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第一章个体生态学第一节昆虫生态学基础一．关于生态学1起源：源希腊Oikos“家”“居住地”。最早出现在达尔文《物种起源》原意为“生物生存争和自然选择”而生态学一词1866德国E.haeckel《生物普通形态学》中首创了这一词，后1885年《外貌总论》和1896丹麦Warming《植物生态地理学》中引用，应用而使其得到承认。2范畴：非常广泛。指一定空间范畴的有生命的生物群落和无生命的物环境构成的能量物质的循环。由四部分构成：（1）物理环境（2）生产者（3）消费者（4）分解者二．昆虫生态学：1内容及任务（1）是从一般动物生态学基础上发变异来，研究自然界昆虫和周围环境的关系。①昆虫个体生长、繁殖、分布与环境的关系②昆虫群落的组织、种间关系及生存密度的稳定性和变异。③种遗传性及在空间、时间上存状况及变动规律。（2）任务：①研究昆虫由于适应形成的形态和生理特征即种在环境内的变异。（生物学特性的改变）②种群数量环境变动关系。③研究群落结构及形成、发展过程。④研究群落中种群间的种间关系，种的关系。⑤人类生活与昆虫群落、变化状况关系。不仅是昆虫本身在生长地的生存、繁殖、活动及适应等的记述或一地区的种类记载而且动物在生活中和有机及无机环境的关系，尤其是以动物和动物或植物在生活过程中的互助或敌对关系为甚2昆虫学的研究进展及手段（1）自昆虫生态学成为一个学科后，经历了三个阶：50年代前：个体研究。即个体以环境的反应（生物学特性）。60年代前：种群研究。包括生物群落至生态系统。70年代前：害虫综合治理及更广阔范围。（2）室内、室外试验。观察昆虫个体生长繁殖等及种内竞争。（3）研究控制或增加昆虫繁殖量。在选定一个种群后对该种群在自然界内变动情况，须长期记录，而后系统分析和归纳因素与昆虫个体及群体的关系，在工作中，利用统计方法来分析试验调查结果。文字力求通易懂。3昆虫生态学的类别：（1）按研究的对象分为个体生态学及群体生态学。个体生态学研究个体与环境的关系，即每个动物因环境因素的刺激南而发生的生理反应。群体生态学研究动物相互之间及动物群体与环境的关系。（2）按研究手段、表现手段和研究内容分为七个领域。①数学生态学。丁岩钦《昆虫数学生态学》，徐汝梅《种群数量的时空动态》②昆虫经济生态学。薄蛰龙《农作物害虫管理数学模型与应用》③环境生态学。④物理生态学⑤生态能量学⑥昆虫群落生态学的研究⑦昆虫化学生态学的研究三、昆虫生态学的基本概念：1、生活型：昆虫和生境内各种有关因素相接触，结果有些种或个体对环境适应，表现出有机体和环境间建立了明显的统一表现在个体的形态，生理或生态及下同的生少方式上，因此，一种昆虫的生活方式反映了这种昆虫生活环境的主要特点，称为“生活型”。2、生态系统与昆虫生活相联系的无机和有机环境条件的总体。3、昆虫的发育阶段性昆虫发育经过各个阶段，而每阶段的生活在形态上，生理上显然不同。同时，前阶段发育条件的差异，可影响到下一阶段的生理、生态状况。4、物对环境条件忍受律：环境条件对于昆虫种间及种内各阶段作用可以引起不同的反应。表现在发育率快慢，繁殖力强弱，死亡高低等，也称为动物对环境条件的忍受律。广适应性种：凡能忍受外界环境变化很大的种称为广适应种狭适应性种：仅能在狭窄条件下生存的种称为狭适应种。5、有机体和生活环境的统一性表现在生活型的分化上。6、种间关系主要表现有寄生、共栖、共生等形式。昆虫个体与环境的关系和整体与环境的关系是不同。个体是以对代谢作用有直接影响的生活条件为转移南而种群受到竞争等作用。第二节光照对昆虫的影响包括大气温度、湿度（降水）光照、气压等因素综合对昆虫的各项生理等发生的作用。光照对昆虫的影响有三方面：光波波长、光照度和光周期。一、光频率波长：1。昆虫感光器官一般为单眼和复眼，但无眼昆虫可通过体皮感受光。昆虫复眼以一般感应2573-3800Å。昆虫以光剌激反应因种、性别、虫期而差。短波光以昆虫强一长波光。