应用昆虫学报3
蜜蜂巢房的结构与仿生 - 《应用昆虫学报》

基础知识收稿日期 2 2蜜蜂巢房的结构与仿生彩万志中国农业大学昆虫学系 北京蜜蜂素以勤劳与团结著称成千上万只蜜蜂聚集在一起 采集花粉!酿制蜂蜜!生长!繁殖过着组织严密的社会性生活∀蜂巢是蜜蜂居住与繁衍的场所∀野生蜂群多在树洞!山崖!峭壁等处筑巢∀如果需要 这些能工巧匠能够在短时间内完全利用自己分泌的蜡筑造成一个精巧的巢∀人工放养蜂群的蜂巢则是养蜂人为它们准备的各式蜂箱 虽然现代养蜂人为蜜蜂提供了巢础 但每个巢脾上数千个被称为巢房的蜡室却是蜜蜂自己建造的∀1 蜂巢房的结构及研究简史蜜蜂的巢房有两种功用 或作为产卵与幼蜂的哺育室 或作为存放花粉和蜂蜜的储藏室∀尽管巢房的功用不同 但其结构却惊人地相同∀从外面看 巢房为正六边形 一个个紧密排列 图 ∀每个巢房不是正六棱柱形 因为其底面不是平的 而是有 个相等的菱形组成的锥形 每个菱形的钝角均为 β χ 锐角均为 β χ 图 ∀每个 工蜂 巢房的体积几乎都是∀巢房的壁很薄 平均不到1 ∀两边巢房的底相互嵌合 图以承受最大的负荷力∀为什么蜜蜂的巢房不建成圆形!三角形!四边形!五边形!八边形或其它形状呢 只要我们在相同面积内分别绘出这些几何图形便不难发现 如果筑造圆形!五边形!八边形的巢房 在巢房之间或多或少会留下不能利用的间隙 造成空间浪费 而且并不是所有的壁都能共享 势必导致建巢材料的浪费∀建造三角形!四边形图1 蜂巢巢房的基本结构1正面观 1巢房棱锥体示意图 1剖面观的巢房虽然不存在这两种缺点 但在相同面积的几何图形中三角形和四边形的边长要长于六边形的边长 图 ∀换句话说 蜜蜂找到了最好和最节约的筑巢方式∀马克思对此曾经感叹 /蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到惭愧∀0最早研究蜜蜂巢房的学者不是昆虫学家 而是数学家和天文学家∀早在 千多年前 希腊数学家° ∏ 活跃于公元 ∗ 年前后 在其 卷巨著5数学汇编6的序言中就提出了蜜蜂的机敏问题 并对蜜蜂巢房有精彩的描# # 昆虫知识 ∞ × ≤ • ∞⁄ ∞图2 几种几何图形的比较述∀天文学家 ∗ 也曾指出蜜蜂巢房的角应该和/斜方十二面体0的角一样 但他的看法并未引起当时人们的重视∀巴黎天文台的创建者 在/蜜蜂的观察0一文中第一次明确地记载了蜜蜂巢房底部菱形的钝角为 β χ 锐角为 β χ 但他并未说明这一数据是如何得出的∀欧洲早期昆虫学的创始人之一 i ∏ ∏ ∗ 曾猜想用这样的角度建造巢房在相同的容积下最节省材料 于是他便向瑞士数学家 ∗ 请教 证实了 i ∏ ∏ 的猜想 并计算出巢房底部菱形的钝角为 β χ锐角为 β χ 这一结果 以简报的形式发表也没有述及所用的数学方法∀ 年苏格兰数学家 ∏ 重新研究了巢房的结构 他完全用初等几何方法得出最省材料的菱形钝角为 β χ χχ 锐角为 β χ δ 与 的结果有 χ之差∀后来 由于一次因使用了错误的对数表造成轮船遇难才发现 也是使用了错误的对数表而算错了巢房的角度∀对于蜜蜂巢房的早期研究史 × 在其巨著5生长与形态6 一书中有较详细的介绍∀此后 ×q ! ×q!≥ 等数学家对蜜蜂巢房的结构也曾做过探讨∀值得一提的是我国著名数学家华罗庚 年曾著有5谈谈与蜂房结构有关的数学问题6一书介绍了有关的多种解法并加以引申还提出了一些值得思考的问题∀2 蜂房结构在仿生学中的应用在弄清了蜜蜂巢房结构的奥秘之后 人们便不断地将这一技巧用于养蜂!建筑!军事!航空航天等领域中∀2.1 人造巢础虽然蜜蜂可以自己泌蜡造脾 但巢脾的大小!形状不一 易造过多无用的雄蜂房 不便于人们繁蜂!取蜜!采浆等活动∀为了适应生产发展的需要 世纪末人们便开始了蜂具的改良∀ 世纪中期 活框蜂箱!巢础和分蜜机的问世使养蜂业向科学化迈进了一大步∀巢础是供蜜蜂筑造巢脾的基础 人们利用蜂蜡或塑料等材料经巢础机压制而成 每张巢础的两面由几千个排列整齐!相互衔接的六角棱锥形组成 构成一个巢房底的 个菱形的锐角和边长均完全仿照自然蜜蜂巢房的角度和工蜂房的边长设计∀因此 巢础为一块可作为巢房基的凹凸形薄板 图 能诱导蜜蜂筑造标准大小的巢脾 以适应高产与机械化操作的需要∀图3 巢础示意图(部分)# #昆虫知识 ∞ × ≤ • ∞⁄ ∞2.2 在建筑方面的应用巢房结构在建筑业上的应用有两个方面∀一是仿照巢房结构制造的各类建筑材料 二是建造蜂巢状结构的建筑物∀蜂巢状的建筑材料不仅用材少!重量轻!强度高 而且还具有隔音!隔热等优良特性 因此 广泛用于各类建筑物上 特别是在现代化建筑中 越来越多地采用了此类新型材料∀日本人曾经模仿蜂巢的结构建造了蜂巢式旅馆 图 专门供/像蜜蜂那样辛勤劳动0的低薪阶层的人士所用∀旅馆的睡房像蜂房一样两层排列 平面布局紧凑 没有一点空地∀每栋楼有 多个房舱 每舱居住面积仅只能居住 人∀房舱相当低矮旅客只能爬进房舱睡觉∀这种房间虽小 但其中的设施还算合理 每舱都配有电视机!收音机!空调!闹钟!紧急按钮等∀当那些居住在市郊的低薪阶层的工人因晚间加班而赶不上半夜的末班车时 只好到蜂巢式旅馆过夜∀在一些大型现代建筑中 经常应用六角形的架构设计 使建筑物具有高强度力学支撑结构既坚固!简洁!