昆虫生态学汇总_第1页
昆虫生态学汇总_第2页
昆虫生态学汇总_第3页
昆虫生态学汇总_第4页
昆虫生态学汇总_第5页
已阅读5页,还剩9页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

一、绪论1、可持续发展:它满足当代的需求而又不损害后代满足他们的需求的能力。2、生态学:研究生物有机体与其环境相互关系的科学。3、景观:是以类似方式重复出现的、相互作用的若干生态系统的聚合所组成的异质区域,这些生态系统构成景观中明显的斑块,这些斑块称景观要素。4、景观生态学:研究相关景观系统的相互作用、空间组织和相互关系的一门学科,即研究由相互作用的生态系统组成的异质地表的结构、功能和动态。5、生物圈:地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。它包括岩圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。6、全球生态学:研究整个地球的生态问题的生态学分支。又称生物圈生态学。7、生态学研究的方法论野外研究。优点:直接观察,获得自然状态下的资料;缺点:不易重复。实验研究。优点:条件控制严格,对结果的分析比较可靠,重复性强,是分析因果关系的一种有用的补充手段;缺点:实验条件往往与野外自然状态下的条件有区别。数学模型研究。优点:高度抽象,可研究真实情况下不能解决的问题;缺点:与客观实际距离甚远,若应用不当,易产生错误。8、昆虫生态学:研究昆虫彼此之间以及与其环境之间相互关系的科学。9、昆虫生态学研究基本内容1昆虫与环境之间的关系;2昆虫种群生态学基本原理;3群落生态学的基本原理;4生态系统生态学的基本原理。10、昆虫生态学各分支学科昆虫分子生态学、昆虫生理生态学、昆虫行为生态学、昆虫化学生态学、昆虫进化生态学、昆虫数学生态学11、昆虫生态学的任务研究昆虫对不同生态环境的适应性及变异现象,分析昆虫种内、种间关系及其对环境条件反应的行为机制,研究昆虫种群在不同地域、环境和时间、空间内的数量动态规律,昆虫在所处群落和生态系统中的地位、作用,以及改变自然环境后昆虫生存和数量变动状况等,为环境保护、资源昆虫的保护利用、昆虫区系、预测预报、害虫综合治理等提供理论依据。二、昆虫的个体生态学(一)昆虫与环境的基本关系1、环境:在生态学中,环境是指除所研究的生物有机体外,周围的一切事物的总和。它包括空间以及直接或间接影响有机体生存和发展的各种因素。2、环境因子中一切对生物的生长,发育,生殖,行为和分布有直接或间接影响的因子则称为生态因子非生物因子:指生命周围的光、温、水、气、土壤等非生命的理化因子生物因子:指某一主体生物周围各等级层次的生物,包括同种生物的其他有机体和其他生物有机体。如食物、竞争者、天敌、同种个体、互利共生者。3、生物与环境的基本关系(1)生物与非生物环境关系的基本形式eq\o\ac(○,1)非生物环境对生物的影响。非生物环境因子对生物的作用形式体现在因子的质、量和持续时间3个方面eq\o\ac(○,2)生物改变其自身的结构、过程和功能以便与其生存环境相协调的过程。eq\o\ac(○,3)生物反过来对环境的影响和改变。(2)生物与生物环境的关系eq\o\ac(○,1)横向关系:主要表现为竞争、共生、合作、寄生、附生等。eq\o\ac(○,2)纵向关系:不同生命层次之间的关系。eq\o\ac(○,3)亲缘关系:母体与子代之间的遗传关系。4、生态因子对生物作用的基本特点(1.综合性:各种因子彼此联系、相互促进、相互制约,共同对生物产生影响。(2.不等性:不同因子对同一昆虫种群的作用存在差异,起决定作用的称为主导因子。(3.不可替代性和互补性:各因子各有其作用,彼此不能代替不过有时可以通过其他因子的加强得到局部补偿。(4.限制性:任何因子的过多或不足均会对昆虫生长发育产生不利影响。(5.阶段性:昆虫在生长发育的不同阶段,对生态因子有不同的需求。5、生物对生态因子的响应和耐受性(1)响应——生态幅和生态可塑性生态幅:昆虫能够耐受环境因子变化的范围。生态可塑性:昆虫对各种生态因子变化适应的程度。(2)耐受性——驯化eq\o\ac(○,1)李比希的最小因子定律:任何植物都需要一定种类和一定数量的营养物,如果其中有一种营养物完全丧失,植物就不能生存。如果这种营养物质数量极微,植物的生长就会受到不良影响。eq\o\ac(○,2)谢尔福德的耐受定律:一种生物对任何一种生态因子均有一定的忍受限度,超越这一限度,该因子即成为生物生长的限制因子.(3)特点(1生物可能对某一个因子耐受范围很广,而对另一因子耐受范围很窄;(2对各种生态因子耐受范围都很广的生物,它们的分布一般也很广;相反,对生态因子耐受范围很狭窄的生物,一般具有狭分布区的特征;(3当一种生物处在某种因子不适状态时,对另一因子的耐受能力也可能下降;(4自然界中有些生物实际上并不总在某一特定环境因子最适范围内生活。在这种情况下,可能有其他潜在的更重要的生态因子在起作用;(5环境因子对繁殖期生物的限制作用更为明显。(4)限制因子:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,但是其中必然有一种和少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子,这些关键性因子就是所谓的限制因子。