医学昆虫生物学特性.ppt

医学昆虫生物学特性,昆虫生殖方式 昆虫的发育 昆虫的行为和生活习性 昆虫的生物地理学,第一节 昆虫的生殖方式 一、两性生殖 雌雄个体经交尾、受精，进行繁育后代。 卵生、卵胎生 二、孤雌生殖 (单性生殖) 不经两性交配即产生新个体，或虽经两性交配，但其卵未受精，产下的不受精卵仍能发育为新个体。 经常性孤雌生殖;周期性孤雌生殖;偶发性孤雌生殖 三、多胚生殖 一个受精卵细胞产生两个以上胚胎的生殖方式（寄生蜂），子代性别由所产的卵是否受精而决定。,第二节 昆虫的发育 胚胎发育：卵核分裂至孵化。 胚后发育：孵化至性成熟。卵期,幼虫期(若虫期),蛹期,成虫期(羽化,性成熟和补充营养,交配和产卵,产卵能力) 变态 世代和生活史,虫卵 卵的构造：卵孔、卵壳、周质、细胞核、卵黄、原生质、 卵黄膜 卵的大小：一般较小，大的可达40mm（螽斯），小的仅0.02mm（寄生蜂的卵）。,卵孔,卵的类型和产卵方式 卵的形状：肾形、椭圆、球形、半球形、三角锥形、瓶形、具柄。 产卵的方式和场所 散产或多粒聚产成卵块，在植物表面、组织内、土中或寄主体内。,昆虫的胚后发育,卵期 卵自产下后到孵化为幼虫(若虫)所经历的时间 幼虫期(若虫期)龄期:幼虫(若虫)从孵化到第一次蜕皮以及前后两次蜕皮 之间所经历的时间 蛹期 全变态昆虫由幼虫转变为成虫过程中所必须经历的一个虫期 成虫期 羽化,性成熟和补充营养,交配和产卵,产卵能力 昆虫的世代及生活史,成虫的生物学 成虫是昆虫个体发育史中的最后一个虫态。新个体由胚胎发育开始，经历过一系列的体内外复杂的变化，到了成虫期才算是性成熟且具有生殖能力。 1羽化成虫从它的前一虫态（若虫，稚虫，蛹）脱皮而出的过程 2. 二型昆虫两性，除直接产生细胞的性腺和实行交配、产卵等活动的外生殖器（第一性征）的构造截然不同外，的区别也常表现在个体的大小，体型的差异，颜色的变化，触角形状等多方面 3. 多型现象同种昆虫同一性别的个体具有两种或更多不同类型的分化的现象 4.性成熟与补充营养 刚羽化的成虫一般性细胞不是完全成熟，比需更长时间，方能达性成熟;直翅目，半翅目，全部吸血昆虫等大多数昆虫的成虫羽化后需经过几天几月才能生殖，为达性成熟，其成虫需继续取食。 5.交配与产卵 6.昆虫种群的繁殖率因素 7 .成虫的寿命,昆虫的变态,变态昆虫在胚后发育过程中从幼期状态改变为成虫状态的现象。 不完全变态或半变态(图A) 三个虫期，即卵幼虫期成虫期 成虫特征随幼期生育渐显，翅在幼期体外发育。 完全变态(图B) 四个虫期，卵-幼虫-蛹-成虫 幼虫与成虫内外形态不同，生活习性也常迥异 成虫特征在蛹期内改变，翅在体内发育。,A,B,昆虫的世代和生活史,昆虫的世代一个新个体（不论是卵或是幼虫）从离开母体发育到性成熟产生后代止的个体发育史称为一个世代即昆虫的一个生活周期。 世代重叠凡一年发生多代的昆虫，往往因发生期参差不齐，成虫发生期和产卵期长，而出现第一代和以后几代混合发生的现象，造成前后世代间界限不清，在同一时期有不同世代的同一虫态存在，称为世代重叠。 昆虫的生活史一种昆虫在一年内的发育史，准确而言，由当年的越冬虫态开始活动起，到第二年越冬结束止的发育经过，称生活年史，简称生活史。,第三节 昆虫的行为和生活习性,休眠与滞育昆虫在个体发育的一定阶段，常常出现形态或生理机能上的相对静止的状态 食性植食性;肉食性;腐食性;杂食性 假死性受到刺激突然停止活动的现象 趋性对某种外界刺激进行定向活动的现象 保护色和拟态为了躲避敌害保护自己而将自己隐藏起来的现象 昼夜活动规律昆虫活动与自然界走业变化规律相吻合的现象,第四节 昆虫的生物地理学,一、世界陆地动物地理区划,古北区（界）；东洋区（界），又称印度马来亚区（界）；非洲区（界）；澳洲区（界）；新北区（界）；新热带区（界）。动物区系的形成与地球上大陆的移动历史有关，也与生物起源和演化的历史有关。,昆虫的地理区划与陆地动物地理区划基本上一致。我国地跨古北区和印度马来亚区，昆虫种类十分丰富。我国昆虫区系从起源上看分属下面的5个系统：中国喜马拉雅区系；中亚细亚区系；欧洲西伯利亚区系；马来亚区；印度区系。,二、我国昆虫的地理区系,地形条件 气候条件 土壤条件 人类活动的影响,三、影响昆虫地理分布及害虫为害地带形成的环境条件,医学昆虫生态学,个体生态学 种群生态学 群落生态学 生态系统学,第一节 概述,一、生态学的定义与发展,1、生态学是研究有机体与其环境条件相互关系的科学（1866年，德国人海克尔）。它标志着近代生态学便由此诞生了。 生态学是研究生命系统与环境系统之间的相互作用及其作用机理的科学（1980年，中国科学家马世俊）。 