1、昆虫对全球气候变化的响应
全球变暖和大气CO2、O3浓度增加已经受到国内外的极大关注。大气CO2和O3浓度升高不但影响植物的生长发育,而且还改变植物体内的化学成分的组成与含量,从而间接地影响到植食性昆虫,并通过食物链影响到以之为食的天敌。我们在国家“973” 、自然科学基金和中科院创新项目支持下,自行设计、组装了12个开顶式CO2浓度控制箱和24个开顶式O3浓度控制箱 (Open-Top Chamber, OTC),建立了独特的、大型的“昆虫对全球气候变化响应基地”,开展了不同类型昆虫,如我国重大害虫(棉铃虫、棉蚜、麦蚜、烟粉虱等)、天敌(龟纹瓢虫、蚜茧蜂等)对大气CO2、O3浓度升高响应的研究。近期重点应用基因组学、分子生态学方法,结合模式昆虫与突变体植物材料,揭示蚜虫-苜蓿、烟草对CO2浓度升高的响应的分子机制,阐明烟粉虱-传播病毒-共生菌-寄生蜂多营养级对CO2、O3升高的信息流特征,提出了未来全球气候变化下害虫、天敌发生发展的趋势。
2、农田景观中昆虫生态服务功能及其害虫生态控制技术
农田景观格局变化是全球变化中的一项重要内容。而基于昆虫生态服务功能的提升是害虫生态调控发展的目标。在国家“973”、自然科学基金和国家“十二五”支撑项目支持下,将从华北农区棉花、小麦、玉米等主要作物所组成的农田景观整体功能出发,从微景观、中景观到大景观等不同的尺度,综合应用景观生态学、能量生态学和数学生态学方法,定量开展昆虫生物多样性、天敌控害、昆虫传粉等生态系统服务功能研究,解析棉铃虫、蚜虫及其天敌、蜜蜂对景观变化响应的规律,提出基于昆虫生态服务(天敌控害、蜜蜂传粉、物质分解)功能提升的区域性害虫生态调控新对策和新技术。
进一步与生产部门联合开发昆虫性信息素、LED灯、色板和生物农药,发展蔬菜、茶叶、果树、棉花、水稻上昆虫性信息素、LED灯和生物农药的等害虫无公害防治的新技术。
3、昆虫生态风险分析与可持续利用
针对全球变化、转基因作物种植及环境污染等生态问题,以土壤昆虫(如土壤甲虫)和土壤动物(如跳虫、螨类、线虫)为对象,结合地上与地下生物互作研究,重点阐述土壤昆虫与土壤动物在生态服务功能中作用与指示功能,科学评估全球变化、转基因作物种植及环境污染等对土壤昆虫与土壤动物的生态风险性,提出土壤昆虫与土壤动物可持续利用对策。