模拟气候变暖对麦蚜避热行为及其在植物上分布影响的研究

【摘要】：昆虫是作物生态系统中重要的组成部分，对作物的生长有重要的影响。尽管气候变暖对昆虫有显著影响，但昆虫在长期进化过程中具备了较强的适应能力以应对栖息环境的变化。行为策略在昆虫应对气候变暖中有重要作用。昆虫行为的改变不仅影响其个体发育、繁殖和分布，还直接关系到昆虫种群的发展。深入研究温度变化对昆虫行为及其导致的生态学后果的影响对了解气候变暖下昆虫种群和作物产量的发展趋势有重要的理论和实际意义。本文通过模拟蚜虫在自然界中所处微环境温度时间和空间的变化特征，研究了气候变暖导致的温度升高对两种小麦蚜虫——麦长管蚜Sitobion avenae和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi避热行为的影响。通过开展气候变暖对麦蚜在其寄主植物上分布影响的田间模拟试验，分析了温度升高与麦蚜在小麦植株上分布的关系。所得主要结论如下： 1.明确了温度预适应对麦蚜爬行热逃逸温度的影响。温度升高，高温持续时间增加，以及未来日间持续高温的情景均使两种麦蚜的爬行热逃逸温度降低。 2.明确了温度预适应和饥饿对麦蚜跌落热逃逸温度的影响。较高的温度32°C或超过24h的持续36°C高温预适应后麦长管蚜的跌落温度显著降低，表明经历高温的蚜虫更容易跌落，其在温度逐渐升高过程中的跌落行为可能是一种体温调节行为。蚜虫在同时面临高温和饥饿两种胁迫时存在一种权衡。但蚜虫的耐饥饿能力较差，其通过能量获得调节对高温跌落行为反应的能力十分有限。 3.明确了温度升高对麦蚜在小麦植株上分布的影响。旗叶上的两种麦蚜在叶片正面分布的比例随生长季温度的升高而逐渐减小。在未加热的处理下，麦蚜混合种群在叶片正面和反面数量分布的比例相差不大，而在加热处理下，分布在小麦叶片上的麦蚜混合种群在叶片正面分布的比例降低。安阳、北京和临汾三地的小麦蚜虫混合种群在小麦穗部分布的比例在气温较高的年份有所降低。与未加热处理相比，加热处理下小麦植株的株高和旗叶长均较小，小麦的千粒重和亩产量有所降低。 本文所得结果意味着在未来气候变暖下蚜虫的避热行为必将增多，而蚜虫采取避热行为时在短时间内无法获得能量，因此将加重对个体发育和种群增长的不利影响。本研究所得结果有助于了解气候变暖下小麦蚜虫在麦类作物上的分布和转移规律，对生产实际中麦蚜种群调查的田间抽样和防治有重要的理论指导意义。 【关键词】：气候变暖 麦蚜 种群 避热行为 分布
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S435.122
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 引言12-18
• 1.1 导言12
• 1.2 气候变化对昆虫的影响及研究方法12-14
• 1.3 气候变化对小麦蚜虫的影响14
• 1.4 气候变暖对麦蚜行为影响的国内外研究现状和存在问题14-18
• 第二章 温度预适应对麦蚜爬行热逃逸温度的影响18-30
• 摘要18-19
• Abstract19-20
• 2.1 引言20-21
• 2.2 材料与方法21-24
• 2.2.1 供试昆虫21-22
• 2.2.2 温度梯度22
• 2.2.3 热逃逸温度22-23
• 2.2.4 试验设计23-24
• 2.2.5 数据分析24
• 2.3 结果与分析24-27
• 2.3.1 不同预适应温度的影响24-25
• 2.3.2 不同预适应时间的影响25-26
• 2.3.3 不同预适应情形的影响26-27
• 2.4 讨论与结论27-30
• 2.4.1 热逃逸温度，风险预测及热逃逸行为决定27-28
• 2.4.2 蚜虫躲避热压力行为决定的潜在机制28-29
• 2.4.3 热逃逸行为与气候变化及其生态学后果29-30
• 第三章 温度预适应和饥饿对麦蚜跌落热逃逸温度的影响30-42
• 摘要30-31
• Abstract31-32
• 3.1 引言32-33
• 3.2 材料与方法33-35
• 3.2.1 供试昆虫33-34
• 3.2.2 试验装置和跌落行为34
• 3.2.3 试验设计34-35
• 3.2.4 统计分析35
• 3.3 结果与分析35-39
• 3.3.1 蚜虫开始移动、跌落、击倒温度之间的关系35-37
• 3.3.2 预适应温度对跌落温度的影响37
• 3.3.3 高温预适应时间对跌落温度的影响37-39
• 3.3.4 饥饿程度对跌落温度的影响39
• 3.4 讨论与结论39-42
• 3.4.1 蚜虫是否会通过跌落来躲避高温的潜在伤害？39-40
• 3.4.2 饥饿程度是否影响蚜虫对高温的跌落行为反应？40
• 3.4.3 预适应温度的高低和高温预适应时间的长短如何影响蚜虫的跌落行为40
• 3.4.4 蚜虫的跌落行为、气候变暖及可能的生态学后果40-42
• 第四章 气候变暖对麦蚜在小麦植株上分布影响的模拟研究42-67
• 摘要42-43
• Abstract43-44
• 4.1 引言44
• 4.2 材料与方法44-46
• 4.2.1 麦蚜在小麦植株上的分布随时间的变化规律研究44-45
• 4.2.2 气候变暖对麦蚜在小麦植株上分布影响的模拟研究45-46
• 4.2.3 数据分析方法46
• 4.3 结果与分析46-65
• 4.3.1 麦蚜在小麦旗叶上的分布随时间的变化规律46-47
• 4.3.2 小麦生育期麦田温度随时间变化的规律47-48
• 4.3.3 麦蚜在小麦旗叶上的分布与温度之间的关系48-53
• 4.3.4 麦蚜在小麦植株上分布的时空动态规律研究53-54
• 4.3.5 气候变暖对麦蚜在小麦植株上分布影响的模拟研究54-65
• 4.4 结论与讨论65-67
• 4.4.1 麦蚜在小麦植株上的分布与温度的关系65
• 4.4.2 气候变暖对麦蚜在小麦植株上分布的影响65-67
• 第五章 麦蚜在小麦植株上的分布及小麦产量与温度的关系67-79
• 摘要67-68
• Abstract68-69
• 5.1 引言69
• 5.2 材料与方法69-71
• 5.2.1 温度变化对麦蚜在小麦植株上分布和小麦产量影响的分析69-70
• 5.2.2 气候变暖对小麦生理性状影响的模拟研究70
• 5.2.3 数据分析方法70-71
• 5.3 结果与分析71-75
• 5.3.1 温度变化对麦蚜在小麦植株上分布和小麦产量影响的分析71-74
• 5.3.2 气候变暖对小麦生理性状影响的模拟研究74-75
• 5.4 结论与讨论75-79
• 第六章 全文结论79-83
• 参考文献83-90
• 致谢90-91
• 作者简历91-92
• 博士期间发表论文92

