14昆虫与环境的关系

第一章园林植物昆虫基本知识第五节昆虫与环境的关系园林植物病虫害防治植保精品课程组第四节昆虫与环境的关系知识要点：一、昆虫种群与群落生态二、气候因素的影响三、土壤因素的影响四、生物因素的影响五、化学因素的影响六、人为因素的影响重点与难点：气候因素和生物因素对昆虫发生的影响一、昆虫种群与群落生态（一）昆虫分布区与危害区的概念（二）昆虫种群特征及数量变动（一）昆虫分布区与危害区的概念分布区：是指在这些地区，可以见到某个种，它可以在该地区内完成发育并繁殖有生命力的后代，而不论其数量多少。危害区：是指某种昆虫在这些地区内有较多的数量，因而能造成一定的危害，已成为害虫。也就是说危害地区具备最适合于该种害虫生活的条件。（二）昆虫种群特征及数量变动1．种群的组成2．种群数量变动要素3．生物群落4．生态系统及农业生态系1．种群的组成种群：是指在一定的时间和空间内，生活着彼此联系的同种昆虫个体的集合，是物种存在的基本单位。种群是由许多个体所组成，由于个体状况不同，种群的组成也不同。昆虫种群的组成特征有性比和年龄组配。2．种群数量变动要素昆虫种群的数量受种群基数、种群繁殖速率、种群生存率或死亡率、种群的迁移率等因素的制约。种群基数：指某一时间阶段开始的昆虫种群数量。种群的死亡率：指经过一定时间后死亡个体占总虫数的百分比，用q表，有时用存活率s=1－q。种群的迁移率：指在一定的时间内，种群的迁出数和迁入数的差数占个体总数的百分率。迁移率的大小决定于种群的活动性。生物群落：是指在一定的环境中所有生命的物种种群组成的集合体。群落的多样性是衡量群落的一个重要属性，包括两层含义，一是群落内物种数的多少，二是各物种个体数的多少及它们之间的比例关系。3．生物群落优势种:是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量、体积上最大、对生境影响最大的种类。各层的优势种可以不止一个种即共优种。稀有种:稀有种是指不是立即有绝灭危险但是存在于很有限的地区内，或虽有极大的分布范围但只是零星分布，很容易陷入濒危或绝灭的种类。3．生物群落生态系统：指在一定的空间内生物群落和无机环境组成的复杂总体。生态系统中的组成成分彼此联系，相互作用，发生着数量的流动和物质的循环。农业生态系统：是在人为控制条件下形成的生态系，其结构是以植物为群体中心，形成植物－害虫－天敌－微生物系统。4．生态系统及农业生态系二、气候因素的影响(一)温度（二）湿度（三）温湿度的综合作用（四）光（五）风(一)温度温度是气候因素中对昆虫影响最显著的一个因素。昆虫的生长发育、繁殖受温度的影响和支配。温度通过影响食物、天敌和其他气候因素，间接作用于昆虫。1．昆虫对温度的反应2．有效积温法则及其应用1．昆虫对温度的反应昆虫的适宜温区或有效温区：任何一种昆虫的生长发育都要求一定的温度范围。在温带地区，一般为8～40℃。最适温区：最适合于昆虫发育和繁殖的温度范围，一般为22～30℃。发育起点温度：有效温区的下限，是昆虫开始生长发育的起点，称发育起点温度，一般为8～15℃。临界高温：有效温区的上限，昆虫因高温而生长发育被抑制，称临界高温，一般为35～45℃。停育低温区：昆虫在发育起点温度以下的一定温度范围内并不死亡，而是因温度低呈休眠状态。致死低温区：温度继续下降，低于停育低温区，昆虫会因过冷而死亡。致死高温区：在高温临界以上有一个停育高温区，在此温度范围内昆虫的生长发育因温度过高而停滞。