生命表的组建和分法

1、昆虫生命表的组建和分析方法生命表起源于人口统计学，在人寿保险业中用于估计人的期望寿命。自Morris和Miller（1954）将生命表技术应用于研究昆虫自然种群后，昆虫生命表已迅速成为昆虫种群数量研究的一个重要手段 昆虫生命表是通过田间对昆虫自然种群的系统调查或在实验室可控条件下对实验种群的观察，以一定的表格形式，记录某一种群在各年龄或发育阶段的死亡数量、死亡原因和成虫期的繁殖数量 具有系统性、阶段性、综合性和主次分明的特点 系统性 即记述了一个世代从开始到结尾整个过程的生存或生殖情况； 阶段性 分阶段地记述各阶段的生存或生殖情况； 综合性 记述了影响种群数量消长的各因素的作用状况； 关键性

2、即通过关键因素的分析，找出在一定条件下综合的各因素中的主要因素和作用的主要阶段 生命表的应用：1、记载整个昆虫种群在生活周期中的数量变化，分辨影响种群动态的重要因子和关键因子2、建立昆虫种群生命系统数学模型，为害虫数量测报及种群管理模型的建立提供基础3、评价各种害虫防治措施的效果，为选择综合防治措施、协调各种措施的控制作用提供科学的根据昆虫生命表的类型 因研究对象、场所和目的不同，昆虫生命表主要分为两类： 1、特定时间生命表（或称时间特征生命表 time-specific life table） 2、特定年龄生命表（年龄特征生命表 age-specific life table） 用生命表研究

3、昆虫种群数量消长的步骤： （1）设计 根据研究对象的生活史、习性和空间分布行为，寄主植物、栖息地情况和有关的生物和非生物的各类环境因子的特点，确定接种或调查取样方案，以及有关环境因素的各项实验生态试验方案 （2）取样调查 根据该种群的分布特点，确定取样方式和合理的取样单位及取样数。一般要求取样单位要较稳定，从卵期开始到结尾时变化不大。 为保证调查或实验的精确度，要抽取足够的样本数。 （3）有关环境因子的调查或实验生态测试 如天敌种类、密度、功能反应，及种群数量与气候、作物、地貌等因素的关系等 （4）制表 根据一定规格制作生命表，每世代一份，并逐代逐年地累积多量的生命表，制成平均生命表 （5）生

4、命表数量的分析 计算生命表中的各项数据，进行趋势指数（I）及关键因素分析。一般要累积5-6个以上的历年同代生命表才能分析关键因素 （6）建立预测模型 生命表数据进行模拟化工作，制定最优预测式，为防治工作服务生命表的组建 1、实验种群生命表 在控制条件下的昆虫实验种群生命表通常包括下列内容： （1）龄别（x） 一般以天、周或发育期（如卵、1龄、2龄等）表示 （2）存活数（lx） 一群同时出生的个体（设其数目为l0）发育到x年龄时还活着的个体数，为便于比较，通常使l0 等于某个整数，如1000或100 (3) 死亡数（dx） 该种群在 x 年龄期间死亡的个体数 （4）死亡率（qx） 在 x 年龄期

5、间，个体死亡的百分率，qx = dx/lx100% 通过系统地记录这些内容，就可知昆虫种群发育到成虫期还活着的个体数，计算出整个末成熟期的存活率。 如下表：(棉铃虫未成熟期存活率为56.3%) 成虫期生命表一般只记录雌性成虫死亡的时间分布和繁殖后代的过程, 在样本数目相当大时, 可按实际观察值计算雌性成虫数, 但在多数场合, 可假设性比为1:1来估测成虫中的雌性数, 将此数乘以每雌平均产卵数即可求得预计后代数 则种群趋势指数= 预计后代数/试验起始虫数2、自然种群生命表 除实验种群生命表的各项内容外，昆虫自然种群生命表还有一个新的重要内容：种群在各个发育阶段的死亡因素 dxF 假设种群在各个发

