《森林昆虫学》PPT课件.ppt

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1、第二节森林昆虫种群及其动态第二节森林昆虫种群及其动态种群种群(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、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，、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。但同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

2、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定的变异。由于长期的地理隔离而形成的种群，称为“地理地理种群种群”或或“地理宗地理宗”。由于以寄主食物为主而形成的不同种群，称为食食物种群或食物宗物种群或食物宗(寄主宗寄主宗)。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（一）昆虫种群的结构和数量变动1、昆由种群的结构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

3、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性比和年龄组配。1.1性比性比是指成虫或蛹雌性与雄性之比。或以雌虫率表示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；1.2年龄组配年龄组配是指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。有时需要研究两种或两种以上的种群，特称为混合种群混合种群(mixedpopulation)。如在研究害虫

4、生物防治或综合防治时，就需要考虑害虫和天敌等两种或两种以上种群的数量变动。2、昆虫种群的数量变动、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、死亡率相迁移率。2.1种群基数种群基数（种群密度）种群基数(N)指前一代或前一时期某发育阶段(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。种群绝对密度种群绝对密度：总数量调查总数量调查（多用于脊椎动物或人口统计）或抽样抽样调查，或标记重捕法标记重捕法即：在定空间内，标记(如用喷涂颜料、示踪原子等方法)、释放、捕回成虫，按释放和捕回数量比来估计种群基数，其一般计算公式为：种群基数N(捕回成虫总量n释放标记成虫

5、量m)捕回标记成虫量M。（林肯指数法，1950）标志重捕法：如在对某鼠的种群调查中，第一次捕获并标志了39只鼠，第二次捕获34只，其中有标志鼠15只。该种群数量为N，则N：39=34：15N=393415=88（只）种群相对密度种群相对密度：单位时间内黑光灯诱集上代总量作为下代的种群基数或用有虫株率表示。2.2繁殖速率繁殖速率繁殖速率(R)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。可以下式表示：R=e*f/（f+m）n式中e为单雌平均生殖力(产卵量)，m为雄虫数，f为雌虫数，n为

6、一年发生代数。理论值为生理出生率，生态出生率为特定生态条件下的实际出生率。2.3死亡率死亡率(d)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。种群的死亡率和生殖力(出生率)一样，是指在一定环境条件和时间下的种群死亡率，即生态死亡率(ecologicalmortality)，它是因时间、环境条件而变化的。也常用存活率(S)来表示环境因素对昆虫种群数量变动的影响，即S1一d。2.4迁移率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(M)表示，迁移率为在一定时间内迁出个体和迁入个体数量差占总体的百分率。一般情况下种群无明显的扩散和迁移，其迁移率可视为零。（二

7、）昆虫种群分布型（二）昆虫种群分布型昆虫种群分布型(distributionpatternofinsectspopulation)是指昆虫的个体在一定时间和空间内的分布形式。也称为空间格局(spatialpattern)和空间分布(spatialdistribution)。了解昆虫种群空间分布型，对正确制订调查方法和估计昆虫数量动态等有着重要意义。一般分为均匀分布、随机分布和聚集分布。1、均匀分布、均匀分布又称正二项分布(positivebinomialdistribution)。个体间保持一定的距离，分布均匀，在单位(样方)中个体出现的概率(P)与不出现的概率(Q)是完全或几乎相等的。2、随

8、机分布、随机分布又称泊松分布(Poissondistribution)。样本分布一般也是稀疏的和比较随机的，某个体的存在不影响其他个体的分布。3、聚集分布、聚集分布聚集分布是指种群内个体间互不独立。可因环境的不均匀或生物本身的行为等原因，呈现明显的聚集现象。总体中一个或多个个体的存在影响其它个体在同一取样单位中的出现概率。（三）昆虫种群生命表生命表(1ifetab1e)是指按特定的种群年龄(发育阶段)或生长时间，研究分析种群的死亡率(存活率)、死亡原因、死亡年龄等的一览表。生命表可分为3种类型，即特定时间生命表，适用于具有稳定年龄组配和世代完全重叠的昆虫种群的研究；特定年龄生命表，适用于世代离

9、散的昆虫种群的研究；世代平均生命表，适用于世代半重叠的昆虫种群研究。常用的特定年龄种群生命表中的自然种群生命表的组建和应用。其一般包括以下各项：(1)虫期(发育阶段，x)，从卵期开始，按发育阶段顺序依次排列。也可根据一些昆虫种群数量变动的特点，设孵化期，或将几个幼虫龄期合为一个虫期。(2)在x虫期开始的存活数(12)，一般第1个虫期(卵期)的存活数最好折算为1000，以便于以后计算。(3)死亡原因(dxF)。(4)每一虫期内死亡数(dx)，应包括不同死亡原因下的死亡数。(5)死亡率(qn)。(6)存活率(sn)。最后分析下代种群数量动态趋势，或进一步分析影响种群数量动态的关键虫期和关键致死因素

