生态环境对昆虫的影响

1、第五章生态环境对昆虫的影响第一节环境和生态因素一、环境环境是在特定生物或生物群以外的空间直接或间接影响有机体或生物群生长的所有东西的总和。根据范围的不同，可以按如下方式划分环境：大环境：影响生物的分布、化学性、人口周期性小型环境：内部环境：二、生态因素的特点生态因子(ecological factors)是指直接或间接影响特定生物或生物群体生长、发育、繁殖、分布等的环境因素。(a)包容性(b)不平等(c)不可替代(d)赔偿(e)限制(6)步骤第二节气候因素大气后：指各地气象站观测的气象资料。生态气候：是指昆虫居住的地表气候。小气候：是指昆虫栖息的地方的气候。一、温度对昆虫生长发育的影响昆虫是变

2、温动物，因此温度对昆虫发育速度的影响比较明显。获得热量：复制太阳(主要)；新陈代谢(第二次)热损失：体壁传导、体壁辐射、水分蒸发(a)温度区域的概念1.致死高温区(zone of high lethal temperature)范围：45 60性能：兴奋-死亡(酶破坏，蛋白质凝固)2.拱门高温区(zone of high sublethal temperature)范围：40-45表达：列昏迷3.适宜温度区域(zone of favorabletemperature)范围：8 40表达：生命活动正常进行(有效热区)(1)高温区(zone of high favorable temperatur

3、e)范围：30 40最大有效温度(2)最佳温度区域(zone of most favorable temperature)范围：20 30(3)低温区(zone of low favorable temperature)范围：8 20发育起点温度(developmental zero)生物零(biological zero)4.拱门低温区(zone of low sublethal temperature)范围：-10-8表达：冷昏迷5.致死低温区范围：-40 - 10性能：死亡(体液结冰)(2)赤热区内温度与生长发育速度的关系发育历期：昆虫完成一定发育阶段所需的时间通常以“日”为单位。发育率

4、：昆虫在单位时间(如“天”)内完成一定发育阶段的情况。温度与生长发育速度的关系还有另一种表达方法。1.范特霍夫定律(vant-hoff)范特霍夫认为，每当温度上升10，化学反应速度就会增加2 3倍。使用公式表示：q10=2-3q10=k(常数)表达温度和发育力及发育率关系的一般趋势。2.逻辑转向曲线阵列逻辑转向曲线是类似于 s 型的曲线。y=k/(1 ea-bx)y是发展速度。x是温度。k是y值的上限。a，b是常数。e是自然对数的底数(e=2.718 )(c)有效累积温度定律1。有效积习的概念雷乌默(1735)提出。生物在生长发育过程中必须从外部摄取特定的热量，在某个发育阶段摄取的总热量是恒定

5、的。nt=kn是完成生长发育期间所需的时间(天或小时)t是该期间的平均温度k是常数发育率与温度关系的公式：v=t/k生物发育起点温度经常是0c，因此发育起点以上的温度是有效温度的。生物在生长发育过程中接收的总热量必须是有效温度的总和。n (t-c)=kv=(t-c)/k生物发育期间有效温度(发育开始以上的温度)的总和称为有效积温。单位为“度”。时间2.有效积湿计算方法2个温度处理(t1-c)n1=k (t2-c)n2=k(t1-c)n1=(t2-c)n2c=(t1 n1-t2 n2)/(n1-n2)n个处理，分别为t1、t2、t3.可以使用统计上常用的“最小二乘法”方法计算c和k。导出公式为：

