山西沁水县松墨天牛发生危害规律

[目的]本研究旨在明确山西省沁水县松墨天牛发生规律及危害特征,为有效防控松墨天牛在山西省内进一步扩散蔓延并阻断松材线虫入侵山西省提供理论科学依据。[方法]于2019—2022年,采用“动态监测法”连续4 a悬挂松墨天牛诱捕器监测松墨天牛成虫种群发生动态并分析成虫形态特征;结合“总有效积温定律”和气象数据,推算山西省沁水县松墨天牛发生世代数;建立24块标准样地,采用“每木检尺法”调查样地内的乔木树种遭受松墨天牛危害情况,同时选取36株危害致死的白皮松进行立木解剖,以明确松墨天牛在寄主树种白皮松上的发生危害规律。[结果]山西省沁水县松墨天牛雌雄成虫的鞘翅长、触角长、触角长/体长、胫节长、股节长这5个指标在雌雄之间的差异达到显著水平,可使用松墨天牛成虫“触角长/体长”作为松墨天牛性别判定的形态指标;松墨天牛在山西省沁水县约为1年1代,松墨天牛成虫的发生期约为5月下旬至10月上旬,其中始见期为5月下旬,始盛期为6月中旬,羽化高峰期为6月中旬至7月中下旬,盛末期为7月中下旬,终见期为10月上旬;在山西省沁水县,松墨天牛主要危害径级为2.50~17.50 cm白皮松树,其中幼虫主要分布于树干0~1 m(41.54%)处,羽化孔则主要集中于树干1~2 m(28.62%)范围内。[结论]松墨天牛在山西省沁水县发生世代约为1年1代,雌雄成虫形态特征差异显著;成虫发生期约为5月下旬至10月上旬,羽化高峰期主要集中在6月中旬至7月中下旬;松墨天牛在山西省沁水县主要危害白皮松树,幼虫虫口密度和羽化孔数量主要集中在树干0~2 m范围内。

松墨天牛4龄越冬幼虫响应低温胁迫的生理适应机制

【目的】明确松墨天牛4龄越冬幼虫响应低温胁迫的生理适应机制,为松墨天牛的科学防治提供理论依据。【方法】于2021年3月中旬于江西省德兴市采集松墨天牛4龄越冬幼虫,设置25℃(对照)、4、0、-5、-10、-15和-20℃7个温度梯度和30 min、1 h和3 h共3个时间梯度,分别测定虫体耐寒能力、耐寒物质含量、抗氧化酶活性以及低温胁迫对中肠损伤情况。【结果】(1)在过冷却点((-9.27±0.90)℃)附近,50%致死时间约为1.9 h(114.97 min),99%致死时间约为2.8 d(4061.86 min),在低于过冷却点(-15℃)的低温胁迫下,50%和99%致死时间约为-10℃低温处理下的1/4。(2)在低温胁迫处理后,4龄越冬幼虫虫体含水率变化不显著,脂肪含量和糖原质量浓度在0℃处理3 h后显著下降(P<0.05),山梨醇质量浓度在-5℃处理1 h后显著上升(P<0.05),在-20℃处理1 h后显著下降(P<0.05)。(3)低温胁迫处理后,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性均呈显著上升趋势(P<0.05)。(4)松墨天牛4龄越冬幼虫中肠在-15℃处理3 h后中肠内壁分解,细胞之间出现空泡,-20℃处理3 h后中肠细胞破裂,细胞内容物逸散并充满整个肠腔,空泡消失。【结论】本文明确了松墨天牛4龄越冬幼虫响应低温胁迫的氧化应激生理反应,可丰富、完善松墨天牛耐寒机理研究。

松材线虫入侵初期三峡库区马尾松林及土壤性质的变化

近些年来,松材线虫入侵对三峡库区马尾松林造成严重危害,并严重威胁着三峡库区松林资源和三峡水利枢纽工程的生态安全。以不同的马尾松林生态系统(健康、感病1年、感病3年、感病5年、感病7年)为研究对象,采用样方法和每木调查法,分析松材线虫入侵早期马尾松林群落植物群落结构和土壤理化性质的动态变化。共调查了37种乔木物种,隶属于30科33属,其中马尾松是群落内的优势树种(IV=49.63%),樟树、槲栎、栓皮栎和檵木等树种的重要值也较高,为亚优势种;与健康林地相比,感病林地内马尾松的数量显著下降,平均胸径和平均树高呈现明显增加趋势;松材线虫入侵对群落内植物不同空间结构(乔木、灌木、草本)的物种多样性影响较大,且物种多样性指数随感病年限变化规律符合"中间高度膨胀理论";此外,不同感病年限马尾松林群落内土壤的化学性质变化不显著,但是与水分相关的物理性质变化显著。本研究明确阐明了松材线虫入侵早期,三峡库区典型马尾松林群落内植物群落结构、物种多样性指数和土壤理化性质的动态变化,旨在为改变三峡库区单一的马尾松林结构、增加群落的健康程度,从而为三峡水利枢纽工程的生态安全提供基础依据。

