农业昆虫的基本知识之昆虫与环境的关系

植物保护技术第一章农业昆虫的基本知识第三节昆虫与环境的关系

专门研究昆虫与周围环境关系的科学，称昆虫生态学。它是害虫测报、防治和益虫利用的理论基础。每一种生物都有相当数量的个体，同种的个体在生活环境内，组成一个相对独立的生殖繁衍单位，称“种群”。在生态环境中，各生物群落间相互联系的总体，构成“生物群落”。种群、生物群落与环境组成一个相互关联的体系，称“生态系”。生态系分为农田生态系、果园生态系、茶园生态系等。其中农业生态系是指人类农业活动条件下形成的生态系。昆虫是参与生态系中的成员。生态系统中诸因素的变化，常导致昆虫群落组分和种群数量的变动。反之，昆虫种群和群落的改变，也影响生态系统。因此，研究农田、果园、茶园生态系统的构成和动态，对控制害虫数量和增加天敌种群数量，减少农药施用和污染，提高害虫种群的管理水平，具有重要意义。生态因子错综复杂，并综合作用影响昆虫种群的兴衰，其中以气象因素、土壤因素、生物因素影响最大。

（一）气象因素１、温度对昆虫的影响昆虫是变温动物，它们的体温随周围环境温度的变化而变化，所以其活动、分布、生长发育、繁殖受温度的直接影响和支配。

⑴昆虫对温度的反应昆虫的生活直接受温度的影响，环境温度高发育快，环境温度低发育慢。昆虫对环境温度的要求是有一定范围的，温带地区的昆虫一般要求的范围是在８－40℃之间，称之为有效温度区。当然还有最适合昆虫生长发育的温度，一般在22－30℃之间；如果温度太低就停止发育，过低就会死亡；反之，如果温度太高就会使其发育速度放慢，过高则引起死亡。使昆虫开始生长发育的温度，称为发育起点。一般而言，温度直接影响昆虫的生长发育、繁殖、寿命、活动及分布，从而影响昆虫的发生期、发生量及其地理上的分布。应当指出，不同种类的昆虫对环境温度的反应是不同的，例如稻纵卷叶螟卵期的适宜温度为22－28℃，而粘虫却在19－22℃较适宜。所以对任何一种害虫都应研究和了解其对环境温度的反应，才能较好地搞好测报和抓住防治适期。温带和寒带地区昆虫的越冬虫态，往往抗寒力强，能够经受严寒的袭击，是因为冬季来临前进行了越冬准备，减少体内水份，增加碳水化合物与脂肪的积累；但是，秋末气温骤降，昆虫常因准备未绪，抗寒力弱而大量死亡。春季骤寒昆虫已解除越冬虫态，避寒能力差，也易死亡。

在有效温度范围内，昆虫的生长发育速度，常随温度的升高而加快。实验测得，昆虫完成一定的发育阶段（世代或虫期等），所需天数与该天数内温度的乘积，理论上是一个常数。用公式表示：K=NT，其中K表示常数，N表示发育天数，Ｔ表示平均温度。又因为昆虫的发育起点，不是从０度开始，因此昆虫的发育温度应减去发育起点“T0”。⑵有效积温定律（有效积温法则）有效积温公式是：

K——常量；N——发育天数（d）；T——平均温度℃；——发育起点温度。这公式说明了昆虫的发育速度与温度之间的一定关系，称为有效积温定律（有效积温法则）。法则应用的几个方面发育速率（V）：昆虫完成某一个发育阶段所需时间的倒数。V=1/N一、推算昆虫发育起点温度和有效积温数值：发育起点T0可以由实验求得：将一种昆虫或某一虫期置于两种不同温度条件下饲养，观察其发育所需时间，设两个温度分别为T1和T2，完成发育所需时间为N1和N2，根据K=N（T-T0），产生联立式：第1种温度条件下：K=N1（T1-T0）………①第2种温度条件下：K=N2（T2-T0）………②因为①=②=K，得N1（T1-T0）=N2（T2-T0），即将计算所得C值代入原式即可求得K。