第二章 昆虫生物学特性 第一节昆虫的生殖方式 一、两性生 …

1、第四章昆虫生态学昆虫生态学(insect ecology):是研究昆虫与周围环境相互关系的学科。昆虫生态学研究的内容，按对象的层次可分为：(1)个体生态学个体生态学(autecology of insects)，是以昆虫个体为对象，研究某种昆虫对环境条件的适应性和可塑性，以及环境因素对其形态、生长发育、繁殖、存活、习性、行为等的影响。(2)昆虫种群生态学昆虫种群生态学(population ecology of insects)，是以昆虫种群为对象，研究在一定环境和时间、空间条件下，昆虫种群数量变动及其变动的原因。(3)昆虫群落生态学昆虫群落生态学(community ecology of i

2、nsects)，是以群落为对象，研究在一定区域和时间、空间内，昆虫所处群落的结构、功能、演替及其原因等。(4)生态系统生态学生态系统生态学(ecosystem ecology)，是以生态系统为对象，研究昆虫在该生态系统中的地位和作用。由于昆虫生态学与其它学科间相互渗透，形成了许多分支学科，一般有昆虫实验生态学(experimental ecology of insects)、昆虫物理生态学(physical ecology of insects)、昆虫化学生态学(chemical ecology of insects)、昆虫数学生态学(mathematical ecology of insec

3、ts)、昆虫地理生态学(geographic ecology ofinsects)、昆虫遗传生态学(genetic ecology of insect3)、昆虫古生态学(paleoecology of insects)、昆虫比较生态学(comparative ecology of insects)、昆虫行为生态学(behavior ecology of insects)、昆虫经济生态学(economical ecology of insects)等。构成昆虫生存环境条件总体的各种生态环境因素，按其性质可以分为两大类:一类是非生物因素是非生物因素，即气候因素，或称为无机因素，主要有温度、湿度、降

4、水、光、风、土壤、地形、人为活动影响等。另一类是生物因素生物因素，即有机因素，主要包括昆虫的食物和天敌。昆虫生态学的主要任务昆虫生态学的主要任务是研究昆虫对不同生态环境的适应性及变异现象，分析昆虫种内、种间关系及其对环境条件反应的行为机制，研究昆虫种群在不同地域、环境和时间、空间内的数量动态规律，昆虫在所处群落和生态系统中的地位、作用，以及改变自然环境后昆虫生存和数量变动状况等，为环境保护、资源昆虫的保护利用、昆虫区系、害虫综合治理、预测预报等提供理论依据。 第一节第一节 昆虫与环境的关系昆虫与环境的关系 一、一、非生物因素与昆虫的关系非生物因素与昆虫的关系(一一)、温度、温度致死高温区：致死

5、高温区：45-60 亚致死高温区：亚致死高温区：40-45 适温区：适温区：8-40 亚致死低温区：亚致死低温区：-10-8 致死低温区：致死低温区：-40-10适温区适温区适温区也称为有效温区。在温带，一般为适温区也称为有效温区。在温带，一般为840。又可分为以下又可分为以下3个温区。个温区。1高适温区高适温区温度约为温度约为3040。2最适温区最适温区一般为一般为2030。寿命适中，繁殖。寿命适中，繁殖力最大。力最大。3低适温区低适温区般为般为820。此温区的下限，称。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，

6、故称为发育始点发育始点(发育起点发育起点)温度温度。 有效积温法则有效积温法则：昆虫完成一定发育阶段（：昆虫完成一定发育阶段（1个虫期或一个世代）需要一定的温度积累，个虫期或一个世代）需要一定的温度积累，即发育所须时间即发育所须时间N与温度与温度T的乘积理论上应的乘积理论上应是一个常数是一个常数K，这个说明温度与发育速度关，这个说明温度与发育速度关系的法则，称为有效积温法则。系的法则，称为有效积温法则。单位以日度表示单位以日度表示nV=1/N 温度越高，发育快，发育历期N值小，呈负相关nK=NT nK=N（T-C）其中C为发育起点温度，T-C才为昆虫发育有效温度n应用应用：n1、推算昆虫发育起

7、点温度C和有效积温常数Kn2、估测某昆虫在某一地区可能发生的代数n世代数=某地一年的总有效发育积温总和/某虫完成1代所需的有效积温n3、预测害虫发生期、预测害虫发生期N=K/（T-C）n4、控制昆虫发育进度、控制昆虫发育进度T=（K/N）+C ，人工，人工繁蜂时应用，按释放日期的需要计算出室内繁蜂时应用，按释放日期的需要计算出室内繁蜂所需的温度繁蜂所需的温度n5、预测害虫在地理上分布的北限。只有全年、预测害虫在地理上分布的北限。只有全年有效积温之和，大于昆虫完成有效积温之和，大于昆虫完成1个世代所需的个世代所需的总积温的地区，这种昆虫才能发生总积温的地区，这种昆虫才能发生n局限性：局限性：n1