(5)关键因子:一般情况下,环境中必有一个或两个因子对生物生长、发育、繁殖或种群增长起关键作用,这种因子称为关键因子。(二)温度对昆虫的影响1、温度是昆虫进行积极的生命活动所必须的一个条件,直接影响代谢率、分布、活动、生长、发育、生殖、遗传、生存和行为等,间接影响寄主植物。2、范霍夫定律:温度对常温动物的影响与变温动物相反,在10~30℃范围内,其生理过程随温度的下降而加快。昆虫属于变温生物,在一定范围内,温度每升高10℃,其生理过程速度加快2~3倍。3、极端温度对昆虫的影响(1)低温对昆虫的影响(1)低温致死的原因一是在不是很低的温度(如0℃以上及左右)的致死作用:虫体内养分的过度消耗,体质虚弱,生理失调,长期不能恢复而导致死亡;二是0℃以下很低的低温的致死作用:有机体脱水或原生质结冰的机械作用,使细胞、组织破裂或破坏了原生质的氧化系统护与利用。(2)昆虫的过冷却现象过冷却:指昆虫的体液能够忍受0℃以下的低温而仍不结冰,当环境温度降到一定低温时,昆虫体液开始结冰,同时释放出热量,此时体温复升;当环境温度继续下降到一定限度时,则虫体结冰,此过程叫做昆虫体液的“过冷却现象”。过冷却点:昆虫体液过冷却与结冰导致其死亡之间的临界温度(3)昆虫的耐寒性昆虫体液的过冷却点不同其耐寒性不同:过冷却点越低,耐寒性越强。昆虫不同发育阶段和龄期其耐寒性不同;昆虫的生理状态不同耐寒力不同;昆虫同一发育阶段的虫体在不同季节内耐寒力有所不同。(2)高温对昆虫的影响(1)高温致死的原因引起昆虫体内水分过量蒸发而死亡:引起虫体内蛋白质凝固,蛋白质结构破坏而变形;引起酶系或细胞线粒体破坏而死亡:引起各种生理过程的不协调:引起神经系统的麻痹:(2)昆虫的耐热性:不同种类的昆虫其耐热性不同;同一种昆虫的不同虫态其耐热性不同;夏季高温出现的强度或延续的时间可导致昆虫死亡率的不同:4、温度与昆虫发育的关系:有效积温法则(1).基本原理和概念积温:昆虫在生长发育过程中,需从外界摄取一定的热量,其所摄取的总热量为一个常数,该常数称为积温。N:昆虫完成某一发育阶段所需要的时间;C:昆虫在启动生长发育所需要的最低温度。有效积温:昆虫在生长发育过程中所摄取有效温度的总和称为有效积温K=N(T-C)(2)有效积温法则:说明有效温度与昆虫发育历期间关系的定则,其含义为昆虫完成某一发育阶段所需要的发育起点以上温度的积加值为常数。T=C+KVV:昆虫完成某一发育阶段所需时间的倒数。5、有效积温法则的应用预测一个地区某种昆虫一年可能发生的世代数:预测昆虫在地理上的分布:预测昆虫的发生程度:预测昆虫的发生期:有利于天敌的保护与利用:6、应用有效积温法则需要注意的问题(1)有效积温法则只考虑了温度一个因素对昆虫的影响,在应用时应考虑其他因素的影响;(2)有效积温法则是以温度(T)与昆虫发育速率(V)呈直线关系为前提的,即T=C+KV,确切的说,温度与昆虫发育速率的关系是呈“S”型即logistic曲线型的;(3)对害虫发生期预测时常用的是气象台的气象资料,昆虫生活场所的温度与大气温度也有差异;有些昆虫的不同地理(食物)种群其发育起点与有效积温也不全相同;(4)昆虫发育起点和有效积温的测定一般是在恒温培养箱中进行的,其发育历期与自然变温情况是不同的;(5)有效积温法则对迁飞性和生理上有滞育习性的昆虫在此期间不适用。(三)湿度和降雨对昆虫的影响1、降水对昆虫的影响降水增加了空气和土壤含水量而影响昆虫的生长、发育、生存和繁殖:降水是一些昆虫生存的重要条件降水也常是直接杀死昆虫的一个因素降水时间、强度和频率的不同对昆虫的影响也不同2、季节性温湿度对昆虫影响的一般特点(1.秋冬季昆虫准备越冬或刚进入越冬状态时,低温高湿则虫体含水量较高,过冷却点也相应提高,耐寒性减弱,越冬死亡较多;但进入越冬阶段后,高湿有利于保持体内水分平衡,也有利于春季昆虫的出蛰。(2.秋冬季低温干旱,虫体含水量较少,过冷却点降低,昆虫耐寒性强,越冬死亡较少。(3.春季虫体解除滞育后,气温回暖又遇春雨多,由于虫体内代谢开始增快,含水量增加,如遇突然寒流则由于抗寒性弱,死亡多。(4.夏季高温高湿,则虫体蒸发慢,体内代谢快,发育历期短,成虫寿命一般较长,总繁殖量增大,但不是好湿的种类也易热死。(5.夏季高温干旱,特别是温度过高或高温持续时间较长时,则虫体蒸发快,体内代谢较慢或受到抑制,发育延迟,容易热死,成虫寿命短,总繁殖量较少。(四)光、大气和土壤对昆虫的影响1、光因子的生态意义eq\o\ac(○,1)光质即光谱波长对昆虫的趋光性有着直接的影响(昆虫可见波长范围在250一700nm之间,对紫外光敏感,而对红外光不可见、蚜虫对黄色有正趋性,对银灰色、黑色有负趋性。)eq\o\ac(○,2)光质与昆虫的体色变异有关:eq\o\ac(○,3)光强度影响昆虫昼夜活动、交尾、产卵等行为夜间活动型:小地老虎、粘虫、棉铃虫等夜蛾科、金龟甲和一些甲虫的成虫;白天活动型:蝶类、一些双翅目、同翅目、膜翅目昆虫;黄昏活动型:小麦吸浆虫等;昼夜活动型:某些天蛾、天蚕蛾成虫或家蚕、柞蚕幼虫、蚂蚁等eq\o\ac(○,4)光周期常作为一种信息作用对昆虫的行为产生影响:昆虫的季节生活史、滞育特性、世代交替、蚜虫的季节性多型现象等。