槐尺蠖的卵在27.2℃条件下，经4.5天孵出幼虫，19℃条件下，经8天孵出幼虫，则代入积温公式，得槐尺蠖卵期发育起点温度：℃将计算出的发育起点温度代入19℃条件下积温公式中，则得槐尺蠖卵期的有效积温：K=8×（19-8.5）=84（日度）二、估测某昆虫在某一地区可能发生的世代数己测知槐尺蠖完成1个世代的有效积温为458日度（K），某年4-8月（槐尺蠖活动期）在北京高于9.5℃（槐尺蠖各虫态发育起点温度的平均值）的有效积温总和为1873日度（K1），即可推算出该虫在北京每年发生的世代数：每年发生4代三、预预测害害虫发发生期期知知道道了一一种害害虫或或1个个有效效积温温与发发育起起点温温度后后，便便可根根据公公式进进行行预测测。己知槐槐尺蠖蠖卵的的发育育起点点温度度为8.5℃℃，卵卵期有有效积积温为为84日度度，卵卵产下下时的的日平平均温温度为为20℃℃，若若天气气情况况无异异常变变化。。预测测7天天后槐槐尺蠖蠖的卵卵就会会孵出出幼虫虫。四、控制昆昆虫发育进进度人工繁殖利利用寄生蜂蜂防治害虫虫，按释放放日期的需需要，可根根据公式计计算出出室内饲养养寄生蜂所所需要的温温度，通过过调节温度度来控制寄寄生蜂的发发育速率，，在合适的的日期释放放出去。利用松毛虫虫赤眼蜂防防治落叶松松毛虫，赤赤眼蜂的发发育起点温温度为10.34℃℃，有效积积温为161.36日度，根根据放蜂时时间，要求求12天内内释放，应应在何种温温度才能按按时出蜂？？℃即在23.8的温度度条件下经经过12天天即可出蜂蜂释放。代入公式，，即五、预测害害虫在地理理上分布的的北限如果当地全全年的有效效积温总和和不能满足足某种昆虫虫完成世代代所需有效效积温，此此地就不能能发生这种种昆虫。应当指出，，有效积温温定律的应应用有一定定的局限性性，主要表表现为：①对于滞育育现象的昆昆虫不适合合；②昆虫栖息息地的小气气候总是与与气象站得得到的资料料有差别；；③昆虫的生生长发育不不仅受温度度的影响，，还受到湿湿度、食物物等因素的的综合影响响。课堂练习：：1、已知小小地老虎(一种害虫虫)卵的发发育起点温温度为11.6℃，，卵期的有有效积温为为46.64日度，，5月8日日为产卵高高峰期，其其后的平均均气温为20℃，请请问何日为为卵孵化高高峰期?2、若小麦麦黏虫的防防治适期为为三龄幼虫虫，已知二二龄幼虫的的发育起点点温度为8℃，有效效积温为76日度，，当时的平平均气温为为20℃，，则幼虫从从二龄发育育到三龄所所需天数为为（（））A6-7天天B4-5天天C3-4天D7-8天3、黏虫的的发育起点点温度是10度，完完成一代需需要的有效效积温是700度，，杭州地区区的全年有有效积温总总合是3600度，，现在的平平均气温是是25度，，请预测杭杭州今年黏黏虫发生几几代？现在在完成一代代所需要的的时间？有效积温定定律的应用用可有下列列几个方面面：①预测害虫虫发生期；；②预测某一一地区，某某种昆虫可可能发生的的代数；③预测昆虫虫的地理分分布；④控制昆虫虫的发育进进度。