昆虫与环境的关系及测报简化.ppt
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1、第五章第五章 昆虫与环境的关系昆虫与环境的关系n影响昆虫的生态因子影响昆虫的生态因子n非生物因子:非生物因子:n气象因子:温、湿、风、光、雨等。气象因子:温、湿、风、光、雨等。n土壤因子:土壤温湿度理化性质。土壤因子:土壤温湿度理化性质。n生物因子:生物因子:n食物因子:寄主种类、发育状况。食物因子:寄主种类、发育状况。n天敌因子:捕食性、寄生性天敌、致病微生物。天敌因子:捕食性、寄生性天敌、致病微生物。n第一节第一节 气象因素(气候因子)气象因素(气候因子)n气候对昆虫具有极为重要的生态学意义,对昆虫具有综气候对昆虫具有极为重要的生态学意义,对昆虫具有综合的生态效应。合的生态效应。因此,气候
2、不仅直接影响昆虫的本身,因此,气候不仅直接影响昆虫的本身,而且对其他环境因素(也包括生物因素)也有很大的影而且对其他环境因素(也包括生物因素)也有很大的影响。气候时形成自然地理的第一要素,其综合效应决定响。气候时形成自然地理的第一要素,其综合效应决定着昆虫的分布,和昆虫最一般的生态特征,气候的季节着昆虫的分布,和昆虫最一般的生态特征,气候的季节性变化带来了昆虫的周期节律,生活的周期性和数量的性变化带来了昆虫的周期节律,生活的周期性和数量的周期性变动。周期性变动。n1 1、温度:、温度:n)温度对昆虫生长发育的影响温度对昆虫生长发育的影响n温温度度是是发发生生积积极极生生命命活活动动的的条条件件
3、之之一一,它它决决定定着着生生命命过过程的特点、趋向和水平。程的特点、趋向和水平。n(1 1)温度对昆虫影响的特点)温度对昆虫影响的特点n昆昆虫虫是是变变温温动动物物,昆昆虫虫的的体体温温虽虽环环境境温温度度的的变变化化而而变变化化,昆昆虫虫体体内内的的代代谢谢在在很很大大程程度度上上受受外外界界温温度度支支配配。昆昆虫虫维维持持体体温温是是靠靠代代谢谢生生热热和和吸吸收收外外来来辐辐射射热热,散散热热是是次次要要的的,高高温温下下可可以以呼呼吸吸加加快快,蒸蒸发发水水份份降降体体温温。宗宗旨旨昆昆虫虫体体温温的的调调节节,主主要要是是通通过过选选择择栖栖息息场场所所和和接接受受太太阳阳辐辐射
4、射外外来来热而达到。热而达到。n(2 2)昆虫对温度的一般反映)昆虫对温度的一般反映n适适宜宜温温区区:或或称称有有效效温温区区。每每种种昆昆虫虫对对有有一一定定的的适适温温范范围围,在在此此温温度度内内寿寿命命最最长长,生生命命活活动动最最旺旺盛盛,生生长长发发育、繁殖正常进行。育、繁殖正常进行。一般温度范围:一般温度范围:840840。n最适温区:最适温区:2230 2230 n发发育育起起点点:昆昆虫虫开开始始生生长长发发育育的的温温度度,也也称称为为下下限限。最最低有效温度。低有效温度。815815。n高温临界:最高有效温度,高温临界:最高有效温度,35403540。n停停育育温温区区
5、:新新陈陈代代谢谢失失调调,时时间间过过长长能能造造成成死死亡亡,温度恢复可继续发育。温度恢复可继续发育。n停育高温区:停育高温区:40454045n停育低温区:停育低温区:-1010-1010n致死温区:致死温区:引起昆虫的死亡。引起昆虫的死亡。n致死高温区:致死高温区:4545以上。以上。n致死低温区:致死低温区:-10-10以下。以下。n温温度度对对昆昆虫虫的的影影响响,常常因因种种类类不不同同,虫虫态态、生生理理状状态态、时时间间、发发育育阶阶段段、季季节节的的不不同同而而有有差差异异。最最适适温温度度不不一一定定是是昆昆虫虫发发育育最最快快的的温温度度,而而是是指指对对种种群群繁繁荣
