太阳辐射对昆虫的影响

太阳辐射对昆虫的影响,组 员：孟志远 王 宁 颜国庆 徐西凯,制作者: 王 宁 孟志远 演讲者：孟志远,太阳辐射对昆虫的影响,太阳辐射,光和热,温度,昆虫,直接影响,间接影响,光对昆虫的影响,在自然界，光和热是太阳辐射到地球上的两种热能状态。昆虫可以从太阳的辐射热中直接吸收热能。植物通过光合作用制造养分，供给植食性昆虫食物，昆虫也可从太阳辐射热中，间接获得能量。所以光是生态系统中能的主要来源。此外，光的波长、强度和光周期对昆虫的趋性、滞育、行为等也有重要的影响。,（一）光的波长（二）光的强度（三）光周期,（一）光的波长对昆虫的影响,光是一种电滋波，由于波长不同，显示出各种不同的性质，表现出各种不同的颜色。 昆虫可见光波的范围与人不同。人眼可见光的波长范围在770nm390nm之间，对红色最为敏感，对紫外光（40nm390nm）和红外光（770nm1000nm）均不可见；昆虫可见波长范围在250nm700nm之间，对紫外光敏感，而对红外光不可见。如蜜蜂可见波长范围为297nm650nm；果蝇甚至可见257nm的波长。,昆虫的趋光性,趋光性：某些昆虫或鱼类对光刺激产生定向运动的行为习性。趋向光源的为正趋光性，背离光源的为负趋光性。 昆虫的趋光性与光的波长关系密切。许多昆虫都具有不同程度的趋光性，并对光的波长具有选择性。一些夜间活动的昆虫对紫外光最敏感，如棉红铃虫对365nm400nm光波的趋性最强，棉铃虫和烟青虫对光波330nm光波的趋性为强。,蚜虫对粉红色有正趋性，对银白色、黑色有负趋性，故可利用银灰色塑料薄膜等隔行铺于烟苗、蔬菜等行间，忌避防治蚜虫为害。黄色对蚜虫的飞行活动有突然抑制作用，类似某些物理刺激而引起昆虫的假死性，据此可利用“黄皿诱蚜”进行测报和“黄板诱蚜”进行防治。,（二）光的强度对昆虫的影响,（一）概念 光的强度是指光的亮度或照度。光强度的单位常用勒克斯(lx，即米烛光)表示。1lx是指1个国际烛光在1m距离处的亮度。光强度主要影响昆虫昼夜的活动节律和行为，如交配、产卵、取食、栖息等。（二）分类 按照昆虫生活与光强度的关系(其中温度也有一定影响)，可以把昆虫分为： 1.白昼活动(如蝶类、蝇类、蚜虫等) 2.夜间活动(如夜蛾科及多数金龟科昆虫等) 3.黄昏活动(如小麦吸浆虫、蚊等) 4.昼夜活动(如某些天蛾科、蚕蛾科昆虫),上述4类昆虫在活动期内，由于光强度的强弱，各自的活动情况也不尽相同。如小麦吸浆虫主要在暗(弱)光下(小于1lx)活动；蚊多在0.51.5 lx下活动，强光和完全黑暗的条件下活动较少。夜间活动的一些蛾类，多自傍晚开始交配、产卵，暗光是产卵的必要条件。不少蛾类在黑夜扑灯最多，有云的月夜次之，强月光下最少。松毛虫幼虫主要在白昼取食，每小时约取食17.7 min，而夜晚只取食4.2 min；而柞蚕幼虫白昼与夜晚取食的时间相似，前者每小时约取食24.5 min，后者约23.2 min。蚜虫有翅蚜在黑暗中不起飞，每天上午和下午出现两次起飞高峰，中午光强度超过10000 lx时，对其起飞有抑制作用；在无风的情况下，光源对蚜虫的迁飞有一定的导向作用。 光强度与昆虫活动的关系，不仅因虫种而异，而且同种昆虫的不同发育阶段也有所不同。如家蚕成虫主要在白天交配，但在暗光下产卵最多，强光有抑制产卵的作用；其幼虫则昼夜均可取食。,(三)光周期对昆虫的影响,光周期主要是对昆虫的生活节律起着一种信息反应。自然界的光照有年和日的周期变化，即有光周期的日变化和年变化(季节变化)。 昆虫对光周期变化节律的适应所产生的各种反应，称为光周期反应，或光周期现象。许多昆虫的地理分布、形态特征、年生活史、滞育特性、行为以及蚜虫的季节性多型现象等，都与光周期的变化有着密切关系。,光周期对昆虫的影响,光周期的变化是诱导昆虫的主要环境因素。 1.对昆虫体内色素的变化的影响，如莱粉蝶蛹在长日照下呈绿色，在短日照下则呈褐色。 2.光周期对一些迁飞性昆虫行为的影响，如夏季长日照和高温引起稻纵卷叶螟向北迁飞，秋季短日照和低温引起其向南迁飞。光周期对蚜虫季节性多型起着重要作用。 如豌豆蚜若蚜在短日照 (每日8小时光照)、温度20时，产生有性蚜繁殖后代；而在长日照(每日16小时光照)、温度2526或2930，产生有性蚜繁殖后代。棉蚜在短日照结合低温、食物不适宜的条件下，不仅诱导其产生有翅型，而且产生有性蚜，交配产卵越冬。,温度对昆虫的影响,温度是太阳辐射能的一种表现形式，是表示物体冷热程度的物理量。温度不仅能直接影响昆虫的代谢率，而且还对昆虫的分布、活动、生长、发育、生殖、遗传、生存和行为等起着重要作用，同时也能通过影响昆虫取食的植物或其它寄主，对昆虫起间接作用。,(一)昆虫热能的获得、散失和调节,昆虫属于变温动物，其生命活动所需要的热能，主要来源于太阳的辐射热，其次是昆虫本身产生的代谢热。