应当指出，有有效积温定律律的应用有一一定的局限性性，主要表现现为：①对于滞育现现象的昆虫不不适合；②昆虫栖息地地的小气候总总是与气象站站得到的资料料有差别；③昆虫的生长长发育不仅受受温度的影响响，还受到湿湿度、食物等等因素的综合合影响。２、湿度对昆昆虫的影响湿度事实上是是水的问题。。水是虫体的组组成成份和生生命活动的重重要物质与媒媒介。不同的昆虫或或同种昆虫的的不同发育阶阶段，对水的的要求不同，，水分过高或或过低都能直直接或间接影影响昆虫正常常生命活动直直到死亡。昆虫对湿度的的要求有一定定范围，它对对昆虫的发育育速度、繁殖殖力和成活率率有明显影响响。因而在自然条条件下湿度主主要影响害虫虫的发生量。。不少农业昆昆虫如稻纵卷卷叶螟、小地地老虎和盲蝽蝽象等要求高高湿条件，湿湿度越大，产产卵愈多，卵卵的孵化率也也显著增高。。但有些害虫虫如蚜虫和螨螨类等，在低低湿条件下发发育生殖较为为适宜，尤其其因干旱作物物缺水的情况况下，由于汁汁液浓度增高高而提高了营营养价值，从从而更有利于于繁殖，所以以在干旱所份份易造成猖獗獗发生。３、温湿湿度的综合合影响温度与湿度度这对因子子总是同时时存在，互互相影响并并综合作用用于昆虫的的，对一种种昆虫来说说，适宜的的湿度范围围常因温度度的变化而而变化，反反之适宜温温度范围也也会因湿度度的变化而而变化，只只有在温湿湿度都适宜宜条件下，，才真正有有利于害虫虫的发生和和发育。４、光因素素主要影响昆昆虫的活动动规律与行行为，起信信号作用。。光是以波长长表示，不不同波长显显示出不同同的颜色。。人类可见见光，波长长在770－400nm（１１nm＝10-9m），而昆虫可见光光波长在700－253nm，许多昆虫虫对紫外光光表现正趋趋性，广泛泛应用的黑光灯，是是短光波，，波长在360nm左右，昆虫对不不同光的颜颜色，有明明显的分辨辨能力。蜜蜂能区分分红、黄、、绿、紫四四种颜色，，蚜虫对黄黄色反应敏敏感。因此不同颜颜色的光，，自然成为为不同种类类昆虫产卵卵、觅食、、寻找栖息息场所等生生命活动的的信息。光的强度对对昆虫的活活动与行为为影响十分分明显，菜白蝶在在强光下飞飞翔，地老老虎和吸果果夜蛾等喜喜在夜间活活动，一些些钻蛀性昆虫虫，习惯于于弱光。昼夜交替时时间在１年年中周期性性的变化，，称为光周期。它是时间与与季节变化化最明显的的标志。不同的昆虫虫，对光周周期的变化化，有不同同的反应。。棉蚜在长日日照条件下下大量产生生无翅蚜，，在秋末短短光照条件件下，则产产生有性雌雌蚜与有性性雄蚜交配配产卵越冬冬。桃小食食心虫，在在不足13小时的光光照下，则则不论何种种温度，幼幼虫几乎全全部滞育。。凡使昆虫种种群50％％的个体步步入滞育的的光照时间间，称为临界光周期期。不同的昆虫虫，临界光光周期不同同。一般北北半球纬度度越高的地地区的地理理种群，临临界光照点点越高，滞滞育的时间间就早。５、风直接影响昆昆虫的地理理分布与垂垂直分布，，又影响大大气温度与与湿度，间间接影响昆昆虫的生长长发育，对对迁飞与扩散散尤为明显。。如粘虫等等借大气环环流远距离离迁飞，小小龄幼虫与与红蜘蛛等等借风扩散散与转移。。但大风，，尤其暴风风雨，常给给弱小昆虫虫或初龄幼幼虫（若虫虫）以致命命打击。昆虫栖息地地的小气候候，也不容容忽视，大大气候虽不不适于某种种害虫的大大发生，但但由于栽培培条件、肥肥水管理、、植被状况况的影响，，适于某种种害虫发生生为害的小小环境（田田间气候）），也会出出现局部严严重发生。。