昆虫对生活环境光周期变化节律的适应所产生的各种反应称为光周期反应。2、大气的生态意义(1)通过影响植物光合作用、化学成分、形态结构等直接影响昆虫的食物数量和质量,进而影响昆虫的生长、发育、繁殖、竞争和分布等:大气污染物(如SO2、O3、NO、NO2、HF)和CO2通过对植物形态结构、营养和次生物质组成和代谢的影响,而对植食性昆虫产生影响。如:CO2浓度升高对昆虫的影响。eq\o\ac(○,1)高浓度CO2可对昆虫的呼吸代谢和体内某些生理活动产生影响。eq\o\ac(○,2)CO2升高可改变寄主植物组织中化学成分的组成与含量,影响植食性昆虫,并通过食物链影响其天敌。eq\o\ac(○,3)CO2升高将引起温室效应,导致气候变暖,降雨分配不均,灾害性天气出现频次增加等一些变化,进而影响昆虫的分布区扩大、发生世代数增加、生物学和生态学特性改变等。(2)气流和风对昆虫种群的扩散迁移,尤其是远距离的迁飞,具有重要意义3、土壤因子对昆虫的影响eq\o\ac(○,1)土壤理化性质,包括温度、湿度、接卸组成、化学组成等,对昆虫活动、分布、存活等产生影响eq\o\ac(○,2)土壤生物因子对昆虫活动产生影响:eq\o\ac(○,3)土壤重金属污染物对昆虫产生影响:eq\o\ac(○,4)土壤中杀虫剂对昆虫产生影响:亚致死可导致抗药提高(五)生物环境对昆虫的影响(食物、天敌)1、食物对昆虫的影响:提供昆虫生命活动所需营养物质的主要能量,没有食物,昆虫就不能够生存;食物对昆虫生长、发育、繁殖和寿命都产生重要的影响:食物对昆虫的食性产生影响:2、昆虫的食性昆虫的食性:昆虫在自然情况下的取食习性,包括食物的种类、性质、来源和获取食物的方式。食性专门化:在长期的演化过程中,昆虫形成了对食物一定的选择性,同一种昆虫常常只选择取食某一类食物,称为食性专门化。分类;按照食物的来源与性质:植食性、肉食性、腐食性、尸食性、粪食性、杂食性按照取食食物范围的广狭:单食性昆虫:高度特化的食性,仅以一种或极近缘种的少数几种植物或动物为食;三化螟、褐飞虱、家蚕、豌豆象、马尾松毛虫寡食性昆虫:取食少数属的植物或嗜好其中少数几种植物或动物的昆虫;菜青虫、杨雪毒蛾多食性昆虫:以多种亲缘关系疏远植物或动物为食的昆虫;飞蝗、棉铃虫、玉米螟、舞毒蛾意义:指导害虫防治:对于了解种间共存机制有着重要意义可评估一些外来物种其对生境群落稳定性的影响:食性特征是区分物种的重要特征,特别是在隐种类群,外部形态特征差异不太明显情况下,食性特征往往是区分物种的关键特征或区分标志3、植物抗虫性是指同种植物在某种害虫为害较严重的情况下,某些品种或植株能避免受害、耐害、或虽受害而有补偿能力的特性。植物抗虫性机制,主要表现在:1)空间或时间上进行调整,如物候上避免受害。2)物理防御,各种毛状体、钩刺、蜡质层进行防御。3)耐害性:是指植物受害后,具有很强的增殖和补偿能力,而不致在产量上有显著的影响。4)对昆虫防御中最重要的是化学因素,主要是次生代谢物质,包括组成型和诱导型化学防御4、天敌对昆虫的影响昆虫的天敌:昆虫在生长发育过程中,常由于其它生物的捕食或寄生而死亡。它包括病原微生物、捕食性天敌(瓢虫、草蛉、食虫虻)和寄生性天敌(寄生蜂和寄生蝇)三大类群。5、利用病原微生物治虫的优缺点:①对人、畜、作物和自然环境安全无害;②不易使害虫产生抗药性;③有些微生物在环境中存活力强,可以长期压低虫口密度;④微生物繁殖快、生产原料广、方法简便。缺点:①因其是选择性感染只能防治特定种类的害虫;②感染有潜伏期,杀虫效果慢;③作用效果受环境条件影响较大。6、生物因素对昆虫生态效应的特点1)从对昆虫影响的均匀性来看,生物因素对昆虫影响的不均匀性:2)从密度制约与否来看,生物因素对昆虫种群的影响程度通常与昆虫种群密度大小有关,称为“密度制约”因素,而非生物因素对昆虫的影响则与密度无关,称为“非密度制约”因素3)从适应性的程度来看,昆虫与生物因素是相互作用的,表现出相互适应的关系,而非生物因素一般只是单方面的影响昆虫:4)从竞争关系来看,生物因素中天敌与寄主之间、天敌与天敌之间存在着复杂的竞争关系,由于竞争的结果,出现了迁移、扩散、多寄生、重寄生、过寄生以及自相残杀等等现象。而非生物因素与昆虫之间不存在什么竞争关系:5).从作用方式上来看,生物因素对昆虫的作用一般表现为直接作用,而非生物因素则表现为直接或间接作用:(六)昆虫对环境的适应1、休眠:昆虫种在个体发育过程中对外界不良条件的一种适应性,当遇到不良环境条件时其生长发育暂时停止,而不良条件一旦消除且又能满足其生长发育的要求时,便可立即恢复活动的现象。滞育:昆虫在温度和光周期等外界因子诱导下,通过体内生理编码过程控制的发育停滞状态,一般地在滞育期间即使给予适宜的条件昆虫仍不能恢复活动。滞育休眠休止前1.呼吸代谢速率急剧下降2.体内营养物质(醣类、脂肪等)急剧增加3.体内游离水显著减少、结合水反而增加。休止期体内呼吸代谢极微弱,始终维持很低水平,不良环境下死亡少,给予适宜条件也不恢复活动,不良条件再突然降临对其影响不大。呼吸代谢不稳定,只要条件适宜就能迅速恢复代谢和活动,不良条件再突然降临死亡加大。虫态发生在固定某一虫态。仍何虫态都可能发生。