8、、有效积温只考虑温度条件，忽略了其他、有效积温只考虑温度条件，忽略了其他因素如湿度、食料等的影响因素如湿度、食料等的影响n2、该法则是以温度与发育速率呈直线关系、该法则是以温度与发育速率呈直线关系作为前提的，实际上呈作为前提的，实际上呈“S”形的曲线关系形的曲线关系n3、实验一般在室内恒温的条件下测得，与、实验一般在室内恒温的条件下测得，与外界变温条件下生活的昆虫发育有一定差外界变温条件下生活的昆虫发育有一定差距距n4、一年严格发生、一年严格发生1代的专性滞育的昆虫、代的专性滞育的昆虫、多年发生多年发生1代的昆虫和具有定向迁飞习性而代的昆虫和具有定向迁飞习性而在本地不能越冬的昆虫，利用有效积温

9、法在本地不能越冬的昆虫，利用有效积温法则推测其一年发生代数则无意义则推测其一年发生代数则无意义（二）、（二）、湿度和降水对昆虫的影响湿度和降水对昆虫的影响 湿度对昆虫发育速度的影响远不如温度明显，主要是因为其血液有一定的调节代谢水的能力和在其发育期间食物含水量充足，所以只有在湿度过高或过低而且持续一定时间，其影响才比较明显。 对昆虫的繁殖、存活、产卵影响。 小地老虎在土壤含水量为30-70%时正常发育，90%历期延长，死亡率加大。蝗蝻在相对湿度为70%产卵量最大。n（三）温度和湿度的综合作用（三）温度和湿度的综合作用n1、温湿系数、温湿系数Q：n相对湿度相对湿度R.H.与平均温度与平均温度T的

10、比值或降雨量的比值或降雨量M与平均温度与平均温度T的比值的比值 n Q=R.H./T或或Q=M/Tn用以比较不同地区、不同月份、不同年份的用以比较不同地区、不同月份、不同年份的气候特点，以便分析害虫发生与气候条件的气候特点，以便分析害虫发生与气候条件的关系关系n2、气候图：根据一年或数年中各月温湿度、气候图：根据一年或数年中各月温湿度组合，以月平均温度为纵坐标，以组合，以月平均温度为纵坐标，以 月降雨月降雨量或平均相对湿度为横坐标，找出各月的温量或平均相对湿度为横坐标，找出各月的温湿度结合点，用线条按月顺序连接起来，即湿度结合点，用线条按月顺序连接起来，即成气候图成气候图n比较一种害虫分布地区

11、和非分布地区、猖獗比较一种害虫分布地区和非分布地区、猖獗地区和非猖獗地区、猖獗年份和非猖獗年份地区和非猖獗地区、猖獗年份和非猖獗年份的气候图，了解害虫在地理分布与发生程度的气候图，了解害虫在地理分布与发生程度上所需的温湿度条件，对研究害虫的地理分上所需的温湿度条件，对研究害虫的地理分布和发生量的预测有重大意义布和发生量的预测有重大意义四、光对昆虫生长发育的影响四、光对昆虫生长发育的影响光的性质光的性质：人眼可见波长在：人眼可见波长在390一一750m之间，之间，对红色最为敏感，对紫外光和红外光均不可见；对红色最为敏感，对紫外光和红外光均不可见；昆虫可见波长范围在昆虫可见波长范围在250一一70

12、0m之间，对紫外之间，对紫外光敏感，而对红外光不可见。光敏感，而对红外光不可见。光强度的影响光强度的影响：日出性昆虫、夜出性昆虫、昼夜：日出性昆虫、夜出性昆虫、昼夜活动性昆虫、弱光性昆虫。活动性昆虫、弱光性昆虫。光周期光周期：光周期主要是对昆虫的生活节律起着一：光周期主要是对昆虫的生活节律起着一种信息反应。种信息反应。1、短日照滞育型短日照滞育型：在温带和寒温带，每日在：在温带和寒温带，每日在12-16h以上以上的长日照下不产生滞育。短于此则滞育。的长日照下不产生滞育。短于此则滞育。我国冬季滞育昆虫多属于此。我国冬季滞育昆虫多属于此。2、长日照滞育型长日照滞育型：每日在：每日在12h以下以下的

13、短日照下正的短日照下正常发育。长于此则滞育。常发育。长于此则滞育。我国夏季滞育昆虫多属于此。我国夏季滞育昆虫多属于此。3、中间型中间型：很窄的光照时数范围内滞育。如桃：很窄的光照时数范围内滞育。如桃小，小，25度每日光照时数短于度每日光照时数短于13h，老熟幼虫全部，老熟幼虫全部滞育。滞育。4、无光周期反应型无光周期反应型。生物钟生物钟(bio1ogicalclock)是生物由于长期受地是生物由于长期受地球自转和公转引起的昼夜和季节变化的影响，球自转和公转引起的昼夜和季节变化的影响，而发展起能适应这些环境周期变化的时间节而发展起能适应这些环境周期变化的时间节律。律。昆虫的生命活动如趋光性、体色

