全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 ! 月 第 ! 卷 第 ∀ 期
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大气中 #∗ : 含量增加对植物一昆虫关系的影响
吴坤君 6中国科学院动物研究所 , 北京 9 98 的
【摘要】 近两百年来 , 大气中 #∗ : 含量一直在不断地增加 , 而且增加的速度越来越快 5 #∗ : 浓度升高
有利于 # : 植物如水稻 、小麦、大豆和棉花等光合作用和生产力的提高 ,但同时也减少了这些作物的
含氮量 , 因而降低了它们对植食性昆虫的营养价值5 现有的一些研究表明 ,在这种情况下 ,植食性昆
虫会消耗更多的植物组织以补偿其对含氮物质的需要 , 导致昆虫对寄主植物为害的加重 5
关镇词 #∗ : 昆虫 # : 植物 食物消耗 含氮量
∋ ;;<= > ? ; <≅ < Α Β >< Χ ≅< Α < ≅Δ ? ; Β> Ε ?Δ Φ址4Γ < # ∗ : ?Η 训ΒΗ > 一 Γ璐伙> ΓΗ >< 4 Β= >Γ? Η 5 Ι ϑ Κ ϑ Η Λϑ Η 6%Η Δ >Γ>ϑ >< ? ;Μ ? ? ≅? ΝΟ , − <Β Χ <Ε ΓΒ ( ΓΗ Γ< Β , Π< ΓΛΓΗ Ν 9 9 9 8 9 7一 # Θ ΓΗ 5 )5 −Φ Φ≅5 ∋= ? ≅ 5 , , ! 6∀ 7 : 8一 ∀ 9 ∀ ·#Β 4 Ρ? Η Χ Γ? Σ ΓΧ < < ? Η << Η >4 Β> Γ? Η ΓΗ Β >Ε ? Δ ΦΘ < 4< Τ ΓΗ < 4< Β Δ ΓΗ Ν Ε ? 4 < 4 Β Φ ΓΧ≅Ο >Θ Β Η Ρ< ;? 4 < , Υ Θ Γ< Θ Υ ? ϑ ≅Χ <Η ς
ΘΒ Η << >Θ< Φ Θ ? >? ΔΟ Η >Θ < ΔΓΔ Β Η Χ Φ 4 ? Χ ϑ < >ΓΑ Γ>Ο ? ; # , Φ ≅Β Η > Δ Δϑ <Θ Β Δ 4 Γ< < , Υ Θ <Β > , Δ ? Ο Ρ< Β Η , < ? > >? Η < >< · ,
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ΓΗ Α < Δ> ΓΝ Β >Γ? Η Δ Δ Θ? Υ < Χ >ΘΒ > >Θ< 曲Ο> ? Φ ΘΒ Ν ? ϑ Δ ΓΗ Δ << >Δ ΓΗ ;< Δ >ΓΗ Ν >Θ < Δ < Φ ≅ΒΗ > Δ Φ < < Γ< Δ 4 < Δ Φ ? Η Χ <Χ >? Δ ϑ < Θ
#∗ : 一 ΓΗ Χ ϑ < < Χ <Θ Β Η Ν < Δ Υ Γ>Θ Ε ? 4 < Γ? Η ? ; Φ ≅Β Η> Ε Β >< 4Γ Β ≅Δ >? < ? Ε 碑Η Δ Β >< >Θ < Γ4 4 < Ω ϑ Γ4 < Ε < Η > ;? 4