昆虫体积小，相对表面积大，所以其热能散失的主要途径是通过体壁向外传导、辐射和伴随着水分的蒸发而散失。 昆虫对体温调节的能力较差，主要靠改变行为和选择适宜的栖息场所，以保持适宜体温。在高温情况下，昆虫可以通过增强呼吸强度和体内水分蒸发，以暂时降低体温，适应外界的高温环境。一般昆虫在温度较低的情况下，由于产生代谢热，其体温略高于环境温度；在温度较高的情况下，由于昆虫体内水分的蒸发而散热，故其体温略低于环境温度。,(二)昆虫对温度的适应范围,昆虫在一定的温度范围(温区)内才能进行正常的生长发育，超过这一温度范围，其生长发育将受到抑制，甚至死亡。昆虫对温度的适应范围可分为5个温区 1、适温区 适温区也称为有效温区。在温带地区，昆虫生长发育和繁殖的适温范围，一般为840。在此温区内，昆虫的生命活动都可正常进行，但其发育的速度则有所差异，所以又可分为3个温区。 (1)高适温区 温度约为3040。在此温区内，昆虫的发育速度随着温度的升高而减慢。此温区的上限，称为最高有效温度，达此温度，昆虫的繁殖力就会受到抑制。 (2)最适温区 一般为2030。在此温区内，昆虫发育速度适宜，并随着温度升高而加速，寿命适中，繁殖力最大。 (3)低适温区 一般为820。在此温区内，昆虫的发育速度随着温度降低而减慢，繁殖力也随之下降。此温区的下限，称为最低有效温度，只有高于这一温度，昆虫才开始发育，故称为发育始点温度。,2、临界致死高温区 也称为亚致死高温区，一般为4045。在此温区内，由于不适宜的高温，昆虫的生长发育和繁殖受到明显抑制。如高温持续时间过长，昆虫呈热昏迷状态或死亡；如在短时间内温度恢复正常，昆虫仍可恢复正常状态，但部分机能可能受到损伤，特别是生殖机能最敏感。昆虫的死亡取决于高温的强度和持续的时间。 3、致死高温区 一般为4560。在此温区内，昆虫经过较短的时间后便死亡。其上限温度称为最高致死温度，是理论上的最速致死高温。 4、临界致死低温区 也称为亚致死低温区，一般为810。在此温区内，昆虫呈冷昏迷状态。如持续时间较短，当温度恢复正常时，昆虫可恢复正常状态；如持续时间过长，也可造成死亡。昆虫的死亡取决于低温的强度和持续的时间。 5、致死低温区 一般为 -1040。在此温区内，昆虫一般经一定时间便会死亡，其下限温度称为最低致死温度，是理论上的最速致死低温。,（三）温度对昆虫发育的影响,温度(平均温度)对昆虫发育速度的影响显著，是影响其发生期的重要生态环境因素。昆虫的发育速度(V)以发育时间(发育日期，D)的倒数表示。 昆虫的新陈代谢是在各种酶和激素的作用下进行的一系列生物化学反应，在一定温度范围内，生物化学反应速度随温度的增高而加速。所以昆虫的发育速度也随温度的增高而加快，二者成正比关系；而昆虫的发育时间则随温度的增高而缩短，二者成反比关系。,(四）温度对昆虫繁殖的影响,昆虫繁殖也要求一定的适温范围，但该范围较生长发育的适温范围为窄，一般接近于昆虫生长发育的最适温度范围。在此范围内，昆虫的繁殖力随温度的升高而增强。如棉红铃虫在2131.4范围内，其产卵量随温度的升高而增多；但在32.4，产卵量下降；在35时，则不能产卵。小地老虎成虫产卵的适宜温度为1522；当平均温度高于26时，其交配率下降22.3%50%；当平均温度达30时，成虫不能产卵。稻蓟马在1729之间都能产卵，产卵的适宜温度为1725；当温度达到28时，产卵即明显受到抑制。 昆虫的成虫在较低的温度下虽能生存，寿命也较长，但其性腺不能发育成熟，不能交配产卵，或产卵极少而多为不孕卵；在过高温度下，成虫寿命短，特别是雄虫精子不易发育形成，或失去活力，也影响交配行为，而引起雌虫产下的卵多为未受精卵。,(四)高温和低温对昆虫存活的影响,高温和低温对昆虫的存活影响很大，是昆虫种群数量变动的重要环境因素之一。一.高温与耐热 当昆虫进入高温致死温区内时，经较短的时间即将死亡。多数昆虫在39-54下都将死亡，但昆虫因种类和生活环境的不同而致死高温也有所不同。如生活在温泉中的水蝇科幼虫能忍受5565的高温；斜纹夜蛾在40的高温下，仍能正常发育；家白蚁的致死高温为39，在37下生活仍正常。以上都是耐热的种类。不耐热的种类，如粘虫初孵幼虫在 35下即全部死亡，在30时死亡率达44%；如黄地老虎蛹的发育适温为1720，当温度升高至30时，只有10%的成虫羽化；如7月份稻田水温达35以上时，二化螟幼虫种群数量减少97%以上。,高温可以抑制昆虫的发育，使其体重减轻，死亡率增加，而且还有一定的后遗作用，特别是对其成虫的影响，或引起发育不健全，体小，翅不能正常展开；或性腺发育受到抑制，不孕卵数量增多等。二、低温与耐寒 昆虫在低温致死温区内，经一定时间亦将死亡。但昆虫的耐寒力较耐热力更强，即昆虫忍受低温强度和持续时间的能力相对较强。这主要是昆虫的体液内含有大量糖、脂肪、蛋白质等化学物质，这一现象