空心蓮子草及其天敵蓮草直胸跳甲對(duì)濃度升高的響應(yīng)CO2.pdf

1、大氣CO2濃度升高，導(dǎo)致植物和昆蟲(chóng)對(duì)其產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)。本文探究外來(lái)入侵雜草空心蓮子草及其天敵蓮草直胸跳甲對(duì)CO2濃度升高(420μL/L、550μL/L和750μL/L)的響應(yīng)，主要研究不同濃度CO2對(duì)空心蓮子草的生長(zhǎng)特性和葉片化學(xué)組成成分的影響，以及對(duì)蓮草直胸跳甲幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育及酶活性、成蟲(chóng)取食選擇性的間接影響，同時(shí)研究了蓮草直胸跳甲種群繁殖對(duì)CO2的間接響應(yīng)和直接-間接共同作用的響應(yīng)。
　　高濃度CO2促進(jìn)空心蓮子草的生長(zhǎng)和光合

2、作用，并使其葉片合成利于蓮草直胸跳甲幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育的化學(xué)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，幼蟲(chóng)取后食部分解毒酶表達(dá)量減少，且雌、雄成蟲(chóng)均喜食高濃度CO2下生長(zhǎng)的空心蓮子草。高濃度CO2能加快空心蓮子草生長(zhǎng)，種植42天后，550μL/L和750μL/L CO2下的空心蓮子草株高分別達(dá)35.60 cm和40.04 cm，約為對(duì)照組(420μL/L，19.83 cm)的1.75倍和2倍；CO2濃度升高，空心蓮子草葉片SPAD值增加，光合作用能力增強(qiáng)；葉片可溶性總糖含量

3、升高，含氮化合物(蛋白質(zhì)、總氨基酸)和單寧酸含量降低，葉片碳氮比增加。取食高濃度CO2條件下培育的空心蓮子草，天敵蓮草直胸跳甲幼蟲(chóng)體重增加速度較420μL/L組顯著加快；且750μL/L CO2濃度的3齡幼蟲(chóng)的乙酰膽堿酯酶(AChE)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)活性均顯著低于其他二者CO2濃度的值，后二者無(wú)顯著差異，但3種CO2濃度的3齡幼蟲(chóng)體內(nèi)的過(guò)氧化氫酶(CAT)和總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性差異不顯著；同期羽化的蓮草

4、直胸跳甲雌、雄成蟲(chóng)均喜食高CO2濃度(750μL/L)條件下培育的空心蓮子草。
　　蓮草直胸跳甲受高濃度CO2間接作用時(shí)，其壽命無(wú)明顯變化，但在成蟲(chóng)前期存活和種群繁殖方面表現(xiàn)出有利響應(yīng)。CO2間接作用時(shí)，3種CO2濃度下的1齡到蛹期的總發(fā)育時(shí)間、雌蟲(chóng)的成蟲(chóng)期壽命和總壽命均無(wú)顯著性差異，而750μL/L CO2濃度使雄蟲(chóng)的成蟲(chóng)期壽命和總壽命均顯著延長(zhǎng)；成蟲(chóng)產(chǎn)卵前期(APOP)隨CO2濃度升高而顯著縮短，而總產(chǎn)卵前期(TPOP)僅正常

5、CO2濃度的最長(zhǎng)；可育雌蟲(chóng)產(chǎn)卵期和平均每雌產(chǎn)卵量均隨CO2濃度升高而顯著增加。種群參數(shù)方面，其凈增值率(R0)、內(nèi)稟增長(zhǎng)率(r)和周限增長(zhǎng)率(λ)均隨CO2濃度升高而顯著增加，而3種CO2濃度對(duì)應(yīng)的平均世代周期(T)、雄雌比值(性比)和可育雌蟲(chóng)比率均無(wú)顯著差異；750μL/L CO2濃度的成蟲(chóng)前期存活率最高，為70％。從數(shù)值分析，性比和可育雌蟲(chóng)比率隨CO2濃度升高而略增。
　　蓮草直胸跳甲受高濃度CO2直接-間接共同作用時(shí)，其壽命

6、明顯縮短，成蟲(chóng)前期存活和種群繁殖方面也表現(xiàn)為不利響應(yīng)。CO2直接-間接共同作用時(shí)，750μL/L CO2顯著縮短幼蟲(chóng)到蛹期的整個(gè)發(fā)育歷期、雌蟲(chóng)的成蟲(chóng)期壽命和總壽命，而雄成蟲(chóng)期壽命、雄蟲(chóng)總壽命、可育雌蟲(chóng)產(chǎn)卵期和平均每雌產(chǎn)卵量均隨CO2濃度升高而顯著降低；成蟲(chóng)產(chǎn)卵前期(APOP)隨CO2濃度升高而延長(zhǎng)，僅420μL/L和550μL/L CO2濃度，此二者的APOP存在顯著差異；3種總產(chǎn)卵前期(TPOP)無(wú)顯著差異。種群參數(shù)方面，其凈增值率(

7、R0)、內(nèi)稟增長(zhǎng)率(r)、周限增長(zhǎng)率(λ)、成蟲(chóng)前期存活率和可育雌蟲(chóng)比率均隨CO2濃度升高而顯著降低；750μL/L CO2濃度的平均世代周期(T)顯著最短，為32.10天；而雄雌比率(性比)隨CO2濃度升高而略增，但無(wú)顯著差異。
　　高濃度CO2對(duì)空心蓮子草的生長(zhǎng)發(fā)育具有正效應(yīng)作用；對(duì)蓮草直胸跳甲的生長(zhǎng)發(fā)育和種群繁殖時(shí)，其間接作用方式具有正效應(yīng)作用，而直接-間接共同作用方式卻具有負(fù)效應(yīng)作用。說(shuō)明大氣CO2濃度升高，蓮草直胸跳甲和