美观 又节省建材∀图4 蜂巢式旅馆2.3 在航空航天与军事等方面的应用在设计各种各样的飞行器时尽量减轻飞行器的结构重量是必须考虑的重要因子之一∀为了轻量省料 用合金!塑料!木材等制成的蜂窝夹层结构是制作各类飞行器外壳的最好选择 年我国成功发射的/神州0号飞船的外壳也是采用了蜂巢型结构制作的∀用石棉及陶瓷做成的蜂窝式夹层材料可以耐受 ε的高温 用这类材料可制造导弹外壳∀封面介绍宽纹豆芫菁Επιχαυταωατωερηουσει属鞘翅目芫菁科 豆芫菁属 是豆类作物及蔬菜的食叶害虫∀豆芫菁属昆虫的成虫分泌的斑蝥素 早在李时珍的5本草纲目6中已记载有起泡!利尿!壮阳等作用 近年来在中国医学上亦用于治疗某些癌症∀摄影 买国庆中国科学院动物研究所# #昆虫知识 ∞ × ≤ • ∞⁄ ∞。
飞蝗CYP408B1和CYP409A1基因的原核表达_高翠娥

应用昆虫学报Chinese Journal of Applied Entomology2015, 52(1): 153-161.DOI: 10.7679/j.issn.2095-1353.2015.016飞蝗CYP408B1和CYP409A1基因的原核表达*高翠娥**任晓宇张学尧张婷婷张建珍马恩波吴海花***(山西大学应用生物学研究所,太原030006)摘要【目的】 细胞色素P450是分布极其广泛的超家族酶,在昆虫内源及外源化合物代谢中发挥着重要的作用。
本文分析了飞蝗Locusta migratoria CYP408B1和CYP409A1基因在不同组织部位的表达差异,并对两种蛋白进行原核表达,为其分子特性和生物学功能的深入研究提供基础资料。
【方法】 提取飞蝗5龄若虫不同组织部位的总RNA,体外反转录成cDNA,采用Real-time PCR和RT-PCR技术分析飞蝗CYP408B1和CYP409A1在不同组织部位的表达模式,构建表达载体pCW/CYP408B1、pCW/CYP409A1和pAC/CPR,将pCW/CYP408B1和pCW/CYP409A1分别与pAC/CPR在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行共表达。
【结果】 通过PCR检测,发现CYP408B1和CYP409A1在飞蝗5龄若虫触角、脑、视叶、咽下神经节、胸神经节和附腺中均有表达,其中CYP408B1在附腺中表达量较高。
原核表达结果显示,CYP409A1和CPR(NADPH细胞色素P450还原酶)均可表达,蛋白分子量分别约为58 ku和77 ku,但均为包涵体,而CYP408B1未能成功表达。
【结论】 本文揭示了飞蝗CYP408B1和CYP409A1在不同组织部位的表达模式,并对CYP409A1和CPR进行了原核表达,研究结果为深入探讨飞蝗细胞色素P450基因对杀虫剂的代谢解毒作用提供了实验依据和基础资料。
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昆虫学报!"#$%&#’(’)’*+"$,+&+"$,!"#$%&&’,()(*):*(+,**-.//0&-(-1*%+*基金项目:国家科技支撑计划课题(%&&’2343(2&-)作者简介:喻国辉:男,)+5*年生,湖北武汉人,博士,助理研究员,从事农作物病虫害生物防治研究工作!通讯作者3"6789:89;899$<=8#>$#;$,?1@ABC :D7A#EE9F @ABCG <H<"G $>"G ;#收稿日期I$;$BJ$>:%&&51)%1)+;接受日期3;;$=6$>:%&&’1&-1K&三种寄主植物叶片提取物对美洲斑潜蝇雌成虫嗅觉记忆的影响喻国辉),%,程萍),古德祥%,张古忍%,!()L 珠海市农业科学研究中心,广东珠海()+&5(;%L 中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室M 昆虫学研究所,广州()&%5()摘要:先提供气味刺激,再提供含不同寄主植物叶片提取物的蜜糖刺激,采用N 型嗅觉仪测定了K 种寄主植物(丝瓜、番茄和菜豆)叶片表面非挥发性次生化合物刺激对美洲斑潜蝇-+.+’(/0$1$#+2$3雌成虫嗅觉记忆的影响。
结果表明:菜豆叶片沸水提取物能促进雌成虫对芳樟醇的嗅觉记忆,而丝瓜和番茄叶片沸水提取物则能提高雌成虫对正己烷的记忆能力。
因此,不同寄主植物叶片提取物影响了美洲斑潜蝇雌成虫对不同气味的嗅觉记忆。