电磁铆接放电过程仿真技术研究

通过MATLAB/SIMULINK构建电磁铆接放电回路的电路模型和数学模型,仿真得到了完整的电磁铆接放电电流及应力波形成过程波形。仿真结果验证了理论分析的正确性,为电磁铆接设备的研制建立了一定的基础。

湖北三峡地区松材线虫的耐寒性

为了探究松材线虫的耐寒性,以采自湖北省宜昌市夷陵区的松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)为试验对象,研究低温及低温驯化对松材线虫存活情况的影响。结果表明:松材线虫有较强的耐低温能力,在10、5、0、-5、-10℃低温条件下,随着处理时间的延长,松材线虫存活率逐渐降低,各温度半致死时间分别为20.17、35.63、30.65、1.17 d,其中-10℃低温条件下短暂暴露,线虫全部死亡。此外,在0℃和5℃条件下经不同时间驯化后,-5℃暴露处理24 h,松材线虫的存活率显著提高,表明松材线虫耐寒性随着驯化时间的延长显著提高,但是0℃和5℃两种驯化温度对松材线虫的耐寒性增加差异不显著。

松材线虫病疫情指数与气候因素之间的关系

[目的]分析松材线虫病各疫情指数之间的关系以及不同气候因素对松材线虫病发病程度的影响规律。[方法]以湖北省宜昌市夷陵区遭受松材线虫病危害的马尾松林生态系统为研究对象,获取其2006—2013年松材线虫病疫情指数数据和发病年份主要气候因子数据,结合数学方法来定量分析不同年份松材线虫病疫情指数与气候因子的关系。[结果](1)松材线虫病发病前两年气候条件表现为:年平均气温明显要高于历年平均值,降水量和平均相对湿度要低于历年平均值,整体表现出高温干旱的气候条件;(2)松材线虫发病程度严重的年份,夷陵区主要表现出高温、低湿的气候条件;松材线虫病危害程度较轻的年份,则主要表现出强降水量、相对湿度较高的气候条件;(3)RDA分析表明,月相对湿度较高的气候因素有助于松材线虫病在各个林班之间的扩散传播,月平均风速增大时有利于松材线虫的媒介昆虫松墨天牛进行远距离的传播扩散,月平均最高气温、月平均气温和月日照时数的增加,会导致马尾松病死总株数和危害面积的增大。[结论]明确马尾松发病林班个数和病死总株数是评估夷陵区内松材线虫病危害程度最重要的指标,月平均气温、月平均最高气温、月平均相对湿度和年降水量是主导松材线虫病疫情发生的主要气候因子。预期研究结果有助于预测松材线虫及松墨天牛种群动态变化,为松材线虫病的预警和防控管理提供科学理论依据。

松材线虫入侵对马尾松树光合特性的影响

[目的]明确松材线虫入侵对马尾松树针叶光合特性、光合响应曲线、主要光合响应指标及碳氮元素含量的影响,以期在光合生理水平上提供松材线虫病的早期快速诊断技术,为林业管理者采取快速防治措施提供科学的理论依据。[方法]本研究选取健康期、感病中期和感病末期马尾松树为研究对象,利用Li-6400XT便携式光合测定仪和稳定同位素质谱仪,分别测定不同感病阶段马尾松树针叶光合特性及所测针叶样品的C%、N%和δ^(13)C含量。[结果]健康马尾松树在松材线虫胁迫条件下,可显著降低其针叶的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度,其数值大小均表现为:健康期>感病中期>感病末期;不同感病阶段马尾松的暗呼吸速率数值之间的差异也达到极显著水平,其数值的大小表现为:感病中期>健康期>感病末期;健康期马尾松的光补偿点显著低于感病中期的光补偿点,但是其光饱和点显著高于感病中期的光饱和点。此外,不同感病阶段马尾松树针叶的平均C素含量变化不大,但平均N素和平均δ^(13)C含量则会显著下降。[结论]松材线虫侵染健康马尾松树后,可降低其对外界光照条件的适应能力,致使其光合特性显著下降;感病马尾松树针叶N素损失是导致马尾松光合能力显著下降的一个主要原因;感病马尾松树针叶气孔导度下降是导致其针叶δ^(13)C含量下降的主要原因,同时亦说明松材线虫的入侵会显著降低马尾松树针叶的水分利用效率。