如粘虫、、韭蛆等。。土壤是昆虫虫的一个特特殊生态环环境，对昆昆虫的影响响主要表现现在以下几几方面：１、土壤温温度不同的昆虫虫可以在不不同的土壤壤深度找到到所需温度度，加上土土壤本身的的保护作用用，土壤成成了昆虫越冬和和越夏的良良好场所。随着季节节的更替和和土壤温度度的变化，，土壤中生生活的昆虫虫，如蛴螬螬、蝼蛄等等地下害虫虫常作上下下垂直移动动。如生长长季节到土土表下为害害，严冬季季节可潜入入土壤深处处越冬等。。２、土壤湿湿度土壤空隙中中的湿度，，除表层外外，一般处处在饱和的的状态。昆昆虫的卵、、蛹及休眠眠状态的幼幼虫等，多多以土壤作作栖息地。。在土壤中中生活的昆昆虫，对土土壤湿度的的变化有一一定适应能能力。如小小地老虎幼幼虫及细胸胸金针虫喜喜欢在含水水量高的低低洼地活动动，而沟金金针虫喜欢欢在较干旱旱的平原旱旱地活动。。３、土壤理理化性质如土壤酸碱碱度及含盐盐量，对上上栖昆虫或或半上栖昆昆虫的活动动与分布有有很大影响响。如金针针虫喜欢在在酸性土壤壤中生活；；在施用大大量充分腐腐熟的有机机肥的土壤壤中，易引引诱种蝇、、金龟子成成虫产卵。。土壤结构构对土栖昆昆虫也有影影响。如黄黄守瓜幼虫虫在粘土中中化蛹及蛹蛹羽化率均均比砂土地地高。（二）土壤壤因素（三）生物物因素１、食物对对昆虫的影影响昆虫食料的的种类和数数量可直接接影响到它它的生长、、发育、繁繁殖及分布布。例如二二化螟取食食茭白比取取食水稻长长得好。棉棉铃虫取食食棉铃长得得最好。单单食性昆虫虫的生存决决定于食物物种类。同同一种植物物，由于不不同生育期期营养条件件不同，对对昆虫也有有明显影响响。例如，，稻苞虫幼幼虫取食分分蘖、圆杆杆期的水稻稻成活率为为32.4％，而取取食孕穗期期的水稻成成活率仅为为3.3％％。由此此可见，食食物的种类类和成份，，直接影响响昆虫的发发育速度、、成活率、、生殖力等等。当寄主主植物营养养条件恶化化之后，不不但造成大大量害虫死死亡，而且且使许多害害虫变形，，迁移和进进入休眠。。２、、食食物物链链自然然界界同同一一区区域域内内生生活活着着各各种种生生物物，，构构成成一一个个生生物物群群落落。。凡凡是是未未经经过过人人们们开开垦垦而而自自然然形形成成的的，，称称原原始始生生物物群群落落，，反反之之称称次次生生生生物物群群落落。。两两种种群群落落各各有有特特点点。。前前者者生生物物种种类类多多，，但但优优势势种种不不很很明明显显，，后后者者种种类类少少但但优优势势种种明明显显。。在在一一块块棉棉田田里里，，除除棉棉花花外外，，还还有有各各种种杂杂草草及及以以棉棉花花为为食食料料的的害害虫虫，，又又有有以以害害虫虫为为食食料料的的天天敌敌，，这这种种动动物物与与植植物物，，害害虫虫与与益益虫虫之之间间取取食食与与被被取取食食的的关关系系，，把把多多种种生生物物联联系系在在一一起起，，恰恰如如一一条条链链条条，，一一环环扣扣一一环环，，称称为为食食物物链链。。它它通通常常开开始始于于植植物物而而终终止止于于猛猛禽禽或或猛猛兽兽。。在在一一个个链链条条中中，，各各称称生生物物都都占占有有一一定定的的比比重重，，相相互互制制约约和和依依存存，，达达到到生生物物间间的的相相对对平平衡衡即即生生态态平平衡衡，，其其中中任任何何一一环环的的变变动动（（减减少少或或增增加加）），，都都会会影影响响整整个个食食物物链链。。