全 文 ：第 ws卷 第 t期
u s s w年 t 月
林 业 科 学
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城市污染促进瘤坚大球蚧种群增长的营养学研究
薛皎亮 谢映平 范三红 李艳芳
k山西大学生命科学与技术学院 太原 svsssyl
摘 要 } 瘤坚大球蚧属同翅目蚧总科蚧科 o是我国北方城市林木重要害虫 ∀笔者于 t||{ ) t|||年在太原市选择
了 x个污染程度不同的街道区域 o同时 o在相距 ys ®°以外的太谷县选择山西农业大学植物园作为清洁对照区 o研
究了在污染环境中寄主树木国槐枝条和叶片内几种营养物质含量变化与蚧虫种群密度的关系 ∀结果表明 }ktl污
染区国槐枝条和叶片内还原糖 !总糖 !可溶性蛋白质和氨基酸的相对含量极显著地高于清洁对照区 ∀kul在 x个污
染区和一个清洁区 o蚧虫的虫口密度依据污染强度而增加 o寄主枝条还原糖和可溶性蛋白质的含量与虫口密度之
间呈正直线相关关系 o虫口密度与还原糖之间的关系式为 Ψt € {z1ysu { Ξt p ttz1{ux s o相关系数 ρt € s1|{ ∀虫口密
度与可溶性蛋白质之间的关系式为 Ψu € u1{|v y Ξu p twu1txu v o相关系数 ρu € s1{w ∀kvl寄主枝叶内营养物质含量
在 v ) ts月份的变动趋势呈现出两个高峰期和一个低谷期 o对照该蚧虫生活史 o恰好与蚧虫的两个取食高峰和一
个不取食的卵期相对应 o说明城市污染使寄主树木体内营养物质含量升高与蚧虫生物学的吻合 o是导致蚧虫种群
增长的一个重要原因 ∀由此 o提供了污染环境中蚧虫增殖的营养学例证 ∀
关键词 } 城市污染 o蚧科 o蚧虫 o瘤坚大球蚧 o营养学
中图分类号 }≥zyv1w| 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlst p stts p sz
收稿日期 }ussu p sv p u{ ∀
基金项目 }太原市城市建设委员会环境项目kstsvxl ∀
Α Στυδψ ον τηε Νυτριολογψ Προµοτινγ τηε Ποπυλατιον Ινχρεασε
οφ Ευλεχανιυµ γιγαντεα βψ Υρβαν Πολλυτιον
÷∏¨ ¬¤²¯¬¤±ª ÷¬¨ ≠¬±ª³¬±ª ƒ¤± ≥¤±«²±ª ¬≠¤±©¤±ª
kΧολλεγε οφ Λιφε Σχιενχε ανδ Τεχηνολογψοφ Σηανξι Υνιϖερσιτψ Ταιψυανsvsssyl
Αβστραχτ } ׫¨ ¶²©·¶¦¤¯¨o Ευλεχανιυµ γιγαντεαk≥«¬±­¬l k‹²°²³·¨µ¤}≤²¦¦²¬§¨¤~≤²¦¦¬§¤¨ l º¤¶¤±¬°³²µ·¤±·³¨¶·¬±¦¬·¬¨¶²©
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v oº¬·« ρu € s1{w1 kvl ⁄∏µ¬±ª¤µ¦«·²’¦·²¥¨µo·º²³¨¤®¶¤±§²±¨ √¤¯¯¨ ¼ º¨ µ¨ ¤³³¨¤µ¨§¬±·«¨ ¦²±·¨±·©¯∏¦·∏¤·¬²±²©·«¨ ±∏·µ¬2
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¦¼¦¯¨ qŒ·º¤¶¦²±¦¯∏§¨§·«¤·¤«¬ª«¨µ¦²±·¨±·²©±∏·µ¬·¬²±¶∏¥¶·¤±¦¨¶¬±·«¨ «²¶··µ¨¨¬±³²¯ ∏¯·¨§∏µ¥¤± ±¨√¬µ²±°¨ ±·°¤¼ ¥¨ ²±¨ ²©
·«¨ ¬°³²µ·¤±·©¤¦·²µ¶º«¬¦«°¤®¨ ·«¨ ¶¦¤¯¨¬±¶¨¦·ªµ¨¤·¯¼ ³µ²³¤ª¤·¬±ªq„± ±∏·µ¬²¯²ª¬¦¤¯ √¨¬§¨±¦¨ º¤¶³µ²√¬§¨§¥¼·«¬¶µ¨¶¨¤µ¦«¬±
·«¨ ·µ¨±§²©¶¦¤¯¨¬±¶¨¦·³²³∏¯¤·¬²±·²¬±¦µ¨¤¶¨ ¬± ³²¯ ∏¯·¨§∏µ¥¤± ±¨√¬µ²±°¨ ±·q