(1、引起滞育的生态因素(光周期、温度、食物和密度)1)光周期与昆虫滞育(短日照滞育型、长日照滞育型、中间型、无光照期反应)临界光照周期:引起昆虫种群中50%左右个体进入滞育的光照周期称为临界光照周期。临界光照虫态(或虫龄):能对临界光照周期起反应的虫态(虫龄)称为临界光照虫态(虫龄)。2)温度与昆虫滞育:高温引起某些昆虫夏滞育,低温引起冬滞育:温度常与光周期相互作用诱导昆虫滞育:3)食物和密度与昆虫滞育食物主要影响温度和光周期变化都不明显的赤道地区昆虫种类的滞育:食物对昆虫滞育的影响还表现在与光周期及温度等因素的共同作用:密度或拥挤对诱导一些群居性或栖境有限的昆虫种类进入滞育起主导作用:密度对滞育的调节还表现在与光周期和温度的相关性:(2、滞育解除的因素:(温度)2、扩散:昆虫种群因密度效应或因觅食、求偶、寻找产卵场所等由原发地向周边地区转移、分散的过程。主动扩散:觅食、求偶、寻找产卵场所、避敌等;被动扩散:风力、水力或人力等;迁飞:昆虫通过飞行而大量、持续地远距离迁移,它是昆虫种的内在的生物学特性。如东亚飞蝗、黏虫、草地螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱等25种(保幼激素的调控作用)(1、昆虫迁飞的类型①无固定繁育基地的连续性迁飞:农业害虫中的大多数迁飞昆虫都属此类。②有固定繁育基地的迁飞:大多数的飞蝗都属于这种类型。③越冬或越夏迁飞:如瓢虫、稻水象甲等。④蚜虫迁飞类型:如有季节性寄主转移的蚜虫种类,如棉蚜、桃蚜等(2、迁飞昆虫的种群特征eq\o\ac(○,1)一种昆虫的种群数量在某一地区长期以来具有季节性的"突增”或“突减”现象;eq\o\ac(○,2)一种昆虫的种群在气候、地理条件等不相同的大区城内具有“同期突发"现象;eq\o\ac(○,3)昆虫种群在上下两代间的发育进度不符合;eq\o\ac(○,4)成虫发生期间雌虫卵巢发育有不连续现象:在迁入地,始终是初羽化成虫比例很少,大都为卵巢发育高级别、已交尾产卵的,在迁出地,大都为初羽化的尚处于幼嫩期的成虫,卵巢发育高级别或交尾产卵的成虫很少。3、生物钟:生物的生理机能和生活习性受着内在的、具有“时钟”性能的生理机制的控制,这种生理机制便称为生物钟,它的最普遍的表现为昼夜生理节奏I型生物钟:光接受器由脑部细胞组织所控制。对光周期敏感,与光强无关。如滞育,蜕皮、羽化等。II型生物钟:光接受器由复眼所控制。在完全黑暗或完全光亮条件下节律常失控。这类行为节律常与太阳方位变化有关。4、昆虫的趋同性和趋异性趋同性:不同种昆虫生活环境相似形成相似特征的现象。趋异性:生活在不同环境中的同种或同一品系昆虫逐渐形成不同特征的5、昆虫的行为调节:昆虫适应其生活环境的一切活动方式:取食、御敌,生殖(1)本能:由遗传因子决定的生来固有的行为(动态和趋性)趋性:在单向的环境刺激下,昆虫的定向行为反应。昆虫中最常见的有趋光性、趋化性、趋温性等。(2)学习:就是用经验调整行为,以便更好地适应环境的一系列行为。昆虫在觅食、求偶、照顾后代、逃避敌人、寻找回巢路径等方面的行为。(3)保护色:许多昆虫的体色与其所在环境的背景色一致而无法辨认,因而躲过了捕食者的“眼睛”获得更大的生存机会.(4)警戒色:昆虫的鲜艳色彩或斑纹,具有使其天敌不敢贸然取食或厌恶的品质。(5)拟态:在外形、姿态、斑纹或行为等方面模仿其他生物或非生命物体以躲避天敌的现象。第三章昆虫种群生态学(一)种群生态学概论1、种群:在同一地域生活、互相影响、彼此能交配繁殖的同种昆虫个体组成的群体.种是能够相互配育的自然种群的类群。不同种之间存在生殖隔离现象。地理种群:生物种群在地理隔离条件下经长期适应产生的种内分化类群。寄主种群:由寄主植物隔离而引起的昆虫种型分化,长期生活在不同寄主上的同种昆虫,形成嗜好不同寄主的种群类型。生物型:种内个体或种群长期适应某种生存条件(如食物)而产生的种内类群。它们在形态上区别不大,在生理、生态特性上有一定差异。基因型相同个体的总称2、异质种群:个大的兴旺的种群因环境污染,栖息地破坏或其他干扰而破碎成许多孤立的小种群时,这些小种群的联合体或总体就称为异质种群3、种群的特征:数量特征、空间特征、遗传特征、系统特征:(二)种群的空间生态学一、分布型1、分布型:种群在栖息地内因生物的和非生物的环境间相互作用,造成种群在一定空间内个体扩散分布的一定形式。2、种群分布型的类型随机分布:昆虫种群内各个体相对独立,互不干扰,随意占据一定位点的空间分布型。(如螟虫卵块、甜菜夜蛾卵)均匀分布:昆虫种群内各个体间距离大致相等的空间分布型。(短翅型白背飞虱,稻杆蝇幼虫)集群分布:个体呈疏松不均匀的分布.又称聚集分布.是最常见的类型.一般可分为核心分布型和负二项分布型核心分布型(奈曼分布):分布不均匀,昆虫种群内形成很多小核心或集团,个体由核心向四周扩散的空间分布型。而核心之间的关系是随机的.负二项分布型(嵌纹分布):昆虫种群个体呈疏密相间的空间分布型,表现为极不均匀的嵌纹图式。二、种群分布型的频次分布法(见ppt)三、种群分布型指数测定法1、扩散系数(C):C≈1随机分布C<1均匀分布C>1聚集分布C的概率95%的置信区间:或2、CA法CA=1/KCA=0随机分布;CA>0聚集分布;CA<0均匀分布3、幂法则:b的生物学意义是种群聚集对密度的依赖程度。