2、光与昆虫体色：白色背景→淡色背景→暗色蛹红黄色背景→橘色、黄色。虾的开究：色素体由眼来控制其收敛和放散，如切除眼部视神经，眼失去作用，虾无论在境或暗境，体上色素均无变异。体内皮细胞内色素颗粒的移动，由视神经激素受光剌激控制的二、光强度：昆虫夜间（蛾类）活动受光强度的影响。如弱光（黄昏）是产卵，交尾必条件。柞蚕在亮光下不产卵。光对蛾产卵有抑制作用。此外，光强度对昆虫迁飞影响。三、光周期：1.不同光周期使昆虫产生不同的生活型。2．对滞育的作用。第三节温度对昆虫的影响温度对于变温动物就其重要，因其体随外界温度的高低而产生变化。昆虫在休眠或静止时，体温接近环境温度，但活动时体温可升高。一、温度与变温动物的发育关系（温区）1温区划分：2昆虫在变温下的发育：昆虫在田间多变温的影响，其发育速度不如恒温下所呈的指标曲线。在实验中变温条件下发育速度高于恒温，但其发育反映当地（生存地）的气候特点。二、低温反应（一）、据昆虫在不同低温下的死亡分三类：-10℃0℃（1）能生存于极低温度范围的（2）外界温度降低到0℃或0℃以下时就冻僵或死亡。（3）外界温度下降不到0℃就冻僵。（二）、昆虫在低温前的生理准备：活动减少代谢水少盐胶体增加游离水低（1）活动减少。（2）新陈代谢水量降低。（3）体液内盐分及胶体增加。（4）游离水减少。（三）、昆虫体液在低温下的过冷却现象：（此处利用曲线图讲解）1、过冷却现象的概念2、昆虫体液过冷却点过冷却点的高低（1）冷却速度T1愈快过冷却点愈高。（2）昆虫的虫期和性别（3）昆虫的饥饿和饱状况。（4）冷却的回复（5）受冷时期长短（6）昆虫体液系数，体液系数q=活虫体重（M）-虫体干重（P）/活虫体重体液系数愈小，体液愈浓，过冷却点愈低，抗寒愈强。（四）昆虫耐寒性影响因素和评价1、昆虫耐寒性评价：体液系数Q=（活虫体重M-虫体干重P）/活虫体重M2、影响耐寒能力的因素：a温度下降速度b虫体状态c昆虫生育阶段d食物（五）低温致死机制分析1、0℃以上低温致死原因：生理失调、营养过度消耗a生理原因b物理原因2、0℃以下低温致死原因：三、昆虫在高温下的反应（一）高温不良影响的迟滞反应：高温影响后生存的昆虫在后期的致畸性。昆虫能蒸发一部分水分以降低体温，高温对昆虫生理上的伤害还有显著的延后作用。即在高温范围内，当时昆虫生长很少受影响，但后期死亡。可引起某种雄虫生殖力丧失，雌虫不能交尾产卵或产下的卵不发育孵化。（二）高温下昆虫调节温度方式个体生存调节：生理调节、活动调节昆虫耐热手段：生理调节：（1）蒸发（2）脂肪（3）夏眠习性适应：（1）荫（2）夜动（3）振翅体液蒸发。群体生存调节：群体活动（三）昆虫高温致死机制蛋白质变性、酶失活生理失调。四、温度对昆虫行为的影响：一般在不适低温下昆虫行动迟缓，若温度过低则个体呈麻痹状态。在不适高温下则行动又过度敏捷。昆虫在行为学上称偏爱温区（又称偏嗜温区）。因种的不同而变化，同种因个体的健康程度、饥饿度、虫龄及生状态的影响而发生变化。同时随季节、昼夜的变化，其有可能改变偏爱温区。偏爱温区可通过实验手段来获得。第四节湿度对昆虫的影响及其它因素湿度是陆生动物生命不可缺少的要素。一般幼期的含水量（80%）比老熟期含水量（60%）为高；体壁较厚的种含水量比体壁薄的为低。湿度对昆虫的作用，主要影响虫体内的含水量而发生作用。一、水分对昆虫的重要性（简要介绍）二、昆虫对水分的调节途径：昆虫获取水分的途径食物、代谢、饮水昆虫排泄水分的途径蒸发、直接排泄（此内容举例讲解）三、湿度对昆虫的影响1.按昆虫对湿度的适应能力分为：好湿性昆虫、好干性昆虫（发育随湿度变化）好湿昆虫：它们栖息地须高度湿润。好干昆虫：生长发育随湿度增高而延迟2大气湿度高低影响昆虫活动和寿命长短，而亦影响到昆虫新陈代谢速度。100%→22天，44.6%→14天3湿度对昆虫分类影响，不仅因虫期不同而且在虫期先后也不同。同时龄期不同含水量差异。如鳞幼虫，幼→82%（10天后）78%蛹→79%→成虫→60%4昆虫活动力明显受空气湿度影响。