Κεψ ωορδσ} ˜µ¥¤± ³²¯ ∏¯·¬²±o≤²¦¦¬§¤¨ o≥¦¤¯¨¬±¶¨¦·o Ευλεχανιυµ γιγαντεα k≥«¬±­¬l o‘∏·µ¬²¯²ª¼
环境污染会使植物和植食性昆虫之间的关系发生变化 o导致某些害虫大发生 o已受到科学界的关注k吕
仲贤等 ot||w ~康乐 ot||x ~吴小芹 ot||w ~„¯ ¶·¤§ ετ αλqot|{u ~ •¬¨ °¨ µετ αλqot|{| ~ ¤·¶²± ετ αλqot||tl o其中林
木蚧虫在污染环境中种群增长更为明显 ∀美国从 us世纪 xs年代就发现松针盾蚧k Νυχυλασπισχαλιφορνιχαl在受
污染的沼松林内虫口密度远大于未受污染的林分k∞§°∏±§¶ ετ αλqot|xy ~t|zvl ∀到 us世纪 {s年代 o蚧虫已
经上升为美国北部城市林木的主要虫害 o其重要性仅次于钻蛀性害虫和榆树荷兰病k Χερατοχψστισ υλµιlk库尔
泰等 ot||wl ∀日本东京的都市化环境使城市蚧虫区系发生变化 o产生了对污染环境适应的城市型蚧虫
kŽ¤º¤¬ot|zyl ∀在欧洲 o蚧虫 !蚜虫 !螨类本来是次期性害虫 o但在受污染的森林中上升为主要害虫kŽ∏¯¤o
t||wl ∀周章义等 t|{t年研究认为 o云南昆明安宁县云南油杉k Κετελεερια εϖελψνιαναl林的刺圆盾蚧k油杉盾蚧
Πορλατορια κετελεεριχολα ot|{vl的虫口密度增加与附近的磷肥厂排放的氟化物污染有关k周章义等 ot|{tl ∀近年
来 o本课题组在太原市的园林蚧虫发生与城市污染的关系作了系列研究k÷¬¨ ≠¬±ª³¬±ª ετ αλqot||x ~谢映平
等 ot||x ~t||{ ~薛皎亮等 ousst ~÷∏¨ ¬¤²¯¬¤±ª ετ αλqot|||l ∀笔者于 t||z ) t|||年研究了太原市城市污染促
进国槐kΣοπηοραϕαπονιχαl树上瘤坚大球蚧k Ευλεχανιυµ γιγαντεαl种群增长的营养学机理 o内容包括污染区寄主
树木枝条和叶片中还原糖 !总糖 !可溶性蛋白质和氨基酸等营养物质含量变化规律及其与蚧虫的种群密度和
生物学之间的相关性 ∀
t 材料与方法
111 采样地点 !采样树和采样方法
本研究选择污染区和清洁区对照 ∀污染区选择太原市火车站等 x个街区 o分别代表不同的车流量和污
染程度 ∀其污染物主要有 ≥’u !×≥° !°¥!≤’ !‘’¬等 ∀采样树是街道两边的行道树国槐 o树龄 us ¤左右 o瘤坚
大球蚧近 ts ¤来发生密度很大 ∀清洁对照区选择位于太原市以南 ys ®°的太谷县山西农业大学植物园 o该
植物园国槐树的树龄和长势与太原污染区的相似 ∀但空气清新 o污染很少 o蚧虫发生密度很小 ∀
枝条与叶片的采样方法 ∀在太原设 x个采样区 o在山西农业大学校园设 t个采样区 o在每个采样区选 x
个样点 o每样点 x株样树 o按照树冠的 w个方向和上中下部位各取 t ∗ u ¤生枝条 o样枝长 ys ∗ {s ¦°o每株树
剪 tx样枝 o从 v月到 ts月 o每月 t次 ∀
112 试验材料的处理和营养成分测定
采回的枝条在实验室剥去虫体 o摘下叶片 o将枝条和叶片分别冲洗 !晾干 o刮下枝条韧皮部 o将韧皮部和
叶片分别烘干 !粉碎 !过筛 o待测定 ∀
糖类测定 }采用 v ox p二硝基水杨酸比色定糖法k中国林业科学研究院分析中心 ot||wl o仪器为 zut分光
光度计 o测试波长 xws ±°∀可溶性蛋白质测定 }采用 ƒ²¯¬±2酚试剂法k王金胜等 ot||zl ozut分光光度计 o波长
xss ±°∀氨基酸测定 }采用 tut…型氨基酸自动分析仪 ∀
u 结果和分析
211 寄主树国槐枝条和叶片内还原糖和总糖含量在污染区和清洁区的变动规律
定点连续采样测定结果k表 t和表 ul表明 }ktlv ) ts月期间 o在污染最严重的太原火车站街区枝条韧皮
