摘要:

摘要:达尔文归化难题是进行外来物种入侵预测的重要理论依据,然而,达尔文归化假说和预适应假说却预测了2种截然不同的结果。事实上,达尔文归化难题争论的焦点是物种间的差异性还是相似性促进了外来物种的成功入侵,究其原因可能是忽略了功能性状的多维性。所谓功能性状的多维性,就是不同的功能性状可能代表着不同的生态功能轴,外来物种的入侵是多个维度上不同生态过程的综合结果。本研究以现代物种共存理论为基础,构建了一个基于环境过滤和适合度差异2个维度的入侵预测模型框架,不同维度对应着不同的功能性状以及不同的种间相似性关系。该预测模型表明,在环境过滤维度上与本地物种性状趋同,同时,在适合度维度上与本地物种性状趋异的外来物种是潜在的入侵物种,而其危害程度主要取决于本地群落的构建过程。该模型框架可为外来物种入侵预警提供理论依据,也可为生物多样性保护、外来物种的防治与管理等提供实践指导。

摘要:害虫行为调节剂是一种以嗅觉系统为靶标的绿色农药,在害虫的田间管理中发挥着重要的作用。然而,其先导化合物的发现通常依赖一系列生物测定的方法,不仅费时费力,且发现效率低。近年来,随着昆虫嗅觉功能数据的积累和结构生物学的飞速发展,以机器学习技术和分子对接为代表的2种基于计算机的药物虚拟筛选方法在害虫行为调节剂的先导化合物研究中发挥着重要的作用,极大地促进了先导化合物的发现效率,减少了筛选的盲目性。本文系统综述了2种虚拟筛选方法及其在害虫行为调节剂先导化合物研究中的应用,并对2种筛选策略在实际应用中存在的问题及应用前景进行了讨论。

摘要:【目的】伊氏叶螨是一种世界性入侵害螨,在我国的潜在危害目前尚不明确。本研究旨在明确其在我国对2种常见茄科寄主植物番茄和龙葵的适应性,为伊氏叶螨的科学防治提供理论依据。【方法】在温度(25±2)℃、相对湿度(70±5)%、光暗比L∶D=16 h∶8 h的实验室条件下,应用两性生命表方法测定伊氏叶螨在番茄和龙葵上的相关生物学参数,评估其对番茄和龙葵的适应性。【结果】取食番茄的伊氏叶螨的成螨前期为14.41 d,显著长于取食龙葵的12.08 d (p<0.05);取食番茄和龙葵时成螨均可存活20 d以上,雌成螨产卵前期分别为1.51和1.43 d。取食番茄的伊氏叶螨种群的内禀增长率、周限增长率、净增殖率、平均世代周期分别为0.17 d^-1、1.18 d^-1、37.17和21.85 d;而取食龙葵的则分别为0.19 d^-1、1.21 d^-1、34.55和18.63 d。【结论】伊氏叶螨在番茄和龙葵上均能完成完整的生活史,且对龙葵的适应度高于番茄。因此推测龙葵可能比番茄更适合作为伊氏叶螨入侵后的寄主植物。

摘要:【目的】明确入侵植物野胡萝卜水浸提液对4种草坪草的化感效应。【方法】采用培养皿滤纸法,观察记录不同浓度(0、10、20、30、40 g·L^-1)的野胡萝卜根、茎、叶水浸提液对4种草坪草种子萌发的影响,根据化感综合效应指数分析野胡萝卜水浸提液的化感作用。【结果】野胡萝卜不同部位浸提液对受体种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长和芽长均有一定的影响。化感综合效应指数表明,随着野胡萝卜浸提液浓度的增加,对白三叶、黑麦草、翦股颖的化感抑制作用均增强,对高羊茅的化感作用表现为“低促高抑”的双重效应。4种草坪草的耐受强弱顺序为:高羊茅＞黑麦草＞翦股颖＞白三叶;野胡萝卜叶浸提液对4种草坪草的化感作用强于根和茎。【结论】入侵植物野胡萝卜浸提液对4种草坪草的化感效应较为显著,在入侵严重地区,可选用耐受力强的草坪草建坪。

摘要:【目的】研究薇甘菊的入侵与地形、人为干扰间的关系,量化不同干扰因素对薇甘菊发生的影响,进一步揭示薇甘菊的发生规律,为薇甘菊的系统防治与管控提供技术支持。【方法】使用无人机遥感系统所获取的高分辨率航片作为数据源,通过目视解译方法确定薇甘菊的发生区域后结合3S技术手段,对深圳大鹏半岛210000 m²研究区内的薇甘菊发生状况与地形因子及人为干扰度间的关系进行系统分析。【结果】研究区内薇甘菊在低海拔区和阳坡分布居多,86.80%的薇甘菊入侵发生在人类轻中度干扰区,20°~40°坡度位置是薇甘菊的重点发生区。研究网格单元内薇甘菊的发生面积与坡度、高程显著负相关(P<0.01),与坡向相关性较差。【结论】在人为干扰较小的自然条件下,制约薇甘菊扩散发生的主要因子是入侵地的群落结构,而在人为干扰较为严重的地区,薇甘菊入侵的发生与人类活动消失后产生的空白生态位密切相关。