& 一 Β ΓΗ ΓΗ Ν Η ϑ >4Γ<Η >Δ , Υ Θ Γ< Θ < ? ϑ ≅Χ 4 < Δ ϑ ≅> ΓΗ Θ < Β ΑΓ < 4 Χ Β Ε Β Ν < Ρ Ο >Θ < Ε >? >Θ < Γ4 Θ ? Δ > Φ ≅Β Η >Δ ·
Κ <Ο Υ? 4 ΧΔ # Β 4Ρ? Η Χ Γ? Σ ΓΧ < , %Η Δ < < >Δ , # : Φ≅Β Η >Δ , /? ? Χ ΓΗ >Β Ξ < , & Γ>4? Ν < Η < ? Η >< Η > ·
引 言
随着全世界人口数量的增加 , 人类活动的
增强和现代工业的迅速发展 , 排放并累积在大
气中的 # ∗ : 越来越多 , 以 # ∗ : 为主的温室气体
导致的温室效应已成为人类社会面临的全球性
三大环境间题之一 #9 ∀ 是植物进行光合作用
的原料 , 从理论上说 , 大气中 #∗ Μ 浓度的增加
有利于植物的光合作用和植物生产力的提高 ,
但同时也可能引起植物化学组分含量和营养价
值的改变 ,从而对以植物 为食的昆虫的发生和
为害状况产生某种影响 ,这是生态学 、昆虫学和
植物保护学研究中的新问题 , 应引起我们的注
意 5
∀ 大气 #∗ : 含> 的变化
大量的研究表明 , 几个世纪 以来大气中
#∗ : 的含量一直在不断增加 , 而且增加的速度
越来越快 5 对大气中 #∗ : 含量的精确监测是从
Τ 8 年在夏威夷群岛莫纳罗建立定位站开始
本文于 9 年 9 月 Ψ 日收到 , 年 ! 月 日改回 5
的 , 当时测定的 #∗ Μ 浓度是 Τ Φ Φ Ε , 到 8 !
年 已升高到 ! ΤΦ Φ Ε , 在 ∀Ζ 年间增加了将近
9 [ 5 Τ 8 年以前大气 #∗ : 含量的资料只有零
星的报道 ,更早的大气 #∗ : 含量主要是根据对
被封埋在南极洲不同深度冰层中气泡的分析间
接估测的 5 根据分析结果推测 , Ψ Τ9 年前后大
气中 #∗ : 的浓度约 ∀ 8 ? Φ Φ Ε , 此后的 ∀ 9 9 年间
仅增加 ∴ ∀ 5 Τ [ ] , ·川 5
大气中 #∗ : 含量增加的直接原 因是世界
人 口的不断增加 、人类活动的增强和现代工业
的迅速发展 ,对能源材料的消耗越来越多 5 当今
人类社会的能源主要来自矿物燃料 6如煤 、石
油 、天然气等7和植物性燃料 6如木材 、木炭等 7 ,
这些物质在燃烧过程中都释放大量 # ∗ ∀ 5 据联
合国统计 , Τ 9 年全球排放的 #∗ : 约 5 Ζ Σ
∀ 9 , > , Ψ 9 年增加到 ! 5 ≅ Σ ≅? , > , 8 Ζ 年已达到
Τ 5 Ζ 又 9 , > , 其中 Ψ9写来 自矿物燃料 , 9 [来自
植物性燃料 , 前者主要是发达国家排放的 , 后者
大部分是发展中国家排放的]⊥ 5
大气中 #∗ : 含量增加的间接原 因是全球
森林面积的减少 5 绿色植物 ,尤其是森林通过光
∀ 期 吴坤君 : 大气中 #∗ _ 含量增加对植物一昆虫关系的影响
合作用吸收 #∗ : 在降低大气 #∗ : 含量中起着
举足轻重的作用 5 由于人口猛增 , 人类活动不断
扩大 , 特别是不发达国家对植物性燃料的需求
