园艺植物昆虫发生与环境的关系.ppt
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1、第二章第二章园艺植物昆虫发生园艺植物昆虫发生与环境的关系与环境的关系害虫能否大量发生、严重为害的规律性害虫能否大量发生、严重为害的规律性园园艺艺植植物物病病虫虫害害防防治治主讲教师:刘主讲教师:刘主讲教师:刘主讲教师:刘 刚刚刚刚 副教授,硕士副教授,硕士副教授,硕士副教授,硕士四川师范大学生命科学学院四川师范大学生命科学学院四川师范大学生命科学学院四川师范大学生命科学学院Control of disease and insect in plant of HorticultureControl of disease and insect in plant of Horticulture第一节第
2、一节昆虫与环境的相互关系昆虫与环境的相互关系vv认识昆虫认识昆虫从特征、特性去了解;从特征、特性去了解;从它与环境的相互关系中去研究、了解。从它与环境的相互关系中去研究、了解。vv害虫能否大量发生和严重为害的规律:害虫能否大量发生和严重为害的规律:害虫本身的内部因素(如种群基数、繁殖害虫本身的内部因素(如种群基数、繁殖能力、为害特性等);能力、为害特性等);害虫与环境的关系(环境条件是否有利于害虫与环境的关系(环境条件是否有利于害虫),昆害虫),昆虫对环境的要求是外界因素。虫对环境的要求是外界因素。昆虫与环境相互关系的应用昆虫与环境相互关系的应用对害虫,改造环境使之不利于害虫而对害虫,改造环境
3、使之不利于害虫而有利于农业生产,为综合防治害虫有利于农业生产,为综合防治害虫提供科学根据;提供科学根据;对益虫,保护环境创造更有利的环境对益虫,保护环境创造更有利的环境条件,促使益虫的大发展。条件,促使益虫的大发展。害虫与环境的关系害虫与环境的关系昆虫对环境条件的要求昆虫对环境条件的要求一、环境分析一、环境分析二、气候因子二、气候因子三、土壤因子三、土壤因子四、生物因子四、生物因子一、环境分析一、环境分析昆虫与环境的关系(辨证的对立统一的关系)昆虫与环境的关系(辨证的对立统一的关系)v表现在物质和能量的交换:表现在物质和能量的交换:昆虫从环境中吸收营养、水分和氧气等构成自身;昆虫从环境中吸收营
4、养、水分和氧气等构成自身;把获得的能量用于生命活动,将代谢产物排到环境。把获得的能量用于生命活动,将代谢产物排到环境。昆虫通过新陈代谢的方式和环境互相联系,本身也构昆虫通过新陈代谢的方式和环境互相联系,本身也构成环境的一部分。成环境的一部分。v长期的历史发展,通过自然选择,昆虫获得了对环境条件的长期的历史发展,通过自然选择,昆虫获得了对环境条件的适应性,但适应性,但适应性永远是相对的适应性永远是相对的;环境条件在不断地变化,;环境条件在不断地变化,可引起昆虫大量死亡或大量发生;可引起昆虫大量死亡或大量发生;v昆虫自己的生命活动也在不断地改变着生活的环境。昆虫自己的生命活动也在不断地改变着生活的
5、环境。昆虫的昆虫的生态标准生态标准和和生态可塑性生态可塑性v各种昆虫的生长发育和繁殖,对环境条件各有特殊要求,各种昆虫的生长发育和繁殖,对环境条件各有特殊要求,也就是对环境条件各有自己的标准要求,这在生态学上叫也就是对环境条件各有自己的标准要求,这在生态学上叫该种昆虫的该种昆虫的生态标准生态标准。生态标准是昆虫遗传性的一种表现,。生态标准是昆虫遗传性的一种表现,是种的保守性的一面。是种的保守性的一面。v昆虫为了适应变化的环境条件以保存和发展自己,能忍受昆虫为了适应变化的环境条件以保存和发展自己,能忍受一定程度的环境条件的变化,这种适应性叫做一定程度的环境条件的变化,这种适应性叫做生态可塑性生态