关键词:美洲斑潜蝇;嗅觉记忆;芳樟醇;正己烷;非挥发性次生化合物中图分类号:O+*’文献标识码:3文章编号:&-(-1*%+*(%&&’)&*1&*(+1&*!"#$%&"’&(#)(*+$&,#&-+.,’+/("*("+)&($#,’+(.01&1(.0(##&1,$&,2%$+*(#+)&3&4&+,5$&$&,#1/"&.,!"#"$%&’()(*"+(,(6/7+&.,:84.(109/2,&)NP Q"81R"B ),%,SR?0Q TB#E ),QP 4$1UBA#E %,VR30Q Q"1I$#%,!()L V7"7AB 3E9B;"C6"9$I$<$A9;7S$#6$9,V7"7AB ,Q"A#E>8#E ()+&5(,S7B#A ;%L /6A6$W$H XAY89A689H 8:2B8;8#698C Z .#<6B6"6$8:?#68@8C8EH ,/"#NA61<$#P#BJ$9<B6H ,Q"A#ED78"()&%5(,S7B#A )85*+.,’+:?::$;6<8:67$Y8BCB#E [A6$9$\69A;6B8#<8:C$AJ$<:98@679$$78<6=CA#6<(68[$9E8"9>,68@A68A#>]B>#$H Y$A#)8#67$8C:A;689H @$@89H 8::$@AC$A>"C6<8:67$J$E$6AYC$C$A:@B#$9,-+.+’(/0$1$#+2$3[$9$B#J$<6BEA6$>[B67N16H=$8C:A;68@$6$9YH :B9<6CH $\=8<B#E :$@AC$<68CB#AC88C >BC"6$>[B677$\A#$()^)&-,JMJ ):89)7A#>67$#68)&_78#$H [A6$9@B\$>[B67Y8BCB#E [A6$9$\69A;6B8#<8:C$AJ$<:98@78<6=CA#6<:89%-7G ‘7$9$<"C6<B#>B;A6$>67A667$$\69A;6B8#8:]B>#$H Y$A#C$AJ$<=98@86$>67$8C:A;689H @$@89H 8::$@AC$<68CB#AC88C ,[7BC$67$$\69A;6B8#8:68[$C E8"9>8968@A68C$AJ$<B@=98J$>67$8C:A;689H @$@89H 687$\A#$G .6[A<<8B#:$99$>67A667$$\69A;6B8#<8:C$AJ$<:98@>B::$9$#678<6=CA#6<@BE767AJ$>B::$9$#6B#:C"$#;$<8#67$8C:A;689H @$@89H 8:-G 1$#+2$3:$@AC$<G:&0;(.2*:-+.+’(/0$1$#+2$3;8C:A;689H @$@89H ;CB#AC88C ;7$\A#$;#8#1J8CA6BC$;7$@B;AC ;8@=8"#><植食性昆虫预先对寄主植物的经历将影响其对寄主植物的定向、鉴别与接受(TA=Aa A#>T98]8=H ,)+’+;李月红和刘树生,%&&-),这种经历可以称之为嗅觉记忆或嗅觉学习行为。
引言-应用昆虫学报

燃料油脱硫技术研究进展安长胜1,李巧玲1,张昭2 ,陈宇2,张淑敏1(1.中北大学理学院化学系, 山西太原 030051;2.浙江大学化学系, 浙江杭州 310027)摘要:介绍了目前燃料油脱硫的主要技术,并分析了各种技术的优缺点。
指出吸附脱硫技术是一种高效的、应用广泛的脱硫技术;反应吸附脱硫技术因其脱硫效率高、对液体燃料的辛烷值影响小,且活性金属具有很好的再生性能,近年来得到研究者的极大关注,应进一步加强理论研究,为工业应用奠定基础。
关键词:燃料油;脱硫技术;吸附脱硫;研究进展目前炼化工业所采用的传统加氢催化脱硫工艺要求高温、高压,导致对加氢催化脱硫工艺的设备要求高;同时,工艺过程中能耗高、副产物多,并且很难脱除石油中的杂环化合物如噻吩、二苯并噻吩及其衍生物[1~4]。
为了得到达到标准要求的低含硫量液体燃料,近年来,各种低成本、低能耗的脱硫技术如:氧化脱硫[5]、吸附脱硫[6]、生物脱硫[7]、离子液体脱硫[8]、电化学氧化脱硫技术等得到广泛的研究应用[9]。
1 燃料油脱硫技术1.1 氧化脱硫技术氧化脱硫技术(ODS)是指在常温常压及催化剂存在的条件下,通过强氧化剂(H2O2,O2 等)作用将燃料油中的含硫化合物及其衍生物氧化成强极性的亚砜或砜类物质,然后采用合适的萃取剂将生成的亚砜或砜类物质萃取分离,以脱除燃料油中含硫化合物及其衍生物的一种工艺过程。
研究表明[10],含硫杂环化合物的氧化脱硫活性按4,6-DMDBT > 4MDBT > 1,4-DMDBT > TriMDBT > 1,3-DMDBT > TriEDBT > C3DBT > DBT > MEBT的顺序逐渐降低。
ODS技术的关键是氧化剂和萃取剂的研究开发及选择,目前常用的氧化剂主要有H2O2[11,12]、O3[13]、过氧酸[14]等,主要的催化剂有分子筛、负载复合催化剂等[15]。
昆虫分类学报

昆虫分类学报昆虫分类学?分类学的任务:鉴定,分类,系统发育?物种:是具一定形态、生理和生态特征,占有相应的自然地理分布区域,以一定的生活方式进行繁衍并相互交流基因的自然生物类群。
?分类特征:一.形态学特征二.生态学特征三.生理学、生物化学特征四.地理学特征五.分子生物学特征。
在以上五大特征中,鉴别昆虫主要应用形态特征,尤其是一般外部形态和生殖器构造。
?双名法:一种昆虫的种本名(学名)是由两个拉丁词构成,即属名+ 种名,第1个词是属名,第2个词为种名,学名后面还常常加上定名人的姓。
?模式标本:当一个分类阶元被作为新种描述并发表时,描述者必须指定1个或多个标本。
?正模:原作者记载新种时,所指定的单个模式标本,另一个异性标本为配模标本。
?副模:原作者记载新种时,除指定其中的1个标本作为正模外,其余的标本均为副模。