温度再高，昆虫因高温而死亡，一般在45℃以上。1．昆虫对温度的反应昆虫对温度的适应范围（1）有效积温法则：是指昆虫为了完成一定的发育阶段（一个虫期或一个世代）需要一定的热量累积，累积值是一个常数。有效温度：对昆虫发育起作用的温度,是发育起点以上的温度。有效积温：有效温度的累积值（以摄氏度为单位）。K=N(T﹣C)或N=K/（T﹣C）K为有效积温，是一个常数，N为发育天数，T为观测温度，C是发育起点温度，(T﹣C)为有效温度。2．有效积温法则及其应用（2）有效积温法则应用①推测一种昆虫在不同地区的世代数；②预测害虫发生期；③控制昆虫的发育速度；④推算昆虫发育起点温度和有效积温数值；⑤预测昆虫地理分布的界限。（3）有效积温法则局限性首先，对于滞育性的昆虫不适用；其次，只能反应昆虫在适温区的发育情况；同时，昆虫的生长发育还受到湿度、食物等因素的综合影响。2．有效积温法则及其应用（二）湿度1．湿度对昆虫的生态学意义2．降雨对昆虫的影响3．湿度对昆虫的影响（二）湿度1．湿度对昆虫的生态学意义昆虫对湿度的要求依种类、发育阶段和生活方式不同而有差异。最适范围，一般在相对湿度70%~90%左右，湿度过高或过低都会延缓昆虫的发育，甚至造成死亡。如松干蚧的卵，在相对湿度89%时孵化率为99.3%；36%以下，绝大多数卵不能孵化；而相对湿度100%时卵虽然孵化，但若虫不能钻出卵囊而死亡。昆虫卵的孵化、脱皮、化蛹、羽化，一般都要求较高的湿度。但一些刺吸式口器害虫如蚧虫、蚜虫、叶蝉及叶螨等对大气湿度变化并不敏感，即使大气非常干燥，也不会影响它们对水分的要求，如天气干旱时寄主汁液浓度增大，提高了营养成分，有利害虫繁殖，所以这类害虫往往在干旱时危害严重。（二）湿度2．降雨对昆虫的影响降雨不仅影响环境湿度，也直接影响害虫发生的数量，其作用大小常因降雨时间、次数和强度而定。春季雨后有助于一些在土壤中以幼虫或蛹越冬的昆虫顺利出土；而暴雨则对一些害虫如蚜虫、初孵蚧虫以及叶螨等有很大的冲杀作用，从而大大降低虫口密度；阴雨连绵不但影响一些食叶害虫的取食活动，且易造成致病微生物的流行。3．湿度对昆虫的影响（二）湿度1．温湿系数及应用2．气候图应用（三）温湿度的综合作用光对昆虫的作用主要包括光的辐射热、光的波长和光照周期三个方面。（四）光昆虫的生命活动和行为与光的性质、光强度和光周期有密切的关系。1.昆虫对光的性质和光强度的反应光是一种电磁波，因波长不同显示出不同的性质。（四）光昆虫辨别不同波长光的能力和人的视觉不同。人眼可见的波长范围为800~400nm，昆虫的视觉能感受700~250nm的光，但多偏于短波光，许多昆虫对400~330nm的紫外光有强趋性，因此，在测报和灯光诱杀方面常用黑光灯、频振灯（波长365nm）。还有一种蚜虫、粉虱、美洲斑潜蝇等对600~550nm黄色光有反应，利用黄板来进行诱杀。（四）光黄板诱杀频振灯高压电网灯管集虫袋2.昆虫对光周期的反应光周期是指昼夜交替时间在1年中的周期性变化，对昆虫的生活起着一种信息作用。许多昆虫对光周期的年变化反应非常明显，表现于昆虫的季节生活史、滞育特征、世代交替以及蚜虫的季节性多型现象。（四）光2.昆虫对光周期的反应光照时间及其周期性变化是引起昆虫滞育的重要因素，季节周期性影响着昆虫的年生活史的循环。昆虫滞育，受到温度和食料条件的影响，主要是光照时间起信息的作用。已证明近百种昆虫的滞育与光周期变化有关。试验证明，许多昆虫的孵化、化蛹、羽化都有一定的昼夜节奏特性，这些特性与光周期变化有密切相关。