第四章 昆虫生态3-34

1、2022-5-11第五章 昆虫生态1第四章第四章 昆虫生态昆虫生态2022-5-11第四章 昆虫生态2 昆虫生态学昆虫生态学：研究昆虫与周围环境条：研究昆虫与周围环境条件相互关系的科学。件相互关系的科学。 学习的目的学习的目的:了解了解环境条件对昆虫生环境条件对昆虫生命活动的命活动的影响影响，并，并找出找出影响昆虫发生影响昆虫发生规律、种群数量变动和地理分布的规律、种群数量变动和地理分布的主主要生态因子要生态因子。 研究与了解昆虫种群、群落与其生态研究与了解昆虫种群、群落与其生态系统中有关因子的各种关系，是开展系统中有关因子的各种关系，是开展害虫预测预报和综合防治所必须具备害虫预测预报和综合防

2、治所必须具备的理论基础。的理论基础。2022-5-11第四章 昆虫生态3环境环境因子因子非生物非生物因子因子（物理（物理因子）因子）气候气候因子因子温度温度湿度湿度光、风、农田小气候、光、风、农田小气候、微气候等微气候等土壤土壤因子因子土壤温湿度土壤温湿度土壤理化性质土壤理化性质生物生物因子因子食物食物（昆虫与食（昆虫与食物）物）作物作物作物对害虫为害的反应作物对害虫为害的反应作物抗虫性作物抗虫性天敌天敌（害虫与天（害虫与天敌）敌）病原微生物病原微生物有益昆虫有益昆虫食虫动物食虫动物2022-5-11第四章 昆虫生态4第一节第一节 与农业昆虫有关的物理因子与农业昆虫有关的物理因子 一、气候因素

3、一、气候因素 （一）（一） 温度温度 （二）（二） 湿度湿度 （三）（三） 光光 （四）（四） 农田小气候农田小气候 二、二、 土壤因子土壤因子 2022-5-11第四章 昆虫生态5（一）（一） 温度温度1 1、温度对昆虫影响的特点、温度对昆虫影响的特点（1 1）昆虫为变温动物）昆虫为变温动物 （2 2）体温的自我调节）体温的自我调节 （3 3）体温的热来源）体温的热来源 吸收辐吸收辐射热、代谢产生的内生热。射热、代谢产生的内生热。2022-5-11第四章 昆虫生态6温区的划分和昆虫在不同温区内的反应温区的划分和昆虫在不同温区内的反应2、昆虫对温度的反应2022-5-11第四章 昆虫生态7 (

4、1)(1)致死高温区：一般在致死高温区：一般在45456060之间。昆虫热昏迷，之间。昆虫热昏迷，体内酶系被破坏，蛋白质凝固，短时间后昆虫即告死体内酶系被破坏，蛋白质凝固，短时间后昆虫即告死亡。亡。 (2)(2)亚致死高温区：一般在亚致死高温区：一般在40404545之间。代谢失去之间。代谢失去平衡，时间过长，也可以造成热昏迷或死亡。平衡，时间过长，也可以造成热昏迷或死亡。 (3)(3)适温区：一般在适温区：一般在8 84040之间。之间。 、高适温区：该温区温度一般为、高适温区：该温区温度一般为303040,40,其最上其最上限称昆虫的最高有效积温。环境温度越接近最高有效限称昆虫的最高有效积

5、温。环境温度越接近最高有效积温，越不利于昆虫的发育和繁殖。积温，越不利于昆虫的发育和繁殖。 、最适温区：该温区温度一般为、最适温区：该温区温度一般为20203030，在此温，在此温区内，昆虫的区内，昆虫的能量消耗最小，死亡率最低，生殖力最能量消耗最小，死亡率最低，生殖力最大大，但寿命不一定最长。，但寿命不一定最长。2022-5-11第四章 昆虫生态8 适温区为有效温度范围，是与害虫测报关系最密切的适温区为有效温度范围，是与害虫测报关系最密切的温区。温区。 、低适温区：该温区温度一殷为、低适温区：该温区温度一殷为8 82020，在此温，在此温区内，随着温度的下降，发育变慢，死亡率上升；其区内，随