b作为聚集度指标a=1,b=1随机分布a>1,b=1聚集分布,与密度无关a>1,b>1聚集分布,与密度有关0<a<1,b<1种群密度越高,分布越均匀4、以平均拥挤度为指标:平均拥挤度:平均每个个体与多少个其他个体在同一样方中。随机分布均匀分布聚集分布5、Iwao的—回归系数法α>0个体间相互吸引,分布的基本成分是个体群α=0分布的基本成分是单个个体α<0个体间相互排斥α=0β=1随机分布α>0β=1核心分布α=0β>1具公共K值的负二项分布α>0β>1一般负二项分布6、常用拟和方法的比较:频次比较的方法、Taylor方法、Iwao方法:7、地统计学:是以具有空间分布特点的区域化变量理论为基础,研究自然现象的空间变异与空间结构的一门学科。8、研究分布型的现实意义:揭示昆虫的生态习性和密度调节机制:有助于研究种群间相互作用:有助于研究种群数量变化的随机过程:抽样设计方案及数据处理的基础:9、均匀分布和随机分布可采用五点式和对角线取样方法,核心分布宜采用棋盘式和平行跳跃式取样方法,嵌纹分布宜采用Z字形取样方法。(三)种群的数量动态1、种群的密度:单位面积(或体积)空间内同种昆虫的个体数。绝对密度:单位面积(或体积)空间中的生物个体数量。相对密度:表示生物数量多少的相对指标2、绝对密度测定:样方法、标记重捕法、去处取样法相对密度测定:驱赶估计、诱捕器估计3、种群基本参数出生率:泛指生物产生后代的能力,即种群产生新个体数占总个体数的比率。死亡率:昆虫种群中单位时间内死亡的个体数占总个体数的比率。迁移率:一定时间内迁出和迁入数量的差数占总个体数的比率。(迁入和迁出)4、昆虫种群增长的数学描述(1)种群离散增长模型适用对象:适合于1年发生1代和世代不重叠的昆虫。R0为种群净增殖率。(2)世代重叠的连续性生长型适用对象:世代重叠生活史昆虫。生长模型:无限环境条件下的指数增长型有限环境条件下的逻辑斯蒂曲线增长型eq\o\ac(○,1)无限环境下的指数增长r:瞬时增长率:在特定条件下,种群固有的内在增长能力种群增长呈J型。eq\o\ac(○,2)种群的逻辑斯谛增长环境容纳量K指某一昆虫种群在一定环境下,其资源供应状况所能维持的最大限度的密度。5个时期:潜伏期、加速期、转折期、减速期、饱和期S曲线及三点法求K值:N1、N2、N3是等时间间隔的3组种群数量观察值(四)种群的结构动态(年龄结构、性比、生物型)1、种群的年龄结构:是指不同年龄组的个体在种群内的比例或配置情况。稳定年龄分布:年龄金字塔的形状不变;固定年龄分布:年龄金字塔形状和种群大小均不变;自然种群具有稳定年龄分布或有向稳定年龄分布发展的倾向。性比:种群中雌雄个体数的比例。2、生命表的定义及格式生命表:按种群生长的时间或年龄为顺序,系统记述种群的死亡、生殖及死亡原因的表格。系统性:整个世代;阶段性:各发育阶段的生存和繁殖;综合性:各因素对种群数量的影响作用关键性:主要因素及其作用的主要阶段3、生命表的类型eq\o\ac(○,1)年龄特征生命表:按照昆虫生理年龄(发育期)编制的生命表种群趋势指数计算:I=下代虫量/上代虫量eq\o\ac(○,2)时间特征生命表:在一定时间测定昆虫种群的年龄结构,推测该种群在不同发育期存活过程而编制的生命表。eq\o\ac(○,3)生命期望生命表:只考虑种群的死亡过程。x:按一定时间划分的单位时间期限(如日、周、月),据生活史历期而定,以不超过一个虫态历期为最好。lx:在x期开始时的存活虫数(实际观察值)dx:在x期限内(x→x+1)的死亡虫数(实际观察值)qx:在x期限内的死亡率=dx/lxLx:在x期到x+1期间平均存活数目=(lx+lx+1)/2Tx:在x期限后的平均存活数的累计数=ΣLxex:在x期开始时的平均生命期望数=Tx/lxeq\o\ac(○,4)繁殖力生命表:存活率和每雌产卵率净增殖率R0:昆虫种群在一定条件下经过一个世代后的增值倍数。内禀增长力rm:在特定条件下,具有稳定年龄组配的昆虫种群不受其他因子限制时的最大瞬间增长速率。4、生命表建立的一般步骤1)设计、调查:根据研究对象的生活史、分布及各类环境因子特点,确定调查取样方案.2)根据研究对象、目的确定生命表类型:特定时间生命表(适合实验种群的研究)特定年龄生命表(适合自然种群的研究)3)合理划分时间间隔:在了解其生物学的基础上,合理划分时间间隔,可采用年、月、日或小时等.4)制表、生命表数据分析5、生命表分析与应用(1)存活曲线:又称为lx曲线。描述同期出生的一昆虫种群个体存活过程与其年龄关系的曲线。Ⅰ型存活曲线:曲线是凸型Ⅱ型存活曲线:接近直线型,即各年龄死亡率相似。Ⅲ型存活曲线:曲线凹型,幼年期死亡率很高。大部分植食性昆虫的存活曲线属于此类型。(2)内禀增长率rm:(rm=(lnR0)/T)在特定条件下,具有稳定年龄组配的昆虫种群不受其他因子限制时的最大瞬间增长速率(3)引起昆虫死亡的关键因素分析:凡是某因子引起种群死亡率的变动能极大地影响未来整个种群数量变动,这一因子称为关键因子a.K值图解法(相似法)K值是指前后相邻的两个阶段的存活虫数的比值的常用对数。b.回归系数(b值)法:以各个Ki值为自变量,总K值为因变量,K=a+bkib值最大的ki所代表的因子即为关键因子。c.决定系数(r2)法:以所测验的因子或阶段的存活率(死亡率)为自变量x,下一代的数量或I值为因变量,运用多年的成对数量进行相关性计算,求得决定系数,决定系数高的因子或阶段为关键因子或阶段。(4)种群趋势指数(I)分析:种群趋势指数指在一定条件下下一世代或下一阶段的种群数量(Nt+1)占上一世代或上一阶段数量(Nt)的比值。即:I=Nt+1/NtI值的基本含义是:I=1下代数量与前一代相同;I<1下代数量下降;I>1下代数量上升。I=S

