森林昆虫学第四章昆虫生态学.ppt
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1、第四章第四章 昆虫生态学昆虫生态学 重点:昆虫与环境的关系及应用;重点:昆虫与环境的关系及应用;森林昆虫种群及森林昆虫群落的基本概念;森林昆虫种群及森林昆虫群落的基本概念;森林害虫预测预报概念及方法。森林害虫预测预报概念及方法。昆虫生态学研究的内容,按对象的层次可分为:昆虫生态学研究的内容,按对象的层次可分为:(1)(1)个体生态学个体生态学(autecology of insects)(autecology of insects),以昆虫个体为对象,研究某种昆虫对环境以昆虫个体为对象,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、行条件的适应性和可
2、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。为等的影响。(2)(2)昆虫种群生态学昆虫种群生态学(population ecology of insects)(population ecology of insects),以昆虫种群为对象,研究以昆虫种群为对象,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。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)(3)昆虫群落生态学昆虫群落生态学(community ecology of insects)(community ecology of insects),以群落为对象,研究在一
3、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。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)(4)生态系统生态学生态系统生态学(ecosystem ecology)(ecosystem ecology),以生态系统为对象,研究昆虫在该生态系以生态系统为对象,研究昆虫在该生态系统中的地位和作用。统中的地位和作用。昆虫生态学昆虫生态学(insect ecology)(insect ecology):是研究昆虫与环境相互关是研究昆虫与环境相互关 系的科学。系的科学。是研究昆虫对不同生态环境的适应性及变异现象,是研究昆虫对不同生态环境的适
4、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,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、害虫预测预报、综护、资源昆虫的保护利用、昆虫区系、害虫预测预报、综合治理等提供理论依据。合治理等提供理论依据。昆虫生态学的主要任务昆虫生态学的主要
5、任务非生物环境:非生物环境:气候因子(温度、湿度、降水、光、风)气候因子(温度、湿度、降水、光、风)土壤因子土壤因子(土壤质地、结构和理化性质)土壤质地、结构和理化性质)地形因子(坡度、坡向和坡位)地形因子(坡度、坡向和坡位)生物环境:生物环境:即有机因素,主要包括昆虫的食物和天敌。即有机因素,主要包括昆虫的食物和天敌。第一节第一节 昆虫与环境的关系昆虫与环境的关系 环境是指与昆虫发生直接或间接联系的环境是指与昆虫发生直接或间接联系的外部空间事物的总和。外部空间事物的总和。1.1.温度温度 温度是气象因子中对昆虫影响最显温度是气象因子中对昆虫影响最显著的一个因子。昆虫是变温动物,在生著的一个因
6、子。昆虫是变温动物,在生理上缺乏调节体温的机能,其体温基本理上缺乏调节体温的机能,其体温基本取决于周围环境的温度的变化,因此它取决于周围环境的温度的变化,因此它们的新陈代谢强弱和生命活动,在极大们的新陈代谢强弱和生命活动,在极大程度上受外界温度的支配,昆虫的发育程度上受外界温度的支配,昆虫的发育进度及世代的多少都受温度的影响。进度及世代的多少都受温度的影响。一、非生物因素与昆虫一、非生物因素与昆虫 温度不仅直接影响昆虫,而且对昆虫的天敌和食料同样有很大的影响,温度不仅直接影响昆虫,而且对昆虫的天敌和食料同样有很大的影响,从而间接影响昆虫的分布和数量变化。从而间接影响昆虫的分布和数量变化。根据昆