6、3.有效积温应用(1)估算昆虫的地理分布界限x=k1/k x1，可能没有分布(多年生昆虫除外)(2)推测昆虫在其他地区可能发生的世代数量。x=k1/k(x=2，一年可能出现第二代：x=5.5，一年可能发生5-6代)(3)昆虫发育时期的预测与控制例如，粘虫卵的发育起始温度为13.1，有效积温为45.3天，产卵后平均温度预计为20，可以计算幼虫孵化期。6-7例如，要求松毛虫赤眼蜂繁殖，20d后分散到蜜蜂中，松毛虫赤眼蜂的发育起始温度为10.34，有效积温为161.36度，其培养温度(t)已知为18.41。应用中有效积温的极限(a)有效积温估算是在昆虫与积温区内温度和发育速率成正比的前提下进行的。(

7、b)有些昆虫可能在温度和发育速度的关系曲线上开发一定的温口。(c)部分有效积温材料是从室内恒温饲养中获得的。但是在自然界，昆虫的发育处于变暖状态，昆虫实际生活的小气候环境与气象资料不完全相同。(d)生理上在体育或高温下具有夏季芯片的昆虫，不适用于制肉或夏季芯片机中的有效积温。(d)低温对昆虫的影响和昆虫的抗寒性冬季的低温导致了大多数昆虫的大量死亡。1.代谢消费和生理障碍体液冻结体液结冰导致昆虫死亡。主要是原生质损失，增大的冰晶在原生质内形成分裂的气孔，引起原生质体和原生质膜的质壁分离，破坏组织和细胞膜的生理结构等。过冷点：俄罗斯学者巴赫梅特耶夫(1898)提出：温度下降时，昆虫的体温下降到0以

8、下的一定温度，昆虫的体温突然上升，接近0，然后继续下降到与环境温度相同的温度。突然开始上升的温度称为过冷点，体温上升后再次下降的温度称为体液冰点。测量过冷点，就能知道昆虫的耐寒程度。许多种类的昆虫在冬天到来之前脂肪和碳水化合物的积累明显增加，水分减少，体液浓度提高，体液结冰温度显着降低。温度继续下降，体内结合水的比例增加，体液结冰的温度进一步降低。通过这种生理过程，过冷点明显下降，抗寒性也明显提高。3.体液结冰以下的温度寒带地区的一些昆虫在休眠状态下度过了漫长的颤动。牙齿昆虫不仅能降低冷却点的温度，还能忍受体液冻结不死。二、湿度和降水对昆虫的影响1.昆虫水分获取途径：膳食体壁，蛋壳从空气、土壤

9、和植物中吸收直接喝水利用体内代谢水2.昆虫失水路径：消化，排泄系统排水呼吸系统蒸发水分损失体壁蒸发，失去水(a)昆虫的环境湿度要求(a)水生昆虫(b)生活在土著昆虫或土壤中的昆虫时期(c)在浆果和茎上钻孔虫蛀(d)暴露在植物中的昆虫或昆虫时期例如，亚洲飞蝗locusta migratoria migratoria l .温度30 50 时的相对湿度35%的人不能完成发育45%的开发周期为36-43d100%的发育期是25-31d，但存活率很低70%是适宜的湿度，发育时间为32-37d，存活率高(b)湿度对昆虫的影响湿度对繁殖的影响比较明显。大多数昆虫产卵时要求高湿度。环境湿度低可能导致以下结果

10、：雌性不能产卵。幼虫不能孵化。幼虫不能剥皮不能成虫羽化。羽化的成虫翅膀不能正常张开外部环境湿度对部分吸附器昆虫的影响相对较小。湿度低的时候，植物组织的水分含量比较低，吃的建筑物质量相对增加，反而有利于生长发育。(c)降水对昆虫的影响(a)降水增加空气湿度，影响昆虫发育(b)降水影响土壤含水量，对生活在土壤中的昆虫有重要作用。(c)降水是某些昆虫的重要条件。(d)降雪：对在土壤或土壤表面过冬的昆虫的保护作用(e)雨往往是直接杀死昆虫的因素。(f)降雨量影响昆虫的活动。三、温湿度综合效应温度和湿度对生物的影响徐璐相关。温度和湿度的关系在生物气候学中经常表现为温度、湿度系数或气候度。(a)温度、温度

