重金属胁迫对泽兰实蝇防治紫茎泽兰效果的影响及其机制

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)作为入侵性杂草已遍及云南、贵州、四川和西藏等西南省区，不仅给当地的农、林、牧业造成了重大经济损失，而且严重破坏了入侵地生态系统平衡，对其进行防治已势在必行。目前，利用专食性天敌泽兰实蝇(Procecidochares utilis)来防治紫茎泽兰已取得了明显效果，但据我们调查发现，在重金属污染的矿区泽兰实蝇对紫茎泽兰的植株寄生率降低了52.5％。本课题拟以云南兰坪金顶铅锌矿区及周边非矿区为平台，系统论证重金属胁迫对泽兰实蝇控制效果的影响，研究重金属在土壤-紫茎泽兰-泽兰实蝇系统中的传递规趋，并从泽兰实蝇种群动态、生长发育、生理生化特征、取食产卵行为等多角度全面评价重金属胁迫对泽兰实蝇的影响。研究结果将有助于阐明重金属胁迫影响泽兰实蝇控制效果的机制，为提高矿区泽兰实蝇生物防治效果提供理论指导，还有助于丰富重金属污染的生态毒理学效应。

本课题研究了重金属污染对泽兰实蝇防治紫茎泽兰效果影响，重金属在土壤-紫茎泽兰-泽兰实蝇系统中的传递规趋，紫茎泽兰和泽兰实蝇富集重金属后其生长发育、生理生化特征以及泽兰实蝇寄主选择性。结果如下：.（1）泽兰实蝇的植株寄生率与枝条寄生率均随着矿中心的临近有下降趋势，1000m以外的植株寄生率及枝条寄生率与500m以内的有显著性差异；1000m以外的虫瘿数与虫数与500m以内的也存在有显著性差异，这些差异证明了矿区重金属污染减少了泽兰实蝇的发生量，从而明确了重金属污染对泽兰实蝇控制紫茎泽兰效果的影响。.（2）Pb、Zn和Cd可以在土壤-紫茎泽兰茎-泽兰实蝇系统逐级传递累积，Cd、Pb和Zn在土壤-紫茎泽兰茎中的累积系数分别为0.453、0.067和0.315，在紫茎泽兰茎-泽兰实蝇中的累积系数分别为2.47、12.83和1.42，Cd、Zn和Pb属于强聚集元素。.泽兰实蝇幼虫取食累积重金属Cd、Pb和Zn的紫茎泽兰后，生长发育受到显著影响。泽兰实蝇幼虫取食重金属后其老熟幼虫和蛹的鲜重及长度均降低；老熟幼虫体内蛋白质、总糖和脂质含量及热量值均降低，SOD、POD、CAT活性均不同程度的受到抑制。蛋白质组定量分析结果表明，铅锌矿区的泽兰实蝇幼虫与非矿区的总差异蛋白数量有41个，其中，上调蛋白数量有32个，下调蛋白有9个。.总之，这部分阐明了经食物链传递并积累到泽兰实蝇体内的重金属对泽兰实蝇的直接毒性影响及机理。.（3）紫茎泽兰累积重金属后，其光合生理、抗氧化酶、叶片超微结构及挥发物产生了不同程度的变化；这些变化使泽兰实蝇雌、雄成虫对紫茎泽兰的选择性比对照降低，并且单一重金属Pb、Zn、Cd污染比混合污染的影响更大。这部分明确了重金属胁迫紫茎泽兰改变其挥发物对泽兰实蝇雌成虫选择行为和产卵行为的间接影响及机理。.（4）在研究周期内共发表期刊论文5篇，其中SCI收录论文1篇；出版著作1部；授权专利专2项。培养研究生3名。