CO2濃度和固氮菌對(duì)斜紋夜蛾幼蟲及其寄生蜂生活史特征的影響.pdf

1、CO2濃度升高通過影響植物的生理生態(tài)特征，從而影響植食性昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖，進(jìn)而影響寄生性天敵的生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖。關(guān)于CO2濃度升高對(duì)植物和植食性昆蟲互作關(guān)系的影響研究比較多，但對(duì)于天敵寄生蜂的影響研究較少。本文以內(nèi)寄生蜂斑痣懸繭蜂（Meteorus pulchricornis）對(duì)象，為探究CO2濃度升高是否能通過改變植物營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而通過“從下至上”的關(guān)系而對(duì)寄生植食性害蟲的內(nèi)寄生蜂產(chǎn)生間接影響，本學(xué)位論文對(duì)以下科學(xué)問題進(jìn)行了研究:

2、>　　1）CO2濃度升高處理下生活多代的寄主對(duì)斑痣懸繭蜂生活史特征有何間接影響？
　　2）CO2濃度和固氮菌互作對(duì)斑痣懸繭蜂生活史特征有何間接影響？研究獲得了以下主要結(jié)果和結(jié)論。
　　1.高CO2濃度下生活多代的寄主對(duì)斑痣懸繭蜂生活史特征的間接影響
　　設(shè)置CO2濃度當(dāng)前和升高等2個(gè)處理水平（390μL/L與780μL/L）下種植小麥苗，飼喂黏蟲多代獲得“高CO2處理寄主”和“當(dāng)前CO2處理寄主”，待寄主發(fā)育到3-4齡

3、時(shí)供斑痣懸繭蜂（單頭）寄生，然后觀察子代蜂發(fā)育特征的相關(guān)參數(shù)（發(fā)育時(shí)間、體型大小、產(chǎn)幼數(shù)量和成蟲壽命）。研究結(jié)果表明:
　　(1)子代蜂發(fā)育時(shí)間在CO2濃度之間和寄主代數(shù)之間均無顯著差異;
　　(2)寄生第1代高CO2處理寄主的子代蜂體型大小隨寄主體重增大而增加的程度顯著大于寄生當(dāng)前CO2濃度處理寄主的，但寄生第9代寄主的子代蜂體型大小隨寄主體重的增加程度與當(dāng)前CO2濃度下無顯著差異;
　　(3)寄生當(dāng)前CO2濃度處理

4、寄主的子代蜂產(chǎn)幼力隨寄主體重的增加而下降，但寄生高CO2濃度處理寄主的子代蜂產(chǎn)幼力均隨寄主體重的增加而增大;
　　(4)寄生當(dāng)前CO2濃度處理第1代寄主幼蟲的子代蜂壽命隨寄主體重的增加而增大，但寄生高CO2濃度處理第1代寄主的子代蜂壽命隨寄主體重的增加縮短，而寄生高CO2濃度處理第9代寄主的子代蜂壽命隨寄主體重增加而延長(zhǎng)。據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，短暫的CO2濃度升高通過“自下而上”對(duì)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)寄生蜂的影響并非簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系，CO2濃度突然

5、升高可能在初期對(duì)寄生蜂稍有不利影響，但經(jīng)過一段時(shí)間后對(duì)寄生蜂的發(fā)育沒有不良影響。
　　2.CO2濃度和固氮菌對(duì)斜紋夜蛾幼蟲生長(zhǎng)和食物利用效率的間接影響
　　“補(bǔ)償取食”假說認(rèn)為CO2濃度升高后植食性昆蟲會(huì)增大取食量以彌補(bǔ)植物組織中氮素營(yíng)養(yǎng)的不足。但實(shí)證研究并非都支持該假說。本研究用人工智能氣候箱設(shè)置CO2濃度（390μL/L和780μL/L）和固氮菌（有、無）等2因素4處理，種植菜豆飼喂剛蛻皮進(jìn)入4齡的斜紋夜蛾幼蟲，測(cè)定其取

6、食和食物利用效率。協(xié)方差分析結(jié)果表明，CO2濃度與固氮菌互作對(duì)斜紋夜蛾幼蟲取食量具有顯著影響，在無固氮菌處理下，高CO2濃度下斜紋夜蛾幼蟲對(duì)菜豆的取食量明顯高于當(dāng)前CO2濃度處理下的;而在有固氮菌處理下，斜紋夜蛾幼蟲對(duì)高CO2濃度下菜豆的取食量又比當(dāng)前CO2濃度處理下的低。固氮菌對(duì)斜夜蛾4齡幼蟲最終體重沒有顯著影響，但高CO2濃度處理的4齡幼蟲終體重大于當(dāng)前CO2濃度處理的幼蟲。CO2濃度、固氮菌及其互作對(duì)斜紋夜蛾幼蟲的相對(duì)取食率（RC

7、R）和相對(duì)生長(zhǎng)率(RGR)具有顯著影響，在當(dāng)前CO2濃度處理下，斜紋夜蛾4齡幼蟲的RCR和RGR在有、無固氮菌處理之間沒有顯著差異;但在升高CO2濃度下，無固氮菌處理下的RCR和RGR顯著大于有固氮菌處理。CO2濃度及其與固氮菌互作顯著影響近似消化率(AD)，在無固氮菌處理下，CO2濃度升高使AD增大;但在有固氮菌、CO2濃度升高下，其AD略有降低。CO2濃度和固氮菌雙因素處理對(duì)消化食物轉(zhuǎn)化率(ECD)無顯著影響。本研究結(jié)果支持“補(bǔ)償取

8、食”假說。
　　3.CO2濃度和固氮菌對(duì)斑痣懸繭蜂生活史特征的間接影響
　　本研究旨在探討CO2濃度是否能通過改變豆科植物營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而通過“從下至上”的關(guān)系影響寄生取食豆科植物的寄主幼蟲的內(nèi)寄生蜂。用人工智能氣候箱設(shè)置CO2濃度（390μL/L和780μL/L）和固氮菌（有、無）2因素、4水平處理，種植菜豆飼喂斜紋夜蛾幼蟲至3齡。然后供斑痣懸繭蜂寄生，寄生后寄主繼續(xù)取食各處理下菜豆，直至子代蜂出繭。觀察子代蜂的體型大小（繭重和

9、后足脛節(jié)）、發(fā)育歷期和壽命。研究結(jié)果表明:
　　(1)子代蜂發(fā)育時(shí)間在不同CO2濃度與固氮菌間沒有顯著差異;
　　(2)CO2濃度與固氮菌互作對(duì)子代蜂繭重和后足脛節(jié)長(zhǎng)度具有顯著影響。在無固氮菌處理下，寄生高CO2濃度處理寄主的子代蜂體型大小隨寄主體重增加而減小，但寄生當(dāng)前CO2濃度處理寄主的子代蜂體型大小隨寄主體重增加而增加;在有固氮菌處理下，寄生高CO2濃度處理寄主的子代蜂繭重隨寄主體重增加的程度大于寄生當(dāng)前CO2濃度處理