部还原糖含量平均 uy1zs °ª#ªpt o清洁对照区的山西农业大学植物园平均为 ty1ss °ª#ªpt o前者比后者高出
yy1xs h o差异极显著 ∀总糖含量变化与还原糖的趋势相似 o各月份的含量值在污染区均显著高于清洁区 o其
中 v !w !x !{ !ts月份的差值率大于 us h o|月份的达到 vz1s{ h ∀kul在叶片中 o还原糖在污染区含量平均
uv1ys °ª#ªpt o清洁区为 t|1us °ª#ªpt o前者高出后者 uv1ws h ~总糖含量在污染区平均 tz1u| h o清洁区为
tv1sw h o前者比后者高出 vu1yu h ∀由此可见 o国槐在城市污染环境中枝条和叶片中糖类物质k还原糖和总
糖l极显著增加 o而糖类物质是蚧虫的关键营养 ∀根据瘤坚大球蚧在太原市污染区的虫口密度特别大 o在清
洁对照区则特别少这一普遍现象 o分析认为 o城市街道的污染环境使寄主国槐树体内糖类物质相对含量增
高 o是导致国槐树上瘤坚大球蚧种群增多的一个重要原因 ∀
212 国槐枝条和叶片内可溶性蛋白质含量在污染区和清洁区的变动规律
蛋白质是植食性昆虫的重要营养物质 o对细胞的分裂 !代谢等生命过程起着重要控制作用 o所有的生命
活动都离不开蛋白质 ∀蛋白质在寄主树体内既可以游离状态存在细胞质中 o又可以与其他分子结合的形式
存在于各种细胞器中 ∀本研究测定了寄主树国槐枝条和叶片中可溶性蛋白质的含量变化 o结果k表 vl显示 }
v ) ts月期间 o污染区国槐枝条韧皮部蛋白质含量平均为 |s1|w Λª#ªpt o清洁区为 y{1sx Λª#ªpt o前者高出后
者 vv1yx h ∀叶片内蛋白质含量在污染区平均 tvx1x| Λª#ªpt o清洁区为 |s1t| Λª#ªpt o前者高出 xs1vv h ∀说
ttt 第 t期 薛皎亮等 }城市污染促进瘤坚大球蚧种群增长的营养学研究
明蛋白质在污染区寄主树木体内含量增加 o可能是导致瘤坚大球蚧良好发育和种群增长的一个营养学原因 ∀
表 1 污染区和清洁区国槐枝条韧皮部还原糖和总糖含量对照
Ταβ . 1 Τηε χοντεντσ οφ ρεδυχτιϖε συγαρ ανδ γενεραλσυγαρ ιν τωιγσ οφ τηε ηοστ τρεε , Σ . ϕαπονιχα ρεσπεχτιϖελψ
ιν τηε πολλυτιον αρεα ιν Ταιψυαν Χιτψ ανδ τηε χλεαν αρεα ιν Ταιγυ Χουντψ
月份
²±·«
还原糖 • §¨∏¦¬±ª¶∏ª¤µΠk°ª#ªptl
火车站街
•¤¬¯º¤¼ ¶·¤·¬²± ¶·µ¨ ·¨
清洁区
≤¯ ¤¨µ§¬¶·µ¬¦·
差值率
⁄¬©©¨µ¨±¦¨ µ¤·¨Πh
总糖 Š¨ ±¨ µ¤¯ ¶∏ª¤µΠk°ª#ªptl
火车站街
•¤¬¯º¤¼ ¶·¤·¬²± ¶·µ¨ ·¨
清洁区
≤¯¨ ¤µ§¬¶·µ¬¦·
差值率
⁄¬©©¨µ¨±¦¨ µ¤·¨Πh
v vu1ws uv1ts v|1{s uts1us tyu1zs u|1uu
w uy1vs tx1ss zw1|{ t|v1ys txy1|s uv1vz
x uv1ss t{1ys uv1uv t{w1ts tww1ts uz1zw
y uw1ys tv1{s z{1wx txx1ts tw{1{s w1ux
z u{1xs tv1ws ttu1{s tzt1zs ty{1ws u1ss
{ ux1ys tu1{s ||1{v tz|1xs tyu1ts ts1zv
| vt1vs tx1{s |{1u| utw1{s txy1zs vz1s|
ts uu1ss tx1zs ws1sx t{t1{s twv1xs uy1zs
平均 „√¨ µ¤ª¨ uy1zs ty1ss yy1xs t{y1vs txx1ws t|1|u
表 2 污染区和清洁区国槐叶片中还原糖和总糖含量对照
Ταβ . 2 Τηε χοντεντσ οφ ρεδυχινγ συγαρ ανδ γενεραλσυγαρ ιν λεαϖεσ οφ τηε ηοστ τρεε , Σ . ϕαπονιχα