摘要:【目的】城市是外来入侵物种引入和二次传播的主要地区,城市环境中的入侵植物会对生物多样性和社会经济造成影响。阐明城市空间差异对入侵植物分布格局的影响,可为海口市生物入侵科学管理提供参考。【方法】以海口市主城区为研究区域,通过对461块随机样方的调查,记录外来入侵植物种类、盖度、平均株高和样方环境信息。从入侵植物的样方发生率、物种组成、丰富度和多度等方面,比较其在城市化梯度和土地利用类型上的发生差异和分布特征。【结果】(1)调查共记录外来入侵植物36种,隶属13科31属,其中菊科为优势科;以一年生和原产地为热带美洲的草本居多。(2)城市核心区和城市边缘区的入侵植物丰富度显著高于城市郊区,但城市郊区的多度显著高于城市核心区和城市边缘区。(3)在居住区、交通用地、空闲地、商业/单位/工矿用地中,入侵植物的发生概率与不透水面百分比呈负相关,而在林地、农业用地和城市公共绿地中,入侵植物更容易发生在不透水面百分比较高的区域。【结论】城市化梯度和土地利用类型均显著影响入侵植物的分布格局,不透水面的比例作为一个重要的解释因子,可以为入侵植物的发生提供预判参考。

摘要:【目的】近年来,湖北省外来入侵植物数目和种类都呈现上升趋势,但该地区外来入侵植物编目的研究相对滞后,本研究试图填补这项空白,为湖北省外来入侵植物的防治和生态环境保护提供比较全面和准确的数据。【方法】通过查阅文献资料和个人观察,初步确定湖北省外来入侵植物的种类,再根据相关文献和实际野外调查排除不符合外来入侵植物定义的物种,最后确定湖北省外来入侵植物的原产地、生活型、引入途径等。【结果】湖北省外来入侵植物共有145种,隶属于41科,以菊科、豆科、苋科、茄科为主。原产地有8种来源,大部分外来入侵物种原产于北美洲(85种;占全部外来入侵物种的35.6%)。生活型以草本植物为主(134种;占全部外来入侵物种的75.3%)。引入途径有意引入、无意引入、自然传入,占比分别为56.0%、36.7%、7.3%。【结论】研究结果可用于湖北省外来入侵植物的防治,但是为了保证数据的准确性,应定期对湖北省外来入侵植物名录进行更新,以反映实际情况。

摘要:【目的】明确转Bt基因抗虫水稻在病虫害胁迫下对Bt蛋白表达量的影响。【方法】以Bt水稻T1C-19(表达Cry1C蛋白)为研究对象,探究褐飞虱、白叶枯病等6种水稻常见病虫害胁迫下其体内Bt蛋白的表达量变化。【结果】褐飞虱取食引起T1C-19水稻叶片中Bt蛋白含量降低,而黑尾叶蝉取食显著降低了T1C-19水稻叶鞘中的Bt蛋白含量,白叶枯病侵染导致Bt水稻叶鞘中的Bt蛋白含量显著上升。二化螟、水稻普通矮缩病、稻瘟病的胁迫对转基因水稻T1C-19叶片和叶鞘中的Bt蛋白含量均无显著影响。【结论】病虫害胁迫因种类不同对Bt水稻中Bt蛋白表达量的影响有所不同。这将为Bt水稻的抗虫效果评价提供数据基础,同时为Bt水稻病虫害综合治理提供科学依据。

摘要:【目的】明确滇池湖滨区外来植物的分布格局及其主要人类活动影响因素,为管理外来植物提供数据支撑,更好地保护滇池生态系统。【方法】采用样方法和线路调查相结合的方式得到外来植物的分布信息,通过聚类分析和逐步回归分析等探究外来植物丰富度、密度与人类活动影响因素和乡土植物之间的关系。【结果】(1)滇池湖滨区外来植物的丰富度和密度分布格局基本一致;东、北两岸的外来植物丰富度相对较高,西、南两岸相对较低。各湖滨湿地公园外来植物的种类差异性较大,特别是晋宁南滇池国家湿地公园、古滇精品湿地公园、海东湿地公园与其他湖滨湿地公园的外来植物组成差别最大。(2)湖滨湿地公园的面积是影响外来植物丰富度和密度的主要因子。(3)外来植物丰富度与乡土植物丰富度呈正相关性。(4)典范对应分析结果表明,3个排序轴解释外来植物在滇池湖滨区物种组成变异的59.87%,湖滨湿地公园的主要道路长度、交通密度、面积是决定外来植物空间分布格局的主要变量。【结论】人类活动影响滇池湖滨区外来植物的空间分布,在乡土植物丰富度高的地区,外来植物的丰富度也较高,对外来植物进行管控的同时,也要防范由于人类活动造成外来植物增加的风险。