6、着温度的下降，发育变慢，死亡率上升；其最低限叫最低有效温度最低限叫最低有效温度，高于此温度昆虫才开始生长，高于此温度昆虫才开始生长发育。所以，发育。所以，最低有效温度又叫发育起点温度或生物最低有效温度又叫发育起点温度或生物学零点。学零点。 (4)(4)亚致死低温区：一般在亚致死低温区：一般在8 8-10-10之间。代谢下降，之间。代谢下降，处于冷昏迷状态，或体液开始结冰，时间长，则可以处于冷昏迷状态，或体液开始结冰，时间长，则可以致死。致死。 (5)(5)致死低温区：一般在致死低温区：一般在-10-10-40-40之间。体液结冰，之间。体液结冰，原生质因遭受冰晶机械损伤而脱水，生理结构遭到破原

7、生质因遭受冰晶机械损伤而脱水，生理结构遭到破坏，昆虫致死。坏，昆虫致死。2022-5-11第四章 昆虫生态9 3 3、过冷却现象及过冷却点、过冷却现象及过冷却点 过冷却现象：过冷却现象：在在00以下昆虫的体液不会以下昆虫的体液不会结冰，这种现象称为过冷却现象。结冰，这种现象称为过冷却现象。 温度降低时，昆虫体温随着下降，当下温度降低时，昆虫体温随着下降，当下降至降至00以下的一定低温时，昆虫体温突以下的一定低温时，昆虫体温突然上升，上升至接近然上升，上升至接近00而后又继续下降而后又继续下降至与环境温度相同为止。至与环境温度相同为止。 过冷却点过冷却点：昆虫体温开始突然上升的温：昆虫体温开始突

8、然上升的温点。点。 体液冰点体液冰点：昆虫体温上升而后再下降的：昆虫体温上升而后再下降的温点。温点。2022-5-11第四章 昆虫生态10 图图 在低温下昆虫体温的下降过程在低温下昆虫体温的下降过程B B热致死；热致死；B-A.B-A.高温昏迷；高温昏迷；A-W.A-W.暂时高温昏迷；暂时高温昏迷；W-W-Z Z. .高适温区高适温区; ; Z.Z.最适温；最适温；Z-NZ-N. .低适温区；低适温区；N-NN-N1 1. .低温低温昏迷；昏迷；N N1 1. .体液开始过冷却体液开始过冷却T T1 1. .过冷却点；过冷却点；N N2 2. .体液冰体液冰点点T T2 2. . 死亡点死亡点

9、( (仿仿axMaTbeB)axMaTbeB)2022-5-11第四章 昆虫生态11 4 4、有效积温法则及其应用、有效积温法则及其应用 有效积温法则：有效积温法则：用来分析昆虫发育速度与用来分析昆虫发育速度与温度关系的法则温度关系的法则。 意义：昆虫完成某一虫态或一个世代的发意义：昆虫完成某一虫态或一个世代的发育所需要的有效温度积累值是一个常数，育所需要的有效温度积累值是一个常数，单位以日度表示。单位以日度表示。 有效积温法则，可以下面的公式表示有效积温法则，可以下面的公式表示 K=NT (1)K=NT (1) 式中式中 NN发育历期；发育历期； TT发育期间平均温度；发育期间平均温度； K

10、K有效积温。有效积温。2022-5-11第四章 昆虫生态12 由于昆虫在发育起点温度以上才能进行由于昆虫在发育起点温度以上才能进行正常的生长发育，即只有有效温度才起正常的生长发育，即只有有效温度才起作用，故作用，故(1)(1)式应修正为：式应修正为： K=N(T-C) (2) K=N(T-C) (2) 式中式中 CC发育起点温度；发育起点温度； (T-C)(T-C)有效平均温度。有效平均温度。 N=K/T-CN=K/T-C (3) (3) 公式（公式（3 3）用于预测预报。）用于预测预报。 测定昆虫的发育起点和有效积温有恒温测定昆虫的发育起点和有效积温有恒温法、人工变温法和自然变温法三种法、人