10、，为预测和防治提供依据。第三节第三节生物群落和生态系统生物群落和生态系统一、群落的定义和一般特征：一、群落的定义和一般特征：生物群落生物群落(bioticcommunity；biocoenosis)是指是指一定地段或一定生境内各种生物种群构成的结构一定地段或一定生境内各种生物种群构成的结构单元。单元。生物群落这一名称的范围可广可狭，如稻田生物生物群落这一名称的范围可广可狭，如稻田生物群落、苹果园生物群落等；或稻田昆虫群落、苹群落、苹果园生物群落等；或稻田昆虫群落、苹果园昆虫生物群落等；或稻田飞虱类群落、苹果果园昆虫生物群落等；或稻田飞虱类群落、苹果园蚜虫群落等。园蚜虫群落等。生物群落的基本特征

11、主要表现在：(1)物种多样性物种多样性和稳定性和稳定性群落多样性(diversityofcommunity)是群落中物种数和各物种个体数构成群落结构特征的一种表示方法。一般认为群落的结构越复杂，多样性越高，群落也越为稳定，群落多样性是比较群落稳定性的一种指标，在评价害虫综合治理的生态效益中有着重要的意义。(2)优势现象优势现象群落中各个生物成员在群落中的重要性不同。如常常一个或几个优势种可能决定群落的特征。(3)森林昆虫群落的结构包括空间结构、时间结构和营养结构。二、森林昆虫群落的结构二、森林昆虫群落的结构1、空间结构：垂直结构和水平结构同一地域的同一群落都具有其时间和空间结构的特点。如一个森

12、林群落常可以划分为乔木层、灌木层、草木层、苔藓、地衣层等；在同一植物上各种昆虫的生态位有所不同。2、时间结构：昼夜节律、季节动态和演替引起生物组成的变动。群落随时间而变化的动态特征，称为群落演替。群落演替的速度因群落的组成和环境变化的幅度而不同，有的几年，有的几十年甚至几百年才能出现。3、营养结构：食物链和食物网、营养级。第四节第四节昆虫地理分布昆虫地理分布世界动物地理分区概述：世界共分六大动物地理区域，它们是：新北区新北区，主要是北美各国；古北区古北区，包括欧洲和亚洲北部、非洲北部；东洋区东洋区，包括亚洲南部各国；新热带区新热带区，主要指南美和中美；非洲区非洲区热带区热带区，包括非洲、马达加

13、斯加及其附近的岛屿；澳洲区澳洲区，包括澳大利亚及其附近岛屿。第五节第五节生物多样性与森林害虫控制生物多样性与森林害虫控制生物多样性的概念生物多样性的概念生生物物多多样样性性是指生态系统内现存的相互作用的植物、动物和微生物物种的总和；或指生命的种类及其过程，包括所有的有机体的种类、它们间的遗传差异及相关的群落和生态系统，多样性各个生物阶元（物种、生态系统等）的数量及相对频率。生物多样性包括不同的组织层次，即遗传多样性、物种多样性、群落或生态系统多样性2、生物多样性的测度、生物多样性的测度（1）BergerParker优优势势度度指指数数：I=Nmax/NT其其中中Nmax为为优优势势种种群群数数

14、量量，NT为为全全部部种种群群数数量量（2）Shannon-Wiener多多 样样 性性 指指 数数：H=-PilogPi（I=1,2,3,s）其其中中Pi为为第第i种种的的个个体体数数与与总总个个体体数数的的比比值值；S为物种数为物种数（3 3）均匀度指数：）均匀度指数：E=H/Hmax=H/lnsE=H/Hmax=H/lns其其中中：E E为为均均匀匀度度，H H为为多多样样性性指指数数，lnslns为为种种类类数，数，s s 取自然对数，个体总数取自然对数，个体总数N Nnni i （4 4）丰富度指数）丰富度指数 Pi=Ni/N Pi=Ni/N 其中：其中：NiNi为第为第I I类群个

