Bt棉的种植是棉花害虫综合治理的一个重要手段。Bt棉有效地控制了棉铃虫危害，但Bt棉的大面积推广可能引起靶标害虫抗性上升，棉田病害发生加重、次生害虫上升为主要害虫。同时，Bt棉种植可能影响地下生物多样性及其功能。因而，Bt棉种植的生态风险性引起了国内外的广泛关注。　　“庇护所”策略，即在转Bt基因作物种植区种植一定比例的非转基因寄主作物，被认为是延缓靶标害虫对转基因作物产生抗性的一个重要对策。但这个策略的实施对棉田生态系统中害虫、天敌的种群动态、群落结构以及地下土壤重要生物功能的影响尚不清楚。本论文基于遗传多样性控害的原理，模拟“庇护所”策略，以Bt棉与非Bt棉混播为研究对象，以地上与地下生物互动为出发点，研究了Bt棉与2种类型非Bt棉混播对棉田主要害虫及其天敌时空动态、群落多样性的影响，分析了Bt棉对土壤线虫、螨类及丛枝菌根真菌的生态风险性，探讨了基于Bt棉介导的地上—地下生物互作的机制。通过上述研究可以丰富和发展生物多样性控害的理论，并为Bt棉的推广应用提供科学依据。　　1) Bt棉与其亲本混作对棉田主要害虫及其天敌发生动态的影响2008-2010年连续3年模拟“庇护所”策略，通过对Bt棉与其亲本不同面积比混播棉田的主要害虫及天敌调查发现，混作能有效地降低了棉田中棉蚜的数量，但无论是在单作棉田还是混作棉田，Bt棉植株上的棉蚜数量均显著高于非Bt棉株。混作增加了烟粉虱的数量，但对盲蝽和捕食性天敌数量没有影响。这些结果表明，Bt棉与亲本混作将显著降低了棉蚜的数量，但可能会增加烟粉虱发生的风险，建议合理的棉花品种布局对Bt棉的长效使用非常重要。　　2) Bt棉与抗病棉混播对棉田主要害虫及其天敌种群动态与群落多样性的影响针对Bt棉田病害发牛加重的趋势，于2008年-2009年连续2年通过Bt棉与抗病（枯萎病）棉按的3∶1面积比混播，探讨了棉花不同品种混作对棉花枯萎病、棉蚜等主要害虫及其天敌的影响。研究表明:Bt棉与抗病棉混作降低了棉花枯萎病的发病率和病情指数，抑制了棉蚜的数量增长，但混作田内盲蝽和烟粉虱数量显著增加。混作对捕食性天敌数量的影响随蚜虫发生数量而异，在蚜虫数量低的年份，混作棉田天敌数量显著高于单作棉田，而在蚜虫数量高的年份，混作棉田与单作棉田捕食性天敌数量没有显著差异。上述结果显示:不同棉花品种搭配对Bt棉田病虫害的综合治理也十分重要。　　进一步分析了Bt棉与抗病棉品种混播对棉田害虫及其天敌群落多样性的影响。结果表明，棉田害虫亚群落、天敌亚群落及节肢动物群落个体数随混播田中Bt棉面积所占比例增大而降低;但在75％Bt和100％Bt棉田，其害虫亚群落，天敌亚群落及节肢动物群落个体数均无显着差异。同样，害虫亚群落及节肢动物群落的类群丰富度、Shannon-Weaver指数和Pielow指数随Bt棉面积比增加而降低，而天敌亚群落的上述指数变化不明显。说明小区尺度景观范围内，作物品种种类及其面积大小决定了Bt棉田节肢动物群落结构。　　3) Bt棉种植对土壤螨类及土壤线虫多样性与功能的潜在影响对Bt棉田与非Bt棉田土壤螨类结构及多样性差异分析表明，Bt棉种植对土壤螨类个体数量的影响具有类群差异和时期特异性。2009年Bt棉田的甲螨亚目数量显著低于非Bt棉田，而中螨亚目数量显著高于非Bt棉田;2010年Bt棉田的甲螨亚目，前气门亚目及无气门亚目螨类数量均显著低于非Bt棉田。Bt棉种植也降低了棉田土壤螨类类群数及多样性指数。2009-2010年2年Bt棉田的土壤螨类群落的香农维纳指数均显著低于非Bt棉田。结果显示，Bt棉种植有可能对土壤螨类数量增长及多样性的形成产生一定的生态风险性。　　进一步研究了Bt棉田与非Bt棉田土壤线虫的季节动态及其群落演变。结果表明:在棉花的整个生长季节，Bt棉与非Bt棉田各类线虫密度、年累积密度、多样性指数变化趋势基本一致。同一时期Bt棉田与非Bt棉田的土壤线虫的各类生态功能指数也没有显著差异。这表明短期内Bt棉的种植对土壤线虫的影响较小。但Bt棉田的散香属Boleodorus线虫数量显著高于非Bt棉田，矮化属Tylenchorynchus线虫数量显著低于非Bt棉田。其中的散香属与矮化属对Bt棉种植最为敏感，它们可以作为生物指示种，用于长期监测Bt棉对土壤生态系统的潜在影响。　　4)丛枝菌-Bt棉-棉铃虫之间的互作关系通过盆栽接种试验，比较Bt棉与非Bt棉根部丛枝菌根的侵染情况以及菌根与虫害互作对Bt棉与常规棉抗虫性的影响。结果表明:Bt棉根部丛枝菌根真菌Glomusmosseae的侵染率显著高于非Bt棉。棉铃虫取食对菌根侵染率影响不大，但却加剧了Bt棉对菌根的依赖。接菌对Bt棉与非Bt棉的组成型抗性影响不大，但所引起的诱导抗性的不同，丛枝菌根增加了Bt棉的诱导抗性。说明丛枝菌-Bt棉-棉铃虫之间的互作关系比相同处理的非Bt棉关系更为密切，依赖性更大。　　5)虫害改变了邻近棉株类型对Bt棉与非Bt棉抗虫性的影响通过盆栽试验，研究了Bt棉与非Bt棉混播中邻近棉株类型及虫害对棉花抗性的影响。结果发现，对于Bt棉，当邻近个体为相同品种（Bt棉）时，其受害后棉叶中的苯丙氨酸解氨酶、脂氧合酶以及蛋白酶抑制剂活性显著低于邻近个体为非相同品种（非Bt棉）。对于非Bt棉，当邻近个体为相同品种（非Bt棉）时，其受害后棉叶中的苯丙氨酸解氨酶、脂氧合酶以及蛋白酶抑制剂活性显著高于邻近个体为非相同品种（Bt棉）的植株，但其多酚氧化酶、过氧化物酶活性、茉莉酸含量和棉酚的含量显著低于邻近个体为Bt棉的植株。上述结果说明了虫害诱导的棉花防御受邻近棉株类型的影响较大，而尤以对非Bt棉的影响更加严重。　　本论文的主要创新点体现在:1）基于遗传多样性的控害原理，模拟“庇护所”策略，分析了Bt棉与不同品种混作对棉田主要病虫害、天敌发生与多样性的影响，发现合理搭配棉花品种对Bt棉田病虫害的综合治理十分重要;2）从地上与地下生物互作的关系，关注Bt棉种植对土壤线虫、螨类及其生态功能的作用，发现短期内Bt棉种植对土壤螨类数量增长有一定的生态风险性，而对土壤线虫影响较小;3）深入分析了Bt棉介导的地上部棉铃虫与地下微生物丛枝菌根的互作关系，发现Bt棉与丛枝菌根的互作提高了棉花的抗性。