2、从生态学科发展上看，现代生物学向两个方向迅猛发展着，一是微观、一是宏观。 微观上：分子生物学、细胞生物学、基因工程等原理与技术在细胞、分子、基因水平上探索着生命现象的秘密。 宏观方向：生态学则向宏观方向发展，则在种群、群落、生态系统及至生物圈的水平上揭示生命系统的奥妙。,二、生态学研究的对象 1、按生物组织水平形成的分支,4、按研究对象生命现象的本质 数学生态学（mathematical ecology）、化学生态学（chemical ecology）、物理生态学（physical ecology）、行为生态学（behavioral ecology）、能量生态学（energy ecology）、进化生态学（evolutionary ecology）等。 5、按研究对象的应用方面 农业生态学（agricultural ecology ）、森林生态学（forest ecology ）、资源生态学（resources ecology ）、环境生态学（environmental ecology ）、污染生态学（pollution ecology ）、城市生态学（urban ecology ）、工程生态学（engineering ecology ）等。,种群概念 种群是指在一个生活环境内，占有一定空间、进行生殖、繁衍的同种个体的总和，它是一个自动调节系统，通过自动调节使其能在生态系统内维持自身的稳定性。是物种存在、物种进化、种间关系的基本单位，是生物群落、生态系统的基本组成部分;同时又是把更为宏观的生物群落、生态系统同微观的细胞、器官、个体联系起来的桥梁。 一个种群占有一定的出生率、死亡率、密度、年龄结构、生长型，以及在特定时间和空间的数量分布对象，种群生物学属于宏观生物学的范畴。 主要特征 1、种群结构 性比种群中雌雄个体的比率 年龄组配不同年龄个体在种群种的比率 2、种群空间分布型 种群在一个地区的分布形式 均匀分布; 随机分布; 群集分布,三、种群,种群生命表 按种群生长的时间或者年龄编制的,系统记录种群死亡或者存活率和生殖率的一览表,分为年龄特征生命表和时间特征生命表 栖境特性与生态对策 1、栖境特性:期限的稳定性;时间上的变异;空间上的变异 2、生态对策:昆虫在长期进化过程中,经自然选择对不同生境的适应方式 r:内廪增长率; k:环境容量 r对策;k对策 种群调查取样 取样设计;取样方法;取样单位,四、群落,生物所生活的环境叫生境，在生境内，各生物种群之间，包括植物、动物、微生物等彼此密切联系着，互相影响和依存，形成有机的整体。这种在特定生活区域内由许多不同的生物种群的结合总体称为生物群落。,每个群落都只有一定的空间，并有一定的生物组成，在群落内各种群按自身的生物学特性和其它种群有规律地共同生活在一起，通过取食、寄生、共生、竞争等关系而相互联系和依存，群落中主要种群的消长，以及环境条件的变化都将引起群落结构的变动。,群落组成和结构 组成 优势种(群落中的关键性物种);亚优势种;伴生种;偶见种;罕见种等 结构 垂直结构(在地面以上的不同高度或者地面以下的不同深度的物种的分布);水平结构(群落水平格局);时间结构(种群物种在时间上的分布) 发展和演替 群落多样性 包括物种数目和物种均匀度,五、生态系统 由英国植物群落生态学家A.G.Temsly 1930年最初描述。是指在某一特定景观的地域或水域的一定空间范围内，所有生物与非生物的环境要素通过物质循环和能量流动，相互作用，相互依存的一个动态系统。 生态系统由生物和非生物两类成分组成,细分为6个构成成分:有机物,无机物,气候因素,生产者,消费者,分解者。,森林生态系统,草原生态系统,农田生态系统,海洋生态系统,生态系统的成分,生物与生物的食物链关系,第二节 影响昆虫的生态因子,非生物因子,气候因子 ：温度、湿度、光、风、雨等,土壤因子：土壤温度、湿度、土壤的理化性状等,生物因子,食物因子 ：包括寄主的种类、生长发育的状况,天敌因子：包括捕食性及寄生性动物，致病微生物等,人为因子,生态因子的类型,气候因子 土壤因子,非生物因子对昆虫的影响,温度对昆虫的影响,（一）昆虫对温度的一般反应 1、发育起点温度 2、适温区 3、临界高温,一、气候因子,表1 昆虫对温度条件的适应范图,（二）温度与昆虫发育速度的关系与有效积温法则 A、昆虫完成一定发育阶段(1个虫期或1个世代)需要一定的温度积累，亦即发育所需时间与该时间的温度乘积理论上应为一个常数（ K ）。 KNT K为积温常数，N为发育日数，T为温度。 