（四）光风对环境的温湿度有影响，可以降低气温和湿度，从而对昆虫的体温和水分发生影响。但风对昆虫的影响主要是昆虫的活动，特别是昆虫的扩散和迁移受风影响较大，风的强度、速度和方向，直接影响其扩散和迁移的频度、方向和范围。有资料表明，许多昆虫能借风力传播到很远的地方，如蚜虫可借风力迁移1200~1440km的距离；松干蚧卵囊可被气流带到高空随风而去；在广东危害严重的松突圆蚧，在自然界主要是靠风力传播。（五）风三、土壤因素的影响（一）土壤温度（二）土壤湿度（三）土壤的理化性质四、生物因素的影响（一）食物对昆虫的影响1．昆虫的食性2．植物的抗虫性3．食物链与食物网（二）天敌对昆虫的影响1．捕食性天敌2．寄生性天敌3．致病微生物（一）食物对昆虫的影响1．昆虫的食性：按照食物的性质和来源，可将昆虫的食性分为五类：按照昆虫取食范围广窄，又可分为三类：植食性肉食性腐食性粪食性杂食性单食性寡食性多食性根据抗虫性的机制，可分为三大类：概念：植物对昆虫的取食危害产生的抗性反应，称为植物的抗虫性。不选择性抗生性耐害性2．植物的抗虫性：食物链:生物通过取食和被取食，形成1条链状的食物关系，环环相连，扣合紧密。食物网:自然界中的食物链并非单一的直链，而是由许多交错联系的食物链结合在一起，构成多分支的结构。食物链中任何一个环节的变动，必将引起整个群落组合的改变。3．食物链与食物网：天敌的种类很多，有捕食性、寄生性天敌和致病微生物三大类：（二）天敌对昆虫的影响捕食性天敌：如瓢虫、草蛉、食蚜蝇等。寄生性天敌：如姬蜂、茧蜂、赤眼蜂等。致病微生物：如真菌、细菌、病毒等。单寄生多寄生共寄生重寄生1.捕食性天敌2.寄生性天敌3.致病微生物病毒白僵菌白僵菌与绿僵菌白僵菌寄生状白僵菌制剂白僵菌寄生状细菌杀虫剂四、土壤因素的影响土壤是昆虫的一个特殊生态环境，很多昆虫的生活都与土壤有密切的关系。如蝼蛄、蟋蟀、金龟子、地老虎、叩头甲、白蚁等苗圃害虫，有些终生在土壤中生活，有些大部分虫态是在土中度过的。许多昆虫一年中的温暖季节在土壤外面活动，而到冬季即以土壤为越冬场所。土壤的理化性状，如温度、湿度、机械组成、有机质成分及含量以及酸碱度等，直接影响在土中生活的昆虫生命活动。一些地下害虫往往随土壤温度变化而上下移动，以栖息于适温土层。秋天土温下降时，土内昆虫向下移动；春天土温上升时，则向上移动到适温的表土层；夏季土温较高时，又潜入较深的土层中。在1昼夜之间也有其一定的活动规律，如蛴螬、小地老虎夏季多于夜间或清晨上升到土表危害，中午则下降到土壤下层。生活在土中的昆虫，大多对湿度要求较高，当湿度低时会因失水而影响其生命活动。四、土壤因素的影响总之，各种与土壤有关的害虫及其天敌，各有其最适于栖息的土壤环境条件。人们掌握了这些昆虫的生活习性之后，可以通过土壤垦复、施肥、灌溉等各种措施，改变土壤条件，达到控制害虫的目的。四、土壤因素的影响五、化学因素的影响（一）化学因素对昆虫取食的影响（二）化学因素对昆虫生殖的影响（三）化学因素对昆虫活动的影响六、人为因素的影响（一）改变一个地区的农田生态系（二）改变一个地区的昆虫种类组成（三）改变昆虫的生态环境（四）直接控制害虫思考题1.什么是有效积温法则？在昆虫研究、测报和防治上有何应用？2.害虫的天敌主要有哪些类型？举例说明？3.用松毛虫赤眼蜂防治落叶松毛虫，赤眼蜂的发育起点温度为10.34℃，有效积温为161.36℃，据放蜂要求12天内释放，问在何种温度下饲养才能按时出蜂？