量也不断增加 , 滥砍乱伐导致森林面积 日益减
少 5 统计资料表明 ,近 Τ9 年来全球森林的人均
占有面积约减少 Τ9 [ ]≅Λ 5 被砍的林木大都用作
薪炭 , 这对大气中 #∗ : 含量的增加有双重作
用 : 既减少了吸收 #∗ : 的森林搜盖率 , 又增加
了 #∗ : 的排放量 5
对于造成大气 #∗ : 含量增加的这些原因 ,
目前国际社会还没找到有效的解决办法 , 因此
大气中 #∗ : 含量升高的趋势肯定是有增无减 ,
愈演愈烈 , 科学家们普通预计 , 到下个世纪的
Τ。一 Ζ。年代 , 大气中 #∗ Μ 的浓度将比现在的浓
度增加 倍左右 ]’5 Τ〕5
在进行 # : 循环的同时 , 植物体内还有一条
# : 光合碳氧化循环路线 5 它的第一步反应是在
加氧酶作用下 , ∗ : 与 , Τ 一二磷酸核酮糖作用
生成 ∀ 碳产物—磷酸乙醇酸 , 后者在转化 、循环过程中先后生成植物合成蛋白质的原料—甘氨酸和丝氨酸 , 并放出 #∗ : ]Δ 〕5 这个循环是
在阳光下有 ∗ : 参与时进行的 , 原初产物是含 ∀
个碳的乙醇酸 , 在循环过程中释放 #∗ : , 因此又
称为 # : 循环或光呼吸作用 5
, , ⎯ 价皿戊工 α脚刁
叮∗∗ +α 一了碳瑟佘飞二确 5 植翻 5 ”Φ??∗%刀详卜即恤=&5∗呈者麟 # Μ 光合砚级化5 环
5己
曰日认α服
#∗ Μ含 > 增加对植物的影响
植物通过光合作用利用太阳能将 # ∗ : 合
成有机物质是地球上一切生命活动的基础 , 早
在 9 年前 ,植物生理学家就意识到 ,植物的光
合作用速率受到大气中 # ∗ : 含量的限制 , 此后
的大量试验都表明 , 大气中 #∗ : 浓度升高会促
进植物的光合作用 , 提高植物的生产力 5 但不同
植物对 #∗ : 含量增加的反应是不一样的 ,这与
其光合作用路线有关 5 根据光合作用的原初产
物 , 可以将植物分为两大类 5
· % # : 植物
地球上绝大部分植物 , 包括主要农作物 , 都
属于 # : 植物 5 这类植物的光合作用是在叶肉细
胞的叶绿体内进行的光合碳还原循环或卡尔文
循环 5 它的第一步反应是在二磷酸核酮糖梭化
酶作用下 , # ∗ : 与 , Τ 一二磷酸核酮糖起反应生
成 碳产物即 一磷酸甘油酸 , 后者通过一系列
转化最后又生成二磷酸核酮糖5 在循环过程中
只生成一部末端产物 6碳水化合物 7贮存在叶绿
体或细胞质中]≅Δ 〕5 这个循环的原初产物是含有
个碳的磷酸甘油酸 , 所以又叫做 # : 循环 , #Β
植物亦由此而得名 5 # : 循环是一切绿色植物和
藻类固定 #∗ : 并将其还原成磷酸糖的最基本
路线 5
α , β ⎯“锡益内转化为 ,
图 光合作用6# : 循环 7和光呼吸 6# : 循环 7的关系 6仿 ∴? ≅ς
Ρ< 4 > χ Μ < ≅Γ>< Θ , 8 7
4 ‘二 Γ Δ= 卜< Ε Β > Γ< 4 < ≅Β > Γ? Η ΔΘ ΓΦ ? ; Φ Θ? >?Δ Ο Η >Θ < Δ ΓΔ 6# : <界≅< 7 >?