6、荣最最有有力力的的温温度度。引引文文在在一一定定的的高高温温下下,发发育育速速度度最最快快,但但生生殖殖力力、生生活活力力则则均均表表现现下下降降,成成虫虫寿寿命命缩缩短短。因因此此从种群繁荣来看不如较低的温度更适合。从种群繁荣来看不如较低的温度更适合。n(3 3)温度对昆虫生长发育的影响)温度对昆虫生长发育的影响n温度与生长发育的线性关系温度与生长发育的线性关系n在在适适宜宜温温区区内内,昆昆虫虫生生长长发发育育速速度度与与温温度度成成正正比比,温温度度增增高高发发育育速速度度加加快快,而而发发育育时时间间缩缩短短,即即发发育育时时间间与与发发育育速速度度成成反反比比。生生态态学学上上常常将
7、将发发育育历历期期或或发发育育速速率率作作为为生长发育速度的指标。生长发育速度的指标。n发发育育历历期期:即即发发育育时时间间。是是指指完完成成一一定定的的发发育育阶阶段段(一一个个世世代代、一一个个虫虫期期、一一个个龄龄期期)所所经经历历的的时时间间。通通常常以以日为单位。日为单位。n发发育育速速率率:是是在在单单位位时时间间内内完完成成一一定定发发育育阶阶段段发发育育历历期期得倒数。如图:得倒数。如图:n积温法则(有效积温定率)积温法则(有效积温定率)n昆昆虫虫完完成成一一定定的的发发育育阶阶段段(一一个个世世代代或或一一个个虫虫期期)需需要要一一定定的的温温度度积积累累,所所需需的的总总
8、热热量量是是一一个个常常数数,用用发发育育的的时时间间与与温温度度的的积积表表示示,单单位位是是日日度度。这这个个说说明明昆昆虫虫与与温温度关系的法则就称为积温法则。关系式为:度关系的法则就称为积温法则。关系式为:nK=NTK=NT,NN时间,时间,TT温度,温度,N=K/TN=K/T。n此此式式说说明明,在在一一定定温温度度下下,温温度度高高,发发育育时时间间短短,发发育育速度快。速度快。n有有效效积积温温:昆昆虫虫生生长长发发育育所所接接受受的的总总热热量量为为发发育育起起点点以以上温度的总和,称为有效积温。上温度的总和,称为有效积温。n积温法则的实际意义:积温法则的实际意义:n预测某一地
9、区某种害虫可能发生的代数。预测某一地区某种害虫可能发生的代数。n预测害虫在陆地上的分布界线。预测害虫在陆地上的分布界线。n长期预测某种昆虫来年的发生程度。长期预测某种昆虫来年的发生程度。n有利于天敌昆虫的保存利用。有利于天敌昆虫的保存利用。n预测害虫的发生期。预测害虫的发生期。n世世代代数数=某某地地一一年年有有效效积积温温总总和和/某某虫虫完完成成一一代代所所需需的的有有效积温。效积温。n有效积温法则的局限性:有效积温法则的局限性:n环境温度与气象资料温度有差异。环境温度与气象资料温度有差异。n室内数据和自然变温下的数据有差异。室内数据和自然变温下的数据有差异。n无无法法应应用用于于滞滞育育
10、阶阶段段的的世世代代计计算算,因因为为多多数数指指与与不不是是由由发育起点温度引起的。发育起点温度引起的。n昆虫发育受多因子影响,除温度以外还有湿度、食料等。昆虫发育受多因子影响,除温度以外还有湿度、食料等。n2 2)温度与生殖的关系温度与生殖的关系n(1 1)一一般般温温度度:昆昆虫虫的的性性成成熟熟合合成成虫虫寿寿命命均均虽虽温温度度升升高高而缩短。而缩短。n(2 2)低温:寿命长,但性腺不易成熟,产卵少。)低温:寿命长,但性腺不易成熟,产卵少。n(3 3)高温:引起雌虫不孕,雄性不育。)高温:引起雌虫不孕,雄性不育。n(4 4)适温下:性成熟快,生殖力大,发育快。)适温下:性成熟快,生殖
