陕北沙棘重大害虫栎黄枯叶蛾与沙棘木蠹蛾种间互作机制

Sea buckthorn（Hippophae rhamnoides）is playing a very important role in vegetation restoration in Northern Shaanxi regions with environmental fragile. In previous research, we found that it was heavily damaged by Trabala vishnou gigantina and Holcocerus hippophaecolus in pure man-made sea buckthorn forests in Northern Shaanxi regions. Because these two pests damaged at the same time frequently, the inter-specific interactions might be important factors related to the outbreaks. In this project, several techniques(GC-MS, EAG, wind tunnel simulation), physiological tests, behavioral tests and field survey will be used to investigate the synergistic damage characteristics between these two pests, analyze the effects of inter-specific interactions between these two pests on their population density, development, reproduction, distribution and feeding behavior, explore the function of herbivoer-induced plant volatiles and nutrition content change in inter-specific interactions with above-below ground level. This project will elucidate the mechanism and key regulatory factor in inter-specific interaction and will provide theoretical basis and new way for ecological management of these two pests.

沙棘在我国陕北脆弱生态区植被恢复中发挥着十分重要的作用。申请者前期调查发现，栎黄枯叶蛾与沙棘木蠹蛾已共同对陕北沙棘人工林造成了严重危害，极大影响了沙棘林生态功能的发挥。栎黄枯叶蛾与沙棘木蠹蛾种间互作可能是促使它们种群爆发的一个重要原因。因此本项目拟在课题组已有的工作基础之上，借助气相色谱-质谱联用，触角电位，风洞模拟等技术和室内生理试验、行为试验以及野外定位调查，从地上地下害虫的角度，研究栎黄枯叶蛾和沙棘木蠹蛾协同危害特征，分析两种害虫种间互作效应对各自种群密度、发育、生殖、分布和取食行为等的影响，探索两种害虫取食诱导的沙棘挥发物和营养变化在种间互作中的作用，最终阐明两种害虫种间互作的机制和关键调控因子，为沙棘两大害虫生态控制提供理论依据和新的途径。

沙棘在我国陕北脆弱生态区植被恢复中发挥着十分重要的作用。前期调查发现，栎黄枯叶蛾和沙棘木蠹蛾已共同对陕北沙棘人工林造成了严重危害，极大影响了沙棘林生态功能的发挥。栎黄枯叶蛾和沙棘木蠹蛾种间互作可能是影响它们种群爆发的一个重要因素。因此本项目以地上地下害虫协同危害机制为突破点，研究两种害虫种间互作效应，探讨害虫取食诱导的沙棘挥发物和营养变化在种间互作中的作用机理。研究发现：(1)沙棘木蠹蛾生态位宽度大于栎黄枯叶蛾，两者的相似性比例和竞争系数比较小，生态位重叠度较低，在资源利用上不存在明显的种间竞争。(2) 沙棘木蠹蛾和栎黄枯叶蛾同时危害寄主，栎黄枯叶蛾幼虫历期显著缩短，产卵量和存活率显著增加，沙棘木蠹蛾为害明显促进了栎黄枯叶蛾进一步危害。(3)虫害诱导的沙棘营养物质变化对沙棘木蠹蛾和栎黄枯叶蛾种间互作的影响存在不对称性，对栎黄枯叶蛾具偏利促进作用，而对沙棘木蠹蛾具有一定的抑制作用。(4)虫害诱导的沙棘挥发物组分鉴定共获得28种挥发物，受两种害虫危害后，正辛烷、3-苯基丙酸、香草醛等7种挥发物含量显著降低，环己烷羧酸、2-乙基-2-己稀醛、4-甲基苄醇等8种挥发物含量显著升高。进一步研究发现，2-乙基己基乙酸酯和长叶烯对栎黄枯叶蛾雌、雄成虫均有明显的引诱作用，2-乙基己醇仅对雌虫具有明显的引诱作用。研究结果明确了两种害虫的协同危害特征，掌握了两种害虫的种间互作关系，揭示了害虫取食诱导的沙棘挥发物和营养变化在害虫种间互作中的作用，为沙棘两大害虫生态控制提供了理论依据。项目执行过程中已发表学术论文5篇。