B、昆虫必须在发育起点温度以上才能开始发育，因此，式中的温度(T)应减去发育起点温度C。即 KN(TC),（一）湿度对昆虫影响的实质,1、影响成活率 2、影响生殖力 3、影响发育速度,湿度、降水对昆虫的影响,（二）昆虫获得、保持和失去水分的方式,1、昆虫获得水分的途径 （1）最主要的途径是由食物中获得； （2）直接饮水； （3）充分利用有机物质在消化道分解时所产生的水分； （4）一些昆虫可以通过体壁直接吸收水分； （5）昆虫的卵可以通过卵壳吸收水分。,2、昆虫保持水分的方式 （1）增强体壁的不透水性； （2）增强直肠垫回收水分的作用，避免在排泄废物时大量失去水分； （3）关闭部分气门，减少呼吸失去水分； （4）寻找湿度适宜的环境条件。 3、昆虫排泄水分的方式 （1）在代谢废物时排泄水分； （2）蒸腾作用，通过体壁失去部分水分； （3）通过呼吸失去部分水分。,温湿度的综合作用,在自然界中温度和湿度总是同时存在、相互影响、综合起作用的。而昆虫对温、湿度的要求也是综合的，不同温湿度组合，对昆虫的孵化、幼虫的存活、成虫羽化、产卵及发育历期均有不同程度的影响。例如大地老虎卵在不同温湿度下的生存情况差异十分明显。大地老虎卵在高温高湿和高温低湿下死亡率均大；温度2030、相对湿度50的条件下，对其生存均不利，而其适宜的温湿度条件为温度25、相对湿度70左右。 所以，我们在分析害虫消长规律时，不能单根据温度或相对湿度某一项指标，而要注意温湿度的综合影响作用，常采用温湿系数和气候图来表示 。,1、温湿系数 温度和湿度的比值 2、气候图 可根据1年或数年中各月温湿度，组合在座标纸上绘制。绘制时，以纵轴代表月平均温度，横轴代表月降雨量或平均相对湿度，找出各月的温湿度结合点，用线条按月顺序接连起来，即成气候图。,光对昆虫的影响,（一）昆虫对光的性质的反应,光是一种电磁波，因波长不同，显示各种不同颜色。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800400nm，依不同波长而分出不同颜色：红(800700nm)，橙(700600nm)，黄(609550nm)，绿(550500nm)、蓝(500460nm)，紫(460400nm)。大于800nm的红外光和小于400nm的紫外光，人眼均不可见。昆虫的视觉能感受700一250nm的光，但多偏于短波光，许多昆虫对400330nm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(波长365nm)。还有一种蚜虫对600550nm黄色光有反应，所以白天蚜虫活动飞翔时利用“黄色诱盘”可以诱其降落。,（二）昆虫对光强度的反应,光强度对昆虫活动和行为的影响，表现于昆虫的日出性、夜出性、趋光性和背光性等昼夜活动节律的不同。例如蝶类、蜗类、蜂类、蚜虫喜欢白昼活动；夜蛾、蚊虫、金龟子等喜欢夜间活动；蛾类喜欢傍晚活动；有些昆虫则昼夜均活动，如天蛾、大蚕蛾、蚂蚁等。,（三）昆虫对光周期的反应,由于长期适应光强度的变化,昆虫形成了自己的生物钟。许多昆虫对光周期的年变化反应非常明显，表现于昆虫的昼夜节律、滞育特征、栖息等活动规律。 光照时间及其周期性变化是引起昆虫滞育的重要因素，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。,风对昆虫的影响,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12201440km的距离；松干蚧卵囊可被气流带到高空随风而去；在广东为害严重的松突圆蚧，风也是其传播的主要动力或工具。,二、 土壤因子,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。如缨蛄、蟋蟀、金龟于、地老虎、叩头虫、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1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的生命活动。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l昼夜之间也有其一定的活动规律，如脐螬、小地老虎夏季多于夜间或清晨上升到土表为害；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。 总之，各种与土换有关的园林害虫及其天敌，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