6、育阶段的个体死亡是随机发生、均匀分布的，从而进一步假定个体死亡都集中在各个发育期的中点 基于此假设，只要统计出种群在每个发育阶段的死亡个体数，就可组建昆虫自然种群生命表 上表中各代号的含义： x 虫期，即发育年龄； lx x期开始时存活虫数； dxF x期间死亡因子； dx x期间dxF因子所致死亡虫数； 100qx x期间死亡百分率； Sx x期间存活率； SG 世代存活率，表明当代虫量的变化。 昆虫自然种群生命表与实验种群生命表相似，一般也从卵开始统计，不同的是可以不为同期卵。初始卵量通常在1000粒左右，因自然条件下死亡率较高，卵过少最终会得不到结果。 观察年龄即x期，依昆虫种类、习性和

7、取样情况确定。以每个虫态为一个年龄等级最理想，实际研究中常以“龄群”为虫期。如L 13，L 45幼虫群，等等生命表的分析 通常从三方面分析昆虫种群生命表 1、不同环境因素对种群在各个发育期的致死力比较 在积累的生命表资料中，通过比较各死亡因子所致死亡率的大小，可初步了解不同因素对昆虫种群动态的作用力的差异。2、存活曲线 将种群进入各个连续发育期的个体数对发育期在坐标纸上作图，即可画出该种群的存活曲线 可归纳为四种类型： I、II、III、IV I 型：种群的个体死亡主要发生在老年个体（生命后期） II型：不管种群的个体数目多少，在单位时间内死亡的个体数不变 III 型：种群在每个年龄（发育期）

8、的死亡率都保持恒定 IV 型：种群的个体死亡主要发生在其生命前期 昆虫种群的存活 曲线一般属于IV型3、关键因素分析 如果在同一地区对同一种昆虫连续数年逐代积累了生命表资料，就可进行种群密度变化的关键因素（又称主导因素）分析。 比较简便易行的分析法是图解法和斜率法，但都必须先求出各个作用因素的致死力 k 和它们所造成的世代总致死力K，计算公式为： k=logN-logNs K=k1+k2+k3+kn N：种群进入某一发育期时存活的个体数 Ns：某因素作用后，种群中还活着的个体数 k：即该因素的致死力 K：世代总致死力，等于各个因素致死力之和 图解法分析： 以各个因素的 k 值和总K值对时间（或

9、世代）在坐标纸上作图进行比较，如果某因素 k 值的图形与总K 值的图形最为相似，则该 k 值就代表由关键因素造成的致死力 斜率法分析： 将各个因素致死力的 k 值（Y轴上）对世代总致死力K值（X轴上）作图，求其斜率（或回归系数），斜率值大的因素即为关键因素害虫预测预报的方法根据害虫发生发展规律及作物的物候、气象预报等资料，进行全面分析，作出其末来的发生期、发生量、危害程度等估计，预测害虫末来的发生动态，并提前向有关部门提供虫情报告，即为“害虫预测预报”一、害虫预测预报的类别 （一）按预测内容分1、发生期预测 是关于害虫某一虫态出现时期的预测2、发生量预测 预测害虫的发生数量或田间虫口密度，主要

10、是估计害虫未来的虫口数量是否有大发生的趋势和是否会达到防治指标 （二）按预测时间长短分 短期预测 (short-term prediction) 预测近期虫情动态，一般为一个虫态的预测或20天内的虫情预测 中期预测 (medium-term prediction) 主要预测一个世代以上的虫情或20天至一个季度的预测 长期预测 (long-term prediction) 预测某种害虫当年的发生情况二、害虫预测的方法 害虫预测的方法很多，大致可分为三类 （一）统计法 根据多年观察积累的资料，探讨某种因素如气候因素、物候现象等，与害虫某一虫态的发生期、发生量的关系，或害虫种群本身前、后不同的发生期