E·SL1·SL2.….Spp·Sp·SA·(每雌最高产卵量/2)(5)种群控制指数(IPC)分析:指以被因素作用的种群趋势指数与原有种群趋势指数的比值,即IPC=I′/I,故IPC是引起种群趋势指数改变的倍数。(五)种群的数量波动和调节机制1、自然种群的数量变动:种群增长常表现为两类增长型之间的中间过渡型2、年际间变化:周期性的波动、非周期性的波动3昆虫种群在地理上的数量波动:种群密度高相对稳定区(型)、种群密度波动区(型)、种群密度低相对稳定区(型)4、昆虫种群季节性数量波动:斜坡型(粘虫、小地老虎)、阶梯上升型(三化螟、玉米螟、棉铃虫)、马鞍型(桃蚜、萝卜蚜)、抛物线型(高粱蚜、甜菜夜蛾、稻苞虫、斜纹夜蛾)5、生态入侵:由于人类有意识或无意识地把某些生物带入适宜于其栖息和繁衍的地区,种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展。第一,外来物种入侵会严重破坏生物的多样性,并加速物种的灭绝。第二,外来物种入侵会严重破坏生态平衡。第三,外来物种入侵会因其可能携带的病原微生物而对其他生物的生存甚至对人类健康构成直接威胁。第四,外来物种入还会给受害各国造成巨大的经济损失6、种群数量的调节机制(1)外源性因子调节学说:气候学派、生物学派、折中学说(2)内源性因子调节学说:行为调节学说、内分泌调节学说、遗传调节学说7、种群数量波动的原因内因:种群繁殖力、发生世代数;生长发育的特点;对气候、食物等条件的生态适应性外因(常为种群暴发系统的触动因子)食物营养:昆虫生存的必要条件(食物的种类、分布面积、植物的发育阶段、品种特性、生长状况,以及其内部所含的昆虫营养物质及次生物质等)。气候的基本三要素:光、热、水,尤其需要注意当地总积温、雨季分布、异常气候条件。种群的发生与寄主的物候关系:如二者在时间上不符合则必然不利于种群的发展。在农业上寄主的物候现象常受到人为的控制。耕作制度、品种布局、播种期及田间各项管理措施、杀虫剂的应用等,都对种群的消长起着巨大的影响作用。各代各虫期的天敌:种类、数量发展状况,与寄主昆虫在发生数量上的密切关系,天敌的发生与非生物因素的变动关系。8、种群的生活史对策(生态对策):凡是能够以其繁殖和生存的进程来最大限度地适应所处环境的个体,都是有利于进化的,这种生殖和生存的进程就代表着其“生活史对策”,或称生态对策两种典型的生态对策:r对策种群(生殖力强)、对策种群(环境负荷量)、r-K连续体r对策种群:生活在条件严酷和不可预测环境中的种群,其死亡率通常与种群密度无关,种群内个体常把较多的能量用于生殖,而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身竞争能力。(黏虫、飞虱、棉铃虫)k对策种群:生活在条件优越和可预测环境中的种群,其死亡率通常由种群密度相关因素引起,生物间存在激烈竞争,种群内个体常把更多的能量用于生殖以外的其它各种活动。(苹果蠹蛾、星天牛)(六)种群的遗传进化1、基因:携带有遗传信息的DNA序列,是控制性状的基本遗传单位;基因型:昆虫种群中每一个体的基因组合;基因库:种群中全部个体的所有基因的总和。基因频率:种群中某一等位基因在该位点可能出现的基因的总数中所占的比率;基因型频率:某种基因型的个体在群体中所占的比率。遗传:在一个很大的种群中,个体的交配是完全随机的,没有优先配对,没有其他因素干扰,则基因频率和基因型频率保持一定,各代不变。2、进化的机制变异、遗传和自然选择是导致生物进化的三要素。影响基因频率变化的因素主要有基因突变、自然选择、遗传漂移和基因流(迁移)等,其中基因突变和自然选择是主要的。选择:在自然界,一个群体内造成不同基因型个体成活率和生殖率间发生差异的过程称为自然选择。遗传漂变:是指基因频率在小的种群里基因频率随机增减的现象,种群越小,遗传漂移的作用往往越大。迁移:是指个体从一个种群迁入另一个种群,并参与交配繁殖,从而引起种群间的基因流动。基因流:就是基因在群体中的运动,个体从一个群体迁移到另一个群体就会把某基因带到新的群体,从而产生基因流动。3、种:是形态上类似的、共享同一基因库的、与其它类群有明显生殖隔离的生物类群。亚种:指具有地理分布不同或宿主不同,并具有一定形态差异的亚群。由于生态地理环境、生活习性得差异,或天然屏障的隔离,几乎所有的生物种群都会发生分化,及会形成若干亚种群,把种群分化为若干亚种群的现象称为种群分化而把种群产生各亚种群间遗传组成上的差别,或者说等位基因频率上的差异的形成过程,称为种群的遗传分化地理型–寄主型–生态型–季节型–生物型生物型是种群内或种群间表现有不同生理生态特性的类群。(非遗传性的多型现象和遗传性的多态现象)第四章群落1、群落:指一定时空范围内生物种群集。