ρεσπεχτιϖελψιν τηε πολλυτιον αρεα ιν Ταιψυαν Χιτψ ανδ τηε χλεαρ αρεα ιν Ταιγυ Χουντψ
月份
²±·«
还原糖 • §¨∏¦¬±ª¶∏ª¤µΠk°ª#ªptl
火车站街
•¤¬¯º¤¼ ¶·¤·¬²± ¶·µ¨ ·¨
清洁区
≤¯ ¤¨µ§¬¶·µ¬¦·
差值率
⁄¬©©¨µ¨±¦¨ µ¤·¨Πh
总糖 Š¨ ±¨ µ¤¯ ¶∏ª¤µΠk°ª#ªptl
火车站街
•¤¬¯º¤¼ ¶·¤·¬²± ¶·µ¨ ·¨
清洁区
≤¯¨ ¤µ§¬¶·µ¬¦·
差值率
⁄¬©©¨µ¨±¦¨ µ¤·¨Πh
w vu1xs vs1{s x1yt tyu1zs tv|1ws ty1zv
x uz1xs uv1zs tx1{| tx|1{s tvv1zs t|1xu
y t{1|s ty1ys tv1|v txu1vs twv1vs y1u{
z ut1ys tt1ts |w1uz tzt1ts tx{1us {1tx
{ uv1us us1ts tx1v| t{s1|s tu{1|s ws1uz
| uu1ss tz1ts u{1xy tzy1xs tyv1us {1tu
ts t|1|s tw1{s vw1x| usz1ss t{w1|s tt1|y
平均 „√¨ µ¤ª¨ uv1ys t|1us uv1ws tzu1|s tvs1ws vu1yu
表 3 污染区和清洁区国槐枝条和叶片中可溶性蛋白质含量对照
Ταβ . 3 Τηε χοντεντσ οφ σολυβλε προτειν ιν τωιγσ ανδ λεαϖεσ οφ τηε ηοστ τρεε , Σ . ϕαπονιχα ρεσπεχτιϖελψιν τηε
πολλυτιον αρεα ιν Ταιψυαν Χιτψ ανδ τηε χλεαν αρεα ιν Ταιγυ Χουντψ kΛª#ªptl
月 份
²±·«
枝条 ׺¬ª¶ 叶片 ¨¤√¨ ¶
火车站街
•¤¬¯º¤¼ ¶·¤·¬²± ¶·µ¨ ·¨
清洁区
≤¯¨ ¤µ§¬¶·µ¬¦·
火车站街
•¤¬¯º¤¼ ¶·¤·¬²± ¶·µ¨ ·¨
清洁区
≤¯ ¤¨µ§¬¶·µ¬¦·
v {|1wz yt1|{ ) )
w |t1us xz1uy t|z1zt tt{1{x
x zu1uu xz1uy tuv1xx |u1|t
y {u1v{ yv1xw tzy1sv |y1yy
z tsw1yz zs1ys tvs1wv |{1wu
{ |v1{{ zw1xy tu{1xv tst1ts
| |x1yw {z1vw t|v1zt ttt1sx
ts |{1s| zt1{s tvw1z| tsu1xz
平均 „√¨ µ¤ª¨ |s1|w y{1sx tvx1x| |s1t|
213 国槐枝条和叶片内氨基酸含量在污染区和清洁区的变动规律
氨基酸是构成蛋白质的基本单元 o植物组织中氨基酸的种类和含量对植食性昆虫的生长发育和繁殖至
关重要 ∀测定太原市火车站街道两旁国槐枝条和叶片的氨基酸种类和含量与清洁区对照 o结果k表 wl显示 }
在所测的 tz种氨基酸中 o有 tw种的含量在污染区均高于清洁区 ∀在枝条韧皮部中蛋氨酸和天门冬氨酸分
utt 林 业 科 学 ws卷
别高出清洁区 zu1zv h和 x{1{w h o属于第一类 ~苏氨酸和谷氨酸分别高出清洁区 ux1|y h和 uw1us h o属第二
类 ~x种氨基酸在污染区高出清洁区 ts h以上 o即组氨酸 tw1u| h o赖氨酸 tw1u{ h o脯氨酸 tv1xx h o酪氨酸
tu1xs h o颉氨酸 ts1uz h o属第三类 ~另外 x种在污染区的高出清洁区仅在 ts h以下 ∀叶片中氨基酸含量在
污染区高出清洁区的第一类有 v种 o即蛋氨酸 tu{1xz h o天门冬氨酸 zv1yw h和谷氨酸 xw1{s h ~第二类仅 t
种 o即酪氨酸 uv h ~第三类有 z种 o即色氨酸 ty1wy h o脯氨酸 ty1wu h o赖氨酸 tx1uu h o异亮氨酸 tv1tw h o苏
