【摘要】：傳統(tǒng)生物防治是通過從入侵生物的原產(chǎn)地引進(jìn)其自然天敵(如寄生性或捕食性天敵、病原菌等)來達(dá)到防治的目的,是一種經(jīng)濟且高效的防治入侵生物的方法。然而一些引種后的植食性昆蟲不但取食靶標(biāo)植物,還會對本地的其他生物具有直接或間接的影響作用,引起非靶標(biāo)效應(yīng),威脅本地的生態(tài)安全。如何篩選安全高效的防治生物,有效的進(jìn)行防治生物的風(fēng)險評估,是目前生物防治工作者所面臨的極大的挑戰(zhàn)。昆蟲對寄主的選擇與利用會受到多種生物與非生物環(huán)境因子的影響,如氣候、土壤營養(yǎng)、水分、寄主植物的質(zhì)量與可獲得性、天敵環(huán)境等。然而人們對生防昆蟲寄主范圍及寄主偏好性的檢測通常是在實驗室或溫室中進(jìn)行的,因此無法準(zhǔn)確的預(yù)測生防昆蟲在自然環(huán)境下對寄主的選擇與利用,即昆蟲的生態(tài)學(xué)寄主范圍。本文以空心蓮子草的生防昆蟲蓮草直胸跳甲和本地植物蓮子草為主要研究對象,利用野外調(diào)查、控制實驗、田間實驗等方法分析蓮子草作為非靶標(biāo)生物是否能夠支持跳甲個體及種群的發(fā)育與增長,探索氣候因素、環(huán)境因素、植物因素、天敵因素是否會影響跳甲對非靶標(biāo)植物的利用。本文得出了以下結(jié)論:(1)在自然環(huán)境中,跳甲可以在蓮子草群落中完成從卵、幼蟲、蛹和成蟲的各個發(fā)育階段。跳甲的種群大小與蓮子草直徑、株高和植物的生物量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,其中直徑和株高是影響跳甲種群大小的最重要的因子。跳甲的種群大小與環(huán)境水分的含量、總氮含量、pH和經(jīng)緯度均呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,其中水分含量和經(jīng)度是影響跳甲種群大小的最主要的因子。(2)通過控制實驗檢驗土壤養(yǎng)分、水分和植物的密度對跳甲個體的影響,發(fā)現(xiàn)環(huán)境因子既能夠影響植物的性狀,也可以影響跳甲的生長發(fā)育與生存。土壤養(yǎng)分的大小是決定跳甲存活的關(guān)鍵因素,而土壤的養(yǎng)分、水分和植物的密度能夠共同影響跳甲的生長發(fā)育。從沙土處理到土壤處理,跳甲的化蛹數(shù)和羽化成蟲數(shù)增加,發(fā)育時間縮短。隨著水分含量的降低,跳甲的發(fā)育時間縮短。(3)跳甲能夠在蓮草上維持種群,但僅有在桂林實驗地中的跳甲可以在蓮子草上成功的越冬,武漢和開封的跳甲在冬季全部死亡。不同的氣候區(qū)域可以通過直接的(影響跳甲越冬)或間接的(影響植物的物候)的作用,影響跳甲的發(fā)育及種群的維持。(4)蛀莖化蛹是跳甲非靶標(biāo)寄主利用的關(guān)鍵因素,蓮子草的直徑越大,跳甲的蛀莖蛹數(shù)和蛀莖羽化成蟲數(shù)越高,幼蟲的死亡率最低,個體最大。在實驗室環(huán)境中,跳甲是可以在蓮子草莖稈外完成化蛹發(fā)育的,然而莖外發(fā)育的跳甲隨環(huán)境水分含量的降低,羽化成蟲數(shù)降低,發(fā)育時間延長,體重下降。另外,在莖外化蛹的跳甲在開放的自然環(huán)境中更容易被天敵取食,同樣能夠證明跳甲的發(fā)育需要植物的莖稈提供保護(hù)。這些結(jié)果充分說明了本土植物蓮子草是跳甲的生態(tài)學(xué)寄主。本文是從自然環(huán)境的角度出發(fā),檢驗多種生物及非生物環(huán)境因子對生防昆蟲非靶標(biāo)寄主利用的影響。本文的工作對于今后的生物防治非靶標(biāo)效應(yīng)的研究具有非常重要的啟示作用,未來人們對生防昆蟲的風(fēng)險性進(jìn)行評估時,充分的理解各類生物及非生物因素對生防昆蟲寄主選擇與利用的影響將有助于提高風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

圖 2.1 野外調(diào)查的樣地位置Fig 2.1 The locations of each survey site in the field surve與統(tǒng)計

圖 2.2 蓮子草直徑和土壤水分（A）、pH（B）、緯度（C）和總碳（D）之間的相關(guān)關(guān)系Fig 2.2 Correlation between the diameter of A.sessilis and water (A), pH (B), latitude (C) and totalC % (D)
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院武漢植物園)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S476

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本文編號：2655885