转bt基因杨-棉农林复合系统节肢动物群落的生态安全性研究

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1、河北农业大学硕士学位论文转Bt基因杨--棉农林复合系统节肢动物群落的生态安全性研究姓名：陆苗申请学位级别：硕士专业：农业昆虫与害虫防治指导教师：魏国树20120528摘要近年来，随着国内外转基因杨、棉的先后研制成功，以其复合配置为特点的转基因农林复合系统即将在我国尤其是北方得到大力推广，与单一的转基因作物系统相比，该农林复合系统综合性、复杂性更高，亦更近自然界特征，应用前景广‘阔。因此，揭示该复合系统的生态安全性，尤其是对世1”J肢动物群落结构、害虫和天敌的生长发育及其种群数量消长等的影响，是我国乃至全球目前亟待研究和明确的重大热点问题，且迄今未见相关报道。鉴于此，本研究采用群落生态学、统计生

2、态学方法，结合室内生物学、形态学研究及酶联免疫等技术，系统调查和比较研究了4个农林复合系统一非转基因杨树+非转基因棉花(系统一一I)、非转基因杨树+转基因棉花(系统二一II)、转基因杨树+非转基因棉花(系统三一III)、转基因杨树+转基因棉花(系统四一IV)对节肢动物群落和害虫、天敌亚群落物种组成、个体数量及其动态变化的影响，研究了转基因杨树、棉花对其中捕食性天敌优势种—异色瓢虫生物学、形态学特征及其捕食行为的影响，以及该转基因杨棉复合系统中Bt毒素蛋白在害虫一天敌二级营养层间的数量变化、转移和富积效应等，以期为明确转基因杨棉复合系统的生态安全性及其未来的科学利用、大面积推广提供科学依据。主要

3、研究结果如下：(1)不同转基因杨棉复合系统对节肢动物群落结构的影响调查发现，系统II、ⅡI、Ⅳ中节肢动物物种丰度较系统I有一定差异，分别下降6．00％、5．00％、9．00％；就个体数量而言，与I相比，II、111分别增加26．36％、25．12％，Ⅳ下降10．34％。其中害虫亚群落的物种丰度由高到低依次为：I(65)>II=Ill(59)>IV(57)，其丰富度依次分别下降9．23％、12．30％；个体数量高低依次为；II(7243)>HI(7165)>I(5657)>IV(5094)，其中II、111分别增加28．04％、26．66％，IV下降9．95％。天敌亚群落的物种丰度由高到低依次为

4、：III(36)>II(35)>I=IV(34)，各系统间物种丰度差异不明显；个体数量依次为：I(298)>II(282)>III(267)>IV(245)，分别下降5．37％、4．03％、17．79％。各系统节肢动物群落的多样性指数和均匀度指数依次为：IV(2．9127和O．6246)>I(2．7534和0．5772)>II(2．6635和O．5656)>III(2．6327和O．5601)，优势集中性指数依次为：II(O．1516)>IIICO．1480)>I(0．1199)>IV(O．0918)。其中，害虫亚群落的多样性指数和均匀度指数高低依次为：Ⅳ(2．4119和0．5966)>I(2

5、．1477和0．5145)>II(2．0926和0．5132)>III(2．0497和0．5027)，优势集中性指数依次为：II(0．2247)>III(0．2235)>I(0．1921)>IV(O．1401)；天敌亚群落的多样性指数和均匀度指数高低依次为：II(3．3298和O．8347)>I(3．2762和O．8333)>IV(3．1695和0．8326)>III(2．9329和0．7951)，优势集中性指数分别为：III(0．0708)>IV(O．0672)>II(0．0629)>I(0．0574)。四个系统中，各两个系统间节肢动物群落、食叶害虫类群、刺吸害虫类群、捕食性天敌类群的相似性

6、系数均在O．50一0．75，处于中等相似水平。II、III、Ⅳ间寄生性天敌的相似性系数在0．75一1．00，处于极相似水平，I与II、III、Ⅳ问的相似性系数在0．50．0．75，处于中等相似水平。从四个系统节肢动物群落物种数及其个体数量消长动态来看，棉花生长前期各系统节肢动物群落物种数均较少，6月中旬麦收后，呈逐渐上升趋势；棉花生长中期，各系统节肢动物群落物种数下降，8月16号开始逐渐增多：棉花生长后期，各系统节肢动物群落物种数未出现下降趋势。害虫、天敌亚群落物种数，仅在棉花吐絮后期呈逐渐上升趋势，其他时期物种数较少且波动较小。就个体数量而言，在棉花生长中期I与II、III与Ⅳ的节肢动物群落

7、个体数量变化基本一致，I、II在7月20号出现峰值，III、Ⅳ个体数量与I、II相差不多，I、II在8月2号均处于低谷，III、Ⅳ的个体数均达到最高，I、II矛lfIII、IV间差异较大：在棉花生长后期，I、III、Ⅳ的个体数变化趋势基本一致，但II的个体数量较其他3个系统高。害虫亚群落个体数量的变化与节肢动物群落个体数量变化趋势相似。天敌亚群落的个体数量在棉花生长前期和中期较少，后期较多。随着田