昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)Insectecology的課件資料

昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)Insectecology的課件資料第1頁(yè)/共57頁(yè)學(xué)習(xí)昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)的意義

害蟲(chóng)的發(fā)生期和發(fā)生量預(yù)測(cè)

植物檢疫對(duì)象的決定

農(nóng)業(yè)防治：墾荒、輪作和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施

生物防治

化學(xué)防治

益蟲(chóng)

(或害蟲(chóng)

)的飼養(yǎng)第2頁(yè)/共57頁(yè)第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子

一、環(huán)境

環(huán)境是某一特定生物體或生物群體以外的空間中直接或間接影響著生物體或生物群體生長(zhǎng)的一切事物的總和。

根據(jù)范圍可以把環(huán)境分為：

大環(huán)境：影響生物的分布、化性、種群周期性

小環(huán)境

內(nèi)環(huán)境

昆蟲(chóng)與環(huán)境}影響生物的生存質(zhì)量和數(shù)量變化第3頁(yè)/共57頁(yè)二、生態(tài)因子作用的特點(diǎn)

生態(tài)因子

(ecologicalfactors)是指環(huán)境中對(duì)某一特定生物體或生物群體的生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、分布等有直接或間接影響的環(huán)境要素。

(一)綜合性

(二)不等性

(三)不可替代性

(四)補(bǔ)償性

(五)限制性

(六)階段性

第4頁(yè)/共57頁(yè)第二節(jié)氣候因子

大氣候：指由各地氣象站觀測(cè)的氣象資料。生態(tài)氣候：指昆蟲(chóng)生活地的地表氣候。小氣候：指昆蟲(chóng)棲息場(chǎng)所的氣候。氣候因子{溫度濕度光照風(fēng)第5頁(yè)/共57頁(yè)一、溫度對(duì)昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育的影響

昆蟲(chóng)是變溫動(dòng)物，因此溫度對(duì)昆蟲(chóng)發(fā)育速度的影響是比較明顯的。

熱能獲得{太陽(yáng)輻射（主要）新陳代謝（次要）熱能散失{體壁傳導(dǎo)體壁輻射水分蒸發(fā)第6頁(yè)/共57頁(yè)(一)溫區(qū)的概念

第7頁(yè)/共57頁(yè)1.致死高溫區(qū)(zone

ofhighlethal

temperature)

范圍：45~60℃

表現(xiàn)：興奮-死亡（酶系破壞、蛋白質(zhì)凝固）2.亞致死高溫區(qū)(zoneofhighsublethal

temperature)

范圍：40~45℃

表現(xiàn)：熱昏迷第8頁(yè)/共57頁(yè)

3.適溫區(qū)(zoneoffavorabletemperature)

范圍：8~40℃

表現(xiàn)：生命活動(dòng)正常進(jìn)行（有效溫區(qū)）

(1)高適溫區(qū)(zoneofhighfavorabletemperature)

范圍：30~40℃最高有效溫度

(2)最適溫區(qū)(zoneofmostfavorable

temperature)

范圍：20~30℃

(3)低適溫區(qū)(zoneoflowfavorabletemperature)

范圍：8~20℃最低有效溫度

發(fā)育起點(diǎn)溫度（developmentalzero）

生物學(xué)溫度（biologicalzero）第9頁(yè)/共57頁(yè)4.亞致死低溫區(qū)(zoneoflowsublethaltemperature）

范圍：-10~8℃

表現(xiàn)：冷昏迷

5.致死低溫區(qū)(zoneoflowlethaltemperature)

范圍：-40~-10℃

表現(xiàn)：死亡（體液結(jié)冰）第10頁(yè)/共57頁(yè)(二)適溫區(qū)內(nèi)溫度與生長(zhǎng)發(fā)育速度的關(guān)系

發(fā)育歷期：昆蟲(chóng)完成一定的發(fā)育階段所經(jīng)歷的時(shí)間，通常以“日”為單位。

發(fā)育速率：昆蟲(chóng)在單位時(shí)間(如“日”)內(nèi)能完成一定發(fā)育階段的情況。V=1N第11頁(yè)/共57頁(yè)第12頁(yè)/共57頁(yè)