7、虫对温度条件的适应性,划分为:根据昆虫对温度条件的适应性,划分为:致死高温区:致死高温区:45456060,兴奋,兴奋-死亡;死亡;亚致死高温区:亚致死高温区:404045 45,热昏迷;热昏迷;适温区:适温区:8 84040;生命活动正常进行;生命活动正常进行;亚致死低温区:亚致死低温区:-10-1088,冷昏迷冷昏迷 致死低温区:致死低温区:-40-40-10-10,死亡。,死亡。1.1 温区温区适温区适温区:又称:又称有效温区,有效温区,8 84040,生命活动正常进行;生命活动正常进行;(1)(1)高适温区高适温区 :30304040,最高有效温度;最高有效温度;(2)(2)最适温区:
8、最适温区:20203030,寿命适中,繁殖力最大;寿命适中,繁殖力最大;(3)(3)低适温区:低适温区:8 82020,此温区的下限,称为最低有效温此温区的下限,称为最低有效温 度,只有高于这一温度,昆虫才开始发育,又称为度,只有高于这一温度,昆虫才开始发育,又称为发育起始点发育起始点(发育起点发育起点)温度。温度。昆虫完成一定发育阶段(昆虫完成一定发育阶段(1 1个虫期或一个世代)所需累计温度的个虫期或一个世代)所需累计温度的总合称为积温;全部有效温度的总和是这一阶段的有效积温,通常总合称为积温;全部有效温度的总和是这一阶段的有效积温,通常为一常数(为一常数(K K);单位:日度。;单位:日
9、度。K=NTK=NT;K=N(T-C)K=N(T-C)(N N 发育历期;发育历期;T T 平均温度;平均温度;C C C C 发育起点温度;发育起点温度;发育起点温度;发育起点温度;T-C T-C T-C T-C 发育有效温度;发育有效温度;发育有效温度;发育有效温度;V V 发育速率。)发育速率。)1.2 有效积温法则有效积温法则例:槐尺蠖卵在定温例:槐尺蠖卵在定温27.24.5 27.24.5 天,在地窖干燥期内天,在地窖干燥期内198198天。天。代入公式计算得:代入公式计算得:K=(19-C)8 K=(19-C)8 计算得计算得:K=84 K=84 日度日度 C=8.5 C=8.5
10、应用应用1.(1)估测害虫可能发生的代数)估测害虫可能发生的代数2.世代数世代数=某地某地1年的总有效发育积温总和年的总有效发育积温总和/某虫完成某虫完成1代所需的有效积温。代所需的有效积温。3.(2)预测害虫发生期)预测害虫发生期:4.N=K/(T-C)5.(3)控制昆虫发育进度)控制昆虫发育进度6.T=(K/N)+C,人工繁蜂时应用,按释放日期的需要计算出室内繁蜂所需的,人工繁蜂时应用,按释放日期的需要计算出室内繁蜂所需的温度。温度。7.(4)预测害虫地理上分布的北限)预测害虫地理上分布的北限 只有全年有效积温之和,大于昆虫完成只有全年有效积温之和,大于昆虫完成1个世代所需的总积温的地区,
11、这种昆虫才个世代所需的总积温的地区,这种昆虫才能发生。能发生。1.3 1.3 有效积温的应用及局限性有效积温的应用及局限性局限性局限性1.(1)只考虑温度因素,忽略了其它因)只考虑温度因素,忽略了其它因素影响素影响。2.(2)是以温度与发育速率呈直线关系)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”形的曲线形的曲线关系。关系。3.(3)不适用于专性滞育、多年)不适用于专性滞育、多年1代、或代、或迁飞的昆虫。迁飞的昆虫。2.2.湿度湿度 湿度对昆虫发育速度的影响远不如温度明显,只有在湿度过高或湿度对昆虫发育速度的影响远不如温度明显,只有在湿度过高或过低而且持续一定时
12、间,其影响才比较明显。湿度通过影响昆虫的过低而且持续一定时间,其影响才比较明显。湿度通过影响昆虫的新陈代谢而直接影响昆虫或通过影响食物、天敌而间接地影响。新陈代谢而直接影响昆虫或通过影响食物、天敌而间接地影响。主要对昆虫的繁殖、存活、产卵、地理分布等产生影响。主要对昆虫的繁殖、存活、产卵、地理分布等产生影响。如如:小地老虎在土壤含水量为小地老虎在土壤含水量为303070%70%时正常发育,时正常发育,90%90%历期延长,历期延长,死亡率加大。东亚飞蝗在相对湿度为死亡率加大。东亚飞蝗在相对湿度为70%70%产卵量最大。产卵量最大。3.3.温、湿度的综合作用温、湿度的综合作用温、温度系数温、温度
