1.4 昆虫的生态学(2学时)课件讲解

第1章林业有害昆虫基础知识

第1节昆虫的外部形态第2节昆虫的内部结构第3节昆虫的生物学第4节

昆虫的生态学第5节

林业有害昆虫主要类群的识别第6节昆虫标本的采集与制作第7节林木害螨的识别与防治第4节昆虫的生态学(昆虫与环境)了解昆虫与周围的环境的关系，是害虫防治和益虫利用的基础。一、环境对昆虫的影响（重点）二、昆虫对环境的适应三、森林昆虫种群及其动态

四、森林害虫大发生条件和过程

一、环境对昆虫的影响环境自然因素非生物因素生物因素气象因素土壤因素食物因素天敌因素人为因素各因素对昆虫的影响不是孤立的，而是综合作用；但有起决定作用的主导因子和起次要作用的从属因子之分。

1、气候因子对昆虫的影响

气候因子温度湿度和降水光风（1）温度①昆虫对温度的一般反应致死高温区停育高温区高温临界最适温区发育起点停育低温区致死低温区适宜温区35-40ºC8-15ºC20-30ºC最适温度不一定是昆虫生长发育最快的温度，而是指对种群的繁衍最为有利的温度。温度是对昆虫因素中影响最显著的一个因子。昆虫是变温动物。其体温随环境温度的变化而变动。昆虫的生命活动是在一定的温度范围内进行的，这个范围称为昆虫的适宜温区或有效温区。45-60ºC-40--10ºC②有效积温法则及其应用昆虫的有效积温：昆虫完成一定发育阶段（虫期或世代）所需天数，与同期内的有效温度的乘积是一个常数，这一规律称为有效积温法则。

K=N（T-C）

或

N=K/（T-C）K是有效积温，N是发育天数，T为该期的平均温度，C为发育起点温度，T-C是该时间内的有效温度。求C、K:

采用直线回归法，按温度（T）与发育速率（V=1/N）的线性回归方程：V=a+bT[a,b均为线性回归参数]

则：

C=-a/bK=1/b世代数=某地一年的有效积温/某虫完成一代所需的有效积温例1：粘虫的发育起点温度为9.6ºC，完成一代所需的有效积温为685.2日度，某地区全年平均有效总和为2286.4日度。求粘虫在这京地区的世代数。2286.4日度/685.2日度=3.34（代）例2：已知国槐尺蛾卵的发育起点温度为8.5ºC，卵期有效积温为84日度，卵产下后一段时期内的日平均气温为20ºC，若以后天气情况无异常变化，预测国尺蛾卵的孵化时间。N=K/（T-C）=84/（20-8.5）=7.3（天）（2）湿度获水途径是通过取食、饮水、体表吸水、代谢水；失水主要通过表皮和气门蒸发及排泄。温度主要影响昆虫的发育速度，表现在发生期的早晚；而湿度则影响昆虫的成活率和生殖力。①湿度对昆虫的成活率的影响

最适相对湿度70%--90%②湿度对昆虫的繁殖力的影响孵化、蜕皮、化蛹、羽化；小雨有利于昆虫发育和活动部分昆虫对水分的特殊要求①水生昆虫主要依靠体壁吸水，在脱离水环境后极易死亡。②钻蛀性昆虫、土栖昆虫、或必须在土中发育的虫态、或有钻蛀性生活期虫态，要求具有100%的相对湿度。③裸露生活在植物上的昆虫，对湿度有一个要求范围：最适相对湿度70%--90%（3）温湿度的综合影响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；因此，在分析昆虫种群数量消长时，需要注意温湿度变化的综合作用，常用温湿度系数或气候图表示：温湿系数Q=平均相对湿度RH/平均温度T常用于某一发生期或不同年份同期的比较。例如，在我国华北地区，当5天的温湿系数为2.5～3.0时，棉蚜就会大发生，造成猖獗为害

气候图以每月的平均温度及总降水量为变量，绘制的平面坐标图，可以表示不同地区的气候特征。若两地区或同一地区不同年份的气候图基本重合，可以认为其气候条件相似。气候图的用途气候图可在分析昆虫的分布区，比较地区、年度、季节间某害虫发生量的差异时作为参考。部分有害生物的分布及为害，除与其它因素有关外和地域性的温湿度综合作用关系很大。如为害花椒的7种陆栖螺，在其它地区仅见零星分布且不成灾，但在甘肃的陇南由于土壤含钙量高、夏秋季多雨冷凉、恰好适宜其繁衍，因而危害严重。（4）光和风光的强度：日出性、夜出性、弱光性光的波长：多数昆虫对波长为330～400nm的短波光有较强的趋性，常利用黑光灯（波长365～400nm）诱杀害虫蚜虫对550～600nm黄光有反应（黄色诱板诱杀）光周期：诱导昆虫进入滞育；影响昆虫体色，如菜粉蝶蛹在长日照下呈绿色，在短日照下呈现褐色风的强度：影响昆虫的活动、形体以及迁飞；影响环境的湿度和温度，2、土壤因素对昆虫的影响土壤是由固、液、气三态物质所组成，具有特定的温、湿度条件、通气状况、机械组成、化学特性和有机物，形成一个特殊的生态环境，所以大部分昆虫都与土壤有不同程度的联系。有的种类（如蝼蛄、蟋蟀等）终生生活在土壤中，多数种类在其一生中，有1个或几个虫态生活在土中，如茶尺蛾在土下化蛹、蝗虫在土里产卵、丽纹象甲的幼虫在土下生活。因此，土壤与昆虫有密切的关系，直接影响土栖昆虫的活动，甚至生存。同时，土壤还是植物生活的基础，通过食物的关系而影响着昆虫的生活和种群数量。土壤和昆虫的关系①土壤气候与昆虫