Φ Θ ? > ? 4< Δ Φ Γ4 Β >Γ? Η 6# : <Ο < ≅< 7 5
从 图 可以看出 , 这类植物通过 # : 循环将
# ∗ : 合成糖 , 在阳光下又通过 # : 循环将合成的
糖氧化 , 放出 #∗ Μ 5 # : 循环和 # : 循环处于动态
平衡状态 , 合成的糖和被氧化的糖之差就是净
光合作用效率 5 # : 植物的光呼吸作用 比较强 ,
光合作用的效率比较低 , 这是因为 目前的大气
# ∗ : 含量不能满足它们进行光合作用的需要 ,
# 。循环的中间产物不能有效地转化为末端产
物—糖 5 当大气中 #∗ : 含量升高时 , # : 循环和 # : 循环之间的平衡将向着有利于前者的方
向移动]≅Δ 〕5 所 以大气中 #∗ : 浓度升高对 # 植
物的光合效率和生产力都有明显的促进作用 5
· Μ # ‘植物
过去一直认为卡尔文循环是植物光合作用
固定 # ∗ : 的唯一途径 , 直到本世纪 Ζ9 年代中
期才肯定在玉米 、高梁 、甘蔗和其它一些植物中
存在另一条 固定 #∗ : 的路线 5 该路线由 # ‘二
梭酸循环和卡尔文循环两部分组成 6图 ∀ 7 , # ‘
二梭酸循环发生在叶肉细胞内 , 它的第一步反
∀ 9。 应 用 生 态 学 报 ! 卷
应是在磷酸烯醇式丙酮酸化酶作用下 , #∗ : 和
磷酸烯醇式丙酮酸起作用生成 ! 碳产物草酞乙
酸 , 后者很快转化为苹果酸或夭冬氨酸并从叶
叶肉细胞 维管束鞘细胞划
图 ∀ # 5 植物中光合 #∗ : 固定的 # _ 循环和 # : 循环反应
# 。循环在叶肉细胞中将 #∗ : 固定 , 生长 # 。酸的放基团 , 运送
到维管束鞘细胞中脱狡基 , 放出的 #∗ : 通过 # : 循环被还原成
糖6仿 ∴ ? ≅Ρ <4> χ Μ< ≅Γ><Θ , 8 7 5
∗ − − : 草院 乙酸田 ∋ 0 : 确酸烯醉式丙酮酸 _ 02 − :碑酸甘油酸 5
/Γ Ν 5 ∀ , < Β < >Γ? Η Δ ? ; # 刁 Β Η Χ # Δ <Ο= ≅< Δ ;? 4 0Θ ? > ? Δ Ο Η >Θ< > Γ< # 9 ∀
;ΓΣ Β > Γ? Η ΓΗ # 一 Φ ≅Β Η > Δ 5
肉细胞转运到维管束鞘细胞内 , 在那里脱狡基
释放出 #∗ : , 从而使鞘细胞内的局部 # ∗ : 浓度
大大升高 , 卡尔文循 环 6# 循环 7就利用这些
# ∗ : 在维管束鞘细胞 内进行 ]∀, ’幻 5 这条光合作
用路线是 ∃ Β > = Θ 和 (≅ Β=Ξ 首先提出来的 ,’其原
初产物是 含 ! 个 碳的草酞 乙 酸 , 所 以 叫作
∃ Β >= Θ 一 (≅ Β = Ξ 循环 , 利用该循环固定 #∗ : 进行
光合作用的植物称为 #‘ 植物 5 从图 可见 , #‘
二狡酸循环实际上是一个将 #∗ : 转运并浓缩
到维管束鞘细胞内供 # 循环合成磷酸糖的代
谢系统 , 它的存在使 # ‘植物能比 # 植物更有
效地利用大气中的 # ∗ : 进行光合作用 5 这些植
物的光呼吸很弱 , 有的甚至测不出来 , 它们的光
合作用速率基本上不受目前大气中 #∗ : 含量
的限制 , 一般都是高产作物 5 显而易见 , 大气中
# ∗ : 含量的升高对 # ‘植物 的光合作用速率和
生产力的影响不会太大 5