6、可塑性。这是种的进步性的一面。这是种的进步性的一面。v各种昆虫的适应能力各不相同,适应能力强的种叫做广可各种昆虫的适应能力各不相同,适应能力强的种叫做广可塑性种(也叫做广适应性种),适应性弱的种叫做狭可塑塑性种(也叫做广适应性种),适应性弱的种叫做狭可塑性种(也叫做狭适应性种)。很明显,防治广可塑性种的性种(也叫做狭适应性种)。很明显,防治广可塑性种的害虫将会更困难些。害虫将会更困难些。环境由各种生态因子组成环境由各种生态因子组成非生物因子:非生物因子:(自然因子)(自然因子)生物因子:生物因子:物理因子或化学因子,如温度、光、湿度、降水(雨、雪、物理因子或化学因子,如温度、光、湿度、降水(雨
7、、雪、雹、霜、雾、露等)、气流、气压(统称为气候因子)雹、霜、雾、露等)、气流、气压(统称为气候因子)空气(氧气、二氧化碳等)、水分、盐分、各种化学因子空气(氧气、二氧化碳等)、水分、盐分、各种化学因子食物因子、天敌因子及其它生物因子食物因子、天敌因子及其它生物因子v地球生物圈,生物环境主要指:地球生物圈,生物环境主要指:大气、水域和陆地(土壤)大气、水域和陆地(土壤)生态因子:生态因子:环境中影响有机体生命的各种条件。环境中影响有机体生命的各种条件。v按性质,常将生态因子分为:按性质,常将生态因子分为:各种生态因子相互影响、综合作用于昆虫各种生态因子相互影响、综合作用于昆虫各种生态因子对昆虫
8、的作用不是同等重要的。各种生态因子对昆虫的作用不是同等重要的。v有些因子是昆虫生活必需的,是昆虫的生存条件,有些因子是昆虫生活必需的,是昆虫的生存条件,缺一就不能生存。如食物、水分、氧气、热能等。缺一就不能生存。如食物、水分、氧气、热能等。v有些因子对昆虫有很大影响,但不是生存所必需的,有些因子对昆虫有很大影响,但不是生存所必需的,称为称为作用因子作用因子,如天敌和人的活动等。,如天敌和人的活动等。v在一定的时间、空间条件,总有一些(或一个)因在一定的时间、空间条件,总有一些(或一个)因子对昆虫种群数量动态起主导作用。主导因子对害子对昆虫种群数量动态起主导作用。主导因子对害虫测报有重要意义。虫
9、测报有重要意义。二、气候因子二、气候因子包括包括温度、光、湿度、降水、气流、气压温度、光、湿度、降水、气流、气压等。等。v自自然然条条件件下下,气气候候因因子子综综合合作作用用于于昆昆虫虫,但但各各因因子子的的作作用用并并不不相相同同,温温度度(热热)、湿湿度度(水)对昆虫的作用最为突出。(水)对昆虫的作用最为突出。v昆昆虫虫在在形形态态、生生理理和和行行为为等等方方面面,都都反反应应了了对对气气候候因因子子的的适适应应性性。适适应应有有一一定定范范围围,当当变变化化的的气气候候条条件件超超出出一一定定范范围围,就就直直接接或或间间接接(通通过过对对食食物物、天天敌敌等等的的影影响响)引引起起
10、昆昆虫虫种群数量的变化。种群数量的变化。观察和分析气候因子观察和分析气候因子v大气候(一般气象台观测的气候)、大气候(一般气象台观测的气候)、v地方气候(一定生态环境的气候)、地方气候(一定生态环境的气候)、v小气候(一般离地面小气候(一般离地面1.52.0米气层内米气层内的气候)的气候)(一)、温度(一)、温度v昆昆虫虫是是变变温温动动物物,体体温温基基本本上上取取决决于于环境温度。环境温度。v环环境境温温度度对对昆昆虫虫的的生生长长、发发育育和和繁繁殖殖有有极极大大的的作作用用;适适应应的的环环境境温温度度是是昆昆虫的生存条件。虫的生存条件。v环环境境温温度度通通过过影影响响食食物物、天天
