以上,之后开始逐渐减少,14：00之后未观测到扁柄木蜂访花,18：00后仅剩蚂蚁等体型较小的昆虫长期栖息于花序或花蕾。控制授粉实验结果显示,无论是人工异株授粉、自花授粉,还是自然授粉,结果率均为0,4个居群均未见结实。光学显微镜下子房发育完整;电镜扫描观测结果显示其花粉在柱头上能萌发,但花粉管不能延伸到子房位置。目前在园林栽培的大花老鸭嘴均以块根或茎为繁殖体培育苗木,虽然这些植株均能开出鲜艳的花朵,花粉传递者也充足,但未见任何结果现象。因此,初步推测本次研究区域内的大花老鸭嘴种群可能来自相同或相近的无性系,故不同居群间异株授粉的不结果现象可能为“自交不亲和”,或“染色体多倍化”所致。     

亚热带阔叶林植物叶片虫食特征研究

植物与昆虫是森林生态系统的重要组成成分,两者通过长期的协同进化形成了密切的相互关系,在森林生态系统中发挥着承上启下的作用,连接了初级生产和高级消费,是森林生态系统中重要的动态中心。植物叶片的虫食特征是植物与昆虫相互作用关系的重要表征。选取福建梅花山和浙江天童两地76种常绿阔叶林植物为研究对象,采用野外调查与室内统计分析相结合的方式对植物叶片的虫食率和虫食频度进行了研究,以期了解亚热带常绿阔叶林植物叶片所面临的食叶昆虫取食压力。结果表明:76种植物平均虫食率为7.21%,虫食频度为32.95%。多数植物的叶片虫食率低于10%,叶片虫食频度主要分布在10%-60%之间。乔木种与灌木种、优势植物与伴生植物之间的叶片虫食率和虫食频度均不存在显著差异(P>0.05)。超过60%的叶片虫食率和虫食频度发生在展叶期。福建梅花山常绿阔叶林植物的叶片虫食率(P=0.012)和虫食频度(P=0.74)均高于浙江天童。植物幼叶的虫食率随着海拔的升高而下降。以上结果表明,常绿阔叶林植物的叶片虫食强度介于热带雨林(11.1%)和温带森林(7.1%)之间,展叶期是叶片虫食发生的主要阶段,表现出过渡性特征;叶片的虫食在不同生活型和优势程度的植物间存在差异;叶片虫食率随纬度的升高和海拔的上升而降低。     

空心莲子草入侵群落的昆虫丰富度和分布状况及其影响因素

昆虫组成及分布与环境密切相关,探究入侵植物群落中的昆虫丰富度及昆虫物种沿异质性环境梯度的分布规律,可为阐明入侵生态系统的物种共存机制和入侵植物防治提供依据。通过在中国南方5省(21°N—31°N)空心莲子草入侵的区域各设置25个水、陆样地,采用回归分析和典范对应分析(CCA)探讨了群落中昆虫丰富度及其分布与入侵植物群落特征(种群形态、α-物种多样性指数)和生境因子(经度、纬度、海拔、气温、降雨量、氨态氮和硝态氮)的关系。结果显示,(1)50个样地共记录昆虫25种,隶属于9目25科25属,鞘翅目和双翅目昆虫的物种丰富度较高,种群密度较大的昆虫依次为莲草直胸跳甲、东亚飞蝗和淡胸藜龟甲。(2)回归分析表明,水生昆虫丰富度随纬度、年均气温和海拔增加均呈明显的"先上升—后下降"单峰趋势;陆生昆虫丰富度随土壤硝态氮增加呈显著的线性上升趋势、随Pielou均匀度指数增加呈显著的线性下降趋势、随Patrick丰富度指数增加呈明显的"上升—下降—上升"波动趋势。(3)CCA表明,陆生昆虫分布的主导性环境因子为年均降雨量、经度和氨态氮,而水生昆虫分布的主导性环境因子为纬度和年均气温。(4)CCA排序图中,陆生样地的昆虫趋向分布于中等植物多样性水平区域,而水生样地的昆虫趋向分布于中等空心莲子草株高区域。该研究表明,异质性生境中空心莲子草入侵群落的昆虫分布及其驱动力存在明显差异,全球环境变化下应更加重视对该入侵生态系统的监测及生防昆虫资源筛选。     

不同耕作方式对冬小麦田杂草群落多样性的影响

为了研究不同耕作方式对农田杂草群落多样性的影响,通过安徽巢湖市西宋村长期定位实验,采用样方法,对不同耕作方式条件下冬小麦田杂草的种类、密度、盖度等相关指标进行调查研究,分析了杂草的优势度、生态位宽度与生态位重叠值。结果表明:(1)秸秆还田能有效降低田间杂草群落的密度,其中秸秆粉碎还田优于秸秆直接还田,对应的杂草密度下降40%,多样性指数和丰富度指数分别提高30%和130%。(2)各处理的优势种是稗和野燕麦,对应优势度的均值分别为1. 460 6和2. 024 5,与其他植物的生态位重叠值均达到0. 721以上。(3)优化施肥使麦田杂草多样性指数增加35%,缓控施肥使麦田杂草多样性指数增加75%。耕作方式对农田杂草群落具有明显的影响。     

植物地上部分对大气CO2浓度升高的响应

大气CO2浓度升高对植物的影响，主要是促进了植物生长早期的光合作用，同时也增加了对其他资源的需求；植物的光合作用也存在对高CO2浓度的适应，不会一直维持较高的光合水平，而且植物的呼吸作用也可能会增加；大气CO2浓度升高和其他环境条件，如水分，温度和光照等对植物生长和产量存在相互作用，可以部分弥补条件的不足，也影响作物和杂草的竞争关系；自然植物群落由于有很高的多样性和复杂性，对其研究应该在生物群落水平上进行，用外推法回到植物水平，而不是相反，而且自然物种间的竞争是激烈的，CO2浓度升高或其他因素带来的任何改善，都会明显地改变竞争平衡。     

草原沙化和人工固沙草地生态演替中昆虫群落多样性变化？…

对宁夏沙坡头自然保护区不同沙化和人工固沙草地地段昆虫和植物群落特征参数,环境因子进行了调查,按不同营养层类群,栖息型类群和重要目分别进行了昆虫多样性变化规律的研究,应用主分量分析法和相关分析法,分析了草原沙化和人工固沙草地生态演替中昆虫不同类群多样性间以及多样性变化与植物、环境因子的关系、结果表明,我样性随草地沙化的加重而降低,以直翅目、膜翅目和食叶类群的下降率最大;随草地的恢复昆虫多样性趋于增加     

植物次生代谢:功能、调控及其基因工程

植物次生代谢物具有多种重要的生物学功能 ,在工农业生产和人们日常生活中具有广阔的应用前景 .随着可持续农业的发展 ,植物次生代谢物的化学生态学功能及其对农产品品质的影响倍受关注 .植物次生代谢调控的生物化学、分子生物学和基因工程已成了当今国际生物界十分活跃的前沿研究领域 .本文仅就植物次生代谢物功能、代谢调控及基因工程研究进行简要的概述 .1　植物次生代谢物的功能1.1　植物次生代谢物的化学生态学功能植物次生代谢物按其合成方式可分为组成型和诱导型两种类型 ,它们在植物与植物、植物与微生物及植物与昆虫之间的关系中行…