1直翅目:体中~大型,咀嚼式口器,前胸背板发达,前翅覆翅、后翅膜翅、臀区发达,或翅短小或无翅,后足多跳跃足。
植食性,少数肉食性。
前板发达、跳跃足2同翅目:体小~大型,后口式、刺吸式口器由头后生出,少数无翅、翅质地均一、静止时翅端不重叠,跗1~3节,渐变态或过渐变态。
植食性。
前翅质地均匀,膜翅或覆翅。
3半翅目:体小~大型,后口式、刺吸式口器由头前端生出,前翅为半鞘翅、静止时翅端重叠,跗多3节。
渐变态。
植食性、少数捕食性。
刺吸前端生、前翅半鞘翅4鞘翅目:体小~大型,咀嚼式口器,前翅鞘翅、后翅膜翅,跗多5节。
植食性、少数肉食性。
咀嚼、鞘翅5双翅目:体小~大型,舐吸或刺吸式口器,前翅膜翅、后翅平衡棒状,跗5节。
全变态或复变态,植食性、捕食性、寄生性、腐食性。
后翅棒状、刺吸或舐吸式6鳞翅目:体小~大型,被鳞毛,虹吸式口器,触角线状,翅为鳞翅,跗5节。
少数幼虫半水生,其余均陆生,植食、少数捕食或寄生性。
虹吸、鳞翅。
7膜翅目:体躯微小~大型,咀嚼式或嚼吸式口器,翅为膜翅、脉很特化,前翅大而后翅小、以翅钩列连锁,跗5节。
黑水虻资源化利用的研究进展

(下转第58页)随着对黑水虻研究的深入,人们开始将其应用于餐厨垃圾、病死畜禽尸体等其他有机废弃物的无害化处理中。
研究表明,含水量大且有丰富糖类、脂肪和蛋白质的餐厨垃圾经过黑水虻的取食后,含水量可从75%降到15%,干物质减少率可达50%-60%[5]。
黑水虻处理畜禽粪便及有机废弃物的优势在于:一是黑水虻幼虫以粪便为食,能快速降低粪便中的COD、BOD、氨氮、磷、钾等富营养物质,通过代谢转化为自身所需的营养物质,如虫体蛋白等;二是黑水虻能有效控制家蝇等与其有竞争关系的双翅目昆虫的孳生;三是降低畜禽粪便中有害生物基数,如大肠杆菌、沙门氏菌和黄色葡萄球菌;四是对粪便中的重金属如铜、锌、锰、镉、铬等有解毒作用,减少重金属对环境的污染[4,7-10]。
二、黑水虻在动物饲料生产中的应用研究研究发现,黑水虻幼虫干物质中粗蛋白含量为42%-44%,粗脂肪含量为31%-35%,灰分11%-15%,钙质4.8%-5.1%,磷0.60%-0.63%[6]。
黑水虻幼虫干粉可替代豆粉和鱼粉,作为鸡、猪、鲶鱼、罗非鱼和牛蛙等的饲料。
黑水虻预蛹干物质中含有丰富的氨基酸和矿物质,且氨基酸和脂肪酸的含量配比非常有利于水产养殖[7]。
黑水虻幼虫和预蛹作为动物饲料还有以下优势:一是黑水虻营养需求低,且可将畜禽粪便、厨余垃圾等作为幼虫食物来源,而成虫不取食,养殖成本低;二是黑水虻繁殖迅速,一对黑水虻可产卵近千粒,在环境适宜的条件下,约35天完成一个世代,世代重叠;三是成虫不携带病菌,且无进入人类居室的习惯,对人安全。
三、黑水虻在食品加工中的应用研究黑水虻作为一种高蛋白、高脂肪、氨基酸含量较全面的昆虫资源,被誉为“动物的营养宝库”,目前在动物饲料方面的应用较多,在食品加工领域还处于初始阶段。
黑水虻不仅脂肪含量高,且脂肪中不饱和脂肪酸所占比例较大,其P/S 值明显高于牛、羊、鸡、猪等肉类。
此外,黑水虻还含有很多的糖类、矿物质、微量元素和维生素。
昆虫学在农业害虫防治中的应用
昆虫学在农业害虫防治中的应用农业生产一直是人类社会发展的基础,而害虫的侵害是影响农作物产量和质量的重要因素之一。
昆虫学作为一门研究昆虫的科学,在农业害虫防治中发挥着至关重要的作用。
通过对昆虫的生物学特性、生态习性以及与环境的相互关系的深入研究,我们能够制定出更加科学、有效和环保的害虫防治策略。
一、昆虫学在农业害虫监测中的应用准确的害虫监测是有效防治的前提。
昆虫学家通过对害虫的形态特征、生活史、寄主范围等方面的研究,建立了一系列的监测方法和技术。
性信息素诱捕是一种常见且有效的监测手段。
许多昆虫在繁殖期间会释放出特定的性信息素来吸引异性。
通过合成这些性信息素并制成诱芯,放置在特制的诱捕器中,可以准确地监测害虫的发生时期和种群动态。
例如,对于玉米螟等害虫,利用其性信息素诱捕器能够及时掌握其成虫的出现时间和数量,为适时防治提供依据。
灯光诱捕也是常用的方法之一。
不少害虫具有趋光性,利用黑光灯或频振式杀虫灯可以在夜间吸引害虫,从而对其种类和数量进行监测。
此外,还可以通过田间调查,直接观察害虫的卵、幼虫、蛹和成虫的数量和分布情况,结合气象数据和作物生长阶段,对害虫的发生趋势进行预测。
生物防治是利用有益生物或其代谢产物来控制害虫的方法,具有环保、可持续等优点。
天敌昆虫的利用是生物防治的重要途径之一。
例如,瓢虫是蚜虫的重要天敌,草蛉可以捕食多种害虫的卵和幼虫,赤眼蜂能够将卵产在害虫卵内,从而抑制害虫的种群增长。
通过人工繁殖和释放这些天敌昆虫,可以有效地控制害虫的发生和危害。
昆虫病原微生物的应用也越来越广泛。
白僵菌、绿僵菌等真菌可以感染害虫,导致其死亡。
苏云金芽孢杆菌产生的毒素对多种害虫具有毒性。
病毒如核型多角体病毒、颗粒体病毒等能够特异性地感染害虫,在害虫种群中传播,起到控制害虫的作用。
此外,还有一些昆虫病原线虫,能够寄生在害虫体内,导致害虫死亡。
三、昆虫学在农业害虫物理防治中的应用物理防治方法是利用物理手段来防治害虫,对环境无污染,且操作相对简单。
害虫天敌的植物支持系统
