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《山东农业大学》 2003年
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Bt棉田节肢动物群落的结构与功能及Bt棉对主要昆虫种群的影响

周洪旭  
【摘要】: 通过室内生物测定、田间取样调查,系统研究了转基因Bt、Bt/CpTI (豇豆胰蛋白酶抑制剂) 棉田及常规棉田节肢动物的群落结构以及主要害虫、天敌的种群动态,并将功能团、营养层的概念应用到转基因棉田节肢动物群落中,分析了天敌在棉田周边环境的转移规律;同时在室内用取食转Bt基因棉花的棉蚜饲养龟纹瓢虫并结合田间龟纹瓢虫的发生规律研究了转基因棉花对龟纹瓢虫的生态影响。主要结果如下: 1.转基因棉田和常规棉田共有节肢动物88种,分属12目53科,其中害虫39种、天敌40种、中性节肢动物9种。此88种节肢动物可划分为29个功能团、8个类群以及基位物种、中位物种和顶位物种3个营养层。 转基因棉田与其亲本棉田的各种分类单位多样性指数比较结果表明,种多样性功能团多样性类群多样性指数营养层多样性指数;在变化趋势上,功能团多样性指数与种多样性指数比较一致;以功能团分析替代物种分析使群落中天敌与害虫的复杂关系易于数量化表达,因此是研究群落中物种功能关系的途径之一。 2.单价抗虫棉GK12棉田比其亲本泗棉3号棉田天敌总数量增加12.4%,中性节肢动物数量增加25.3%,害虫总数量基本相等,功能团多样性指数亦较其亲本高;双价抗虫棉SGK321棉田比其亲本石远321棉田天敌总数量减少4.6%,害虫总数量减少55.7%,中性节肢动物数量增加16.2%,节肢动物总数量明显减少,但功能团多样性指数高于其亲本。此外,SGK321棉田的优势度指数明显降低,群落结构更趋合理,进而更利于节肢动物群落的稳定和棉田生态系统的平衡。 在棉田节肢动物群落分析中,泗棉3号、GK12和SGK321三种棉田群落结构相似,可聚为一类,而石远321和33B两种棉田的节肢动物群落结构相似,聚为另一类;并可在时间序列上划分为4个不同的发展阶段。棉田节肢动物主成分分析结果表明,蜘蛛类因子、害虫因子、中性节肢动物以及捕食性天敌因子和寄生性天敌因子可用于转基因棉田和常规棉田节肢动物群落分析。 3.单价抗虫棉和双价抗虫棉对棉铃虫均具有良好的控制作用,Bt棉 WP=7 田1、2代幼虫发生数量很少,3代虽然有一定数量发生,但仍比常规棉田低。在二代棉铃虫发生期间双价抗虫棉的叶片被害指数比GK12和33B降低295~430%,蕾脱落数量减少350~800%,之后抗性逐渐降低。从而表明,双价抗虫棉转入豇豆胰蛋白酶抑制剂后,提高了棉花对棉铃虫的毒性,延缓了棉铃虫对转基因棉抗性的产生,延长了转基因棉的使用寿命。 Bt棉田由于化学农药使用量的减少,使绿盲蝽在单价抗虫棉GK12上有为害加重的趋势,而在双价抗虫棉上的发生为害却受到了一定程度的抑制。 4.在单价抗虫棉GK12和33B棉田小花蝽和异须盲蝽的发生数量比常规棉泗棉3号棉田降低21.7~37.6%,双价抗虫棉SGK321棉田的发生数量比其亲本石远321棉田降低4.6~43.0%;而瓢虫和草蛉在单价抗虫棉田的发生数量比泗棉3号棉田增加了8.2~17.1%,双价抗虫棉田的发生数量比其亲本增加了24.1~25.4%。不同棉田天敌功能团对棉蚜的控制作用基本相同,寄生蜂、瓢虫、食虫蝽等为棉田的主要优势天敌功能团。 5.麦田、春玉米田、夏玉米田以及棉田周边杂草是棉田节肢动物群落的重要天敌资源库,对棉田天敌亚群落的重建发挥重要的作用,同时也为各种捕食性天敌的转移提供了生存繁殖场所。 6.室内重复饲养及连代饲养龟纹瓢虫、不同种植区域龟纹瓢虫的室内饲养及其田间发生规律调查,均未发现转基因棉花对龟纹瓢虫生殖发育有明显的不利影响。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S185

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