氨酸 tt1ux h o组氨酸 tt1sz h和苯丙氨酸 ts1vu h ~另外 v种增加幅度在 x h以下 ∀由此看出 o城市污染会使
国槐树枝条和叶片中氨基酸含量显著增加 o也是促进蚧虫种群增长的一个重要原因 ∀
表 4 污染区和清洁区国槐枝条和叶片中氨基酸含量对照
Ταβ . 4 Τηε χοντεντσ οφ αµινο αχιδσιν τωιγσ ανδ λεαϖεσ οφ τηε ηοστ τρεε , Σ . ϕαπονιχα ρεσπεχτιϖελψιν τηε
πολλυτιον αρεα ιν Ταιψυαν Χιτψ ανδ τηε χλεαν αρεα ιν Ταιγυ Χουντψ h
氨基酸
„°¬±²¤¦¬§¶
枝条 ׺¬ª¶
污染区
°²¯ ∏¯·¬²± ¤µ¨¤¶
清洁区
≤¯¨ ¤µ¤µ¨¤
差值率
⁄¬©©¨µ¨±¦¨
叶片 ¨¤√¨ ¶
污染区
°²¯ ∏¯·¬²± ¤µ¨¤¶
清洁区
≤¯ ¤¨µ¤µ¨¤
差值率
⁄¬©©¨µ¨±¦¨
天冬氨酸 „¶³ s1z| s1xs x{1{w t1ww s1{v zv1yw
苏氨酸 ׫µ s1uy s1ut ux1|y s1ww s1v| tt1ux
色氨酸 ×µ³ s1vs s1ux tu1yx s1wz s1ws ty1wy
谷氨酸 Š¯ ∏ s1|s s1zu uw1us t1ys t1sv xw1{s
脯氨酸 °µ² s1vx s1vt tv1xx s1zs s1ys ty1wu
甘氨酸 Š¯ ¼ s1v| s1vy z1z{ s1zt s1zs t1{|
丙氨酸 „¯ ¤ s1ux s1v| ) s1ws s1zw )
胱氨酸 ≤¼¶ s1s{ s1tw ) s1tz s1u{ )
颉氨酸 ∂¤¯ s1vz s1vv ts1uz s1zt s1y{ w1zw
蛋氨酸  ·¨ s1sw s1su zu1zv s1ts s1sw tu{1xz
异亮氨酸 Œ¯¨ s1uz s1uw |1wz s1wz s1wt tv1tw
亮氨酸 ¨∏ s1wv s1ws {1ss s1{u t1{s u1xs
酪氨酸 ×¼µ s1us s1t{ tu1xs s1v| s1vt uv1ss
苯丙氨酸 °«¨ s1vs s1u{ w1x{ s1xt s1wz ts1vu
赖氨酸 ¼¶ s1ws s1v| tw1u{ s1{t s1zs tx1uu
组氨酸 ‹¬¶ s1tv s1tt tw1u| s1vt s1u{ tt1sz
精氨酸 „µª s1uy s1vt ) s1wt s1ys )
214 寄主体内营养物质含量变化与瘤坚大球蚧种群密度的相关性
在 w月份 o当蚧虫雌虫处于膨大期 o在太原市污染强度不同的 x个街区k以车流量作为标志l o调查瘤坚
大球蚧的虫口密度 o并采样化验分析枝条韧皮部的还原糖和蛋白质含量 o同时以清洁区进行对照 ∀结果k表
xl显示 }在太原市 x个街区中 o车流量从火车站街区的 v uxw辆#«pt依次降低 o到解放路口的 t wxz辆#«pt o瘤
坚大球蚧的虫口密度也依次由 tsw1sz头#枝 p t降低到 uz头#枝 p t o虫口密度与车流量即污染强度呈正相关 ∀
清洁区对照区的山西农业大学植物园附近来往车辆很少 o其国槐树上的瘤坚大球蚧虫口密度只有 v1||头#
枝 p t o极显著的低于太原市 x个采样区的任何一个 ∀从还原糖在 x个污染区和清洁区相比较 o火车站街区的
国槐枝条还原糖含量最多 o为 u1yu{ | h o解放路口为 t1yyv v h o清洁区为 t1xsu x h ∀可溶性蛋白质在火车
站街区含量是 |t1t|| u h o解放路口是 yv1wzv y h o清洁区为xz1uzx | h ∀由此看出 o蚧虫的虫口密度与寄主
枝条内还原糖和蛋白质的含量密切相关 ∀用还原糖和蛋白质两种营养物质含量作自变量k Ξl o虫口密度作
函数kΨl o作一元回归式 o可以得到还原糖与虫口密度的关系式为 Ψt € {z1ysu { Ξt p ttz1{ux s o相关系数 ρt