15、体数，类群个体数，N N为个体总数为个体总数（5 5）SorensonSorenson相似性系数：相似性系数：C Cs s=2j/(a+b)=2j/(a+b)式式中中：j j为为两两个个群群落落或或样样地地共共有有的的物物种种数数；a a和和b b分别为样地分别为样地A A和样地和样地B B的物种数的物种数 第六节第六节 害虫的预测预报害虫的预测预报害害虫虫的的预预测测预预报报也也就就是是要要预预先先掌掌握握害害虫虫发发生生期期的的迟迟早早，发发生生量量的的多多少少，对对植植物物危危害害的的轻轻重重，以及分布、扩散范围等。以及分布、扩散范围等。害害虫虫的的预预测测预预报报工工作作是是进进行行害

16、害虫虫综综合合防防治治的的必必要要前前提提。只只有有对对害害虫虫发发生生为为害害的的预预测测预预报报做做得得及及时时、准准确确，才才能能正正确确地地拟拟定定综综合合治治理理计计划划，及及时时采采取取必必要要的的措措施施，经经济济有有效效地地压压低低害害虫虫的的发生数量。发生数量。一、预测预报的类型一、预测预报的类型 就就测测报报期期限限的的长长短短可可分分为为短短期期测测报报、中中期期测测报报和长期测报。和长期测报。1 1短短期期测测报报 一一般般仅仅测测报报几几天天到到1010多多天天的的虫虫期期的的动动态态。根根据据害害虫虫的的前前一一虫虫期期推推测测下下一一虫虫期期的的发发生生期期和数量

17、，作为当前防治措施的依据。和数量，作为当前防治措施的依据。2 2中中期期测测报报 一一般般都都是是跨跨世世代代的的，即即根根据据前前一一代代的的虫虫情情推推测测下下一一代代各各虫虫期期的的发发生生动动态态，作作为为部部署署下下一代的防治依据。期限往往在一个月以上。一代的防治依据。期限往往在一个月以上。3 3长长期期测测报报 是是对对两两个个世世代代以以后后的的虫虫情情测测报报，在在期限上一般达数月，甚至跨年。期限上一般达数月，甚至跨年。就就预预测测预预报报内内容容来来分分，可可分分为为发发生生期期预预测测、发发生生量预测和分布蔓延预测。量预测和分布蔓延预测。1 1、发发生生期期预预测测 是是指

18、指昆昆虫虫某某一一虫虫态态出出现现时时间间的的预预测。发生期预测在害虫防治上很重要。测。发生期预测在害虫防治上很重要。2 2、发生量预测、发生量预测 就是预测未来害虫数量的变化。就是预测未来害虫数量的变化。3 3、分分布布蔓蔓延延预预测测 根根据据害害虫虫生生物物学学特特性性及及适适生生环环境境指指标标，结结合合气气象象等等生生态态因因子子数数据据。预预测测可可能能分分布蔓延范围。就是预测分布区和发生面积。布蔓延范围。就是预测分布区和发生面积。二、二、预测预报方法预测预报方法 （一一）期期距距法法：各各虫虫态态出出现现的的时时间间距距离离，简简称称“期期距距”。即即昆昆虫虫有有前前一一个个虫虫

19、态态发发育育到到后后一一个个虫虫态态，或前一个世代发育到后一个世代经历的时间天数。或前一个世代发育到后一个世代经历的时间天数。1 1诱集法：盛期诱集法：盛期下一盛期。下一盛期。2 2饲养法：平均历期饲养法：平均历期 3 3调查调查法：用法：用实际调查实际调查数据数据进进行期距行期距预测预测。始始期期指指某某虫虫态态百百分分率率20%20%的的时时间间，盛盛期期指指达达50%50%的的时间时间，末期指达到，末期指达到80%80%的的时间时间。如某如某鳞鳞翅目害虫翅目害虫：化化蛹蛹百百分分率率=（活活蛹蛹数数+蛹蛹壳壳数数）/（活活幼幼虫虫数数+活活蛹数蛹数+蛹壳数蛹壳数）100%100%羽羽化化

20、百百分分率率=（蛹蛹壳壳数数）/（活活幼幼虫虫数数+活活蛹蛹数数+蛹蛹壳数壳数）100%100%化蛹盛期与羽化盛期的化蛹盛期与羽化盛期的时间间时间间距，就是蛹的距，就是蛹的历历期。期。（二）物候法（二）物候法就就是是根根据据自自然然界界的的生生物物中中，某某些些物物种种对对于于同同一一地地区区内内的的综综合合外外界界环环境境条条件件有有相相同同的的时时间间性性反反应应。如如：一一种种害害虫虫的的某某一一虫虫期期和和它它的的寄寄主主植植物物在在一一定定生生长长阶阶段段同同时时出出现现，这这样样我我们们就就可可以以根根据据寄寄主主某某一一发发育育期期的出现来预测害虫的发生期。的出现来预测害虫的发生