土壤温度受太阳辐射的影响有日变化和年变化规律。日变化只涉及到土壤表层。年变化在低纬度区涉及土层深度5

10米、中纬度15

20米、高纬度区达25米。

土壤温度日、年变化的作用：使土栖昆虫在土中下迁、或上升。北方冬季如此寒冷，为什么不能把昆虫冻死光呢？在土中过冬的昆虫常潜藏在一定深度的土中、或向阳面的土中；冬季土壤表面覆盖积雪利于表层土中的昆虫越冬，否则常在极端低温下（-20℃）大量死亡。

对土壤湿度的要求：土栖或在土壤中度过某发育阶段的昆虫，表皮保水力弱，土壤湿度要达饱和状态即100%的相对湿度，否则会因失水而影响生命活动、甚至死亡。如卵难以孵化、幼虫难以蜕皮、滞育不能解除等。②土壤的理化性质——

影响昆虫的分布和种群数量

土壤的理化性状取决于土壤的成土母岩、土壤颗粒、团粒结构、有机质含量、PH值、含盐量等。

土壤的理化特性及其气态(空气与水汽)、液态(水)、固态(土壤颗粒)，直接与土栖昆虫的活动性和分布相关。

例如：云斑金龟甲多分布于棕壤与黄棕壤土带。叩头甲幼虫喜栖居于PH为4

5.2的土壤中。铜色花椒跳甲和红胫花椒跳甲基本分布于四川西北和甘肃东南部的山地褐土、棕壤、灰化土地带（也有气候气候因素）。

土居生物一方面能改造土壤的团粒结构及理化形状。

土居生物对土居性昆虫的影响：土壤中的寄生性线虫、病原微生物、病毒等均对土栖昆虫的种群数量有重要控制作用。③土壤生物与土居昆虫3、生物因子对昆虫的影响（1）食料因子对昆虫的影响食物的数量、质量直接影响昆虫种群的大小及分布各种昆虫都有自已一定的取食范围。植食性。以植物为食.肉食性。以活的动物为食。腐食性。以死亡动、植物的尸体、组织、排泄物为食.杂食性。有些昆虫既取食植物性食物，又取食动物性食物，例如蟑螂。（2）天敌对昆虫的影响捕食性天敌，如食蚜蝇、草蛉、猎蝽，青蛙、鸟类等寄生性天敌，如小蜂类寄生蜂、寄生蝇等病原生物，如苏云金杆菌、白僵菌、病毒、线虫等捕食性天敌寄生性天敌病原微生物病毒白僵菌4、人为因素对昆虫的影响(1)对昆虫生境的破坏改变一个地区的生态系统，致使害虫和天敌生长发育和繁殖的环境条件发生改变，致使昆虫种类组成发生极大变化，造成生物多样性下降。（2）昆虫的人为传播与扩散种子、苗木和农产品的远距离的调运，可能有助于害虫远距离传播，带进一些危险性害虫。目前入侵我国的外来物种至少有200多种，其中有一些是危害极大的害虫，如美国白蛾、松突圆蚧、美洲斑潜蝇、椰心叶甲、松材线虫4、人为因素对昆虫的影响（3）害虫防治(直接消灭害虫)