11、力大,发育快。n如如:小小地地老老虎虎在在高高于于2626时时,成成虫虫交交尾尾率率下下降降22223350%50%,高于,高于3030,成虫不产卵。棉铃虫在,成虫不产卵。棉铃虫在3535时,不能产卵。时,不能产卵。n3 3)温度对昆虫成活的影响温度对昆虫成活的影响n(1 1)高高温温致致死死及及耐耐热热性性:温温度度过过高高(39543954),死死亡亡率率高高,繁繁殖殖力力下下降降。如如:二二化化螟螟,7 7月月,3535以以上上,幼幼虫虫减减少少97%97%以以上上。粘粘虫虫初初孵孵幼幼虫虫,3535,全全部部死死亡亡。3030,56%56%存存活活,所所以以,6868月月份份,南南方方
12、江江苏苏不不适适。小小地地老老虎虎不不耐耐高高温温,幼幼虫虫,3535时时,存存活活率率下下降降17.5%17.5%,化化蛹蛹率率下下降降44%44%,成虫交尾率下降,成虫交尾率下降2255%2255%。n高温致死原因:水分蒸发;蛋白质凝固;酶系被破坏。高温致死原因:水分蒸发;蛋白质凝固;酶系被破坏。n耐耐 高高 温温 的的 昆昆 虫虫 有有:斜斜 纹纹 夜夜 蛾蛾,4040正正 常常 发发 育育。水水蝇蝇科科昆昆虫虫,55655565温温泉泉水水中中正正常常生生存存。沙漠昆虫,沙漠昆虫,6262下正常存活。下正常存活。n(2 2)低温致死及耐寒性低温致死及耐寒性n低温致死的作用机理:低温致死
13、的作用机理:n昆昆虫虫体体液液冰冰冻冻结结晶晶,原原生生质质被被破破坏坏,脱脱水水,生生理理组组织织结结构破坏,细胞产生不可复原的变化。构破坏,细胞产生不可复原的变化。n昆虫的过冷却现象与耐寒性:昆虫的过冷却现象与耐寒性:n昆虫的体液能忍受昆虫的体液能忍受00以下的低温而不结冰,当环境温度以下的低温而不结冰,当环境温度继续下降到一定温度时,昆虫体液开始结冰,同时是放继续下降到一定温度时,昆虫体液开始结冰,同时是放出热量,此时体温复升,环境温度继续下降到一定限度出热量,此时体温复升,环境温度继续下降到一定限度时,虫体才结冰,这个过程称为昆虫的过冷却现象。时,虫体才结冰,这个过程称为昆虫的过冷却现
14、象。n昆昆虫虫的的种种类类、虫虫态态、外外界界生生活活条条件件和和内内在在的的生生理理状状态态不不同,可又不同的过冷却现象,而其致死温度差异也很大。同,可又不同的过冷却现象,而其致死温度差异也很大。n有的昆虫体温降到过冷却点有的昆虫体温降到过冷却点T1T1死亡。死亡。n有的在结冰点有的在结冰点N2N2时死亡。时死亡。n有的在死亡点有的在死亡点T2T2死亡。死亡。n亚亚热热带带的的昆昆虫虫在在冬冬季季00以以上上,发发育育起起点点以以下下生生活活一一定定时时间间后后,也也会会死死亡亡。寒寒带带地地区区昆昆虫虫,甚甚至至体体温温大大大大低低于于死死亡亡点点T2T2时时仍仍不不死死亡亡。如如:玉玉米
15、米螟螟个个别别幼幼虫虫-80-80时时仍仍不不死亡。死亡。n昆昆虫虫的的耐耐寒寒性性与与过过冷冷却却现现象象关关系系密密切切,过过冷冷却却点点越越低低,耐耐寒寒性性越越强强。因因而而,一一种种昆昆虫虫的的抗抗寒寒力力强强弱弱,常常用用它它的的过过冷冷却却点点来来表表示示。昆昆虫虫耐耐寒寒力力的的强强弱弱或或者者过过冷冷却却点点的的高高低,常是造成昆虫不同地理分布的重要原因。低,常是造成昆虫不同地理分布的重要原因。n几种昆虫的过冷却点:几种昆虫的过冷却点:n玉米螟:五龄幼虫玉米螟:五龄幼虫 13-21,13-21,个别幼虫个别幼虫-80-80n棉红铃虫幼虫:棉红铃虫幼虫:-15.37-15.37