包括动、植、微生物全部生物。2、种间关系:中性、偏利、偏害、捕食和寄生、竞争、互利3、利己素:一种生物释放的,能引起他种生物产生对释放者有利反应的信息化学物质。利它素:一个机体产生的能影响另一种生物个体行为,并对接受者有益的化合物。4、种间竞争:指两种或更多生物利用同一资源而产生的相互抑制作用。资源利用性竞争:两种昆虫只有因资源总量减少而产生的对竞争对手的存活、生殖和生长的间接作用。相互干涉性竞争:两种昆虫由直接干涉而表现的竞争。似然竞争:两种昆虫通过共同的捕食者而产生的竞争。种群竞争的特点不对称性:竞争对各方影响的大小和后果不同,即竞争后果的不等性。共轭性:对一种资源的竞争能影响对另一种资源竞争的结果.5、竞争排斥原理:在生态学上(生态位)有相同要求的两个物种不可能在同一生境内共存。如果生活在同一生境内由于激烈的竞争,他们之间必然出现栖息地、食性、活动时间或其他特征上的生态位分化。两个竞争关系的物种生态位重叠程度由种内竞争和种间竞争强度决定。种间竞争促使两物种的生态位分开,其资源利用曲线不可能完全分开。6、生态位:昆虫在生态系统中的功能、地位,特别是它与其他生物之间的营养关系。生态位分化:在同一生态系统中的不同昆虫,由于食物种类、取食时间和部位,或发生期不同,形成各自生态位的情况。生态位重叠:不同昆虫共享同一环境资源时,它们在生态系统中的功能地位存在不同程度重叠的情况。7、捕食:一种生物攻击、损伤或杀死另一种生物,并以其为食的现象和过程。取食的一方为捕食者,被食一方为猎物。捕食者对猎物的选择性:选择盈利性的猎物:投入少,收获多的猎物;捕食者食物类型的转变:受猎物密度的影响8、猎物密度的降低程度取决于:①猎物与捕食者相遇的机率;②捕食者发现和攻击猎物的效率(ε)。捕食者密度增长取决于:①猎物与捕食者的密度;②捕食者利用猎物,转变为自身的效率(θ)。9、捕食作用分析(1)捕食者的功能反应:捕食者的捕食量对猎物密度变化的反应。有三种类型:Ⅰ型:直线型;Ⅲ型:S形;Ⅱ型:逆密度制约Holling(1959)圆盘方程:Na:每个捕食者所攻击的猎物数量a`为猎物的攻击率Nt为猎物数量Th为处理时间T:总时间(2)数值反应:捕食性昆虫密度对猎物密度变化的反应。影响捕食者的发育速率、生殖力及存活等。有三种类型:Ⅰ型正密度反应;Ⅱ型无密度反应;Ⅲ型负密度反应。10、协同进化:指物种间由于生态上相互依赖或关系密切而产生的相互选择、相互适应的进化方式。(1)竞争物种间的协同进化r选择——K选择——a选择(2)捕食者与猎物捕食者:提高发现、捕获和取食猎物的效率;猎物:提高逃避被捕食的效率(3)昆虫与植物间的关系植物对危害后的反应:补偿作用、植物的防卫反应昆虫对植物反应的适应:发展特殊的酶进行解毒,或者调整取得食时间避开植物的有毒化合物(4)寄生物与宿主(5)互惠共生物种间的协同进化——传粉昆虫与花:蚜虫与蚂蚁:11、顺序进化:一种生物的进化跟随另一种生物进化之后,其结果对前者进化无重要影响。12、优势种:对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的生物种类。关键种:指在维持生物多样性和生态系统稳定方面起重要作用的种类,如果消失或消弱,整个生态系统可能就会发生变化。冗余种:他们的去除不会使群落结构发生改变。如蚊、蝇等中性昆虫。群落交错区:两个或多个生物群落之间的过渡区域。边缘效应:在群落交错区,由于种间关系和生态因子差异而引起边缘区内的昆虫种类组成、种群密度等出现较大变化的现象13、群落结构:(空间、时间、营养)(1)群落的垂直结构生物群落的组成在垂直高度上的分化状况称为垂直结构,又称为垂直分层现象群落的水平结构是指群落在水平方向上的配置状况或水平格局,生物种群在水平方向上的镶嵌性,(2)群落结构表现出随时间而有明显变化的特征,称为群落的时间格局主要表现为:季节相:昼夜相:年度相:(3)群落的营养结构:营养关系是群落内各生物成员之间最重要的联系,是群落赖以生存的基础。食物链:指群落中不同生物种群通过取食与被食的关系,形成的营养连锁结构。食物网:食物链各环境彼此交错联结,将生态系统中各种生物直接或间接地联系在一起形成的复杂网状关系。14、生态金字塔:指各营养级之间的数量关系,这种数量关系可采用生物量、能量和个体数量单位,采用这些单位构成的生态金字塔分别为生物量、能量和数量金字塔。15、.影响群落结构的要素1)生物因素。作用最大的是竞争与捕食。2)干扰对群落结构的影响。3)空间异质性。4)岛屿效应。5)平衡学说和非平衡学说。16、物种多样性:群落中包含的物种数目和个体在种间的分布特征。①种的数目或丰富度,指群落中包含的物种数目;②种的均匀度,指群落中各个物种个体数目分配的均匀程度。17、群落多样性的测度方法(1)群落的丰富度:指一个群落或生境中物种数目的多寡S=群落中物种数(/物种最小面积)(2)群落的优势度:指群落中个体数量最多的一种种群的个体数占总群落总生物个体数的比例。(3)Shannon-Wienerindex:(4)辛普森指数(5)物种均匀性:群落多样性的实测值与该群落潜在的最大多样性值之比18、群落稳定性:指群落在一段时间过程中维持物种间相互组合及各物种数量关系的能力,以及在受到来自外部或内部干扰的情况下恢复到原来平衡状态的能力。