此外 , 还有少数植物是介于 # : 和 # ‘植物
的中间类型 5 这类植物中 , 有的接近于 # 植物 ,
能将光呼吸放出的 #∗ : 再固定 5 从而降低光呼
吸 _有的以 # : 循 环为主 , # ‘循环同时起作用 ,
藉以减弱光呼吸 5 这些中间植物对大气中 #∗ Μ
含量升高的反应也有不同程度的差异 5
! 昆虫对 #∗ : 含 > 升高的反应
大气中 #∗ : 含量增加对植食性 昆虫的可
能影响近年来才引起人们的注意 5 这方面的第
一例研究报告发表于 8 ! 年 , 研究对象是大豆
尺夜蛾 6Φ Δ、Χ ?Φ ≅ϑ ΔΓΒ ΓΗ = ≅ϑ Χ < Η Δ 7] , 〕, 到 目前为
止 , 国外也只对 ! 种鳞翅 目幼虫进行过 例研
究]Β5 卜 ’· ’∀ ·’们 , 国内尚未见报道 5 这类研究一般
都用模拟自然环境的开顶式熏气罩进行 , 用含
不同浓度 #∗ : 的空气处理寄主植物 , 摘取植物
器官饲养昆虫或直接将幼虫接种在植物上 , 测
定其取食量和生长发育情况 5 试验的 # ∗ Μ 浓度
一般在 Τ9 一 Ζ Τ∗Φ Φ Ε 之间 , 前者是 目前大气中
#∗ : 含量的背景值 ,用作对照 , 后者约比背景值
增加 倍 5 ∗ΔΡ 4Γ Η Ξ 等〔周在不同施肥水平下研
究 #∗ : 含量对粉纹夜蛾 6∴ 4Γ= ΘΒΦ ≅ϑΔ ΓΒ ΗΓ 7幼虫
影响时使用的 #∗ : 浓度达 9 9 90 Φ Ε , 约 比对照
组高 ∀ 倍 5 − Ξ <Ο 等] ⊥ 还在田间研究过棉花和棉
红铃虫 6Φ <= ‘Η ?Φ Θβ Ν? ΔΔΟ 0Γ<≅ Β7 对 #∗ : 浓度
增加的反应 5
用 种食叶性鳞翅 目幼虫进行的 Ψ 例研究
结果表明 , 寄主植物在富含 #∗ : 的环境中生长
时 , 幼虫的取食量普遍增加 6表 7 5 其中 , 粉纹
夜蛾幼虫对低肥条件下处理组利马豆叶的取食
量增加的幅度最小 6Τ 5 Τ [ 7 , 对高肥条件下处
理组植物的取食量增加最多 6Τ 5 Τ[ 7]≅∀ 〕5 Ψ 例
食叶幼虫的取食量平均比对照组增加 ! 5 Τ [ 5
以棉籽为食的棉红铃虫对棉籽的为害率也比对
照组高 Ψ 5 [〔 〕5 幼虫对被食植物组织的转化
效率则相反 , 平均降低 ∀! 5 ! [ 5 大豆尺夜蛾 Τ
龄幼虫和粉纹夜蛾幼虫对寄主植物叶中氮的消
耗速率平均增加 8 5 Ζ[ ]8, , 幻 , 其中粉纹夜蛾幼虫
取食高肥处理的利马豆叶时对氮的消耗速率增
加 ∀ 9 5 9 [ ] , , 〕_但南方粘虫6(Φ ? Χ ?Φ ><4Β <4Γ 己< Η > Γς
“ 7! 龄幼虫对薄荷叶中氮的消耗速率平均比对
照组减少 Ζ 5 [〔, 〕5 这些幼虫取食处理组植物
材料时的发育时间一般都有所延长 , 但棉红铃
虫幼虫在熏气罩中生长时的情况相反【 」5 由于
幼虫发育时间延长 , 累计取食量和生物量生产
∀ 期 吴坤君 :大气中 #∗ : 含量增加对植物一昆虫关系的影响
有所增加 , 它们化的蛹也比对照组大些 ]Β ’‘叹
Τ 寄主植物对 #∗ : 浓度升高的反应
为了探 究大气中 #∗ : 含量增加影响这些
昆虫取食量和生长的原因 , 上述作者测定了寄
主植物对 #∗ : 浓度升高的反应 5 结果表明 , 大