13、系数 温温、湿湿度度系系数数Q Q是是降降水水量量M M与与平平均均温温度度总总和和T T的的比比值,基本公式为:值,基本公式为:M Q=T_ 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关系。虫发生与气候条件的关系。Average temperature(C)monthly 在坐标纸上以纵轴表示月平均温度在坐标纸上以纵轴表示月平均温度,横轴表示月总降水量横轴表示月总降水量,并以并以线条依次连结各月温湿度交合点所成的图。线条依次连结各月温湿度交合点所成的图。3.2 3.2 气候图气候图Upper left
14、Upper rightLower leftLower rightDry,hotDamp,hotDry,coldDamp,coldRainfalls(mm)monthly光的性质光的性质 一般人类可见光波为一般人类可见光波为4000-77004000-7700埃,而昆埃,而昆虫的视力偏于短波光,可视区在虫的视力偏于短波光,可视区在2530-70002530-7000埃。埃。因此它们可以看到人眼看不见的紫外光,利因此它们可以看到人眼看不见的紫外光,利用黑光灯诱虫效果好就是这个道理。用黑光灯诱虫效果好就是这个道理。光强度的影响光强度的影响 日出性昆虫;夜出性昆虫;昼夜活动性昆日出性昆虫;夜出性昆虫;
15、昼夜活动性昆虫;弱光性昆虫。虫;弱光性昆虫。4.4.光光光周期:光周期:一一昼夜中光照昼夜中光照与黑暗交替的节律。与黑暗交替的节律。临临界界光光周周期期:引引起起昆昆虫虫种种群群中中50%50%个个体体进进入入滞育的光周期。滞育的光周期。光周期光周期5.5.风风间接影响间接影响 :影响环境的影响环境的湿度、温度湿度、温度直接影响:直接影响:影响体内水分散失影响体内水分散失,从而对体温产生影响;从而对体温产生影响;影响昆虫的活动和体型;影响昆虫的活动和体型;影响昆虫的地理分布;影响昆虫的地理分布;影响影响昆虫昆虫的的迁移、传播迁移、传播。6.6.土壤土壤对昆虫的影响对昆虫的影响土壤温湿度土壤温湿
16、度 土壤理化性质土壤理化性质二、生物因素二、生物因素主要包括昆虫的主要包括昆虫的食物食物和和天敌天敌。1.1.食物因素对昆虫的影响食物因素对昆虫的影响 昆虫的食性昆虫的食性 植食性、肉食性、腐食性、杂食性;植食性、肉食性、腐食性、杂食性;单食性、多食性、寡食性。单食性、多食性、寡食性。1.2 1.2 昆虫对植物的选择性昆虫对植物的选择性昆虫和植物建立取食被取食关系昆虫和植物建立取食被取食关系 植物理化因素是否吸引昆虫植物理化因素是否吸引昆虫植物能否满足昆虫营养需要植物能否满足昆虫营养需要昆虫能否解毒昆虫能否解毒1.3 1.3 植物对昆虫的抗虫性植物对昆虫的抗虫性植物抗虫性:植物抗虫性:植物在长
17、期进化过程中植物在长期进化过程中形成抵形成抵 御害虫取食的能力御害虫取食的能力。抗虫机制表现在抗虫机制表现在不选择性、不选择性、抗生性和耐害性抗生性和耐害性。利用植物抗虫性机制选育具有抗虫性的植物。利用植物抗虫性机制选育具有抗虫性的植物。植物植物抗虫性机制可分为:抗虫性机制可分为:(1 1)不选择性)不选择性a)a)植物不具备引诱昆虫产卵或取食植物不具备引诱昆虫产卵或取食的化学物质或物理形状;的化学物质或物理形状;b)b)植物具有拒避产卵或抗拒取食的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;特殊化学物质或物理形状;c)c)昆虫的发育期与植物的发育期不昆虫的发育期与植物的发育期不吻合,
18、导致昆虫不产卵、不取食吻合,导致昆虫不产卵、不取食或少取食。或少取食。(2 2)抗生性)抗生性a)a)被取食后不能全面满足昆虫的被取食后不能全面满足昆虫的营养需要;或含有对昆虫有毒营养需要;或含有对昆虫有毒的物质;的物质;b)b)被取食的部位产生化学的或组被取食的部位产生化学的或组织上的变化从而抗拒昆虫继续织上的变化从而抗拒昆虫继续取食。取食。3 3)耐害性)耐害性 植物在遭到昆虫为害后表植物在遭到昆虫为害后表现出忍耐被害或再生补偿的能现出忍耐被害或再生补偿的能力。力。阔叶树被害后再生能力强,阔叶树被害后再生能力强,可以忍受大量的失叶,失去可以忍受大量的失叶,失去40%40%的的叶子,不影响来
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- 森林 昆虫学 第四 昆虫 生态学
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