11、敌敌和和其其它它气候因子等间接作用于昆虫。气候因子等间接作用于昆虫。气候因子气候因子气候因子气候因子1、昆虫对温度的适应范围、昆虫对温度的适应范围昆虫在一定的温度范围昆虫在一定的温度范围(温区温区)内才能进行内才能进行正常的生长发育,超过这一温度范围,其生正常的生长发育,超过这一温度范围,其生长发育将受到抑制,甚至死亡。长发育将受到抑制,甚至死亡。昆虫对温度的适应范围:昆虫对温度的适应范围:(1)(1)适温区适温区 (2)(2)临界致死高温区临界致死高温区 (3)(3)致死高温区致死高温区 (4)(4)临界致死低温区临界致死低温区 (5)(5)致死低温区致死低温区 (1)(1)适温区适温区也称
12、有效温区,在温带一般为也称有效温区,在温带一般为840。此温区内,昆虫。此温区内,昆虫的生命活动都可正常进行,但发育速度有差异,又可分为:的生命活动都可正常进行,但发育速度有差异,又可分为:1 1高适温区高适温区高适温区高适温区温度约为温度约为3040。在此温区内,昆虫的发。在此温区内,昆虫的发育速度随着温度的升高而减慢。此温区的上限,称为最高有效育速度随着温度的升高而减慢。此温区的上限,称为最高有效温度,达此温度,昆虫的繁殖力就会受到抑制。温度,达此温度,昆虫的繁殖力就会受到抑制。22最适温区最适温区最适温区最适温区一般为一般为2030。在此温区内,昆虫发育速。在此温区内,昆虫发育速度适宜,
13、并随着温度升高而加速,寿命适中,繁殖力最大。度适宜,并随着温度升高而加速,寿命适中,繁殖力最大。3 3低适温区低适温区低适温区低适温区般为般为820。在此温区内,昆虫的发育。在此温区内,昆虫的发育速度随着温度降低而减慢,繁殖力也随之下降,甚至不能繁殖。速度随着温度降低而减慢,繁殖力也随之下降,甚至不能繁殖。此温区的下限称最低有效温度,只有高于这一温度,昆虫才开此温区的下限称最低有效温度,只有高于这一温度,昆虫才开始发育,故称为始发育,故称为发育始点发育始点发育始点发育始点(发育起点发育起点发育起点发育起点)温度温度温度温度。(2)(2)临界致死高温区临界致死高温区也称为亚致死高温区,一般为也称
14、为亚致死高温区,一般为4045。此。此温区内,由于不适宜的高温,昆虫生长发育和温区内,由于不适宜的高温,昆虫生长发育和繁殖受到明显抑制。如高温持续时间过长,昆繁殖受到明显抑制。如高温持续时间过长,昆虫呈热昏迷状态或死亡;如在短时间内温度恢虫呈热昏迷状态或死亡;如在短时间内温度恢复正常,昆虫仍可恢复正常状态,但部分机能复正常,昆虫仍可恢复正常状态,但部分机能可能受到损伤,特别是生殖机能最敏感。可能受到损伤,特别是生殖机能最敏感。昆虫的死亡取决于高温的强度和持续的时间。昆虫的死亡取决于高温的强度和持续的时间。(3)(3)致死高温区致死高温区一般为一般为4560。在此温区内,昆虫经过。在此温区内,昆
15、虫经过较短的时间后便死亡。其上限温度称为最高致较短的时间后便死亡。其上限温度称为最高致死温度,是理论上的最速致死高温。死温度,是理论上的最速致死高温。也称为亚致死低温区,一般为也称为亚致死低温区,一般为810。此温。此温区内,昆虫呈冷昏迷状态。如持续时间较短,当温区内,昆虫呈冷昏迷状态。如持续时间较短,当温度恢复正常时,昆虫可恢复正常状态;如持续时间度恢复正常时,昆虫可恢复正常状态;如持续时间过长,也可造成死亡。过长,也可造成死亡。昆虫的死亡取决于低温的强度和持续的时间。昆虫的死亡取决于低温的强度和持续的时间。(4)(4)临界致死低温区临界致死低温区(5)(5)致死低温区致死低温区一般为一一般