19、研究群落生态学的实践意义:利用群落的边际效应,发展立体农业。害虫防治时要注意害虫之间及害虫与天敌和植物间的相互作用,从群落水平上进行治理。多样性高的群稳定性相对较高,农田群落越稳定则害虫不易暴发成灾。因此要保持农田的多样性。第五章生态系统1、生态系统:在一定空间中共同栖居着的所有生物群落与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。2、生态系统组成要素两大部分就是生物和非生物环境;四个基本成分是指生产者、消费者、分解者和非生物环境;前三者则称为三大功能类群。3、营养级:处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。4、生物放大作用(食物链浓集效应):某些物质当他们沿食物链移动时,既不被呼吸消耗,又不容易被排泄,而是浓集在有机体的组织中,这一现象称为生物放大作用。5、(一)昆虫与生态系统物质循环:作为生态系统中的生物成员,昆虫对生态系统的影响主要体现在作为消费者和分解者参与并影响着生态系统的物质循环。1)作为消费者,植食性昆虫对植物的取食和消费,是生态系统功能实现的必要环节,植食性昆虫可通过植物的取食影响其生产力,进而对生态系统产生影响。2)植食性昆虫的取食促进了植物的新陈代谢,增加了生态系统的生产力。3)植食性昆虫取食后还影响了植物对养分资源的利用和分配。4)昆虫还能够通过食物网而影响植物的营养和养分循环。5)植食性昆虫还通过传粉和种子传播对生态系统产生影响。6)植物也可以雇佣昆虫来防御植食者的危害。7)昆虫作为分解者对生态系统功能的实现也起着重要的作用。(二)昆虫与生态系统能量流动:昆虫参与生态系统的能流过程主要是通过食物链来完成。作为消费者、分解者或次级生产者,植食性昆虫通过取食初级生产者植物获得能量,一部分用于自身呼吸代谢消耗,另一部分用于自身的生长发育,即为净生产。被昆虫所固定的净生产能量又常以以下四种方式所分配:繁殖后代:通过分泌物而消除:如昆虫信息素的产生和防御性分泌的时候,昆虫将消耗相应数量的能量;个体的某些部分可作为死的物质脱落,从而消耗大量的能量:个体的一些部分还可以被其他有机体所消耗:(三)信息传递(物理信息和化学信息(异种化感物和信息素))6、农业生态系统:是在人类从事农业生产活动下所形成的生态系统,是在社会经济系统作用下,以农业生物群落和人类农业经济活动为中心而建立的生态系统。农业生态系统的特点在物质循环和能量流动上是一个开放的系统在生态系统的时间和空间存在形式是不连续系统在选择上属于人工选择在群落结构上较简单农业生态系统是社会—经济—自然复合系统的一个组成部分7、生物多样性与害虫综合治理(1)合理安排作物的时空格局(不同作物混栽)以提高作物的多样性。(2)采用轮作、快熟品种、休耕等措施,进行间断性单作。(3)采用小型和分散的田块,使不同作物的田块与非耕土地相嵌排列,为天敌创建避所和提供替代食物。(4)建造以多年生作物为主的农场。(5)维持较高的作物密度或保留某些具有较高耐受性的特殊杂草。(6)不同作物品种或品系的混栽,提高作物的遗传多样性。8、农田非作物生境对害虫和天敌的影响:作物生境是害虫及其天敌滋生繁衍的主要场所,而非作物生境则是害虫及其天敌寻求替代寄主或补充营养以及在空间上逃避不良环境条件的主要场所。(一)非作物生境对害虫的影响作物生境恶化或食物短缺时,非作物生境可成为害虫的避难场所,其中的植被或杂草可成为害虫的替代寄主。非作物生境可为一些害虫的休眠或滞育提供庇护场所。非作物生境的植被可能影响某些作物害虫的分布格局及危害程度。(二)非作物生境对天敌的影响非作物生境为害虫的天敌提供替代猎物或寄主、补充营养和躲避场所。在作物收获期间,非作物生境作为维持天敌种群的过渡或桥梁场所,为农田天敌群落的恢复重建提供种库。农田周围的非作物生境及其植被的类型和性质与天敌的类群和数量密切相关9、非作物生境调控与害虫防治人为创建一些非靶标作物的生境,为天敌提供越冬和避难场所(种库)。人为增加栖境的潜能。适当增加非作物生境中的某些杂草,可以提高与这些杂草有关的植食性和捕食性昆虫的数量及其多样性。增加非作物生境的物种多样性。第六章预测预报1、害虫预测预报:根据害虫发生为害规律及相关的环境条件,对害虫的发生期、发生量、发生范围和危害程度作出估测,并加以报道,作为害虫防治的科学依据。(一)发生期预测_主要方法:发育进度预测法、有效积温预测法、物候预测法、诱集预测法、遥感技术监测发育进度预测法就是以调查时的昆虫田间发育进度为基准曲线,加上相应虫态的历期,通过曲线向后平移,作出下一个或下几个虫态的发育进度曲线,从而得到发生期预测值。理论依据:始见期:最初看到;始盛期:16%左右;高峰期:50%左右;盛末期:84%左右;终见期:最后看到(1)历期预测法:利用前一虫期发育进度(孵化率、化蛹率、羽化率等,达到16%、50%和80%时分别为始盛期、高峰期和盛末期)的基础上,分别加上当时气温下该虫态的历期,便可预测下一虫态始盛、高峰、盛末的日期。(2)期距预测法

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论