溫度與生長(zhǎng)發(fā)育速度關(guān)系還有其他一些表示方法。

1.范特-荷夫

(Vant-Hoff)定律范特-荷夫認(rèn)為，溫度每升高

10℃

，化學(xué)反應(yīng)速度隨著增加兩三倍。用公式表示為：

Q10=2~3

Q10=K（常數(shù)）

表達(dá)溫度與發(fā)育歷期及發(fā)育速率關(guān)系總趨勢(shì)

第13頁(yè)/共57頁(yè)2.邏輯斯蒂

(1ogistic)曲線模式

邏輯斯蒂曲線是一近似于

“S”

形的曲線。Y=K1+ea-bxY為發(fā)育速率；

x為溫度；

K為

Y值的上限；

a、b為常數(shù)；

e為自然對(duì)數(shù)的底值(e=2.718…)第14頁(yè)/共57頁(yè)(三)有效積溫法則

1.有效積濕的概念

Reaumer(1735)提出來(lái)的。

生物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中須從外界攝取一定的熱量，其完成某一發(fā)育階段所攝取的總熱量為一常數(shù)。NT=K

N為完成生長(zhǎng)發(fā)育期所需的時(shí)間

(日數(shù)或小時(shí)）

T為該期平均溫度

K為常數(shù)第15頁(yè)/共57頁(yè)

發(fā)育速率與溫度的關(guān)系的公式：

V=T/K

生物發(fā)育起點(diǎn)溫度往往在0℃，因此,在發(fā)育起點(diǎn)以上的溫度才是有效溫度。生物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所受的總熱量應(yīng)該是有效溫度的總和。

N(T-C)=K

V=(T-C)/K

生物在發(fā)育期內(nèi)要求攝取有效溫度(發(fā)育起點(diǎn)以上的溫度

)的總和稱為有效積溫。單位為“日度”；“小時(shí)度” 第16頁(yè)/共57頁(yè){

(T1-C)N1=K(T2-C)N2=K(T1-C)N1=

(T2-C)N2（T1N1-T2N2）2.有效積濕的計(jì)算方法2個(gè)溫度處理C=————N1-N2第17頁(yè)/共57頁(yè)

設(shè)有n個(gè)處理，其溫度分別為T1，T2，T3……Tn

，其發(fā)育速率依次為V1，V2，V3

……Vn

?？刹捎媒y(tǒng)計(jì)學(xué)上常用的“

最小二乘方”

法進(jìn)行計(jì)算

C和

K,其推導(dǎo)公式為：第18頁(yè)/共57頁(yè)

(1)推測(cè)一種昆蟲(chóng)的地理分布界限

X=K1/K

X<1，可能沒(méi)分布（多年發(fā)生一代的昆蟲(chóng)除外）

（2）推測(cè)昆蟲(chóng)在不同地區(qū)可能發(fā)生的世代數(shù)：

X=K1/K（X=2,1年可能發(fā)生

2代；

X=5.5,

1年可能發(fā)生五六代）（3）預(yù)測(cè)和控制昆蟲(chóng)的發(fā)育期

3.有效積溫的應(yīng)用第19頁(yè)/共57頁(yè)

例如，已知粘蟲(chóng)卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度為

13.1℃,有效積溫為

45.3日度,預(yù)測(cè)產(chǎn)卵后的平均氣溫為

20℃,則可計(jì)算幼蟲(chóng)孵化期。K——T-CN=即氣溫為20℃時(shí)粘蟲(chóng)卵將于

6-7d后孵化。

=45.3————20-13.1=6.56第20頁(yè)/共57頁(yè)

例如,正在繁殖一批松毛蟲(chóng)赤眼蜂,要求20d后散放成蜂,已知松毛蟲(chóng)赤眼蜂的發(fā)育起點(diǎn)溫度為10.34℃,有效積溫為

161.36日度,其培養(yǎng)溫度(T)為：

即如果控制培養(yǎng)溫度為18.4℃,這批松毛蟲(chóng)赤眼蜂可于20d后羽化散放。

T=KN—+C=161.36———20+10.34=18.41第21頁(yè)/共57頁(yè)4.有效積溫在應(yīng)用上的局限性

（a）有效積溫的推算，假定昆蟲(chóng)在適溫區(qū)內(nèi)溫度與

發(fā)育速率成正比關(guān)系的前提下進(jìn)行的。（b）一些昆蟲(chóng)在溫度與發(fā)育速度的關(guān)系曲線上有出現(xiàn)發(fā)育恒定溫區(qū)的可能性。（c）一些有效積溫的材料是在室內(nèi)恒溫飼養(yǎng)下取得

