利用似然竞争原理控制草原蝗虫灾害的生态学机理

The grasshoper disasters play important roles to impact stockbreeding development in grassland of northern China, and the environmental friendly and sustainable ecological control technique is needed urgently at chinese government level. The previous results showed that grasshopper outbreaks was correlated to many envrinmental factors, for example, climate, plant community, natural enemy, and the relationships between grasshopper and the factors were regional or species spicific. However, the ecological and physiological mechanism which driven the grasshopper disaster have not been clearly understood. Based on the trait of plant-grasshopper-natural enemy system, the accumulative data of our research, and the apparent compepition theory, we hypothese that the grasshopper species with asynchrony phenology have performed a dramatic apparent competition mediated by natural enemy which take important roles in control grasshopper outbreaks. In the project, we want to answer following questions: Whether the negative relation is widerly existing in different grassland types? What environmental factor leads the negative relationship? How to construct a environemtal freedly and ecological system to control the grasshopper disasters in Inner Mongolia typical steppe of China.

蝗虫灾害是我国北方草原地区影响畜牧业发展的重要因素，在国家层面迫切需要建立环境友好的可持续治理体系。已有结果显示草原蝗虫灾害的发生程度与气候、植被、天敌等多个因素有密切关系，但其内在生态学机理尚不完全清楚，而这些因素与蝗灾之间的关系又有地区间的异质性。前期的研究结果启示我们可以通过调整放牧活动避免草原退化，来调节牧草的种类结构、营养状态和天敌种类和数量的构成，达到控制蝗灾发生的目的。基于草原植被-蝗虫-天敌所构成的生态体系的特点、前期的研究积累、以及似然竞争的基本原理，我们假设：不同发生物候的蝗虫种类间通过天敌形成了似然竞争的关系；蝗虫的种群动态除了受植被、气候和蝗虫本身的生物学特性决定外，天敌的影响具有不可替代的作用。回答以下科学问题：不同物候期蝗虫种类间的负相互作用关系是否在不同地点广泛存在？什么因素主导了这种负的互作关系？如何利用的这种负相互关系建立环境友好的蝗灾生态学防控体系？

草原蝗虫灾害是我国北方草原地区影响畜牧业发展的重要因素，在国家层面迫切需要对蝗虫灾害进行环境友好的可持续治理。已有的研究结果显示草原蝗虫灾害的发生程度与环境条件和人为干扰有密切关系，但其内在生态学、生理学机理尚不完全清楚。本项目以三种同域发生，但时间物候分异的代表性蝗种为研究对象，研究了植物与蝗虫营养之间的生态化学计量特征，同时结合室外放牧降水因子，从营养关系角度为草原蝗虫灾害治理提供生态与化学理论。研究结果表明：1）毛足棒角蝗喜食高氮食物，雄性比雌性更喜食低碳食物；雌性喜食低糖食物，雄性喜食高淀粉食物，雌性存活期均高于雄性。早期放牧显著增加了羊草总C含量和总S含量，降低了羊草总（N:C）；早期降水降低了羊草总C含量和总S含量，增加了羊草总（N:C）；早期放牧明显提高针茅的总C含量，早期降水降低针茅针茅总C含量和总N含量，提高了针茅总（N:C）。2）亚洲小车蝗雌性喜食高氮低碳食物，喜食高蔗糖低淀粉食物；雄性喜食高氮食物。中期放牧明显提高了羊草总C，总N，总S含量，降低了羊草总（N:C）含量。中期降水明显降低了羊草总C和总N含量，增加了羊草总（N:C）含量。中期放牧明显提高了针茅总N和总S含量，降低了针茅总（N:C）含量。中期降水明显降低了针茅总N含量，增加了针茅总（N:C）含量。3）狭翅雏蝗雌性喜食高氮低碳食物，雄性喜食高糖低淀粉食物。晚期放牧明显提高了羊草总N和总S含量，降低了羊草总（N:C）含量。晚期降水明显降低了羊草总N含量，增加了羊草总（N:C）含量。晚期放牧明显提高了针茅总N和总S含量，降低了针茅总（N:C）含量。晚期降水明显降低了针茅总N含量，增加了针茅总（N:C）含量。