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

中尺度周期性高温对麦长管蚜的影响    王琳

中华草蛉与印度三叉蚜茧蜂防控大豆蚜的协同效应研究    李鹤鹏

黄淮海棉区棉麦两熟光能流与物质流研究 Ⅲ 麦棉共生期复合群体作物层温度分布与总积温    毛树春,宋美珍,张朝军,韩迎春,邢金松

棉蚜对棉花生育期及温度条件的生态适应性    刘向东,张孝羲,赵娜珊,杨效文,陈晓峰,张广学

连续温度梯度下昆虫趋温性的研究现状与展望    马春森;马罡;杜尧;杨和平;

三种麦蚜在温度梯度中活动行为的临界高温    马罡;马春森;

气候变暖对昆虫影响研究进展    陈瑜;马春森;

禾谷缢管蚜对温度梯度的行为反应    马罡;马春森;

教学·科研一体化在高校昆虫教学中的探索与实践    赵卓;郝锡联;易国栋;徐洪伟;周晓馥;

短季棉新品种冀棉23号和省早441的选育    黎鸿慧,刘顺英,金卫平,王志忠

蠋蝽人工繁殖技术及田间释放控制研究    高卓;王皙玮;张李香;孙元;范锦胜;付雪;金娜;王贵强;

黄淮海平原麦棉套种共生期适宜土壤水分指标研究    陈金平;周新国;李利红;刘祖贵;刘安能;王和洲;

转基因棉对非靶标害虫棉蚜适合度研究    郭慧芳,孙洪武,朱述钧,方继朝

棉蚜对主要冬寄主的适合度研究    邵琼,闫德龙

不同温度下吡虫啉对B型烟粉虱毒杀活性的研究    黄俊;韦茂兔;张娟;沈福泉;李明江;陈常理;