如如棉棉田田蚜蚜虫虫大大发发生生后后，，便便会会有有瓢瓢虫虫大大发发生生，，瓢瓢虫虫消消灭灭了了蚜蚜虫虫，，棉棉田田便便恢恢复复平平衡衡。。反反之之滥滥用用农农药药，，大大量量杀杀伤伤瓢瓢虫虫，，棉棉蚜蚜又又会会猖猖獗獗为为害害。。了解解当当地地食食物物链链的的特特点点及及内内在在联联系系，，选选择择最最佳佳的的综综合合治治理理措措施施，，确确保保有有益益生生物物兴兴旺旺，，达达到到控控制制或或减减轻轻害害虫虫发发生生和和为为害害的的目目的的。。Foodchain:是是指各生生物之间通通过取食与与被取食所所形成的彼彼此相连的的关系。实例：水稻稻-二化螟螟-稻螟赤赤眼蜂水稻-褐飞虱虱-蜘蛛-青青蛙-蛇-………链节数最少是是3个，，最多可达5-6个个。Foodweb:是是指由许多彼彼此有共同食食物节点的食食物链所组成成的食物网络络。食物网是物质质循环与能量量流动的方式式。理想的食物网网应该是一封封闭的环状。。３、植物的抗抗虫性昆虫可以取食食植物，植物物对昆虫的取取食也会产生生抵抗性，甚甚至有的植物物还可“取食食”昆虫。植物对昆虫取取食为害所产产生的抗性反反应，称植物物的抗虫性，，植物抗虫性可可表现为排趋性、抗生生性和耐害性性。排趋性（不选选择性）是由由于植物的形形态、组织上上的特点和生生理生化上的的特性，或体体内的某些特特殊物质的存存在，阻碍昆昆虫对植物的的选择，或由由于植物物候候期与害虫的的危害期不吻吻合，使局部部或全部避免免于害。抗生性是指植植物体内某些些有毒物质，，害虫取食后后，引起生理理失调甚至死死亡，或植物物受害后，产产生一些特殊殊反应（如极极强愈合能力力）阻止害虫虫危害。耐害性是指植植物受害后，，由于本身的的强大补偿能能力，使产量量减少很小。。利用植物的的抗虫性来选选育种植抗虫虫高产作物品品种在农业害害虫防治上具具有重要意义义。４、天敌的影影响在自然界，昆昆虫本身是食食物链的一个个环节，一方方面它吃其它它生物，另一一方面它又被被某些生物所所“吃”，昆虫在自然界界的生物性敌敌害叫昆虫的的天敌。在害虫天敌敌中，昆虫应应用最早，种种类最多。⑴捕食性天敌敌捕食性天敌种种类很多，最最常见的如螳螳螂、蜻蜓、、草蛉、虎甲甲、步甲、瓢瓢甲、食虫虻虻、食蚜蝇等等。这些益虫虫在自然界中中帮助人们消消灭大量害虫虫，许多在生生物防治中已已发挥了巨大大的作用。如如澳洲瓢虫、、大红瓢虫、、异色瓢虫。。⑵寄生性天敌敌寄生性昆虫在在一个寄主体体内完成个体体发育，如赤赤眼蜂产卵于于玉米螟卵内内，就在寄主主卵内完成卵卵、幼虫、蛹蛹的发育，最最后羽化为蜂蜂，飞出寄主主。寄生性天天敌昆虫种类类多，其中膜翅目、双翅翅目的昆虫利用价价值最大。根根据寄生和取取食方式分内内寄生与外寄寄生两类。凡凡是寄生在寄寄主的卵、幼幼虫、蛹和成成虫内的称内内寄生，反之之称外寄生。。而⑶致病微生物物昆虫生长发育育过程中，常常因致病微生生物的侵染而而生病死亡，，因此利用天天敌微生物治治虫，应用越越来越广泛。。①细菌已发现昆虫感感染的病原细细菌近100种,分属于于芽孢杆菌、、肠杆菌、假假单孢杆菌等等。目前研究究和应用较多多的为芽孢杆杆菌，如苏云云金杆菌和日日本金龟甲芽芽孢杆菌等。。