11、、发生量之间的相关关系，进行相关回归分析，或数理统计计算，组建各种预测式 （二）实验法 应用实验生物学的方法，求出害虫各虫态的发育速率和有效积温，然后应用当地气象资料预测其发生期 另一方面，用实验方法探讨营养、气候、天敌等因素对害虫生存、繁殖能力的影响，提供发生量预测的依据 （三）观察法 指直接观察害虫的发生和作物物候变化，明确其虫口密度、生活史与作物生育期的关系，应用物候现象、发育进度、虫口密度和虫态历期等观察资料进行预测 主要预测发生期、发生量和灾害程度发生期预测 （一）发育进度预测法 发育进度预测中始盛期、高峰期和盛末期的划分： 将某种害虫的某一虫态的发育进度百分率作为数量标准来划分，

12、达16%或20%时 始盛期 达50%时 高峰期 达84%或80%时 盛末期 发育进度预测中的关键性工作： （1）查准发育进度 采用田间调查、诱集和室内外饲养观察等法，可得到害虫发生数量和虫龄分布曲线，以此曲线作为预测的起始线，即“基准线”。 自该线各点加害虫某一、二个虫态的发育历期，可作出与基准曲线相平行的未来某虫态的发育进度曲线，称“预测曲线”。 （2）搜集、测定和计算害虫历期及期距资料 预测是否准确决定于： 发育进度的“基准曲线”是否查得准确和有无代表性 使用的“历期和期距”资料是否符合当时、当地的情况 历期资料的获得一般有以下途径： 搜集资料 通过文献搜集有关害虫历期与温度关系的资料 饲

13、养法 在不同温度下饲养一定数量的害虫，观察、记录各发育阶段的历期 田间调查法 每隔13天调查一次，统计各虫态百分比 诱集法 利用害虫的趋性进行诱测，逐日统计所获虫量（二）期距、历期预测法 根据实际调查的田间害虫发育进度（基准线）和气温条件，参考历史资料，将实际的害虫发生日期加上到出现相应虫态的历期或期距，推算以后虫期的发生日期 期距 经验值 历期 平均值，通过饲养观察单个个 体来求得 期距一般不等于害虫各虫态卵、幼虫、蛹和成虫的历期，期距常采用自然群体间的时间间隔，如害虫第一代灯下蛾高峰日与第二代灯下蛾高峰日之间的期距，是集若干年的或若干地区记录材料经统计分析得到的时间间隔 期距法的地区性较强

14、，甲地的期距，未必能适用于乙地。气候异常等因素往往会导致期距的变动，因此需辅以其它预测法进行矫正。（三）物候预测法 应用物候学知识预测害虫发生期的方法叫做“物候预测法”。 许多害虫生长发育的阶段性常与寄主植物或其它非寄主植物的发育期相吻合。 如： 东北地区 大豆食心虫成虫发生期总是与大豆结荚期相联系 陕西武功地区 小地老虎越冬代成虫盛发期总与连翘盛花期相联系 对小地老虎就有“榆钱落，幼虫多；桃花一片红，发蛾到高峰”的简易预报方法，还有“小麦抽穗，吸浆虫出土展翅”等说法。 但物候预测具有严格的地域性，不可机械的搬用外地资料。就是在同一个地区，所选用的指示动、植物也会受地势、土质、地形、树龄、品种

15、及营养状况差异的影响。因此，物候预测法虽然简而易行，也只能预测一个趋势，或作为确定田间查虫期的一个依据。（四）有效积温预测法 当已知害虫的某虫态、龄期或世代的发育起点温度（C）和有效积温（K）后，根据当地常年的平均气温（T）或近期气象预报，利用有效积温公式 N=K/T-C 可计算出到下一虫态、龄期或世代出现所需的天数（N）发生量预测 害虫发生数量的预测是决定防治的地区、防治田块面积及防治次数的依据。 目前，虽然有不少的关于发生量预测的资料，但其总的研究进展仍远远落后于发生期预测。这是由于影响害虫发生量的因素较多所致，例如营养的量与质的影响，气候直接或间接的作用、天敌的消长和人为因素等，常常引起害虫发生量的波动以及其繁殖能力、个体大小、体重、性比、色泽、死亡率等的各种变化。 方法： （1）有效基数预测法， （2）气候图预测法， （3）经验指数预测法， （4）形态指标预测法 应用