应用昆虫学报Chinese Journal of Applied Entomology 2014, 51(1): 1−12. DOI: 10.7679/j.issn.2095−1353.2014.001* 资助项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2013CB127600);国家自然科学基金项目(31071736) **通讯作者,E-mail: xxchen@ 收稿日期:2013-12-21,接受日期:2013-12-26害虫天敌的植物支持系统*陈学新1** 刘银泉1 任顺祥2 张 帆3 张文庆4 戈 峰5(1. 浙江大学昆虫科学研究所 水稻生物学国家重点实验室 农业部农业昆虫学重点实验室,杭州 310058;2. 华南农业大学昆虫学系,广州 510640;3. 北京市农林科学院植物保护环境保护研究所,北京 100097;4. 中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室,广州 510275;5. 中国科学院动物研究所 农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室,北京 100101)摘 要 保护天敌,使天敌长期有效地控制害虫是保护性生物防治的核心内容。
其中,植物在维持和促进天敌控制害虫中的重要性和作用越来越受到关注。
本文概述了各种支持天敌发挥效能的植物类群,论述了蜜源植物、储蓄植物、栖境植物、诱集植物、指示植物、护卫植物等在支持天敌生存和繁殖方面的生物功能,评述了研究和应用这些植物时需注意的问题,提出了科学利用这些植物以维持和增强农业生态系统中天敌发挥控害作用的植物支持系统,并指出了由于对这些植物类别的界定和定义模糊所带来的不便,给出了相应的建议。
关键词 保护生物防治,支持植物系统,生防植物,蜜源植物,储蓄植物,栖境植物,诱集植物,指示植物,护卫植物Plant-mediated support system for natural enemies of insect pestsCHEN Xue-Xin 1** LIU Yin-Quan 1 REN Shun-Xiang 2 ZHANG Fan 3ZHANG Wen-Qing 4 GE Feng 5(1. State Key Laboratory of Rice Biology and Ministry of Agriculture, Key Laboratory of Agricultural Entomology, Institute of InsectSciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 2. Department of Entomology, South China Agricultural University,Guangzhou 510640, China; 3. Institute of Plant and Environmental Protection, Beijing Academy of Agriculture andForestry Sciences, Beijing 100097, China; 4. State Key Laboratory of Biocontrol, Sun Ya-Sen University,Guangzhou 510275, China; 5. State Key Laboratory of Integrated Management of Pest Insects,Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)Abstract Conservation biological control uses various means to protect and enhance populations of the natural enemies of pest insects with the goal of achieving long-term sustainable control of insect pests in agro-ecosystems. The importance of plants in enhancing the efficiency of natural enemies has been well recognized. These plants are normally classified as honey plants, banker plants, habitat plants, trap plants, indicator plants, guardian plants, etc. Here we review recent advances in research on these plants and their application in pest management, and then coin the term “plant-mediated support