农药和天敌对麦蚜种群结构和内外竞争的影响

发布时间：2020-04-07 03:18

【摘要】：小麦是世界主要粮食作物之一,在人类粮食安全中发挥着重要作用。中国是世界上生产小麦最多的国家。麦蚜是一类重要的麦类作物害虫,在全球范围内均有分布。麦蚜可通过直接和间接两种方式对麦类作物造成危害。自然天敌是农田生态系统中非常重要成员,在多种种植系统中对蚜虫具有重要的防控作用。化学合成杀虫剂是小麦蚜虫田间防治的重要工具,然而,杀虫剂对环境有害。竞争是构成生物群落的基本力量之一,并受到诸如生物和非生物因素等环境因素干扰的驱动。杀虫剂和天敌是人为非生物因素和自然生物因素的典型代表,但其造成的环境干扰受到的关注却非常有限,很少被研究。因此,有必要对复杂农业生态系统中的这种相互作用进行深入研究,以便制定更有效的害虫防治策略。为了明确自然因素(如捕食性天敌和寄生蜂)和人为因素(常用农药,如吡虫啉)对禾谷缢管蚜和麦长管蚜种群及其种间竞争关系的影响,以及它们之间的相互作用?在室内条件下,在有杀虫剂和无杀虫剂的环境中对禾谷缢管蚜和麦长管蚜在小麦上的种内和种间竞争关系进行了研究,此外,在2014/2015年和2015/2016年连续两年,在田间采用排除笼、限制笼和旷场笼的方法进行了田间试验。研究主要结果概括如下:1、在没有杀虫剂的情况下,低初始密度禾谷缢管蚜和麦长管蚜种群的内禀增长率(ri)高于高初始密度种群的内禀增长率。但在吡虫啉处理条件下这种内禀增长率情况发生了变化。2、无论是在室内,还是在田间,对禾谷缢管蚜和麦长管蚜的种间竞争的研究均表明,一种蚜虫的发生对另一种蚜虫的种群密度和繁殖率均有负面影响。此外,虽然杀虫剂的使用对小麦蚜虫的种间竞争关系有明显的抑制作用,但是在自然群落中禾谷缢管蚜和麦长管蚜的种间竞争更加激烈。研究结果还显示在没有杀虫剂的条件下,禾谷缢管蚜是更强大的竞争者;而在使用了杀虫剂之后,麦长管蚜变成了优势竞争者。此外,室内实验结果表明,无论是否存在杀虫剂,禾谷缢管蚜和麦长管蚜的种间竞争都比种内竞争更激烈。3、本研究得出的结论是,杀虫剂介导了麦蚜优势种群的变迁,是物种相互作用的重要媒介,能够影响群落组成,有可能是次生害虫暴发的一个潜在原因。本研究对麦蚜在杀虫剂胁迫下的竞争关系进行了深入的研究,有利于麦蚜的综合防治。本研究表明,吡虫啉可能在禾谷缢管蚜和麦长管蚜种内和种间竞争的转换中发挥重要的作用4、天敌能够影响麦蚜种群之间的竞争关系。麦长管蚜比禾谷缢管蚜更容易被寄生蜂寄生,而两种蚜虫对捕食的反应相似。本研究发现,与具体的麦蚜种群相比,捕食者对麦蚜的种群密度更敏感。因此,无论是否存在杀虫剂,捕食者密度的增加都与蚜虫种群密度的增加有关,而与具体是麦长管蚜还是禾谷缢管蚜无关。在自然栖息地,捕食者的出现对优势竞争者的影响更大,这可以创造竞争与捕食之间的平衡关系5、尽管吡虫啉处理对自然天敌的种群密度有负面影响,但是吡虫啉和自然天敌的联合作用却有利于对蚜虫种间竞争的抑制。我们认为天敌和吡虫啉在麦蚜种间竞争中创造一个平衡点。总之,杀虫剂的使用、天敌及其联合作用对麦田蚜虫的竞争有较强的影响。在自然种群中,禾谷缢管蚜是比麦长管蚜更强大的竞争者;而杀虫剂能够影响禾谷缢管蚜和麦长管蚜的种间竞争关系,从而引起优势种群的转变。吡虫啉的施用和寄生蜂的寄生能够明显降低禾谷缢管蚜和麦长管蚜的种群增长率。在华北冬麦区,在整个生长季节,吡虫啉对麦田麦蚜种群仍然有很好的防治效果。但是,使用杀虫剂对生物防治造成的负面影响也不容忽视。本研究首次报道了在实验室和田间条件下,麦蚜在杀虫剂胁迫下的竞争关系,研究结果对麦蚜综合防治具有重要意义。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.122.2

【参考文献】