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土壤中的重金属可通过食物链向节肢动物传递,并在其体内累积。本论文综述了影响重金属传递和累积的主要因子,及重金属对植食性、捕食性、寄生性、腐食性节肢动物种群及群落的影响情况。提出了利用Cu超累积植物海州香薷Elsholtzia splendens Nakai ex F. Maekawa(唇形目:唇形科)修复Cu污染土壤时需关注其对节肢动物群落的潜在影响。 本研究旨在探明海州香薷上节肢动物发生情况、该植物挥发物主要成分、主要昆虫体内Cu含量,为今后系统研究该植物与节肢动物的关系、探明该植物种植的潜在生态效应奠定基础。 2005年8月下旬至11月中旬,在位于浙江富阳的“Cu污染土壤的植物修复技术”研究基地,调查了海州香薷冠层节肢动物的种类与数量。采用扫网法取样,分7次共采得节肢动物1.56万余头,它们隶属2纲(昆虫纲Insecta和蛛形纲Arachnida),10目,至少43科。其中,昆虫纲占所采节肢动物个体总数的93.6%,缨翅目、鞘翅目和双翅目昆虫为优势种类,同翅目、直翅目、半翅目、鳞翅目和膜翅目昆虫及蜘蛛目为常见种类。 在上述取样期限内,推测海州香薷上植食性、捕食性、寄生性和腐生性节肢动物数量分别占74.1、6.3、1.1和17.8%,另有不到1%节肢动物的食性难以推测。植食性种类中,以蓟马和叶甲的发生量较大,其次为锥头蝗(仅见短额负蝗Atractomorpha sinensis一种)和叶蝉科昆虫,两者分别占6.9%和5.3%。捕食性种类以蜘蛛(6.3%)为主。寄生性种类全为寄生蜂。腐生性种类以摇蚊为主,其次为环裂亚目类(蝇类)。观察了这些种类的数量动态。记述了1种叶甲、1种叶蝉、1种夜蛾及其幼虫外寄生蜂部分虫态的外部形态特征,观察了其中的寄生蜂及夜蛾的部分生物学特性。 分别于8月下旬和9月下旬采集短额负蝗,8月下旬、9月上旬和10月上旬采集一种夜蛾幼虫,测定了其体内Cu含量。短额负蝗体内Cu含量为71.5~106.2mg kg-1,夜蛾幼虫为12.5~84.0mg kg-1,若将各次取样、不同虫体大小进行平均,短额负蝗和夜蛾幼虫体内Cu含量分别为87.9和48.3mg kg-1。 总体上看,两种昆虫Cu含量均与采集时间有显著关系,但与个体大小关系不大。对个体较大的短额负蝗,9月上旬和10月上旬Cu含量显著高于8月下旬,但个体较小或中等者Cu含量在采集时间之间无显著差异。对夜蛾幼虫,个体中等或较大者9月下旬Cu含量显著高于8月下旬,但个体较小者Cu含量在两采集时间之间无显著差异。 室内在不含Cu的蛭石和珍珠岩混合基质中种植海州香薷,用固相微萃取法(SPME)收集健康植株(株龄220余天,株高65cm左右)的挥发物,采用GC-MS法识别出11种主要组分,从中鉴定出β-蒎烯(β-pinene),D-柠檬烯(D-limonene),香薷酮(elsholtzia ketone),脱氢香薷酮(dehydro elsholtzia ketone),γ-榄香烯(γ-elemene),蛇麻烯(humulene),石竹烯(caryophyllene),α-石竹烯(α-caryophyllene),以及三种倍半萜类化合物,其中石竹烯和γ-榄香烯含量高,其次为蛇麻烯和α-石竹烯。