system for natural enemies”. This system is constituted by these plants based on a scenario of their proper selection, planting, and rational temporal and spatial distribution in a given agro-ecosystem to maintain and enhance populations of the natural enemies of pest insects. In addition, some suggestions on definitions and terminology regarding the various types of plants used in plant-mediated support systems are provided.Key words conservation biological control, plant-mediated support system, bio-control plant, honey plant, banker plant, habitat plant, trap plant, indicator plant, guardian plant・2・应用昆虫学报Chinese Journal of Applied Entomology 51卷害虫危害是引起农产品减产的重要因素。
昆虫学研究进展和应用
昆虫学研究进展和应用随着人类对自然科学的不断深入研究,昆虫学作为生物学的重要分支领域,也获得了广泛关注和研究。
在生态、农业、医学、材料科学等众多领域,昆虫学的研究成果都有着重要的应用价值。
本文将从昆虫学研究的新进展、昆虫在生态系统中的重要作用、昆虫在农业中的应用以及昆虫在医学和材料科学中的应用等方面进行分析和阐述。
一、新进展近年来,昆虫学研究在分子生物学和基因工程等方面取得了重要进展。
利用分子标记技术,昆虫物种的分类和系统发育关系得到了进一步的深入研究。
同时,基因工程技术的发展也为昆虫学研究带来了新的机遇。
通过基因编辑和转基因技术,研究人员可以更好地了解昆虫体内的代谢和生理机制,探索昆虫在生态、农业、医学等领域的应用前景。
此外,利用新一代高通量测序技术,研究人员可以在昆虫基因组和到位转录组水平上更好地了解昆虫的生态环境适应性、营养代谢等生物学特性。
二、生态系统作用昆虫是生态系统中重要的生物因子,它们在食物链中扮演着重要的角色。
其中,许多植物对于昆虫作为传粉者具有依赖性,如蜜蜂、蝴蝶等。
另外,许多昆虫作为天敌,可以控制害虫和杂草的生长,维持生态平衡。
例如,食草昆虫的天敌多种多样,如蜥蜴、虎甲虫、寄蝇、蜘蛛等,它们通过寄生、掠食和潜伏等手段对害虫进行有效控制,并为生态系统发挥着重要的作用。
三、农业应用昆虫在农业生产中有着广泛的应用价值。
近年来,昆虫对农业害虫控制的新方法被广泛研究和应用。
例如,以昆虫为基础的生物农药,可以替代传统的化学农药,在不破坏生态环境的情况下,有效控制农作物的害虫,保证了农业生产的健康和可持续发展。
此外,利用昆虫作为生物指示器,可以对环境污染和土壤质量进行监测和评估,为农业生产提供重要的依据。
四、医学和材料科学应用昆虫在医学和材料科学中也有着许多重要的应用。
例如,蚊子是许多疾病的传播媒介,研究人员通过对蚊子寄生虫和疾病的控制,可以有效预防和治疗相关疾病。
此外,利用蜜蜂的毒液和蛇毒等昆虫和爬行动物体内的毒素,可以研究和开发新型药物,用于治疗疾病。
刺吸电位技术应用中的几个问题
摘 要 近年来,刺吸电位技术( electrical penetration graph,EPG) 在我国得到越来越广泛的应用,但在 应 用 过 程 中 还存在一些问题或误区,在一定程度上影响了 EPG 的 应 用 效 果。 本 文 根 据 多 年 实 际 应 用 经 验,讨 论 了 EPG 应 用 中可能遇到的和容易出现的一些问题及解决办法,包括 EPG 技 术 的 适 用 范 围、昆 虫 和 植 物 的 处 理 办 法、仪 器 的 调 试、EPG 波形的生物学意义阐释、指标的选择、数据统计分析、人工饲料上的 EPG 记录等。 关键词 适用范围,材料选择,仪器调试,波形,人工饲料
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应用昆虫学报Chinese Journal of Applied Entomology 2012,49(4):1010—1024甘肃太统—崆峒山国家自然保护区的蝶类群落特征*马瑞林1马雄3杨镇2马正学1**(1.西北师范大学生命科学学院兰州730070;2.兰州外国语高级中学兰州730070;3.甘肃民族师范学院化学与生命科学系合作747000)摘要2006—2010年期间,对太统—崆峒山国家级自然保护区的蝶类进行了研究。
采集到蝶类标本共计4800余号,经过整理鉴定出蝶类230种及亚种,隶属10科24亚科126属。