11、工变温法和自然变温法三种。 2022-5-11第四章 昆虫生态13 （二）（二） 湿度湿度 昆虫生活环境的湿度，与降雨、灌溉、昆虫生活环境的湿度，与降雨、灌溉、地下水位以及植被的生长状况等有关。地下水位以及植被的生长状况等有关。 1 1、昆虫获水途径：、昆虫获水途径： （1 1）食物（主要）；）食物（主要）； （2 2）直接饮水；）直接饮水； （3 3）有机物在消化道内分解的水分；）有机物在消化道内分解的水分； （4 4）体壁吸水。）体壁吸水。2022-5-11第四章 昆虫生态14 2 2、昆虫水分散失的主要途径：、昆虫水分散失的主要途径： (1)(1)排泄作用；排泄作用； (2)(2)体壁和

12、气门散失。体壁和气门散失。 3 3、湿度和降雨对昆虫的影响、湿度和降雨对昆虫的影响 昆虫体内水分平衡、体温以及活动昆虫体内水分平衡、体温以及活动直直接影响昆虫的生长发育。接影响昆虫的生长发育。 湿度对日出性昆虫的生长发育影响较小，湿度对日出性昆虫的生长发育影响较小，而对夜出性或土栖昆虫影响较大。而对夜出性或土栖昆虫影响较大。 降雨对昆虫也有较大的影响。降雨对昆虫也有较大的影响。 2022-5-11第四章 昆虫生态15 4 4 、温湿系数或温雨系数、温湿系数或温雨系数(Q)(Q) Q=P/T Q=P/T或或Q=R.H./TQ=R.H./T 式中式中 PP一年中或一年中或1 1个月中总降雨个月中总

13、降雨量；量； TT平均温度；平均温度； TT一年中各月或一年中各月或1 1个月中个月中各日的平均温度总和；各日的平均温度总和； R RH H平均相对湿度。平均相对湿度。2022-5-11第四章 昆虫生态16( (三三) )光光辐射热辐射热光的波长光的波长( (即颜色即颜色) )光照度光照度 日出性昆虫，如蝇类、蝶类等；日出性昆虫，如蝇类、蝶类等；夜出性昆虫，如蛾、金龟甲等；夜出性昆虫，如蛾、金龟甲等；暮出性昆虫，如小麦吸浆虫等。暮出性昆虫，如小麦吸浆虫等。 光周期光周期 2022-5-11第四章 昆虫生态17昆虫的活动节律不单纯是对光昆虫的活动节律不单纯是对光照度变化的反应，还有其复杂照度变化

14、的反应，还有其复杂的生理学基础。这种内在的生的生理学基础。这种内在的生理节律过程，是生物体内循时理节律过程，是生物体内循时性组织的一种功能性反应，它性组织的一种功能性反应，它与光信号密切相关，这种现象与光信号密切相关，这种现象在生物学上称为生物钟。昆虫在生物学上称为生物钟。昆虫学家称之为学家称之为昆虫钟昆虫钟。 2022-5-11第四章 昆虫生态18( (四四) ) 农田小气候农田小气候小气候一般是指近地小气候一般是指近地1.5m1.5m大气层中的小范围气候。大气层中的小范围气候。主要特点是温度、湿度、主要特点是温度、湿度、风、二氧化碳有显著的日风、二氧化碳有显著的日变化和波动，并有巨大的变化