16、n三化螟老熟幼虫:三化螟老熟幼虫:-10-11.6-10-11.6n粘虫幼虫:粘虫幼虫:-3.2-9.6-3.2-9.6n因因而而,玉玉米米螟螟分分布布到到我我国国极极北北地地区区,而而三三化化螟螟只只在在山山东、河南以南地区有分布。东、河南以南地区有分布。n2 2、湿度、湿度n水水是是生生命命活活动动的的基基础础、介介质质,没没有有水水就就没没有有生生命命。昆昆虫虫本身含有水份本身含有水份4692%4692%,水生昆虫达,水生昆虫达99%99%。n)湿度对昆虫的作用方式:湿度对昆虫的作用方式:具体体现在水份平衡上。具体体现在水份平衡上。n(1 1)昆虫的昆虫的获水来源获水来源n从食物中获得水
17、分从食物中获得水分n直接饮水:鳞翅目、膜翅目昆虫。直接饮水:鳞翅目、膜翅目昆虫。n体壁、卵壳吸水:产卵于组织内。体壁、卵壳吸水:产卵于组织内。n利利用用体体内内的的代代谢谢水水:有有机机物物氧氧化化后后产产生生水水,休休眠眠期期主主要要靠代谢水。靠代谢水。n(2 2)昆虫昆虫失水失水n排泄、脱皮失水排泄、脱皮失水n呼吸失水:主要的失水方式。呼吸失水:主要的失水方式。n体壁、环节失水体壁、环节失水n2 2)湿度对昆虫的影响湿度对昆虫的影响n(1 1)对生殖的影响:对生殖的影响:直接干扰昆虫产卵及卵的孵化。直接干扰昆虫产卵及卵的孵化。n如:粘虫在如:粘虫在20.920.9不同湿度下的产卵情况不同湿
18、度下的产卵情况n(2 2)对昆虫生长发育的影响对昆虫生长发育的影响n根据昆虫对湿度的需求,可将其分为:根据昆虫对湿度的需求,可将其分为:n好好湿湿性性种种类类:7080%7080%的的湿湿度度,为为多多数数的的农农业业害害虫虫。二二化螟、三化螟。化螟、三化螟。n好好干干性性种种类类:如如多多数数的的粮粮食食害害虫虫,湿湿度度不不低低于于8%8%,天天气气干旱有利于蚜虫、红蜘蛛的发生。干旱有利于蚜虫、红蜘蛛的发生。n降降雨雨,如如中中到到大大雨雨可可使使昆昆虫虫机机械械致致死死,蚜蚜虫虫、粉粉虱虱、叶叶蝉蝉等等小小型型昆昆虫虫和和螨螨类类以以及及初初孵孵幼幼虫虫,同同时时影影响响天天敌敌的的活活
19、动。动。n3 3、温湿度的综合作用、温湿度的综合作用n温湿系数温湿系数=n是是正正确确说说明明温温湿湿度度与与昆昆虫虫关关系系的的指指标标。可可根根据据一一年年或或数年终各月的温湿度组合绘制气候图。数年终各月的温湿度组合绘制气候图。n气候图:气候图:n以以纵纵轴轴代代表表月月平平均均温温度度,横横轴轴代代表表月月总总降降水水量量或或平平均均相相对对湿湿度度,将将1212个个月月的的温温湿湿度度组组合合点点用用线线连连接接起起来来,即即代代表某年的温湿度状况的气候图。表某年的温湿度状况的气候图。n生生物物气气候候图图:用用不不同同符符号号代代表表不不同同虫虫期期连连成成各各月月的的线线,将将12
20、12个个月月的的温温湿湿度度状状况况和和各各虫虫期期联联系系起起来来,可可以以帮帮助助了了解解一一种种害害虫虫在在地地理理分分布布上上或或发发生生程程度度上上,所所要要求求的的温温湿湿度条件。这在害虫预测预报上具有重要意义。度条件。这在害虫预测预报上具有重要意义。n4 4、光、光n光对昆虫的影响表现为:光对昆虫的影响表现为:n)光热反应:)光热反应:寒冷地区颜色加深,吸光力强,如越冬代。寒冷地区颜色加深,吸光力强,如越冬代。n)光光色色反反应应:趋趋光光习习性性,对对不不同同光光波波范范围围的的光光反反应应不不同同。主要表现在取食、活动、交尾、生殖上。主要表现在取食、活动、交尾、生殖上。n)光