其中36属71种为优势类群,占总种数的30.87%;眼蝶科有46种,占20.0%;灰蝶科有37种,占16.1%,为次优势类群;喙蝶科、蚬蝶科为单属单种,属于罕见类群;其他各科为常见类群。
在230种蝶类中,属于古北界的种类占总种数的26.5%,属于东洋界的种类占总种数的5.7%,两界兼有种类和广布种类占总种数的67.8%,即广布种类成分最多,东洋界成分最少。
230种蝶类隶属126属,其中单种属有75个,占总属的59.5%,包含的种类占总种数的32.6%;多种属有51个,占总属的40.5%,包含的种类数有155种,占总种数的67.4%;属种比值系数为0.548。
结果表明,该地区蝶类区系以单种属为主。
关键词甘肃省,太统-崆峒山自然保护区,蝶类,群落特征Community characteristics of butterflies in the GansuTaitong —Kongtongshan National Nature ReserveMA Rui-Lin 1MA Xiong 3YANG Zhen 2MA Zheng-Xue 1**(1.College of Life Sciences ,Northwest Normal University ,Lanzhou730070,China ;2.Lanzhou Foreign Language Secondary School ,Lanzhou730070,China ;3.Chemistry and Life Science Department of Gansu Normal University for Nationalities ,Hezuo747000,China )Abstract The Distribution of butterflies (Lepidoptera :Rhopalocera )in Gansu ’s Taitong-Kongtongshan National NatureReserve was studied from 2006to 2010.Identification of about 4800specimens indicated that 230species and subspecies of butterflies from 10families ,24subfamilies and 126genera were obtained.The Nymphalidae ,with 71species comprising 30.87%of the total ,were the dominant group.The Satyridae and Lycaenidae were represented by 46species and 37species ,respectively comprising 20.0%and 16.1%of the total.Both the Libytheidae and Riodinidae were represented by just one genus and one species.Palearctic species comprised 26.5%of the 230species identified ,Oriental species 5.7%and widely distributed species 67.8%.75of the 126genera ,59.5%of the total ,were monotypic ,containing species that comprised 32.6%of the total.Fifty-one genera ,40.5%of the total ,were polytypic ,containing 155species or 67.4%of the total.The ratio of genera to species was 0.548.The results show that the butterfly fauna of this region is mainly comprised of monotypic genera.Key wordsGansu ,Taitong-Kongtongshan National Nature Reserve ,btterflies ,community chanracteristics*资助项目:甘肃省自然科学基金(096RJZA123)、甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区科研基金(20100601)。
**通讯作者,E-mail :mzhx53@163.com 收稿日期:2011-01-20,接受日期:2012-01-15蝶类是昆虫纲的重要类群。
蝶类的幼虫是农、林害虫,但是绝大多数蝶类成虫是传粉昆虫,在生态系统中扮演着极为重要的角色。
蝶类对其栖息地的环境质量要求较高,如植被类型和覆盖率、气候条件、海拔高度、以及人为干扰和环境污染等都对蝶类的群落特征和生存状况产生较大影4期马瑞林等:甘肃太统—崆峒山国家自然保护区的蝶类群落特征·1011·响。