15、和波动，并有巨大的垂直梯垂直梯度。度。 2022-5-11第四章 昆虫生态19 二、二、 土壤因子土壤因子 （一）土壤温度及湿度（一）土壤温度及湿度 1 1、土壤温度、土壤温度 2 2、土壤湿度、土壤湿度 15-20%15-20%土壤含水量适土壤含水量适合。合。 （二）土壤理化性状（二）土壤理化性状 砂土、壤土、粘土砂土、壤土、粘土 PHPH值值 含盐量含盐量 未腐熟的有机肥未腐熟的有机肥 2022-5-11第四章 昆虫生态20第二节第二节 与农业昆虫有关与农业昆虫有关的生物因子的生物因子一、生物因子的作用特点一、生物因子的作用特点 二、食物二、食物三、天敌三、天敌 2022-5-11第四章

16、昆虫生态21一、生物因子的作用特点一、生物因子的作用特点 （一）非全体性（一）非全体性（二）密度制约性（二）密度制约性 （三）相互性（三）相互性（四）不等性（四）不等性 2022-5-11第四章 昆虫生态22二、食物二、食物( (一一) )昆虫对植物的选择性昆虫对植物的选择性 1 1、产卵的选择、产卵的选择2 2、取食的选择、取食的选择 3 3、营养的选择、营养的选择4 4、特殊物质的选择、特殊物质的选择 2022-5-11第四章 昆虫生态23( (二二) )植物的抗虫性植物的抗虫性 1 1、生态抗性、生态抗性 生态抗性生态抗性 是因环境因子引起的某是因环境因子引起的某种暂时性的抗虫特性。种暂

17、时性的抗虫特性。2 2、遗传抗性、遗传抗性遗传抗性遗传抗性 是由作物种质决定的一是由作物种质决定的一类抗性，其机理主要涉及对昆虫类抗性，其机理主要涉及对昆虫行为过程行为过程和和对新陈代谢过程对新陈代谢过程影响影响两部分。两部分。2022-5-11第四章 昆虫生态24抗选择性（物理机械抗性）抗选择性（物理机械抗性）：即表现为抗取食选择、抗产卵即表现为抗取食选择、抗产卵选择和抗栖息选择。选择和抗栖息选择。抗生性（化学抗性）抗生性（化学抗性）：作物抗：作物抗生性是指由于作物体内具有有生性是指由于作物体内具有有毒物质、抗代谢物质、抑制消毒物质、抗代谢物质、抑制消化吸收物质，或缺少昆虫生长化吸收物质，或

18、缺少昆虫生长发育所必需的某种营养物质所发育所必需的某种营养物质所引起。引起。2022-5-11第四章 昆虫生态25 耐害性耐害性：耐害性是指植物具有忍耐：耐害性是指植物具有忍耐害虫为害的特性，即遭受一定程度害虫为害的特性，即遭受一定程度的为害不会造成产量损失。具有耐的为害不会造成产量损失。具有耐害性的作物品种，其个体或群体对害性的作物品种，其个体或群体对害虫的为害常具有高度的增殖或补害虫的为害常具有高度的增殖或补偿能力，从而减轻其受害损失程度。偿能力，从而减轻其受害损失程度。 生态抗性和抗选择性统称不选择性。生态抗性和抗选择性统称不选择性。2022-5-11第四章 昆虫生态26 三、天敌三、天

19、敌 昆虫在生长发育过程中，常遭受其他生昆虫在生长发育过程中，常遭受其他生物的物的捕食或寄生捕食或寄生，这些害虫的自然敌害，这些害虫的自然敌害称为天敌。称为天敌。 主要有昆虫病原微生物主要有昆虫病原微生物( (包括细菌、真菌包括细菌、真菌和病毒等和病毒等) )、有益昆虫、食虫动物等。、有益昆虫、食虫动物等。 天敌是农业害虫种群数量的调节者，对天敌是农业害虫种群数量的调节者，对害虫有明显的跟随现象，天敌作用的大害虫有明显的跟随现象，天敌作用的大小往往取决于其性专化程度、搜索能力、小往往取决于其性专化程度、搜索能力、生殖力和繁殖速度及对环境的适应能力生殖力和繁殖速度及对环境的适应能力等。等。 202