棉花型和瓜型棉蚜形态和生态适应力的分化    刘向东,翟保平,张孝羲,陆杨

飞行过程中棉铃虫对温度的主动选择    高月波;翟保平;

短时高温对莲草直胸跳甲成虫存活及繁殖的影响    陈磊;蔡笃程;陈青;唐超;彭正强;金启安;温海波;

花椒棉蚜对温度的生态适应性研究    贾芳曌;刘映红;徐利;

南亚果实蝇种群特征及其对食料和热胁迫的生理调控机制    李小珍

新疆绿洲耕作制度演变规律及棉花生产可持续发展研究    徐文修

行距和密度对冬小麦冠层结构、微环境及碳氮代谢的影响    杨文平

梅园节肢动物群落动态及朝鲜球坚蚧与其寄主、天敌间的关系    黄保宏

营养液漂浮育苗移栽棉高产与高效栽培的生物学特性分析    熊格生

间作豆科牧草对棉田节肢动物群落结构和动态的影响    陈明

麦长管蚜与小麦互作及其翅发育和飞行肌降解    郭萧

桔小实蝇抗热胁迫反应的机制研究    夹福先

亚洲玉米螟对气候变暖的响应及其对温度胁迫的适应机制研究    张柱亭

空中虫群飞行行为机制研究    高月波

吐鲁番地区B型烟粉虱热胁迫适应性研究    高庆磊

气候变暖条件下麦蚜种群情景模拟系统开发    杨和平

温度对B型烟粉虱行为活动的影响及其成虫趋温性研究    张毅

燕麦蚜虫的种群数量动态和抗蚜性研究    朱永峰

棉蚜对主要寄主的适合度及为害机理的研究    闫德龙

棉田抗雹灾多熟种植模式构建及抗雹灾应变分析    杨媛媛

奎屯棉区棉蚜（Aphis gossypii Glover）成灾规律及防治对策研究    毕双杰

禾谷缢管蚜对温度梯度行为反应的研究    马罡

鼎突多刺蚁热适应性研究    苏丽娜

秦岭地区虎凤蝶（Luehdorfia）的研究    姚肖永

中华通草蛉幼虫对玉米蚜捕食作用的研究    辛肇军;郑效虎;陈梅;武强;李照会;

中华通草蛉幼虫对绣线菊蚜捕食作用的研究    郑书文;刘学谦;李明贵;许永玉;

基于熵权的灰色关联度分析天敌对棉铃虫的控制作用    贾伟宽;王慧;丁世飞;苏春阳;陈斌;

烟蚜茧蜂Aphidins　gifuensis　Ashmead生物学研究Ⅱ．成虫生物学及越冬    毕章宝，季正端

大豆蚜的研究进展    苗进,吴孔明,李国勋

三江平原地区大豆蚜虫及其天敌种群发生规律的研究    杨晓贺;张瑜;丁俊杰;顾鑫;申宏波;孙瑀琪;

大豆蚜虫对大豆生长和产量影响的试验    王素云，暴祥致，孙雅杰，陈瑞鹿，翟保平

黑龙江省大豆蚜虫发生规律与防治方法    王春荣,陈继光,郭玉人,宫香余,徐兆飞,林超

基于Excel的实验数据最小二乘法计算探讨    唐曙光

农药亚致死剂量对天敌昆虫的影响    张珠凤

玉米与大豆群落捕食者捕食行为的DNA标记检测与控害作用的FQ-PCR量化评价    宋新元

EβF合成酶基因的克隆及功能分析    喻修道

黑豆蚜内共生菌与可疑柄瘤蚜茧蜂寄主选择和后代发育表现的相关性研究    程瑞霞

取食转基因棉的棉蚜对中华草蛉的影响及Bt毒蛋白在三级营养链中的传递    施敏娟

周期性重复高温对昆虫的生态学效应    王琳;马春森;

枸杞的生理因子与外环境气象因子的日变化规律研究    刘静,王连喜,马力文,李凤霞,张小煜,苏占胜,周慧琴,李剑萍

温度对麦长管蚜发育和生殖力的影响    尹青云,郑王义,谢咸升,李峰,李锐,郑晓玲,范绍强

温度对小菜蛾(Plutella xylostella L.)发育和繁殖影响的研究    马春森,陈瑞鹿

麦长管蚜实验群种的研究    李鹄鸣

农业害虫高温调控的研究进展    马春森;马罡;常向前;