大量扑灭害虫，引进或移植天敌抑制害虫；而滥用农药又可能引起害虫产生抗药性和天敌的凋落，导致害虫再猖獗

提倡：有害生物综合治理（IPM），倡导“容忍”哲学，不强调“消灭害虫”，而是提倡树立“人虫和谐共处”的新理念。（4）全球变暖一些昆虫的种群数量呈现快速增长势头高山寒冷地带生息的昆虫在短时间内适应不了这种温度变化，正面临灭绝的威胁第5节昆虫的生态学一、环境对昆虫的影响二、昆虫对环境的适应三、昆虫在生态系统中的地位和作用二、昆虫对环境的适应面对生存条件的恶化，昆虫能通过生理机能和行为的调整，提高抗逆能力，避开或减少不良条件的影响。1.昆虫对不良的气候或食料条件的适应2.昆虫对生境的适应3.害虫对防治措施的适应二、昆虫对环境的适应1.昆虫对不良的气候或食料条件的适应（1）抗寒性冬季，昆虫积累营养、降低代谢、合成抗冻物质（蛋白质、甘油）→提高抗寒能力（2）抗热性昆虫提高抗热能力的途径：遗传适应、长期适应和快速高温锻炼（产生热激蛋白）二、昆虫对环境的适应（3）抗旱性昆虫在水分不足时，可采取多种方式调节水分：增强体壁的不透水性；增加直肠垫回收水分的作用；关闭部分气门，减少呼吸；寻找湿度适宜的栖境。（4）休眠与滞育（5）迁飞2.昆虫对生境的适应在进化过程中，昆虫适应环境、并朝着有利于其繁殖的方向发展，进而获得对不同生境的适应方式，即生态对策。K-对策者r-对策者个体大小较大较小世代周期较长较短年发生代数较少较多寿命较长较短繁殖力较小较大死亡率较低较高食性专一较广活动能力较弱较强种群下降后，恢复不易迅速恢复短期内易迅速恢复典型例子金龟类、天牛类、17年蝉、舌蝇、麦叶蜂蚜虫类、棉铃虫、小地老虎、家蝇、非洲沙漠蝗3.害虫对防治措施的适应（1）对杀虫剂的适应害虫的抗药性，并可遗传杀虫剂→诱导产生抗药性→加大杀虫剂用量→→抗性更强微生物杀虫剂，害虫也能产生抗性，如小菜蛾→Bt（2）对抗虫品种的适应种植抗虫品种是控制农林害虫的一种非常有效的措施。然而，如果一种抗虫品种在同一地区连续种植多年，害虫极易产生新的致害种群（生物型），从而使该品种丧失抗虫性。抗药性最广的昆虫：烟蚜已对71种化学杀虫剂产生了抗性。第5节昆虫的生态学(昆虫与环境)一、环境对昆虫的影响（重点）二、昆虫对环境的适应三、森林昆虫种群及其动态

四、森林害虫大发生条件和过程

三、森林昆虫种群及其动态种群(population)概念：是种(species)下的分类单元，是指在一定的生活环境内、占有一定空间的同种个体的总和。种群是物种在自然界存在的基本单位。种群是生物群落的基本组成，也是生态学研究的基本单位。种群具有：1、种的一般生物学属性(如形态结构、生活方式、遗传性相同，以及与其它种存在严格的生殖隔离)。2、群体自身的生物学属性，如出生率、死亡率、性比、平均寿命、年龄组成、基因频率、繁殖速率、密度及数量变动、空间分布、迁移率、滞育率等。三、森林昆虫种群及其动态但同一种的种群在长期的地理隔离或寄主食物持化的情况下、也会使同种种群之间在生活习性、生理、生态特性，甚至在形态结构或遗传上发生一定的变异。由于长期的地理隔离而形成的种群，称为“地理种群”或“地理宗”。由于以寄主食物为主而形成的不同种群，称为食物种群或食物宗(寄主宗)。如苹果绵蚜在原产地美国须在苹果和美洲榆两种寄主植物上完成其世代交替(其有性世代发生在美洲榆上)，但传入欧洲后，因无美洲榆而终于逐渐适应在苹果上完成世代交替，形成了两个不同的食物种群。（一）昆虫种群的结构和数量变动1、昆由种群的结构

昆虫种群的结构即昆虫种群的组成，是指种群内生物学特性、对环境适应能力或生理特性互不相同的个体群在总体中所占的比例。其中主要是性比和年龄组配。(1)性比是指成虫或蛹雌性与雄性之比。大多数昆虫自然种群的性比为1:1左右，但常因为环境因素的变化，使种群性比发生变化。如食物不足、营养不良。可使性比明显变小；(2)年龄组配

是指一个自然种群中昆虫各年龄组(如卵、幼虫、蛹、成虫)的相对比例或百分率；

此外，由于一些昆虫具有多型现象而产生各种生物型，如有翅型和无翅型、长翅型和短翅型、群居型和散居型等，其在种群中的比例或百分率，也影响种群的变化。（一）昆虫种群的结构和数量变动2、昆虫种群的数量变动

昆虫种群数量的变动主要取决于种群基数、繁殖速率、死亡率和迁移率。

(1)种群基数（种群密度）

种群基数(N)指前一代或前一时期某一发育阶段(卵、幼虫、蛹或成虫)在一定空间的平均数量，或指单位时间内昆虫的个体数。

(2)繁殖速率

是指一种昆虫种群在单位时间内增长的个体数量的最高理论倍数，它反映了种群个体数量增加的能力。繁殖速率的大小主要取决于种群的生殖力(出生率)、性比和一年发生代数。

(3)死亡率

一般用在一定时间内种群死亡个体数占总数的百分率表示。

(4)迁移率

昆虫种群的个体，尤以具翅成虫的活动性，常影响种群的数量变动。一般以迁移率表示，迁移率为在一定时