的。但昆蟲(chóng)在自然界的發(fā)育處于變溫之中，且

昆蟲(chóng)實(shí)際生活的小氣候環(huán)境與氣象資料不完全

相同。（d）生理上有滯育或高溫下有夏蟄的昆蟲(chóng)，在制育或夏蟄期間有效積溫是不適用的。第22頁(yè)/共57頁(yè)(四)低溫對(duì)昆蟲(chóng)的影響及昆蟲(chóng)耐寒性

冬期的低溫引起大多數(shù)昆蟲(chóng)的大量死亡。

1.代謝消耗和生理失調(diào)

2.體液結(jié)冰

體液結(jié)冰引起昆蟲(chóng)的死亡

,主要是由于原生質(zhì)失水,不斷擴(kuò)大的冰晶在原生質(zhì)內(nèi)形成分割的孔隙，引起原生質(zhì)和原生質(zhì)膜的質(zhì)壁分離

,破壞組織和細(xì)胞膜的生理結(jié)構(gòu)等。第23頁(yè)/共57頁(yè)

過(guò)冷卻點(diǎn)：

俄羅斯學(xué)者巴赫梅捷耶夫(1898)提出：

溫度降低時(shí),昆蟲(chóng)體溫隨著降低，當(dāng)降至0℃以下的一定溫度時(shí)，昆蟲(chóng)體溫突然上升,上升至接近0℃而后又繼續(xù)下降至與環(huán)境溫度相同為止。開(kāi)始突然上升的溫點(diǎn)稱為過(guò)冷卻點(diǎn),體溫上升而后再下降的溫點(diǎn)稱為體液冰點(diǎn)。第24頁(yè)/共57頁(yè)第25頁(yè)/共57頁(yè)

測(cè)定過(guò)冷卻點(diǎn)可了解昆蟲(chóng)耐寒性的程度。不少種類昆蟲(chóng)在冬期到來(lái)之前，脂肪和碳水化合物的積累明顯增加，水分減少，由于體液濃度的提高而明顯地降低體液結(jié)冰的溫度；當(dāng)溫度繼續(xù)下降,體內(nèi)結(jié)合水的比例增加,又進(jìn)一步降低體液結(jié)冰的溫度。通過(guò)這樣的生理過(guò)程使過(guò)冷卻點(diǎn)明顯下降,耐寒性也顯著提高。

第26頁(yè)/共57頁(yè)3.體液結(jié)冰以下的溫度

寒代地區(qū)的一些昆蟲(chóng)以滯育狀態(tài)度過(guò)漫長(zhǎng)的塞冬。這些昆蟲(chóng)不但降低過(guò)冷卻點(diǎn)的溫度,而且可忍受體液結(jié)冰而不至于死亡。第27頁(yè)/共57頁(yè)二、濕度、降水對(duì)昆蟲(chóng)的作用

昆蟲(chóng)水分獲得途徑：食物體壁、卵殼從空氣、土壤、植物中吸取直接飲水利用體內(nèi)代謝水昆蟲(chóng)水分散失途徑：消化、排泄系統(tǒng)排水呼吸系統(tǒng)蒸發(fā)失水體壁蒸發(fā)失水第28頁(yè)/共57頁(yè)(一)昆蟲(chóng)對(duì)環(huán)境濕度要求

(a)水生性昆蟲(chóng)

(b)土棲性昆蟲(chóng)或生活于土中的蟲(chóng)期

(c)鉆蛀于漿果內(nèi)、莖內(nèi)的昆蟲(chóng)

(d)裸露生活于植物上的昆蟲(chóng)或蟲(chóng)期

例如,亞洲飛蝗LocustamigratoriamigratoriaL.在溫度30~50℃，相對(duì)濕度

35%時(shí)不能完成發(fā)育

45%時(shí)發(fā)育期為

36~43d100%時(shí)發(fā)育期為25~31d,但成活率較低

70%時(shí)為適宜濕度,發(fā)育期為

32~37d,成活率較高第29頁(yè)/共57頁(yè)(二）濕度對(duì)昆蟲(chóng)的影響

濕度對(duì)繁殖的影響是比較明顯的。多數(shù)昆蟲(chóng)產(chǎn)卵時(shí)要求高濕度。

在環(huán)境濕度偏低的情況下，可能導(dǎo)致：

雌蟲(chóng)不能產(chǎn)卵；

幼蟲(chóng)不能孵化；

幼蟲(chóng)不能脫皮

成蟲(chóng)不能羽化；羽化出來(lái)的成蟲(chóng)不能正常展翅第30頁(yè)/共57頁(yè)