高校专业选修课的教学探索与实践——以“普通昆虫学”课程为例

为了有效提高高校专业选修课的教学效率和质量,笔者在教学过程中对"普通昆虫学"选修课程的特定思维教学内容、网络化教学手段、参与式教学方法、过程性教学评价等方面实施了尝试性教学改革实践。实践证明,优化后的教学探索是可行的,它不仅培养了学生对选修课程学习和科研的兴趣,而且提高了学生自主学习的能力。

丈河村昆虫群落结构、资源昆虫及地理区系分析

丈河村昆虫物种群落结构及多样性对丈河村生态环境稳定、害虫防治及资源昆虫的综合利用均具有重要意义。2019年7月采用定点灯诱和全面踏查等方式采集昆虫标本并对其进行鉴定和分类。结果表明,共采集到2239只昆虫标本,隶属于10目77科191种;鞘翅目、鳞翅目和半翅目为该地区的优势目,其个体数分别占昆虫样本总数的34.39%、29.52%和13.76%;鞘翅目中的优势科为步甲科和金龟科,鳞翅目中的优势科为弄蝶科,半翅目中的优势科为蝽科和缘蝽科。不同昆虫功能群种类和数量占据总数的比例均表现为植食性昆虫>捕食性昆虫>腐食性昆虫>寄生性昆虫。共采集到资源昆虫165种1891只,占昆虫样本总数的84.46%,不同昆虫类群优势度从大到小为观赏昆虫>传粉昆虫>食用昆虫>天敌昆虫>药用昆虫。在中国动物地理区划中,丈河村昆虫具有典型的华北区特征(80.63%),与华中区关系最为紧密,与蒙新区和青藏区关系较远。研究结果有助于全面了解丈河村昆虫概况,为资源昆虫的针对性保护和害虫的有效防控提供理论依据。

关帝山不同海拔昆虫功能群特征及分布格局

为阐明关帝山垂直海拔梯度上昆虫功能群变化特征及环境因子对其空间分布格局的影响,本研究在关帝山林区海拔1,600-2,800 m范围内设置7个样地,于2020年和2021年的7–8月采用扫网法和陷阱法采集昆虫标本,通过单因素方差分析比较不同海拔昆虫群落多样性和功能群特征差异,利用三维主成分分析和Jaccard相似性系数比较不同海拔昆虫功能群相似性,运用Pearson相关系数分析和冗余分析以明确环境因素对昆虫群落功能群垂直分布格局的影响。研究结果表明:在关帝山不同海拔样地中共调查到9,321头昆虫,隶属11目89科198种,不同功能群种群的数量在海拔梯度上具有明显的分化特征;海拔梯度亦可显著导致昆虫群落物种多样性分化,这种差异性可能源于海拔引起的生境异质性;不同海拔样地间昆虫群落Jaccard相似性系数为0.13–0.41,均表现为极不相似或中等不相似;此外,本研究选取的19个环境因子均会影响昆虫功能群的空间分布,其中环境温度和土壤P/N(速效磷与速效氮的比值)是决定昆虫功能群空间分布格局的最重要环境因子。本研究结果可为关帝山昆虫群落及功能群的监测和保护提供理论依据。

扶桑绵粉蚧多维气候生态位保守性与入侵风险

作为全球性入侵昆虫,扶桑绵粉蚧被列为农业和林业检疫性有害生物,严重威胁着我国生物安全。生态位保守性是物种分布模型的关键假设,明确利用生态位模型评估扶桑绵粉蚧入侵风险的适用性,并进一步优化模型复杂度,兼具理论和实践意义。基于706个分布点和关键生物气候变量,本研究首次利用n维超体积生态位分析方法,量化扶桑绵粉蚧在原产地和入侵地的超体积气候生态位,检验其生态位保守性,并优化MaxEnt模型参数,预测扶桑绵粉蚧在我国当前和未来气候变化下的入侵风险。结果表明:年均温、最湿季均温、最暖季均温和最干季降水量是影响扶桑绵粉蚧分布的关键气候因子。与原产地气候生态位(超体积空间大小为40.43)相比,扶桑绵粉蚧在入侵地的生态位明显减小(超体积空间大小为6.04),生态位收缩(空间净差异为0.84)解释了98.8%的生态位差异,而生态位漂移(空间置换值为0.01)贡献不足2%,在不同入侵区域扶桑绵粉蚧气候生态位收缩方向并不完全一致。MaxEnt模型默认参数并不可靠(ΔAICc=14.27),最优参数组合中特征组合为线性-二次型-片段化-乘积型,调控倍频为0.5。扶桑绵粉蚧的核心适生区主要集中在秦岭淮河一线以南,中北部省份包含大面积的低适宜生境。21世纪末期,扶桑绵粉蚧适生区增加并不明显(SSP1-2.6为1.7%,SSP5-8.5为0.7%)。扶桑绵粉蚧多维气候生态位高度保守,物种分布模型适用于该物种的入侵风险分析;扶桑绵粉蚧“南害北移”扩散态势明显,未来气候变化对该物种分布的影响不大。

