轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)節(jié)肢動(dòng)物群落變化規(guī)律的研究.pdf

1、在轉(zhuǎn)基因生物安全性問題倍受關(guān)注的今天,隨著轉(zhuǎn)基因抗蟲楊和轉(zhuǎn)基因抗蟲棉推廣面積的逐年加大,研究轉(zhuǎn)基因楊樹和轉(zhuǎn)基因棉對(duì)田間節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的可能影響越來(lái)越迫切,尤其是將轉(zhuǎn)基因楊和轉(zhuǎn)基因棉組成的復(fù)合系統(tǒng)作為研究對(duì)象,目前在國(guó)內(nèi)外還是空白。本文通過對(duì)由對(duì)照楊樹(Ⅰ Y)和對(duì)照棉田(Ⅰ M)、對(duì)照楊樹(ⅡY)和轉(zhuǎn)基因棉田(ⅡM)、轉(zhuǎn)基因楊樹(ⅢY)和對(duì)照棉田(ⅢM)、轉(zhuǎn)基因楊樹(ⅣY)和轉(zhuǎn)基因棉田(ⅣM)組成的四個(gè)復(fù)合系統(tǒng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ兩年田間節(jié)

2、肢動(dòng)物群落的系統(tǒng)調(diào)查,利用群落生態(tài)學(xué)原理和統(tǒng)計(jì)生態(tài)學(xué)方法,對(duì)復(fù)合系統(tǒng)節(jié)肢動(dòng)物群落整體結(jié)構(gòu)、各功能類群時(shí)序變化、節(jié)肢動(dòng)物群落的相似性等進(jìn)行了系統(tǒng)研究,以期為轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)合理栽培模式的利用和推廣提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)對(duì)節(jié)肢動(dòng)物群落組成結(jié)構(gòu)的影響
　　 兩年田間調(diào)查共收集到節(jié)肢動(dòng)物146663頭。轉(zhuǎn)基因復(fù)合系統(tǒng)比對(duì)照復(fù)合系統(tǒng)在食葉昆蟲方面有明顯的抑制作用,而在刺吸昆蟲上2009年

3、比對(duì)照復(fù)合系統(tǒng)略高,2010年有減少趨勢(shì)；2010年轉(zhuǎn)基因復(fù)合系統(tǒng)較對(duì)照復(fù)合系統(tǒng)的捕食天敵數(shù)量有較多增加,而對(duì)寄生天敵和中性昆蟲的數(shù)量影響不大。對(duì)照棉田Ⅰ M、ⅢM在害蟲亞群落個(gè)體數(shù)方面均顯著高于轉(zhuǎn)基因棉田ⅡM、ⅣM；在捕食天敵數(shù)量方面,棉田ⅢM和ⅣM高于棉田ⅠM和Ⅱ M。楊樹林地兩年的調(diào)查結(jié)果存在差異,總體上2010年轉(zhuǎn)基因楊樹林地ⅢY、ⅣY的節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)得到了一定的改善,有更穩(wěn)定的趨勢(shì)。從結(jié)構(gòu)特征指數(shù)的角度進(jìn)行分析,基本與上述結(jié)

4、果相符,同時(shí)也表明了由楊樹和棉田組成的復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)肢動(dòng)物群落關(guān)系較為復(fù)雜,其變化規(guī)律還需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究。
　　 (2)轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)對(duì)節(jié)肢動(dòng)物群落營(yíng)養(yǎng)層的影響
　　 轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)基位物種豐盛度比對(duì)照楊棉復(fù)合系統(tǒng)高,在鱗翅目害蟲數(shù)量方面,四系統(tǒng)排序?yàn)棰?Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ,總體上轉(zhuǎn)基因復(fù)合系統(tǒng)與對(duì)照復(fù)合系統(tǒng)相比對(duì)鱗翅目害蟲有較好的抑制作用。中位物種和項(xiàng)位物種數(shù)量方面,系統(tǒng)Ⅰ在蟻類、食蚜蠅類上占優(yōu)勢(shì),而在其它的

5、昆蟲類群中,轉(zhuǎn)基因復(fù)合系統(tǒng)占優(yōu)勢(shì)。就復(fù)合系統(tǒng)中的棉田而言,基位物種數(shù)量差異不大,對(duì)照棉田Ⅰ M、ⅢM鱗翅目害蟲發(fā)生量均顯著高于轉(zhuǎn)基因棉田Ⅱ M、ⅣM,中位物種數(shù)量上,轉(zhuǎn)基因棉田ⅣM中大多功能類群居首位；其次是復(fù)合系統(tǒng)中的楊樹林地,轉(zhuǎn)基因楊樹林地在鱗翅目害蟲方面2010年較2009年發(fā)生量顯著降低；在中位物種和頂位物種數(shù)量上,轉(zhuǎn)基因楊樹2010年與2009年相比群落結(jié)構(gòu)得到改善,占多數(shù)功能團(tuán)個(gè)體數(shù)量的首位。
　　 (3)轉(zhuǎn)基因楊棉

6、復(fù)合系統(tǒng)對(duì)節(jié)肢動(dòng)物群落各功能類群動(dòng)態(tài)的影響
　　 在時(shí)間序列過程中,轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)2010年相比2009年對(duì)植食性昆蟲表現(xiàn)出持續(xù)的抗性,但在刺吸昆蟲和其它植食性昆蟲方面,轉(zhuǎn)基因復(fù)合系統(tǒng)與對(duì)照復(fù)合系統(tǒng)相比總體差異不大;轉(zhuǎn)基因復(fù)合系統(tǒng)Ⅲ在捕食天敵、寄生天敵和中性昆蟲數(shù)量上整體持續(xù)顯示了較高的豐盛度。復(fù)合系統(tǒng)中棉田各功能類群變化規(guī)律較一致,轉(zhuǎn)基因棉田對(duì)食葉昆蟲具有顯著抗性,但對(duì)于刺吸昆蟲和其它植食性昆蟲沒有明顯抑制作用,捕食天敵數(shù)

7、量方面,轉(zhuǎn)基因棉田總體偏高,在寄生天敵上,對(duì)照棉田占優(yōu)勢(shì)。楊樹林地的功能類群數(shù)量隨時(shí)間變化規(guī)律較不顯著,且兩年的調(diào)查結(jié)果也存在差異,轉(zhuǎn)基因楊樹林地在食葉昆蟲發(fā)生量方面2010年比2009年總體持續(xù)偏低。
　　 (4)轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)間節(jié)肢動(dòng)物群落的相似性
　　 兩年轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)以及楊棉各自的樣地中節(jié)肢動(dòng)物群落的相似性系數(shù)存在差異。總體來(lái)看,2009年,楊棉復(fù)合系統(tǒng)整體效應(yīng)表明轉(zhuǎn)基因楊棉復(fù)合系統(tǒng)間相似程度較高,楊棉