對(duì)一些刺吸式口器昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō),外界環(huán)境濕度的影響相對(duì)較少;當(dāng)濕度偏低時(shí),植物組織內(nèi)含水量比較低，取食的干物質(zhì)量相對(duì)增加，反而有利于生長(zhǎng)發(fā)育。第31頁(yè)/共57頁(yè)

(三）降水對(duì)昆蟲(chóng)的影響

(a)降水提高空氣濕度，故對(duì)昆蟲(chóng)發(fā)育發(fā)生影響

(b)降水影響土壤含水量，對(duì)土中生活的昆蟲(chóng)起

著重要的作用；

(c)降水對(duì)一些昆蟲(chóng)卻是重要的條件。

(d)降雪：對(duì)土中或土面越冬的昆蟲(chóng)起保護(hù)作用

(e)降雨也常常成為直接殺死昆蟲(chóng)的一個(gè)因素。

(f)降雨影響昆蟲(chóng)的活動(dòng)。第32頁(yè)/共57頁(yè)三、溫、濕度的綜合作用第33頁(yè)/共57頁(yè)

溫度與濕度對(duì)生物的作用是相互關(guān)連的。溫、濕度的關(guān)系在生物氣候?qū)W上常常以溫、濕度系數(shù)或氣候圖來(lái)表示。

(一)溫、溫度系數(shù)

溫、濕度系數(shù)

(Q)是降水量

(M)與平均溫度總和

(T)的比值得

P降雨量和積溫比

)。其基本公式為：Q=M∑TQe=M-P∑(T-C)__________第34頁(yè)/共57頁(yè)TQw=R.H____

溫、濕度系數(shù)可以作為一個(gè)指標(biāo),用以比較不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)，或用以表示不同年份或不同月份的氣候特點(diǎn)，有一定的參考價(jià)值。

然而，溫、濕度系數(shù)的應(yīng)用還是有一定的局限性的。如15℃、45%相對(duì)濕度

25℃、75%相對(duì)濕度第35頁(yè)/共57頁(yè)(二)氣候圖

氣候圖(climograph)的繪制是在坐標(biāo)上以縱軸表示每月的平均溫度,橫軸表示每月的總降水量,以線條順次連結(jié)每月平均溫度和每月總降水量的交合點(diǎn)。氣候圖可以表示不同地區(qū)的氣候特征。用其可分析昆蟲(chóng)在新區(qū)分布的可能性和不同年份昆蟲(chóng)的發(fā)生數(shù)量。第36頁(yè)/共57頁(yè)第37頁(yè)/共57頁(yè)四、光在昆蟲(chóng)活動(dòng)中的意義

光是生態(tài)體系中能量的主要來(lái)源。(一)輻射熱昆蟲(chóng)可從太陽(yáng)的輻射熱中吸取熱能。(二)光的強(qiáng)度

一些昆蟲(chóng)的活動(dòng)受到光強(qiáng)的影響。節(jié)律{日出型：如蝴蝶、蜻蜓夜出型：如蛾類晝夜型：如螞蟻弱光型：如蚊子第38頁(yè)/共57頁(yè)(三)光的波長(zhǎng)

昆蟲(chóng)的視覺(jué)光區(qū)與人的視覺(jué)光區(qū)不完全相同，不同種類昆蟲(chóng)的視覺(jué)光區(qū)也有差異。例如蜜蜂的視覺(jué)光區(qū)為650~297nm。黑光燈（波長(zhǎng)365-400nm）第39頁(yè)/共57頁(yè)(四)光周期（photoperiod）

一晝夜中光照與黑暗交替的節(jié)律稱為光周期，一般用光照時(shí)數(shù)表示。

光周期的年變化：夏至、冬至、春分、秋分

同一時(shí)間，日照時(shí)數(shù)因緯度、海拔高度而異第40頁(yè)/共57頁(yè)第41頁(yè)/共57頁(yè)