摘要:【目的】阐明嗜菌异小杆线虫H06品系处理对红棕象甲血淋巴免疫系统的影响。【方法】采用室内生物测定和生理生化测定法,研究了嗜菌异小杆线虫H06品系对红棕象甲不同虫态的致病力及对血淋巴各项指标的调节作用。【结果】嗜菌异小杆线虫H06品系对红棕象甲不同虫态的致病力与处理浓度和处理时间均呈正相关性,经嗜菌异小杆线虫H06品系处理后,红棕象甲血淋巴总量和血淋巴酯酶均呈前期升高、后期降低的趋势,处理后72 h的血淋巴总量和酯酶活性与对照相比分别降低39.73%和53.36%;血淋巴蛋白含量与对照相比呈下降的趋势,虽在60 h时有一个短暂的回升,之后又迅速下降,其中在处理后72 h,血淋巴的蛋白含量与对照相比下降74.96%。【结论】嗜菌异小杆线虫H06品系的侵入破坏了红棕象的血淋巴免疫系统,本研究结果可为揭示昆虫病原线虫对红棕象甲的致病机理提供依据。

摘要:【目的】从松材线虫的媒介天牛蛹室及其气管中获得的黏质沙雷氏菌Serratia marcescens AHPC29对松材线虫具有致病能力,本研究旨在探究黏质沙雷氏菌AHPC29对松材线虫引起的松树萎蔫病的防治效果以及该菌株在实验室的增菌条件。【方法】通过对温室内人工感染松材线虫的松树灌溉菌剂,分析黏质沙雷氏菌AHPC29对松树萎蔫病的作用效果;通过单组分筛选和正交实验确定培养基组分和培养条件对其生长的影响,探究黏质沙雷氏菌AHPC29的最佳增菌条件。【结果】对于感染松材线虫的松树,灌溉黏质沙雷氏菌AHPC29菌液的处理组生长状态优于对照组,并且树内松材线虫含量显著降低;黏质沙雷氏菌AHPC29增菌的最佳培养基配比为0.1%乳糖、0.5%复合氨基酸、0.5% KNO₃、1.5% MgSO₄,其中影响最大的组分为氮源;培养时其菌液最佳接种量为7%,最佳装液量为40%,最佳转速为180 r·min^-1,最佳温度为30 ℃,最适培养时长为36 h。【结论】本研究获得了黏质沙雷氏菌AHPC29的最佳增菌条件,并证实该菌具有良好的松树萎蔫病防治应用潜力,为其作为生防菌的应用提供了理论基础。

摘要:【目的】开发外来入侵生物三裂叶豚草和豚草不同生育期、不同部位的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术,以达到田间快速、准确和高效识别的目的。【方法】以SYBR Green Ⅰ为指示剂,分别针对三裂叶豚草和豚草不同发育阶段(幼苗期、生长期、种子期)开展LAMP技术开发。【结果】特异性验证结果显示,所检测杂草的LAMP产物均呈阳性(产生白色沉淀),而与其对照的其他2种杂草的LAMP产物均为阴性(无白色沉淀)。灵敏度检测结果显示,该体系的DNA最低检测限为10^-10 ng·μL^-1,比常规聚合酶链式反应灵敏度高。【结论】本研究建立的LAMP检测体系能有效应用于三裂叶豚草和豚草样本的快速检测,为其快速、高效识别提供技术支撑。

摘要:【目的】针对在松枯死树监测实践中,从无人机航拍RGB影像中自动识别松枯死树漏检率高的问题,提出了一种生产应用场景下基于多色彩空间的YOLOv5松枯死树高精度自动识别新方法。【方法】利用无人机采集大面积松材线虫病发生林分的RGB图像,用Pix4Dmapper软件拼接,用LabelImg开源软件建立VOC格式的松枯死树数据集,分别用Faster R-CNN、YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5、SSD和EfficientDet等6种基于深度学习的目标检测算法对数据集进行训练和测试,以精确率、召回率、平均准确率以及F₁分数作为评价指标筛选出最优目标检测算法;然后将采集的RGB图像转换成LAB和HSV色彩空间图像,再将这3个色彩空间的图像分别用最优目标检测算法进行训练,得到目标在每个色彩空间的边界框,使用非极大值抑制算法对这些边界框进行处理,得到最优边界框实现松枯死树自动识别。【结果】6种算法均取得良好效果,其中YOLOv5模型为最优算法,其精准率、平均查准率和F₁分数在6种算法中均最高,分别达到97.58%、82.40%和0.85。通过3个色彩空间融合后,反映漏检情况的召回率由74.54%提高到98.99%,平均准确率提升至98.39%。【结论】基于多色彩空间的YOLOv5模型能够显著提高从无人机航拍RGB影像中检测松枯死树的精度,为松枯死树监测提供了有力工具,也有助于松材线虫病的防治。