昆虫生态学研究方法..

昆虫生态学研究方法昆虫生态学——以昆虫为研究对象，研究昆虫及其周围环境相互关系的科学昆虫生态学的研究内容：按研究对象的层次分类昆虫分子生态学昆虫生理生态学昆虫种群生态学昆虫群落生态学生态系统生态学以昆虫个体为对象，研究昆虫对环境条件的适应性和可塑性，及环境条件对其形态、生长发育、繁殖、习性和行为等的影响昆虫生态学研究途径包括三个方面：昆虫生态学调查与观察实验测定理论分析产生科学假说的根源检验科学理论和假设解释现象和实验结果，指导生产昆虫生态学研究程序问题提出现有资料综合研究计划制定田间实验实验区域确定抽样技术制定环境条件记录种群动态监察……实验室研究发育、存活出生、行为多型现象、滞育、……结果分析结果综合文字模型、流程图关键因子分析计算机模型分析模型…提出方案实验设计的基本原则1、实验目的要明确影响昆虫的生态因子很多，一般考虑：单因子实验，如温度作用、化学农药作用或作物间套作作用2、同一个因素要考虑不同的作用水平或梯度如温度设计15℃、25℃、30℃、35℃，化学农药设计1000倍、2000倍、3000倍等3、实验一定要有对照（CK）同时在实验中除了要研究的因素设置不同的水平外，其他因素均应保持相对一致实验设计的基本原则4、每一个实验因素的各水平（实验处理）一定要有重复至少重复3次以上5、各实验设计安排时要随机以减少实验误差6、考虑要全面系统农业的季节性很强，要合理安排各式各样实验因素，及各因素的水平7、选择合适的取样方法按不同作物和害虫空间分布型采用五点取样法、对角线取样、平行线取样、棋盘式和“Z”字形取样8、实验条件要一致昆虫生态调查方法田间的主要实验设计1、成组的比较实验设计（pooledcomparisondesign）将实验材料随机分成两组，每组各接受一个处理，通过分析处理材料之间的差异是否由随机误差造成的，来判断是不是存在处理效应如：化学防治效果评价，与未防治的对照比较田间的主要实验设计2、重复测定实验设计（repeatedmeasuresdesign）是单因素或平行设计的扩展，实验结果必须按时间顺序排列，检测值有随重复测量时间变化的趋势，而且同组观察单位不同时点测定值间相关性存在，相邻时点越近，数据间相关性越大如：测定某一个化学防治在不同时间的持续防治效果田间的主要实验设计3、完全随机化组设计（completerandomizedblockdesign）要求实验的个体（或田间实验用的小区）被随机分配到各个处理的水平中。如：调查转Bt棉与常规棉田化学防治处理与综合防治处理对害虫天敌种群作用的实验，有2个品种处理（转Bt棉与常规棉田noBt）2个防治处理（化防control与综合防治IPM）设5个重复，每个重复5点取样。则按Bt-control、noBt-control、Bt-IPM、noBt-IPM四个处理，每处理重复5次，共20个小区，它们将随机分配到这20个小区中田间的主要实验设计4、随机区组设计（randomizedblockdesign）在各个区组内控制因素基本相近，处理间的非处理因素基本均衡，变量值间相互独立，各区组顺序随机排列，区组内的各个处理随机排列。如上述3的实验中，先将5个重复作为5个区组，然后在每个区组内对Bt-control、noBt-control、Bt-IPM、noBt-IPM四个处理随机地排列田间昆虫的取样调查1、田间调查步骤（1）确定田间调查目的（2）根据目的确定试验田块（3）确定抽样调查方法（4）昆虫取样方法，如5点取样（5）每点取样单位，如株数（6）每株昆虫观测方法，（如直接法）（7）确定取样的次数（8）制定好表格并记载田间昆虫的取样调查2、抽样调查田间昆虫取样调查，先将研究区域（田块）划分成若干个样方，随机抽取一定数量的样方，计数各样方当中的全部个体数，再利用所有样方的平均数对总体数量进行估计。影响抽样误差的主要因子包括：①总体空间变异程度大小（空间分布型）空间分布型越聚集，则抽样误差越大②抽样单位数量的多少抽样单位数量越多，误差越小③抽样调查的方式如何合理抽样田间昆虫的取样调查3、抽样的方式（1）随机抽样包括纯随机抽样、类型抽样、整群抽样等①纯随机抽样：先将全部总体单位编号，均匀混合后，随机抽取。适用于范围较小，分布较均匀的总体，如一块地，几棵果树等②类型抽样：又称分层抽样。主要通过先分组，再随机抽样。