“生物鐘”：生物對(duì)光周期（日變化及年變化）相適應(yīng)而形成的節(jié)律。

光周期的年變化對(duì)許多昆蟲(chóng)的反應(yīng)都非常明顯。主要是光周期的年變化是逐日地有規(guī)律地增加或有規(guī)律的減少的。

光周期對(duì)許多昆蟲(chóng)冬期滯育的關(guān)系非常密切。臨界光周期（criticalphotoperiod）：引起昆蟲(chóng)種群中50%的個(gè)體進(jìn)入滯育的光周期。臨界光照蟲(chóng)態(tài)：對(duì)光周期敏感的蟲(chóng)態(tài)。一般為滯育蟲(chóng)態(tài)的前一蟲(chóng)態(tài)。第42頁(yè)/共57頁(yè)五.風(fēng)對(duì)昆蟲(chóng)的影響

間接影響：影響環(huán)境的濕度、溫度

直接影響：

1.影響昆蟲(chóng)體內(nèi)水分的散失,從而對(duì)昆蟲(chóng)體溫發(fā)生影響。

2.影響昆蟲(chóng)的活動(dòng)。

3.影響昆蟲(chóng)的地理分布。

4.影響昆蟲(chóng)的遷移、傳播

許多昆蟲(chóng)能借風(fēng)力傳播到比較遠(yuǎn)的地方。

第43頁(yè)/共57頁(yè)

第三節(jié)

生物因子一、生物因子的作用特點(diǎn)

(一)非全體性

(二)密度制約性

(三)相互性

(四)不等性二、食物

(一)食物對(duì)昆蟲(chóng)的影響食性{范圍：?jiǎn)问承?、寡食性、多食性性質(zhì)：植食性、肉食性、雜食性、腐食性第44頁(yè)/共57頁(yè)

各種昆蟲(chóng)不但食性專門化的程度不同，而且不同食物對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育速度、成活率、生殖率都會(huì)是生影響。

幼蟲(chóng)取食不同食料與營(yíng)養(yǎng)的積累關(guān)；

幼蟲(chóng)積累的營(yíng)養(yǎng)對(duì)成蟲(chóng)的生殖力發(fā)生影響；

成蟲(chóng)羽化后補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)（性器官、卵發(fā)育）；

植物的不同發(fā)育階段，對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育有影響。

第45頁(yè)/共57頁(yè)(二)昆蟲(chóng)對(duì)植物的選擇性

昆蟲(chóng)對(duì)植物的選擇可分為下面

4個(gè)基本階段

:

（1）產(chǎn)卵的選擇（2）取食的選擇（3）營(yíng)養(yǎng)的選擇（4）特殊物質(zhì)的選擇（三）植物對(duì)害蟲(chóng)的抗性（1）不選擇性（2）抗生性（3）耐害性

第46頁(yè)/共57頁(yè)

在自然界中，每種昆蟲(chóng)都有大量的捕食者和寄生物，昆蟲(chóng)的這些敵害稱為天敵

(naturalenemies)。三、天敵天敵{病原生物：病毒、細(xì)菌、線蟲(chóng)、真菌等天敵昆蟲(chóng)：捕食性、寄生性其他捕食性天敵：鳥(niǎo)、青蛙、蜘蛛等第47頁(yè)/共57頁(yè)（一）病原生物

1.病毒包涵體:由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和碳水化合物組成的膜，以包涵病毒粒子。（昆蟲(chóng)病毒特有）常見(jiàn)的昆蟲(chóng)病毒有下面的5個(gè)類群：

(1)核多角體病毒

(2)顆粒體病毒

(3)質(zhì)多角體病毒

(4)多形體病毒

(5)無(wú)包涵體病毒

第48頁(yè)/共57頁(yè)2.細(xì)菌分類無(wú)芽孢桿菌芽孢桿菌不形成伴孢晶體產(chǎn)生伴孢晶體蘇云金桿菌（Bt）{{第49頁(yè)/共57頁(yè)

3.真菌

蟲(chóng)草屬：冬蟲(chóng)夏草。

擔(dān)子菌綱：白僵病、綠僵病

4.線蟲(chóng)

5.原生動(dòng)物

6.立克次體

第50頁(yè)/