€ s1|{ ∀可溶性蛋白质与虫口密度的关系式为 Ψu € u1{|v y Ξu p twu1txu v o相关系数 ρu € s1{w ∀由此证明 o
国槐枝条内还原糖和蛋白质含量与虫口密度呈极显著正相关 o说明营养物质对瘤坚大球蚧的发育 !繁殖和种
vtt 第 t期 薛皎亮等 }城市污染促进瘤坚大球蚧种群增长的营养学研究
群增长起决定性的作用 ∀而这两种营养物质的变化是由于城市大气污染引起 o因此污染环境促进了蚧虫的
种群增长 ∀
表 5 国槐枝条内还原糖和蛋白质含量与虫口密度及污染程度的关系
Ταβ . 5 Τηε ρελατιονσηιπ βετωεεν τηε χοντεντσ οφ ρεδυχτιϖε συγαρ ανδ σολυβλε προτειν ιν τωιγσ οφ
Σ . ϕαπονιχα ανδ τηε ποπυλατιον δενσιτψ οφ τηε σχαλεινσεχτ ανδ τηε πολλυτιον δεγρεε
采样区
≥¤°³¯¬±ª¶¬·¨¶
车流量
‘∏°¥¨µ¶²©√¨ «¬¦¯ Π¨k辆#«ptl
虫口密度
‘∏°¥¨µ²©¶¦¤¯¨¬±¶¨¦·Πk«¨ ¤§#·º¬ªptl
还原糖
• §¨∏¦¬±ª¶∏ª¤µΠk°ª#ªptl
蛋白质
≥²¯∏¥¯¨³µ²·¨¬±ΠkΛª#ªptl
火车站街区
•¤¬¯º¤¼ ≥·¤·¬²± ¶·µ¨ ·¨ v uxw tsw1sz uy1|s |t1us
汽车站街区
…∏¶≥·¤·¬²± ¶·µ¨ ·¨ u vyt |z1ss uv1xs zv1{|
五一广场
≤¬·¼ ײº± ≥ ∏´¤µ¨ u txy {s1{{ uu1{s yz1wt
新建路口
÷¬±­¬¤± •²¤§Ž²∏ t {yu xs1ts tz1{s yy1|{
解放路口
¬¨©¤±ª •²¤§Ž²∏ t wxz uz1ss ty1ys yv1wz
农大植物园
°¯ ¤±· Š¤±§¨µ ²© ≥«¤±¬¬
„ªµ¬¦∏¯·∏µ¤¯ ˜±¬√ µ¨¶¬·¼
) v1|| tx1ss xz1u{
215 寄主体内营养物质含量趋势与瘤坚大球蚧生物学之间的相关性
从太原市火车站街道污染区国槐枝条和叶片内几种营养物质测定结果k表 t !vl o可以作出枝条韧皮部
可溶性还原糖 !总糖 !可溶性质白质三类营养物质相对含量在 v ) ts月份期间的变动趋势图k图 tl ∀分析变
动曲线 o三种营养物质在枝条韧皮部的含量变动具有相似性 ∀它们都是在寄主树木生长季节 o含量变化呈现
两个高峰和一个低谷 ∀这与瘤坚大球蚧生活史具有一种巧妙的耦合关系 ∀在 v ) w月份 o营养物质在枝条内
是高峰期 o这期间正逢瘤坚大球蚧春季出蛰后在枝条上刺吸汁液 o大量取食阶段 o雌虫从刚出蛰的 u龄若虫 o
发育到 v龄 o然后 w龄 o即成虫期 o虫体由初出蛰的 u °° o迅速膨大为 tx °°左右的球形 ∀在 w月底 o雌虫交
配后 o在体内孕卵 t sss ∗ u sss多粒 ∀枝条内的营养物质正好满足了蚧虫的生长发育和孕卵繁殖的需要 ∀x
月上旬 o雌蚧虫产卵后母体死亡 ∀从 x月中旬到 y月中旬 o卵在母体腹下的空腔内度过卵期 ∀在此期间 o蚧
虫不需要取食 ∀对国槐树而言 o这个时期正处于初夏生长高潮 o枝条延长和叶面积增大迅速 o营养物质很快
分散到新生长的组织中 o使浓度在短期内相对降低 o呈现出营养物质的一个低含量期 ∀从 y月下旬到 z月
份 o国槐枝叶的体积增长变缓 o营养物质积累量明显升高 o在枝叶内的含量进入第二个高峰期 ∀与此期相对
应 o瘤坚大球蚧卵在 y月下旬孵化后 o若虫扩散 o在嫩枝和叶片表面固着 o开始取食 o刺吸汁液 o这种取食一直
延续到 ts月下旬 ∀在此期间蚧虫要完成两个龄期的发育 o并为越冬作好营养储备 o因此 o它是一个重要的取
食阶段 ∀
从上述蚧虫的两个取食阶段与树木体内营养物质含量的两个高峰期相互对应的关系 o可以认为这是昆
虫与它的寄主生物学之间的必然联系 o属自然选择的结果 ∀但值得注意的是 o在污染区国槐树枝叶内营养物