温度对麦无网长管蚜实验种群生长的影响    胡胜昌,贡桑

温度对麦二叉蚜生长发育的影响    冯崇川,相建业

温度和光照对麦二叉蚜种群增长的影响    杨效文

变温条件下禾谷缢管蚜发育起点温度和有效积温研究    胡冠芳,王克兰,张新瑞,朱福成

新疆棉蚜食物专化型的形态测量分析    孟玲,李保平,董应才

小麦禾蚜抗源探索    Е.Е.Радченко ,薜元海

麦长管蚜和莜麦红叶病    赵子俊;

麦长管蚜虫源问题研究    罗瑞梧;杨崇良;尚佑芬;李长松;

温度对麦长管蚜发育和生殖力的影响    李锐,李生才

麦长管蚜发生期预测的研究    王洪誉

抗蚜威对七星瓢虫和麦长管蚜选择毒性机制的研究    刘伟,高希武,赵光宇,郑炳宗

温度对麦长管蚜种群存活率的特征参数的影响    张海松

麦长管蚜全纯人工饲料的研究    陈巨莲,倪汉祥,丁红建,孙京瑞

温度和湿度对麦长管蚜飞行能力的影响    程登发,田喆,李红梅,孙京瑞,陈巨莲

麦长管蚜空间分布型及抽样技术的研究    张汝霖,徐艳霞,于锁英

小麦—豌豆组合对麦长管蚜及其天敌行为机制的探讨    周海波;陈巨莲;程登发;刘勇;Frederic Francis;Eric Haubruge;Claude Bragard;孙京瑞;

麦长管蚜的营养生理及主要次生物质的抗蚜性    陈巨莲;丁红建;倪汉祥;孙京瑞;

麦长管蚜地理种群时空动态的分子特征分析    国伟;沈佐锐;

小麦不同品种(系)中吲哚生物碱和总酚含量对麦长管蚜抗性机制研究    尹姣;李贤庆;李克斌;曹雅忠;

小麦抗麦长管蚜基因Sa1的基因定位    王春平;赵惠燕;张改生;罗坤;李丹;高欢欢;邓明;刘兰;

ZB系列高渗助剂与农药混配防治麦长管蚜效果试验    段爱菊;刘顺通;韩桂仲;刘长营;张自启;

七星瓢虫捕食粟缢管蚜和麦长管蚜功能初步研究    牟吉元;李照会;徐洪富;

温度对麦长管蚜的两种蚜茧蜂生物学影响的比较研究    张芝利;

抗病毒转基因小麦中病毒株系间异源装配现象的初步研究    王锡锋;王闵;周广和;

小麦新品种(系)对麦长管蚜抗性的鉴定    屈会选;党建友;程麦风;屈非;连晋;谢咸升;

我区小麦主要虫害的防治方法    付凡军

蚜虫病害及其防治    毛国强

小麦病虫害综合防治技术    

今年我省麦田病虫发生趋势及防治    郭贵明

环境胁迫条件下麦长管蚜种下体色型分化生态机理研究    胡祖庆

中国麦长管蚜的种群分化    徐昭焕

热胁迫经历对麦长管蚜（Sitobion avenae）生活史性状的影响    赵飞

重金属Cd和Zn长期胁迫下麦长管蚜Sitobion avenae防御机制的研究    高欢欢

麦长管蚜G蛋白β和γ亚基的基因克隆及其相互作用蛋白的筛选    蒋红玲

麦长管蚜地理种群时空动态的分子特征分析    国伟

麦长管蚜对吡虫啉的抗性及其机理研究    邱高辉

春小麦抗麦长管蚜基因的定位    胡秉芬

应用单克隆抗体评价捕食性天敌对麦长管蚜的控制作用    高书晶

麦长管蚜与小麦互作及其翅发育和飞行肌降解    郭萧

紫外诱导条件下麦长管蚜重要变异基因的克隆与序列分析    盖民昊

高温诱导条件下麦长管蚜的差异蛋白分析    安少利

微波辐射对麦长管蚜生态学特征及抗氧化酶同工酶的影响    张洪亮

温度对麦长管蚜体色变化的影响    邓明明

重金属锌长期胁迫对麦长管蚜生态学参数、保护酶活性和蛋白质含量的影响    白小惠

中尺度周期性高温对麦长管蚜的影响    王琳

小麦与两种豆科作物间作对麦长管蚜及其天敌的生态调控及机理    解海翠

短时间高温对麦长管蚜致死效应的研究    阳任峰

麦长管蚜迁飞的时空动态及生态景观对其降落的影响    杜光青

转基因抗蚜小麦抗麦长管蚜效果的评价技术研究    邓青