《森林昆虫学》课程思政立体化育人体系研究

森林昆虫学课程思政将专业课知识与思想政治理论相融合,从“点、线、面、体”四个维度出发,构建立体化育人体系。深入挖掘森林昆虫学中的思政元素,将专业知识与思政元素相结合,通过强化教师角色定位、创新教学方法、整合多元化资源等,构建思政体系,最终达到育人目标。立体化育人体系,可以“精”“准”地将森林昆虫学的基础理论知识、病虫害管理办法及防治措施等内容教授给学生,让学生打好扎实理论基础的同时,传授生态文明理念、社会主义核心价值观等深刻内涵,为学生今后从事病虫害方向的科学研究在思维上、道德上提供理论基础并培养其开拓创新能力,破除专业课的“孤岛”效应,实现课程思政立体化育人目标。

燕山地区访花昆虫多样性及其影响因子

为了解燕山地区访花昆虫的群落结构及与其生境类型、干扰程度、海拔之间的关系,本文采用样线法和灯诱法于2019年、2020年每年的7-8月对该地区湿地、森林、灌丛、草地、农田5种生境,不同海拔梯度(0-1,200 m)的访花昆虫进行了采集。共采集访花昆虫1,306头,隶属7目44科153种,其中鳞翅目昆虫物种数最多,半翅目昆虫个体数最多。灌丛生境的访花昆虫多样性最高。在中低海拔200-400 m段,Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Simpson优势度指数均最高。双变量回归结果表明,Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数分别与最暖季降水量和年降水量显著正相关(P<0.05)。冗余分析(redundancy analysis)结果表明,环境因子显著影响访花昆虫多样性,但不同测度之间存在一定差异。温度和湿度均与Pielou均匀度指数呈正相关,与Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Simpson优势度指数呈负相关;弱干扰和中干扰程度对访花昆虫多样性影响最小,科学管理农牧活动是保护访花昆虫多样性的关键。

越冬滞育前后松阿扁叶蜂幼虫体壁防御体系的变化

【目的】食叶害虫松阿扁叶蜂Acantholyda posticalis Matsumura以老熟幼虫在地下越冬,越冬期间体壁保护其不受外来物的侵害。研究松阿扁叶蜂幼虫体壁对生态的适应性,对于其管理和防治具有重要意义。【方法】采用石油醚溶解脂肪、饱和KOH消化几丁质和考马斯亮蓝结合法测定松阿扁叶蜂不同龄期幼虫蛋白质质量和含量;采用FB 28和HE染色法研究幼虫体壁几丁质和脂肪发育的动态变化;采用紫外分光光度计比色法测定体壁多酚氧化酶的蛋白含量和活性变化。【结果】(1)松阿扁叶蜂幼虫体壁几丁质、总蛋白质、总脂肪含量均随着幼虫发育阶段的变化而增加:蛹前滞育>入土滞育>5龄>4龄,且在5龄至入土前迅速增长。(2)松阿扁叶蜂幼虫体壁的几丁质和脂肪厚度随幼虫发育阶段变化趋势为:入土滞育>蛹前滞育>5龄>4龄,且在5龄至入土前迅速增长。(3)随着幼虫发育,松阿扁叶蜂幼虫总脂肪含量变化平缓,几丁质含量呈现下降-升高-下降趋势,总蛋白质含量呈现升高-降低-升高趋势。(4)随着幼虫的发育,松阿扁叶蜂幼虫体壁多酚氧化酶含量呈现先升高后持续降低的趋势,而活力正好相反,变化波形趋势近似互补。【结论】几丁质和蛋白质含量变化曲线相反,波形互补,多酚氧化酶的含量-活性变化互补,这两种互补在松阿扁叶蜂越冬滞育和非滞育期间又构成了互补的体壁防御体系。