质含量高于清洁区k表 t ) wl o与污染区的高虫口密度和清洁区的低虫口密度相对应 ∀这就从营养学角度提
供了证据 o说明污染使国槐树体内的化学物质发生变化 o营养物质含量相对增加 o有利于蚧虫在刺吸汁液过
程中 o获取更多的营养 o利于其发育和繁殖 o从而促进蚧虫种群在污染区增加 ∀
v 结论与讨论
研究已经发现 o蚧虫 !蚜虫等同翅目昆虫类群在污染环境中能更明显的增加其种群数量 o前人对这种增
长原因常多注重污染使天敌昆虫减退 o导致害虫失去自然控制 ∀诚然 o天敌昆虫对污染敏感 o种群消退是一
个重要原因 o但事实上 o蚧虫在污染环境中种群密度增加是多因素综合作用的结果 o如蚧虫分泌蜡质在体外
形成保护性的介壳 o对污染的侵袭具有较强的抗性 ∀蚧虫不仅可以忍耐寄主树木体内污染物 ≥’u 和 °¥的高
wtt 林 业 科 学 ws卷
含量 o而且可以忍耐这些污染物在自身虫体内的大量积累k谢映平等 ot||x ~t||{ ~÷∏¨ ¬¤²¯¬¤±ª ετ αλqot||| ~薛
皎亮等 ousstl ∀本文通过在太原污染区和太谷山西农业大学校园清洁区对照采样 o测定对比寄主树木国槐
枝条和叶片中与蚧虫发育 !繁殖密切相关的几种营养物质的含量变化与瘤坚大球蚧种群密度之间的相关性 o
证明了在污染环境胁迫下 o寄主树木国槐枝条和叶片中还原糖 !总糖 !可溶性蛋白质和 tz种氨基酸的大部分
种类的相对含量均明显提高 o由此提供了解释瘤坚大球蚧种群增长的营养学证据 ∀根据蚧虫营固定刺吸寄
主汁液的生活习性 o可以推断瘤坚大球蚧在吸取同样量的汁液中 o将可获得更多的有效营养 o对生长 !发育和
繁殖有利 o这将导致种群数量的增加 ∀
图 t 污染区国槐枝条韧皮内 v种营养
物质相对含量逐月变动趋势
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蚧虫在污染环境中表现出来的生存优势和种群增加 o使其上升成为
现代农林 !果木 !花卉产业的重要害虫类群 o已经引起世界科学界的关注 ∀
经作者调查 o太原市园林蚧虫 ys余种 o其中蚧科 ≤²¦¦¬§¤¨ 的瘤坚大球蚧
k Ευλεχανιυµ γιγαντεαl o皱大球蚧k Ευλεχανιυµ κυωαναιl在街道污染区的国
槐 !刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχιαl !合欢k Αλβιζια ϕυλιβρισσινl等豆科树木和榆树
上发生虫口密度很大 ~水木坚蚧k Παρτηενολεχανιυµ χορνιl在工业污染区和
街道污染区白蜡k Φραξινυσ χηινενσισl !卫茅k Ευονψµυσ βυνγεανυσl !刺槐 !红
花刺槐k Ρ qηισπιδαl !榆树k Υλµυσ πυµιλαl和蔷薇科植物上均发生严重 ~朝
鲜毛球蚧k ∆ιδεσµοχοχχυσ κορεανυσl在桃树k Πρυνυσ περσιχαl和杏树k Πq αρµε2
νιαχαl上虫口累累 ~沙里院褐球蚧k Ρηοδοχοχχυσσαριυονιl是城市海棠k Μυλυσ
¶³³ql !苹果k Μαλυσ πυµιλαl !绣线菊k Σπιραεα σαλιχιφολιαl等蔷薇科果树的重
要蚧害 ∀粉蚧科k Πσευδοχοχχιδαεl的康氏粉蚧k Πσευδοχοχχυσ χοµστοχκιl在卫
茅 !白蜡 !银杏k Γινκγο βιλοβαl等树木和多种花卉上寄生 o特别是在太原市
五一路两边的行道树银杏上发生成灾 o凡是粉蚧危害的枝条 o在 z月份就
叶片变黄干枯 ∀据记载 o银杏树抗污染能力极强 o也很少有虫害侵扰 ∀在
太原市发现粉蚧危害还是蚧虫危害银杏的首次记录 o研究也发现该虫的
种群密度与寄主树体内的营养物质含量变化有关k周霞等 ousstl ∀盾蚧
科k⁄¬¤¶³¬§¬§¤¨ l的桑白盾蚧k Πσευδαυλαχασπισ πενταγοναl寄生桃 !杏 !桑树