20、2-5-11第四章 昆虫生态27第三节第三节 生态系和农业生态系的一些基本概念生态系和农业生态系的一些基本概念 一、生态系和农业生态系一、生态系和农业生态系 生态系统：生态系统：是指自然界一定空间范围内生物因子是指自然界一定空间范围内生物因子( (植植物、动物、微生物物、动物、微生物) )与非生物的物理因子与非生物的物理因子( (无机物质、无机物质、有机物质、气候因子等有机物质、气候因子等) )所构成的一个具有一定结构所构成的一个具有一定结构和功能的自然综合体。和功能的自然综合体。 四个基本组成部分：四个基本组成部分： 即生产原料即生产原料( (水、土、元素、光、气体等水、土、元素、光、气体等

21、) )； 生产者生产者( (植物等自养生物植物等自养生物) )； 消费者消费者( (动物动物) )； 还原者还原者( (腐生生物腐生生物) )。 功能：具有物质循环、能量流动和自我调节的功能。功能：具有物质循环、能量流动和自我调节的功能。 在正常情况下，生态系统通过物质循环、能量流动在正常情况下，生态系统通过物质循环、能量流动而建立起一个动态平衡，即生态平衡。这一过程是而建立起一个动态平衡，即生态平衡。这一过程是通过营养联系通过营养联系( (食物链食物链) )来实现的。来实现的。2022-5-11第四章 昆虫生态28 农业生态系统：农业生态系统：人类从事各种农业生产人类从事各种农业生产实践活动

22、所形成的人为的生态系统。实践活动所形成的人为的生态系统。 特点：特点： 一一是系统趋向相对地不稳定和不平衡；是系统趋向相对地不稳定和不平衡； 二二是由于补充作物营养，改变了土壤等是由于补充作物营养，改变了土壤等一些自然环境的成分和结构；一些自然环境的成分和结构； 三三是农田耕作制度、品种、栽培管理措是农田耕作制度、品种、栽培管理措施、农药的施用等，常导致系统中食物施、农药的施用等，常导致系统中食物链的改变，从而影响到生物群落链的改变，从而影响到生物群落( (包括害包括害虫及其天敌虫及其天敌) )的结构和数量消长；的结构和数量消长； 四四是一些害虫易于酿成灾害。是一些害虫易于酿成灾害。2022-

23、5-11第四章 昆虫生态29 二、食物链和食物网二、食物链和食物网 食物链：食物链：物种通过取食或被取食而相互联系的物种通过取食或被取食而相互联系的链式关系称为食物链。如：链式关系称为食物链。如： 麦一麦蚜一黑带食蚜蝇麦一麦蚜一黑带食蚜蝇食蚜蝇姬蜂一金小蜂食蚜蝇姬蜂一金小蜂一蜘蛛一蜘蛛 食物网：食物网：由许多彼此相互联系、具有某些共同由许多彼此相互联系、具有某些共同环节的食物链结合在一起形成一个网状结构，环节的食物链结合在一起形成一个网状结构，即食物网。如：即食物网。如：水稻水稻 二化螟卵二化螟卵 三化螟卵三化螟卵稻螟赤眼蜂稻螟赤眼蜂2022-5-11第四章 昆虫生态30三、种群和群落三、种群

24、和群落种群种群：是指在一定的空间内，同在一定的空间内，同种生物全部个体的集合种生物全部个体的集合。 群落群落：是指占有一定空间，生活占有一定空间，生活在一定面积环境内，有相似自然在一定面积环境内，有相似自然资源需求的几个或多个生物种群资源需求的几个或多个生物种群的集合体的集合体。 2022-5-11第四章 昆虫生态31四、优势种四、优势种优势种优势种：在生物群落中，各生物：在生物群落中，各生物种群所起的作用并不一样，常常种群所起的作用并不一样，常常只有一个或几个种群的数量、大只有一个或几个种群的数量、大小和在食物链中的地位，深刻地小和在食物链中的地位，深刻地影响甚至决定群落的性质和发展影响甚至决定群落的性质和发展趋势，这样的物种称为优势种。趋势，这样的物种称为优势种。 2