轉基因楊棉復合系統(tǒng)節(jié)肢動物群落變化規(guī)律的研究.pdf

1、在轉基因生物安全性問題倍受關注的今天,隨著轉基因抗蟲楊和轉基因抗蟲棉推廣面積的逐年加大,研究轉基因楊樹和轉基因棉對田間節(jié)肢動物群落結構的可能影響越來越迫切,尤其是將轉基因楊和轉基因棉組成的復合系統(tǒng)作為研究對象,目前在國內外還是空白。本文通過對由對照楊樹(Ⅰ Y)和對照棉田(Ⅰ M)、對照楊樹(ⅡY)和轉基因棉田(ⅡM)、轉基因楊樹(ⅢY)和對照棉田(ⅢM)、轉基因楊樹(ⅣY)和轉基因棉田(ⅣM)組成的四個復合系統(tǒng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ兩年田間節(jié)

2、肢動物群落的系統(tǒng)調查,利用群落生態(tài)學原理和統(tǒng)計生態(tài)學方法,對復合系統(tǒng)節(jié)肢動物群落整體結構、各功能類群時序變化、節(jié)肢動物群落的相似性等進行了系統(tǒng)研究,以期為轉基因楊棉復合系統(tǒng)合理栽培模式的利用和推廣提供科學依據。主要研究結果如下:
　　 (1)轉基因楊棉復合系統(tǒng)對節(jié)肢動物群落組成結構的影響
　　 兩年田間調查共收集到節(jié)肢動物146663頭。轉基因復合系統(tǒng)比對照復合系統(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、比對照復合系統(tǒng)略高,2010年有減少趨勢；2010年轉基因復合系統(tǒng)較對照復合系統(tǒng)的捕食天敵數量有較多增加,而對寄生天敵和中性昆蟲的數量影響不大。對照棉田Ⅰ M、ⅢM在害蟲亞群落個體數方面均顯著高于轉基因棉田ⅡM、ⅣM；在捕食天敵數量方面,棉田ⅢM和ⅣM高于棉田ⅠM和Ⅱ M。楊樹林地兩年的調查結果存在差異,總體上2010年轉基因楊樹林地ⅢY、ⅣY的節(jié)肢動物群落結構得到了一定的改善,有更穩(wěn)定的趨勢。從結構特征指數的角度進行分析,基本與上述結

4、果相符,同時也表明了由楊樹和棉田組成的復合系統(tǒng)內部節(jié)肢動物群落關系較為復雜,其變化規(guī)律還需要進行進一步的分析和研究。
　　 (2)轉基因楊棉復合系統(tǒng)對節(jié)肢動物群落營養(yǎng)層的影響
　　 轉基因楊棉復合系統(tǒng)基位物種豐盛度比對照楊棉復合系統(tǒng)高,在鱗翅目害蟲數量方面,四系統(tǒng)排序為Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ,總體上轉基因復合系統(tǒng)與對照復合系統(tǒng)相比對鱗翅目害蟲有較好的抑制作用。中位物種和項位物種數量方面,系統(tǒng)Ⅰ在蟻類、食蚜蠅類上占優(yōu)勢,而在其它的

5、昆蟲類群中,轉基因復合系統(tǒng)占優(yōu)勢。就復合系統(tǒng)中的棉田而言,基位物種數量差異不大,對照棉田Ⅰ M、ⅢM鱗翅目害蟲發(fā)生量均顯著高于轉基因棉田Ⅱ M、ⅣM,中位物種數量上,轉基因棉田ⅣM中大多功能類群居首位；其次是復合系統(tǒng)中的楊樹林地,轉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量上,轉基因楊樹2010年與2009年相比群落結構得到改善,占多數功能團個體數量的首位。
　　 (3)轉基因楊棉

6、復合系統(tǒng)對節(jié)肢動物群落各功能類群動態(tài)的影響
　　 在時間序列過程中,轉基因楊棉復合系統(tǒng)2010年相比2009年對植食性昆蟲表現出持續(xù)的抗性,但在刺吸昆蟲和其它植食性昆蟲方面,轉基因復合系統(tǒng)與對照復合系統(tǒng)相比總體差異不大;轉基因復合系統(tǒng)Ⅲ在捕食天敵、寄生天敵和中性昆蟲數量上整體持續(xù)顯示了較高的豐盛度。復合系統(tǒng)中棉田各功能類群變化規(guī)律較一致,轉基因棉田對食葉昆蟲具有顯著抗性,但對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

7、量方面,轉基因棉田總體偏高,在寄生天敵上,對照棉田占優(yōu)勢。楊樹林地的功能類群數量隨時間變化規(guī)律較不顯著,且兩年的調查結果也存在差異,轉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)轉基因楊棉復合系統(tǒng)間節(jié)肢動物群落的相似性
　　 兩年轉基因楊棉復合系統(tǒng)以及楊棉各自的樣地中節(jié)肢動物群落的相似性系數存在差異?？傮w來看,2009年,楊棉復合系統(tǒng)整體效應表明轉基因楊棉復合系統(tǒng)間相似程度較高,楊棉