k Μορυσ αλβαl !构树k Βρουσσοροετια παπψριφεραl !泡桐k Παυλοωνια φορτυνειl等 ~杨
圆蚧k Θυαδρασπιδιοτυσ γιγασl和柳蛎盾蚧k Λεπιδοσαπηεσ σαλιχιναl在太原河西
化工污染区的杨树和柳树上特别严重 o但在太原市森林公园和晋祠公园
虫口密度却很低 ∀毡蚧科k∞µ¬²¦²¦¦¬§¤¨ l的石榴毡蚧k Εριοχοχχυσλαγεροστρο2
εµιαεl在街道污染区的紫薇和工业区的石榴上发生较重 ∀并且发现 o毡蚧
在工业区的刺槐树上也有虫口密度增长的趋势 ∀太原地处华北 o城市污
染严重 o其蚧虫发生规律在北方城市中具有代表性 ∀
我国南方气候和植物区系与北方差别很大 o蚧虫在城市环境中发生的种类构成也不相同 o如在成都 !昆
明 o南京 !广州等地 o日本龟蜡蚧k Χεροπαστεσϕαπονιχυσl o龟蜡蚧k Χq φλοριδενσισl o角蜡蚧k Χq πσευδοχεριφερυσl o双
蜡蚧k ∆ιχψπηοχοχχυσ βιγιββυσl等蜡蚧类在悬铃木k Πλατανυσ αχεριφολιαl等绿化树木上虫口密度特别大 o这在北方
是很少发生的 ∀因此 o继续研究南方城市污染构成和蚧虫发生类型是必要的 ∀
蚧虫是对外贸易中的重要检疫害虫类群 o在我国森林害虫检疫对象中就列有松干蚧k Ματσυχοχχυσ µατ2
συµυραεl !松突圆盾蚧k Ηεµιβερλεσια πιτψσοπηιλαl !湿地松粉蚧k Πσευδοχοχχυσ αχυτυσl和本文所研究的瘤坚大球蚧 ∀
随着环境污染加剧和生态恶化 o蚧虫的流行和危害应该受到重视 ∀特别是我国加入 • ג后 o国际贸易日益
频繁 o一些危险性蚧虫的人为传带和在新栖息地的失控与泛滥 o将会对农林和其他产业带来重大损失和灾
害 ∀因此 o如何加强贸易口岸的蚧虫检疫和研究环境变化诱发蚧虫发生的新规律将是森林病虫害防治的一
项新课题 ∀
xtt 第 t期 薛皎亮等 }城市污染促进瘤坚大球蚧种群增长的营养学研究
参 考 文 献
库尔森 • ‘o威特 × „ q黄竞芳等译 q森林昆虫 p生态与经营管理 q北京 }中国林业出版社 ot||t otxy p t{x
康 乐 q环境胁迫下的昆虫 p植物相互关系 q生态学杂志 ot||x otwkxl }xt p xz
吕仲贤 o杨樟法 o胡 萃 q空气污染对害虫种群的促进作用 q环境污染与防治 ot||w otykyl }vs p vu
罗克斯坦  编 q李绍文 o王孟淑译 q昆虫生物化学 q北京 }科学出版社 ot|{{ otx p v{
谢映平 o刘贤谦 o李景平等 q城市林木蚧虫的流行与管理对策研究 q林业科学研究 ot||x o{k森林昆虫专刊l }ttw p tt{
谢映平 o薛皎亮 o刘红霞等 q城市空气中污染物在瘤坚大球蚧及其寄主国槐体内积累的研究 q林业科学 ot||{ ovwktl }wx p w|
薛皎亮 o谢映平 o李艳芳 q城市污染对国槐树体 ∂ …u 含量及瘤坚大球蚧种群影响的研究 q林业科学 ousst ovzkul }y| p zv
王金胜 o郭春绒 o刘桂林等编 q农业生物化学技术 q太原 }山西科学技术出版社 ot||z otwv p txz
吴小芹 q大气污染对森林昆虫的影响研究进展 q世界林业研究 ot||w okvl }vy p wu
中国林业科学研究院分析中心编 q现代仪器分析方法 q北京 }中国林业出版社 ot||w owwt p wwu
周章义 o陈学英 q大气氟污染与油杉刺圆盾蚧的发生 q生态学报 ot|{t okvl }uwt p uxu
周 霞 o汤枋德 o谢映平 q空气污染对银杏和白蜡树上康氏粉蚧种群的影响 q林业科学 ousst ovzkwl }yx p zs
¤·¶²± • o •¬·¨µ„ q陈 原译 q污染导致森林害虫 p昆虫关系的变化 q见 }刘于鹤主编 q国际林联第十九届大会论文集 q北京 }中国林业出版
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