适合于昆虫发生及其危害程度调查③整群取样：又称集团抽样。每点不是一个个体，而是一群个体，如在棉花田，每块地随机取样，每点1m2，再取所有棉株（2）机械抽样主要包括：随机机械抽样非随机机械抽样（对角线、棋盘式、“Z”型）（3）典型抽样有目的地选择代表性的典型的抽样单位调查田间昆虫的取样调查4、取样方法（1）五点取样适合密集或成行的植物。取样数量较少，样点可稍大，适于较小或近方形的田块，是害虫调查中应用最普遍的取样方式。（2）对角线取样（分单、双）在田间对角线上，各采取等距离的地点作为取样点。取样数较少，每样点可稍大。适用于密集的或成行的植株、害虫分布为随机分布的种群。（3）棋盘式取样将田块划成等距离、等面积的方格。每隔一个方格的中央取一个样点，相邻行的样点交错分开。取样数量较多，调查结果较准确，但费工。此方法适合田块较大或长方形的田块。如玉米螟幼虫数量及为害程度调查采用此法。（4）单行线取样适用于成行的作物田，样点较多，分布也较均匀。在田间每隔若干行调查一行，一般在短垄的地块可用此法，如用于水稻螟害率的调查。（5）“Z”字形取样样点分布沿田边较多，田中较少主要针对一些在田间分布不均匀的昆虫，如红蜘蛛等常用的取样方法：田间昆虫的取样调查5、取样数量取样数量越多，所得估计值越接近自然种群数量。但限于人力、物力和时间，取样点数既不能过多，又不能过少。一般取5、10、15或20个样点为宜。6、取样单位（1）长度：常适于调查条播密植作物和树木枝条上的昆虫或受害程度（2）面积：适于调查密植作物和在地表生活的昆虫或受害程度（3）体积或重量：适于调查地下害虫、仓库害虫及益虫或受害程度（4）植株及其部分器官：适于调查稀植植物上的昆虫或受害程度一般大田稀植作物多以株为单位，如棉铃虫以棉花百株卵量或百株幼虫量表示等。有时也以叶片、花、蕾、铃、茎、果实等为单位（5）器械：根据昆虫习性，设置一定规格的黑光灯（20W）、糖醋酒盆、性诱盆、杨树枝把、黏虫板、捕虫网等器械诱集或捕捉昆虫。以在一定时间标准器械所获虫量为单位（6）时间：适于调查较活泼而移动性大的昆虫，以单位时间内采集或见到的虫量为表示单位对主要害虫的田间取样都有一些规范或标准，如：棉铃虫幼虫调查，规范为选3-5块田，每块田5点取样法，每点40-80株，共200-400株取样调查，记录种群数量。又如：伏蚜调查为选3-5块田，每块田5点取样法，每点10株，主茎上中下三叶取样调查，记录种群数量昆虫观测方法根据昆虫生态学研究的内容，研究的昆虫类型及其栖息地，选择正确的昆虫调查方法1、作物或森林上的昆虫观测方法（1）直接（肉眼）观察最常用的方法。逐株、逐叶、逐果直接检查计算每样方植株上昆虫的数量。主要适合于低矮的作物上不易飞翔的昆虫调查（2）拍打或抖动法（拍离法）通过用力将一定样方中植物上的昆虫与其植物相分离后，进行统计的方法。如：瓷盘法调查水稻飞虱时，将瓷盘放入到水稻基部，用力拍打水稻，使飞虱黏在瓷盘上，再清点瓷盘上飞虱的数量（3）抽吸法类似于“吸尘器”，将一个固定大小的布袋罩住取样样方，该布袋连接着发动机和风扇，通过电吸力将植株上的昆虫全部吸入布袋。如“D-VAC”抽样器（4）网捕法主要针对飞翔能力较强的昆虫，采用一定直径大小（如33cm）的捕虫网，网捕一定数量（如20或30网），换算为单位面积的数量（5）相对数量调查法如：①灯光诱捕法根据昆虫的趋光性，利用白炽灯、黑光灯诱来昆虫，再清点昆虫数量②性引诱剂方法利用性外激素诱虫测定。专一性较强，具种特异性③黏着纸种用昆虫趋颜色特性，制成有色黏板，诱集昆虫昆虫观测方法2、地面上活动的昆虫数量观测方法（1）方框法在地面设置一定大小（通常1m2）的框，直接计算框内的昆虫数量（2）陷阱诱捕法通常由一个埋进土壤中的玻璃或塑料或金属罐组成，罐口与土面平齐，管内装入约一半的70%酒精。主要用于土表性昆虫，如弹尾目昆虫，蚂蚁，步甲3、土壤昆虫数量观测方法（1）直接挖虫法在一定的土壤面积上，按厚度10cm、20cm、30cm进行挖土调查。适合于大型土壤昆虫（2）土壤抽样法以一定直径的土壤抽样器圆筒在不同的土壤取样，再进行分离和记数，包括：①直接从土壤中筛选，适用于较大的昆虫②干燥分离器法，又称Berlese-Tullgren漏斗法，适用于正趋光性昆虫类③湿分离器法，又称Baermann漏斗法，适用于幼虫或水生昆虫