气 #∗ : 含量增加促进了这些寄主植物的光合
作用速率和生产力 6表 ∀7 5 与对照组相比 , 利马
豆叶在低、中肥力条件下的光合作用速率平均
增加 5 Ψ [ , 在 种肥力下的叶面积和单位叶
面积平均千重分别增加 Η 5 Ζ 和 Ζ 5 [ 〔δ) _薄
荷叶干重平均增加 Τ9 5 ! [ 〔, 〕5 但表 ∀ 中所列植
农 几种植> 性昆虫对生长在 , 含 #∗ : 的环境中的毒主植物的反应 ’
∴5 Ρ 5 % , 。卯Η砚 。> 加袱亡七心比≅甲公曰 , 场 4翻闭 训5 Η 5 口附 , 5 抽 <Η 4Λ = 七曰 =5 4 Ρ? 5 Χ Λ? 目Χ 5 > 助Φ七<4<Δ
昆虫种类和发育期
%Η Δ<= > Δ 0< <Γ< Δ
ΒΗΧ 5 > Β Ν <
大豆尺夜峨 Ζ 龄幼虫60‘< ϑ Χ ?0 才“(ΓΒ Γ: =≅ ϑ山”: 7
大豆尺夜峨 Τ 龄幼虫60 (= ϑ Χ ?0 ≅ϑ ΔΓΒ 认=>ϑ 山。 7
粉纹夜峨幼虫
6∴ 4滚七Θ甲≅“ : 山 ”Γ7
食料植物/? 峨 0 ≅Β Η >
取食>/ ?司
ΓΗ >Β Ξ <
转化效率# ? Η Α < 4 Δ Γ? Η
<;;Γ< Γ< Η <Ο
& 消耗速率& < ? Η Δ ϑ Ε 0> Γ? Η
4 皿 ><
发育历期
7< , <≅? 0 5
Χ ϑ 4Β > Γ? Φ
大豆叶 十 ε 十 ε
大豆 叶
利马豆叶 低肥
中肥
高肥
梅籽 燕气革内
田间
薄荷叶 周 麟
Τ 周龄
十 ε 十 ε 十 十 ε
ε ε 十
ε ε ε ε
十 ε ε 十
十
ε 十 ε
ε ε ε ε
ε 十 ε
ε
ε ε ε ε
棉红铃虫幼虫
6 尸己‘>认?0人盯 Β 9 Τ卿户左己左Β7
南方粘虫 ! 龄幼虫
6 孙记砂“ 4 口 <4 讨己Η >山 7
ε ε
十 ε ε ε
十
·处理的 #∗ : 浓度参见文中说明5 表中所列结果是与对 照组相比 , 昆虫对处理组食料植物的反应 5 增 ⎯减幅度 : ε ⎯ 一 , φ Τ[ ,十十 ⎯ 一 一 , Τ一 9 [ , 十 ε ε ⎯ 一一 一 , 9一 ∀9 [ , 十 十 十 ε ⎯ 一 一一 一 , γ ∀ 9肠
物叶的含氮量普遍降低 , 无一例外 , 下降的幅度
在 Ψ 5 ! 一 8 5 Ψ[之间 , 平均 ∀ 5 !写6表 ∀7 5 棉籽
的含氮量平均值也 比对 照组降低 Τ 5 Ψ [闭 5 由
于 #∗ : 含量增加引起大豆叶含氮量降低 , 导致
其碳⎯ 氮比升高 5 [ ]_Λ 5
农 ∀ 寄生位物对大气中# ∗ : 浓度一加的反应 5
∴ 5 Ρ 5 ∀ , <Δ Φ ? 创” ?; >加 七翻> Φ ≅5山 >? <≅ <Α 5 ><Χ ≅<代Τ :> >5 ?ςΔΦ Θ州< 亡Β4 Ρ? 5 Χ Γ“ΓΧ<
植物种类和部位0≅Β Η > 吕沐< Γ< Δ Β Η Χ
Γ>Δ ? 4Ν Β Η
光合速率 干宜0Θ? >?Δ Ο 一 1 4 ΟΗ >Θ < Δ ΓΔ Υ < ΓΝ Θ >
含氮>
&
碳 ⎯氮比
# ⎯ &
? Η > < Η > 4 Β > 9
大豆叶 #勺‘俪 , Β Σ
大豆 叶
利马豆叶 低肥
0 ΘΒ “? ≅ϑ Δ 中肥
才期。绍 离肥
棉籽 熏气草内
肠“护Γ, 田间
Θ介Λ公 盆邢
薄荷叶 周龄