14、的变化、迁移、取食、孵化、羽化、交配等，也都表现出一定的时间节律，并构成种的生物学特性，称为昆虫钟(insect clock)。 昆虫的中枢神经系统和内分泌系统在控制其生理和行为的节律上，是昆虫钟的控制机制。四、风和土壤对昆虫的影响四、风和土壤对昆虫的影响五、生物因素与昆虫：食物和天敌五、生物因素与昆虫：食物和天敌生物因素对昆虫影响的特点：生物因素对昆虫影响的特点：1非生物因素对昆虫的影响是比较均匀的非生物因素对昆虫的影响是比较均匀的。生物因素在一般情况下，只影响昆虫的某些个体。生物因素在一般情况下，只影响昆虫的某些个体。2非生物因素对昆虫的影响与昆虫种群个体非生物因素对昆虫的影响与昆虫种群个

15、体数量无关。数量无关。但生物因素对昆虫影响的程度，则与但生物因素对昆虫影响的程度，则与昆虫种群个体数量关系密切。昆虫种群个体数量关系密切。如在一定空间范围内，寄主愈多，昆虫愈容易找到食物，既种间竞争小；特别是昆虫天敌受昆虫种群数量多少的影响很大。所以，非生物因素也称为非密度制约因素，生物因素也称为密度制约因素。3非生物因素一般只是单方面对昆虫发生影响，非生物因素一般只是单方面对昆虫发生影响，而生物因素对昆虫的影响则是相互之间而生物因素对昆虫的影响则是相互之间。如某种昆虫的天敌数量增多，其种群数量即将随之下降；昆虫种群数量下降，势必造成其天敌的食物不足，天敌数量也随之下降，而又导致该种昆虫种群数

16、量的增多。4生物因素受非生物因素的影响生物因素受非生物因素的影响，即非生物因素可以通过生物因素对某种昆虫产生间接的影响。（一）食物因素对昆虫的影响（一）食物因素对昆虫的影响1、昆虫的食性、昆虫的食性：单食性、多食性、寡食：单食性、多食性、寡食性；植食性、肉食性、腐食性、杂食性；性；植食性、肉食性、腐食性、杂食性； 2、 植物的抗虫性植物的抗虫性 植物抗虫性植物抗虫性(Plant resistance to insect)是指同种植物在某种害虫为害较是指同种植物在某种害虫为害较严重的情况下，某些品种或植株能避免受严重的情况下，某些品种或植株能避免受害、耐害、或虽受害而有补偿能力的特性。害、耐害、

17、或虽受害而有补偿能力的特性。n植物抗虫性机制，主要表现在：植物抗虫性机制，主要表现在：n1）不选择性不选择性：有些植物不具备引诱昆虫产卵或取食的化学物质或物理形状；植物具有拒避产卵或抗拒取食的特殊化学物质或物理形状；昆虫的发育期与植物的发育期不吻合，导致昆虫不产卵或不取食n2）抗生性抗生性：有些植物被取食后不能全面满足昆虫的营养需要，或含有对昆虫有毒的物质，或缺少一些昆虫需要的特殊物质，使昆虫取食后发育不良、寿命缩短、生殖力减弱，导致死亡；或由于昆虫取食的部位产生化学的或组织上的变化而抗拒昆虫继续取食n3）耐害性：）耐害性：有些植物被害后具有强的生长能力以补偿或减轻被害。阔叶树被害后再生能力强

18、，可以忍受大量的失叶，失去50%的叶子，不影响来年的生长，而针叶树失去30%的叶子即对其生长有影响n利用植物的抗虫性机制可以选育出具有抗虫利用植物的抗虫性机制可以选育出具有抗虫性的植物性的植物n（二）、昆虫的天敌（二）、昆虫的天敌n1）捕食性天敌螳螂、蜻蜓、猎蝽、瓢虫、）捕食性天敌螳螂、蜻蜓、猎蝽、瓢虫、步甲、虎甲及直、双、膜、脉翅目昆虫步甲、虎甲及直、双、膜、脉翅目昆虫n2）寄生性天敌：按寄主分为：内寄生、外）寄生性天敌：按寄主分为：内寄生、外寄生；寄生；n卵寄生、幼虫寄生、蛹寄生、成虫寄生或卵寄生、幼虫寄生、蛹寄生、成虫寄生或跨期寄生。跨期寄生。n按寄生习性分为：单寄生、多寄生（按寄按寄生习性分为：单寄生、多寄生（按寄主上可育出的一种昆虫个数多少分）；主上可育出的一种昆虫个数多少分）；n独寄生、共寄生（按寄主上寄生昆虫的种独寄生、共寄生（按寄主上寄生昆虫的种类分）；类分）