16、为一1040。在此温区内,昆虫。在此温区内,昆虫一般经一定时间便会死亡。其下限温度称为最一般经一定时间便会死亡。其下限温度称为最低致死温度,是理论上的最速致死低温。低致死温度,是理论上的最速致死低温。不同种或同种昆虫的不同发育阶段不同种或同种昆虫的不同发育阶段(虫期虫期)和和不同生理状态不同生理状态(如生长发育期、滞育期如生长发育期、滞育期),在不,在不同的环境条件下同的环境条件下(如季节、场所、外界温度变如季节、场所、外界温度变化速率等化速率等),其对温度的适应范围是不同的。,其对温度的适应范围是不同的。昆昆虫虫对对温温度度的的适适应应范范围围昆虫的抗寒性和抗热性昆虫的抗寒性和抗热性主要由昆
17、虫的生理状态所决定。主要由昆虫的生理状态所决定。一一般般体体内内组组织织中中的的游游离离水水少少,结结合合水水(被被细细胞胞原原生生质质的的胶胶体体颗颗粒粒所所吸吸附附的的水水分分子子)多多,其抗性就高,反之则低。其抗性就高,反之则低。体体内内积积累累的的脂脂肪肪和和糖糖类类的的含含量量越越高高,抗抗寒寒性性也也越越强强。昆昆虫虫在在越越冬冬前前体体内内组组织织发发生生一一系系列列的的变变化化,减减少少游游离离水水,增增多多结结合合水水、脂脂肪肪和和糖类,以增强抗寒力,安全越冬。糖类,以增强抗寒力,安全越冬。一一般般越越冬冬虫虫态态的的抗抗寒寒力力最最强强,老老熟熟幼幼虫虫次次之之,正在生长发
18、育的虫态最差。正在生长发育的虫态最差。昆虫对高温的忍受力昆虫对高温的忍受力一一般般昆昆虫虫对对高高温温的的忍忍受受能能力力远远不不及及对对低低温温的的忍受能力强。忍受能力强。利用高温杀虫比利用低温杀虫效果好得多。利用高温杀虫比利用低温杀虫效果好得多。许许多多越越冬冬昆昆虫虫能能忍忍受受冰冰点点以以下下的的温温度度,甚甚至至体体内内已已结结冰冰仍仍不不死死亡亡,但但在在高高温温时时,昆昆虫的细胞原生质很快变性而死亡。虫的细胞原生质很快变性而死亡。2.2.温度对昆虫的影响温度对昆虫的影响(1 1)温度对昆虫发育的影响和温度对昆虫发育的影响和有有效积温法则效积温法则(2 2)温度对昆虫繁殖力的影响)
19、温度对昆虫繁殖力的影响(3 3)温度对昆虫其它方面的影响)温度对昆虫其它方面的影响平均温度对平均温度对昆虫发育速度昆虫发育速度的影响的影响v温度温度(平均温度平均温度)是重要生态因素,影响显著。是重要生态因素,影响显著。v发育速度发育速度(V)(V)以发育时间以发育时间(D)(D)的倒数表示:的倒数表示:V1D新陈代谢是在各种酶和激素的作用下进行的一系新陈代谢是在各种酶和激素的作用下进行的一系列生化反应,一定温度范围内,生化反应速度列生化反应,一定温度范围内,生化反应速度随温度的增高而加速。随温度的增高而加速。在一定温度范围内,发育速度随温度的增高而加在一定温度范围内,发育速度随温度的增高而加
20、快;而发育时间随温度的增高而缩短。快;而发育时间随温度的增高而缩短。(1 1)温度对昆虫发育的影响和)温度对昆虫发育的影响和有效积温法则有效积温法则v昆虫和其它生物一样,完成其发育阶段昆虫和其它生物一样,完成其发育阶段(如卵、如卵、各龄幼虫、幼虫期、蛹、成虫产卵前期或一个世各龄幼虫、幼虫期、蛹、成虫产卵前期或一个世代代)需要积累一定的热能,即所需要的热能为需要积累一定的热能,即所需要的热能为一常数。一常数。v以发育时间以发育时间(D)与发育期的平均温度与发育期的平均温度(T)的乘的乘积表示所需的热能,称为积表示所需的热能,称为积温常数积温常数(K)。KDT单位:日度单位:日度有效积温常数有效积
