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《安庆师范大学》 2016年
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春夏不同升温模式对入侵害虫悬铃木方翅网蝽种群生活史性状的影响

朱海燕  
【摘要】:气候变暖和生物入侵是当前全球面临的两大重要的环境问题。气候变暖影响了昆虫种群的发育繁殖、时空分布及取食危害等多个方面。大多数入侵昆虫具有明显的生理或生态优势,因而能更易适应环境变化带来的选择压力。因此,在气候变暖的大背景下,入侵昆虫的时空格局和种群生活史往往会发生着新的转变,针对其防控的对策也需进行相应的调整。所以,研究气候变暖对入侵昆虫种群生物学影响具有重要的科学意义和应用价值。本论文以新近入侵我国城市生态系统的外来食叶害虫悬铃木方翅网蝽(Corythucha ciliata)为研究对象,应用昆虫种群生态学、全球变化生态学和生物入侵生态学的原理和方法,围绕气候变暖对悬铃木方翅网蝽种群的生长发育及繁殖等生物学性状的影响这一关键科学问题,研究春季均温升高对网蝽与其宿主植物物候同步性的影响、夏季不同高温模式对网蝽生长发育和繁殖影响等两方面内容,为该入侵种的危害预测和综合治理提供科学依据,为研究入侵昆虫对气候变化的响应规律提供基础资料。本论文的主要结果如下:1、为了阐明气候变暖导致的暖春对入侵昆虫资源可获得性及其种群生长的影响,在野外进行了连续2年的春季增温,利用笼罩试验,观察了对暖春悬铃木方翅网蝽及悬铃木物候同步性以及这种同步性对网蝽种群的影响。结果发现,在气温上升2°C、土壤温度上升1.7°C的情景下,悬铃木方翅网蝽越冬成虫的出蛰期与悬铃木的展叶期同步提前,增温促进了越冬成虫的繁殖能力,并提高了其后代的发育速率和增加存活率。这一结果表明,悬铃木方翅网蝽可能会利用自身的物候可塑性,在暖春情景下,仍能灵活地跟踪宿主植物资源的变化,这种物候可塑性能力可能会进一步推动其种群增长,并给宿主植物带来更严重的危害。2、为了明确气候变暖导致的夏季不同高温模式对入侵昆虫种群生长和繁殖的影响,在室内利用人工气候箱模拟了当前夏季的温和变温模式(对照),以及均温升高、极端高温事件频发以及两者联合作用等不同增温模式,观察了其对悬铃木方翅网蝽3个长江流域地理种群(上海、武汉和重庆)适合度的影响。结果发现,相对于对照,在均温升高和极端高温事件频发的情景下,悬铃木方翅网蝽种群的内禀增长率显著上升,种群世代周期显著缩短,这一规律在三个地理种群中表现一致,说明耐热性较强的悬铃木方翅网蝽会在未来越来越热的夏季,种群规模迅速扩张,在其防控策略的制定上需格外注意高温对种群爆发的刺激作用。综合以上结果,本文认为,春季升温往往会导致宿主植物资源的提前供应,由于有些入侵昆虫具有物候的可塑性,这些昆虫往往会灵活地调整其出蛰和繁殖期,从而提前利用到充足的营养资源,并从温度升高对其生长发育和繁殖的直接影响中获利,其夏季种群可能具有更大的年度基数;在夏季,虽然全球变暖会导致了大气均温的升高和极端高温事件频发,但由于这些昆虫对高温具有较强的适应能力,因此高温对其种群繁衍并没有产生明显的制约效应,并且温度升高还直接刺激了其发育速率的加快,因此其种群规模在夏季亦能得到进一步扩大。综上所述,在全球气候变暖的大环境下,春夏季升温对于生态可塑性较强的外来昆虫具有直接和间接的正向驱动影响,这些昆虫的种群规模可能会随全球变暖进一步扩大,其地理分布可能也会随之进一步扩张,入侵态势会愈加严重。因此,针对其预警和防控的相关策略也需要进一步调整。
【学位授予单位】:安庆师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q968.1

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