材胡>Θ Β Δ周岭
十 十 十 一 一 一 十 十
ε ε ε ε ε 一 一 一
ε 十 ε 十 十 ε 十 一 一一 一
ε ε ε 十一 一 一一
十 ε ε ε
十 ε ε ε 一 一一 一
十 ε ε 十 一一 一 一
’ 户归ς ς ς一ηη· 表中所列结果的说明同表 .关于大气中 # ∗ : 含量增加对植物一昆虫关系的可能影响 , 目前研究得还很不够 5 但从这些初步研究结果来看 , 我们对 #∗ , 浓度增加给植
物生产力带来的好处不 能过 于乐观 : 大 气 中
#∗ : 含量增加虽然能促进植物的光合作用和生
产力 , 但同时也使植物组织的含氮量和营养价
值降低 5 在这种情况下 ,植食性昆虫可能会吃掉
更多的植物组织以获得足够的含氮物质 , 满足
其生长发育的需要 , 因为大量的试验都证明 ,在
许多情况下植物含氮量是限制植食性昆虫生长
发育和繁殖的重要因素]二 ‘? , ’‘, ’‘〕5
大气中 #∗ : 含量增加能提高植物的生产
力 , 同时也诱发植食性昆虫的取食量增加 , 如何
估计这种利弊关系是人们十分关心的问题 5 下
面一些资料可 以为这种估计提供某些信息 :
#∗ : 浓度 由 Τ ? Φ Φ Ε 升高到 Τ ∀ ? Φ Φ Ε 时 , 田间
大豆的生物量生产增加 Τ8写]Δ 〕, 在相似 # 9 ∀
浓度幅度内大豆尺夜蛾 Ζ 龄幼虫在室内对豆叶
的消耗量增 加 Τ 9 [ ] ,〕_ Κ ΓΕ Ρ Β ≅≅对 Τ Ψ 种植物
! Ψ 例研究报道的分析表 明 , #∗ : 浓度增加
倍时植物的生物量生产平均增加 [〔‘〕, 在相
似条件下几种鳞翅目幼虫对植物的取食量平均
增加 ! 5 Τ[ 6表 ≅ 75 . ΓΗ < ? ≅Η 等估计 , 大气 中
# ∗ : 浓度升高所增加的植物生物量很可能会被
∀ 9 ∀ 应 用 生 态 学 报 ! 卷
昆虫为害的加重所抵消〔Ψ 5 看来 , 这种估计并非
耸人听闻 , 然而他们没有考虑植物对昆虫为害
的补偿能力 , 在估计昆虫为害造成作物产量的
可能损失时 , 这是一个不可忽视的因素 5
前 已述及 ,大气中 #∗ : 含量增加对不同植
物的影响是不一样的 , 对 # 植物的影响比较大
6图 ∀ 7 , 对 # ‘植物的影响不大 6图 ∀7 5 到 目前为
止 , 在研究 #∗ : 浓度升高对植物一昆虫关 系影
响中所用的植物 6表 ∀7 都是 # : 植物 , 它们对环
境中 #∗ : 浓度升高的反应是光合作用速率和
生物量生产提高 ,伴之以含氮量降低 , 导致昆虫
的取食量增加 5 既然大气中 #∗ : 浓度增加对 # ‘
植物的光合作用速率影响不大 , 估计昆虫对这
类植物的为害程度也不会因 #∗ : 浓度的变化
而有明显的改变 5 尽管如此 , 由于主要农作物如
小麦 、水稻 、大豆和棉花等都是 # 植物 , 大气中
#∗ : 含量增加是不可逆转的趋势 , 所以研究它
对植物 一昆虫关系的可能影响既有重要的理论
意义 , 也是人类面临的实际问题 5 我国也要及时
组织力量 , 开展这一领域的研究工作 , 积累资
料 , 为制定在未来气候条件下发展农业生产的
策略提供科学依据 5
参考文献
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