21、温常数v但昆虫各发育阶段只有达发育始点但昆虫各发育阶段只有达发育始点(developmentzero,C)的温度才开始的温度才开始发育,积累在发育始点以上的温度,发育,积累在发育始点以上的温度,称为称为有效积温常数有效积温常数(K)。有效积温法则有效积温法则v根根据据实实验验,昆昆虫虫完完成成一一定定发发育育阶阶段段(虫虫期期或或世世代代)所所需需天天数数与与同同期期内内的的有有效效温温度度(发发育育起起点点以以上上的的温温度度)的的乘乘积积,是是一一个个常数,此常数为昆虫的常数,此常数为昆虫的有效积温常数有效积温常数。v这一规律称为有效积温法则:这一规律称为有效积温法则:公式:公式:K=K=
22、D D(T T C C)N发育天数(历期),发育天数(历期),单位:日单位:日K有效积温,有效积温,单位:日度单位:日度T实际温度,实际温度,单位:单位:C发育起点温度,发育起点温度,单位:单位:为了计算统计方便,为了计算统计方便,可转换为直线公式表示可转换为直线公式表示v因因V1D,故:,故:TCKVv一般用实验法测得昆虫的一般用实验法测得昆虫的发育始点发育始点(C,截距,截距)和和有效积温有效积温(K,斜率,斜率)这两个这两个生物学常数,常用的实验法有定温法生物学常数,常用的实验法有定温法和自然变温法。和自然变温法。(1)预测昆虫的发生期)预测昆虫的发生期v已知已知深点食螨瓢虫卵深点食螨瓢
23、虫卵的发育始点为的发育始点为15.46,完成卵期要求的有效温为完成卵期要求的有效温为58.04日度。如日度。如7月月l0日调查,正是其产卵盛期,日调查,正是其产卵盛期,7月中旬气象月中旬气象预报平均气温为预报平均气温为28,试预测其第,试预测其第1龄幼虫龄幼虫盛期。盛期。代入代入K KD(TC)D(TC)即即DD58.0658.06(28 15.46)(28 15.46)4.6(4.6(天天)故故7月月15日为其第日为其第1龄幼虫发生盛期龄幼虫发生盛期有效积温法则的应用有效积温法则的应用有效积温法则的应用有效积温法则的应用预测各虫期的出现日期预测各虫期的出现日期v知道某虫完成各虫期所需的有效积
24、温,根据知道某虫完成各虫期所需的有效积温,根据该地区的气候资料或当年的气候预报,就可该地区的气候资料或当年的气候预报,就可预测此虫各虫期在该地的出现日期。预测此虫各虫期在该地的出现日期。例如东亚飞蝗蝗蝻发育起点温度为例如东亚飞蝗蝗蝻发育起点温度为1818,从孵,从孵化到达三龄所需有效积温为化到达三龄所需有效积温为130130日度。今知日度。今知某地夏蝗蝗蝻孵化盛期为某地夏蝗蝗蝻孵化盛期为5 5月月1010日左右,该日左右,该地区气候预报地区气候预报5 5月中旬的草丛平均温度为月中旬的草丛平均温度为25 25,求三龄盛期约在什么时间?,求三龄盛期约在什么时间?5 5月月月月2929日日日日有效积
25、温法则的应用有效积温法则的应用(2)、预测昆虫在某一地的发生代数)、预测昆虫在某一地的发生代数设某地对某虫一年可提供的有效积温(设某地对某虫一年可提供的有效积温(K1)世代数世代数=-某虫完成一代所需的有效积温(日度)某虫完成一代所需的有效积温(日度)某地一年的有效积温(日度)某地一年的有效积温(日度)(3)、应用于引进和适期释放天敌)、应用于引进和适期释放天敌v选择和引进天敌昆虫时,应考虑其与选择和引进天敌昆虫时,应考虑其与所控制害虫的发育始点相一致。所控制害虫的发育始点相一致。v如吹绵蚧与其天敌澳洲瓢虫的发育始如吹绵蚧与其天敌澳洲瓢虫的发育始点分别为点分别为0和和90故引进这种天故引进这种
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