当前,自然生态环境受到人类干扰的程度越来越深,生态系统被污染的情况较为普遍,这将对动物和人类的生存带来致命威胁。
人类试图通过研究某一地区的生物物种多样性和群落结构特征的动态变化,来间接反映环境质量的健康状况,研究蝶类的群落特征也具有同样的作用(Dennis et al.,2003;方健惠等,2010;汤春梅等,2010),这正是本文研究的目的和意义所在。
甘肃省位于我国西北部,在世界动物地理区划上地跨东洋界和古北界两界,自然环境多样且复杂。
有关西北部地区昆虫生物多样性研究较贫乏,尤其对蝶类物种多样性和群落结构特征研究工作尚不系统。
关于甘肃蝶类研究,较早期的文献以报道中东南部蝶类物种多样性为主,已经报道的蝶类约320多种(乔国庆,1943;殷梅生,1978;马正学等,1991,1994a,1994b;李锡璋等,1993;张自斌和马正学,1997);甘肃省西北部地区的研究文献以物种多样性和生态学为主(Murayama,1980;村山修一,1983;高岚,1999;李晓明和倪永清,2000;倪永清和谢宗平,2001,2002;关甫国等,2002;倪永清等,2004,2005);陇东地区的研究资料以群落特征为主(王洪建和高岚,1994;姜双林和张来军,2000;张远林,2000,2002;刘爱勤和张翠玲,2002;张如力,2003;张远林和施泽梅,2004);甘肃太统—崆峒山国家级自然保护区和邻近地区的蝶类研究已有文献(唐迎秋,1989;李嘉珏和谢忙义,2001;李英武和赵辉,2004),但是,尚未见到较系统的研究报道。
该地区是我国内陆半湿润半干旱气候过渡地带;植被区系属于华北、东北、华中、蒙古、中国—喜马拉雅区系成分的交汇点,但是,植被成分主要属于华北植被区系,植被成分复杂,具有十分明显的古老性、过渡性和复杂性(李嘉珏和谢忙义,2001);从动物地理区划上看,该地区属于古北界的南缘地带。
因此,研究该地区的蝶类资源对于保护生态环境和生物资源具有重要意义,也为我国蝶类分类和区系研究积累基础资料。
1材料与方法1.1研究区自然概况甘肃太统—崆峒山国家级自然保护区位于陇东黄土高原(106ʎ26'11ᵡ 106ʎ37'14ᵡE,35ʎ23' 17ᵡ 35ʎ38'46ᵡN),六盘山东麓,黄河支流泾河中上游。
东起平泾公路干家坟,西至大、小马圈一带,南至大阴山、十万沟,北至马屯山分水岭。
山脉南北走向,是我国内陆半湿润半干旱气候过渡地带(李嘉珏和谢忙义,2001)。
海拔在1200 2234m,相对高差在200 400m之间。
根据气候区划分,该地区属温带半湿润大陆性季风气候,年均气温8.6ħ,年平均降水量511.1mm(多集中在7—9月),年蒸发量为1430mm左右,是降水量的2倍多。
保护区总面积1.628ˑ106hm2,其中核心区面积6.68ˑ105hm2、缓冲区面积4.65ˑ105 hm2、实验区面积4.96ˑ105hm2(图1)。
森林覆盖率平均为62.6%。
保护区在山地环境和森林植被的作用下,土壤类型带有明显的山地特征。
主要有黑褐土、山地棕壤土、灰褐土和红土。
保护区属于温带草原植被区域的甘肃黄土高原南部森林草原植被区,其地带性植被是落叶林和草甸草原。
植被分为4种类型:温带针叶林以华山松(Pinus armandii)和油松(P.tabulaeformis)林为主;夏绿落叶阔叶林以温带落叶阔叶林为主,树种有栎属(Quercus)、桦属(Betula)、杨属(Populus)、椴属(Tilia);落叶阔叶灌丛(广泛分布于保护区山地和沟谷,其群落结构简单,一般仅有灌木层和草本层);草原(保护区处于草原区南缘的森林草原地带,植被类型应属于草甸草原)。
在森林草原地带内,最常见的是白羊草(Bothriochloa lschaemum)草原和长芒草(Stipa bungeana)草原。
在山地上,落叶阔叶林分布在阴坡和半阴坡,主要是以辽东栎(Q.wutaishanica)和山地前缘地带的白羊草为代表的草甸草原和耐旱灌丛(李嘉珏和谢忙义,2001)。
1.2样点设置及采样2006年—2010年5月—9月,在自然保护区的核心区、缓冲区和实验区内,不同的海拔高度和植被类型环境中广泛采集蝶类标本,采样点主要有崆峒山景区、崆峒山前峡、崆峒山后峡;太统山、南腰峡、三道沟、四道沟、鸭儿沟;麻武山梁、十万沟峡谷、大阴山以及周边地区等30个点(图1),把采样点合并为6个采样区(主要是按照生态环境特征、海拔高度和植被类型划分采样区);海拔在1369 2234m,其垂直分布层次性较明显,各采样区的环境特点描述如下。
1#采样区海拔在1946m以上:主要是35ʎ以·1012·应用昆虫学报Chinese Journal of Applied Entomology49卷图1太统—崆峒山自然保护区蝶类采样点分布图Fig.1Distribution of sampling lites in GansuTaitong-Kongtongshan National Nature Reserve图中1 30表示采样点;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示采样线路。