85%→蚊活动激增（85%-95%），但饱和点时活动锐减。5湿度对昆虫的生殖力影响。70%→飞蝗的性成熟最快，生命短。40%→飞蝗不产卵。6湿度对昆虫行为能力的影响。以二十八星瓢虫为试验，将成虫埋在不同湿度的土内（15cm），8天后发现7温、湿度综合作用：温湿度系数或温雨系数：E=RH/T或E=P/TRH相对湿度P总雨量T平均温度四、温湿度效应1、温湿度综合生物效应（概念）2、温湿度系数温度/湿度3、风对昆虫形态分化的影响五、风对昆虫的影响风能改变温度和空气湿度，并扰乱小气候的稳定性。1、风对昆虫活动、形态的影响：（1）在强风下昆虫多在背风处筑巢或钻入土内。某些昆虫当风吹动寄主植物时就落地佯死，等风小时再爬上。（2）生长于强风环境中无翅型占多数退化，而生长低海拔和弱风为有翅型。2、风是昆虫分布的重要因素。小型昆虫如叶蝉、飞虱、蚜虫、蝇、粉虱及小蛾类等，能被风卷入500-5000尺高空，随气流飘荡百里或千里外。3、风对种群扩散迁移意义重大。4、风对昆虫地理分布的影响5、风对昆虫迁飞扩散的影响六、土壤对昆虫的影响与昆虫生存有关的主要是土壤的物理性、温度、水、空气和盐类等。（一）土居昆虫的种类（生物类）1小型土壤生物相：细菌、真菌、原生动物2中型土壤生物相：节肢动物、昆虫等3大型土壤生物相：蚯蚓、啮齿动物（二）土壤温、湿度与土居昆虫的关系：1温度与土居昆虫活动的关系：作用面：表土层温度随大气而变，在昼夜和四季有显著变化，这一层为作用面。土居昆虫对温度反应，如地面种类，有各种范围，随土温季节性垂直迁移。2土壤含水量影响土居昆虫的生长和发育、分布。土居昆虫皮肤对水的渗透性随种类而异。3土壤的物理结构4土壤的理化学性质。土壤含水量对昆虫发育影响七、天气与气候天气指一地区和一定时间内的大气物理状况。如寒、暖、阴、晴、风、雨、云等，这些物状况是各种气象要素结合的结果。气候是指一地区大气规律性变化的过程。从昆虫生态的角度，可把气候分为大气候、生态气候和小气候。1大气候：资料来源于百叶箱站，对于人的气候。2生态气候：是关动物生活地的气候。如森林、草原、低湿地等。3小气候：指近地面大气层1.5米以内的微细气候。一般在日间植株上层温度和外活动面的最高温度相符合，但到植株基层温度渐行下降。第二章昆虫几项重要生命活动第一节．昆虫的休眠和滞育昆虫在不良季节、气候或一时缺乏的情况下，停止活动而呈静止状态，借以渡过不良环境，这种状态统称休眠。在生理生态上有一般休眠和滞育两类。（家蝇、食蚜蝇等冬季蛰伏，早春稍暖活动）。一、概念休眠：是昆虫种在发育中对不良外界条件的一种适应性。当不良条件（气候）一旦消除而能满足其生长发育要求时昆虫便可以立即停止休眠而继续正常地生长发育。滞育：diapause是昆虫种在系统发育过程中本身的生活方式与其外界生存因素间不断的矛盾统一的结果，一遗传性表现，是无一定季节或一定时期必然产生的一种现象。二、昆虫休眠滞育过程中生理状况一切生命过程落于最低限界，生命完全依赖于休止前积累的营养物维持1呼吸代谢的速度急剧下降雨1/22体内营养物质的积累量急剧增加，滞育蛹的脂肪占干重12%，在休眠滞育中消耗少，到越冬结束，气温上升后才急剧消耗。3体内含水量特别是游离水显著减少，昆虫越冬期生理上的呼吸代谢，营养物质减少，水分消失和外界环境相联系，形成越冬期死亡波动严冬由于体内呼吸微弱营养积累多，游离水少，结合水多，即使外界温湿度变化剧烈，影响少，死亡少，但越冬后期，滞育解除后，体内代谢加快，营养消耗，游离水增加，此时外界环境变化，死亡大量，休眠昆虫温度回升活动，低温死亡。（一）休眠：有些种单纯由低温引起冬眠，有些处是低温和短日照相结合而引起滞育1昆虫的冬眠（1）昆虫越冬期内的生理变化当秋季温度降低成10℃以下一时昆虫呈不活动状态。呼吸和新陈代谢速率极慢因此在越冬前（秋季）昆虫体内必须积累充分营养，以供休眠间生命消耗。很多昆虫在初冬体内脂肪含量常占体重的确良15~28%而越冬进行中逐渐消失。（2）冬眠中的死亡。昆虫在越冬期内的死亡决定于种类及个