21、周期反应:)光周期反应:引起不同程度的滞育。引起不同程度的滞育。n)昼夜反应:)昼夜反应:表现为日出性和夜出性。表现为日出性和夜出性。n5 5、风、风n)影影响响大大气气湿湿度度,而而影影响响昆昆虫虫的的温温湿湿度度,表表现现在在活活动动、取食等行为上。取食等行为上。n)影影响响昆昆虫虫的的种种群群分分布布:垂垂直直分分布布和和水水平平分分布布,扩扩散散和和迁移。迁移。n第二节第二节 土壤因子土壤因子n多多数数种种类类的的昆昆虫虫都都生生活活在在土土壤壤中中,或或者者有有的的阶阶段段生生活活在在土土中,大约中,大约9598%9598%的昆虫种类的某一个虫期与土壤有关系。的昆虫种类的某一个虫期与
22、土壤有关系。n1 1、土壤温度土壤温度n决定于太阳辐射,不同季节,不同时间土壤温度不同,昆决定于太阳辐射,不同季节,不同时间土壤温度不同,昆虫虽图温变化而上下移动。原尾目、弹尾目、蝼蛄、伪步虫虽图温变化而上下移动。原尾目、弹尾目、蝼蛄、伪步行虫各阶段几乎全部生活在土中;步甲科、隐翅虫科、叩行虫各阶段几乎全部生活在土中;步甲科、隐翅虫科、叩头甲科、金龟子科幼虫、地老虎幼虫期生活在土中。头甲科、金龟子科幼虫、地老虎幼虫期生活在土中。n生活在土中的动物量很惊人,据调查,一平方米麦田生活在土中的动物量很惊人,据调查,一平方米麦田30cm30cm深土壤中有深土壤中有7 7万万3 3千个无脊椎动物,其中昆
23、虫千个无脊椎动物,其中昆虫6 6千个,一平千个,一平方米荒地,有方米荒地,有1919万万8 8千个无脊椎动物,昆虫千个无脊椎动物,昆虫87008700个。昆虫个。昆虫在土壤的形成中期这很重要的作用,参与有机质的腐烂分在土壤的形成中期这很重要的作用,参与有机质的腐烂分解过程,使土壤肥沃。解过程,使土壤肥沃。n2 2、土壤湿度土壤湿度n很很多多昆昆虫虫的的幼幼虫虫需需要要高高湿湿土土壤壤。如如金金龟龟子子幼幼虫虫、金金针针虫虫等。桃小幼虫出土、梨象甲成虫出土决定于土壤湿度。等。桃小幼虫出土、梨象甲成虫出土决定于土壤湿度。n3 3、土壤的机械组成(物理特性)土壤的机械组成(物理特性)n如如:沟沟金金
24、针针虫虫适适于于干干旱旱、有有机机质质少少的的沙沙壤壤土土,细细胸胸金金针针虫虫适适于于粘粘性性于于壤壤,蝼蝼蛄蛄喜喜欢欢砂砂质质湿湿润润土土壤壤,粘粘性性大大板板结结的土中少有。的土中少有。n4 4、土壤的化学特性土壤的化学特性n土壤的酸碱度,不同的种类反映不同。土壤的酸碱度,不同的种类反映不同。n小麦吸浆虫适于碱性土壤:小麦吸浆虫适于碱性土壤:PH 7-11PH 7-11n金针虫适于酸性土金针虫适于酸性土n飞蝗发生于含盐量飞蝗发生于含盐量0.5%0.5%以下的地区以下的地区n蝗蝗虫虫的的分分布布:含含盐盐量量0.3-0.72%0.3-0.72%的的地地区区种种类类分分布布多多。如如:赤赤翅
25、翅蝗蝗、黑黑背背蝗蝗、稻稻蝗蝗、东东亚亚飞飞蝗蝗等等。含含盐盐量量2%2%以以上上时时寸草不生。寸草不生。第三节第三节 生物因子生物因子n(一)(一)食物因子食物因子n、昆虫的食性和食物的专门化、昆虫的食性和食物的专门化n按取食食物的种类分:植食性、肉食性、腐食性、粪食性按取食食物的种类分:植食性、肉食性、腐食性、粪食性n按取食食物范围大小:单食性、寡食性、多食性按取食食物范围大小:单食性、寡食性、多食性n2 2、食物对昆虫的影响食物对昆虫的影响n不同昆虫种类取食不同的食物,对种群有一定的影响。不同昆虫种类取食不同的食物,对种群有一定的影响。n由于地理隔离,取食不同的植物,引起种型分化。由于地
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