11、系数温度、湿度系数(q)是降水量(m)和平均温度总和(t)的比率，具有p降雨量和赤温比的价值。默认公式为：q=m/ tqe=(m-p)/ (t-c)温度和湿度系数可用于比较不同地区的气候特性，或用作表示不同年份或不同月份气候特性的指标，具有一定的参考价值。但是，温度、湿度系数的应用仍然有局限性。15、45%相对湿度等25c，75%相对湿度(2)气候图(climograph)气候图在坐标中以纵轴表示每月平均温度，横轴表示每月总降水量，每月平均温度和每月总降水量的交点通过线依次连接。气候地图可以表示其他地区的气候特性。通过这种方法，可以分析昆虫在新地区分布的可能性和多年来昆虫发生的可能性。四、光在

12、昆虫活动中的重要性只是生态系统能量的主要来源。(a)辐射列昆虫能从太阳辐射热中吸收热量。(b)光的强度一些昆虫的活动受光照强度的影响。日出型：蝴蝶，蜻蜓户外型：像蛾日夜兼程：像蚂蚁一样弱光型：像蚊子(c)光的波长昆虫的视觉光学区域与人的视觉光学区域不完全相同，不同的昆虫的视觉光学区域也不同。例如，蜜蜂的视野为650到297nm。黑光灯(波长365-400 nm)(d)光周期白天和夜晚的照明和黑暗交替的节奏称为照明周期，通常用照明时间表示。光州的年度变化：夏至、冬至、春分、秋分同一时间，日照时间取决于纬度、海拔高度生物钟：生物适应光周期(日变化和年变化)而形成的节奏。光周期的年度变化对很多昆虫的

13、反应很明显。主要是光周期的年度变化是每天有规律地增加或有规律地减少。光周期与许多昆虫的冬季休眠有很密切的关系。临界光周期：昆虫种类中50%的个体进入休眠的光周期。临界照明昆虫状态：对光周期敏感的昆虫状态。通常是体育虫状态的全虫状态。v.风对昆虫的影响间接影响：湿度、温度影响环境直接影响：1.影响昆虫体内水分的损失，降低昆虫的体温生物影响。影响昆虫的活动。影响昆虫的地理分布。影响昆虫的迁移和扩散很多昆虫能乘风向比较远的地方传播。第三节生物学因素一、生物因素的作用特征(a)郑智薰整体性(b)密度限制(c)互操作性(d)不平等二、膳食(a)食物对昆虫的影响各种昆虫不仅食性的专业化程度不同，而且对每种

14、食物的生长发育速度、生存率和生存率都有影响。幼虫摄取不同的食物材料，与营养的积累有关。幼虫积累的营养对成虫生殖能力的影响。成虫羽化后营养补充(性器官，鸡蛋发育)；植物的不同发育阶段影响生长发育。(b)昆虫对植物的选择性昆虫对植物的选择可以分为以下四个茄子基本阶段：(1)选择散射(2)餐饮选择(3)营养选择(4)特殊物质的选择(c)植物对害虫的抗性(1)无选择(2)内向(3)内海省第三，天敌在自然界中，每种昆虫都有大量的捕食者和寄生物，昆虫的这种赤潮称为天敌。(a)病原生物1.病毒包涵体：是由蛋白质、脂质、碳水化合物组成的膜，病毒粒子包容。(昆虫病毒特有的)一般昆虫病毒有以下五组茄子：(1)核多糖病毒(2)粒子病毒(3)质量多边形病毒(4)多形病毒(5)没有包体病毒2.细菌3.真菌冬虫夏草：冬虫夏草。担子菌纲：白僵直病，绿色僵直病4.线虫5.原生动物6.立克次体(b)天敌昆虫1.捕食性天敌：18目，200滤2.寄生性天敌第四节土壤因素据估计，大约95%的昆