21、期。（三）积温法（三）积温法就是利用有效积温法则进行测报的方法，（如前述）就是利用有效积温法则进行测报的方法，（如前述）（四四）气气候候图图法法 可可用用于于害害虫虫的的分分布布预预测测和和数数量量预预测，（如前述）测，（如前述）（五）形态指标法（五）形态指标法根根据据生生物物有有机机体体与与生生活活条条件件统统一一的的原原理理，外外界界环环境境条条件件对对昆昆虫虫的的有有利利或或不不利利，在在一一定定程程度度上上反反映映在在形形态态和和生生理理状状态态上上。因因此此可可以以利利用用害害虫虫的的形形态态或或生生理理状状态态作作为为指指标标来来预预测测害害虫虫未未来来数数量量的的多多少少。如如在

22、在华华北北地地区区，棉棉蚜蚜蚜蚜群群中中当当有有翅翅成成蚜蚜和和若若蚜蚜占占蚜蚜量量的的38-40%38-40%左左右右时时，在在7-107-10天天后将大量扩散迁飞。后将大量扩散迁飞。（六）种群数量估计法（六）种群数量估计法生命表生命表一一般般来来说说，生生命命表表可可定定义义为为是是与与年年龄龄或或发发育育阶阶段段有有联联系系的的某某种种群群特特定定年年龄龄或或时时间间的的死死亡亡和和生生存存的的记记载载。昆昆虫虫生生命命表表即即：采采用用田田间间系系统统调调查查或或一一定定条条件件下下的的室室内内实实验验，系系统统观观察察并并以以一一定定的的表表格格形形式式，记记录录某某一一种种群群在在

23、各各年年龄龄或或发发育育阶阶段段的的死死亡亡数数量量、死死亡亡原原因因和和成成虫虫阶阶段段的的繁繁殖殖数数量量。记记载载：虫虫期期（x x）、起起始始存存活活数数（LxLx）、死死亡亡原原因因（dxFdxF）、死死亡亡数数（dxdx）、死死亡亡率率（100qx100qx）、下下代代的的卵卵量量。（例例桑桑天天牛牛生生命命表）表）种种群群趋趋势势指指数数 I=NI=N2 2/N/N1 1 I I的的大大小小说说明明种种群群消消长长情情况。况。第七节第七节 害虫的调查统计害虫的调查统计一、取样方法一、取样方法1 1、全部调查法：、全部调查法：2 2、随随机机取取样样法法：双双对对角角线线式式、单单

24、对对角角线线式式、棋棋盘盘式、平行线式、式、平行线式、“Z”“Z”字形式、五点式等。字形式、五点式等。二、取样单位二、取样单位1 1面面积积 常常用用于于调调查查地地下下害害虫虫和和密密植植的的苗苗木木上上的的害虫。害虫。2 2长度长度 适用于苗圃。适用于苗圃。3 3植株或植株的一部分。植株或植株的一部分。4 4容积容积 常用于调查仓库害虫。常用于调查仓库害虫。5 5重量重量 也常用于调查仓库害虫。也常用于调查仓库害虫。6 6时时间间 常常用用于于调调查查比比较较活活泼泼的的昆昆虫虫，以以单单位位时时间内采的或目测到的虫数来表示。间内采的或目测到的虫数来表示。7 7器器械械 根根据据各各种种害

25、害虫虫的的特特性性，设设计计特特殊殊的的调调查查统计器械，如捕虫网扫捕的网数。统计器械，如捕虫网扫捕的网数。三三.调查方法调查方法（一一）普普查查 普普查查一一般般是是沿沿一一定定路路线线用用目目测测法法边边走走边边调调查查，调调查查是是除除记记载载树树种种、树树龄龄、载载植植方方式式、树树势势、卫卫生生状状况况等等外外，着着重重调调查查虫虫害害情情况况、种种类类、发发育阶段、分布状况、受害程度等。育阶段、分布状况、受害程度等。受受害害程程度度分分轻轻、中中、重重三三极极。食食叶叶害害虫虫以以树树叶叶被被害害1/31/3以以下下为为轻轻；1/32/31/32/3为为中中；2/32/3以以上上为

26、为重重。枝枝干干害害虫虫被被害害率率25%25%以以下下为为轻轻；26-50%26-50%为为中中；50%50%以以上上为为重。重。（二）详细调查在普查的基础上，为了进一步查清害虫的种类，发生和为害情况，选择有代表性的果区或林地，选定调查点，分别对食叶、蛀干、枝稍和果实害虫进行详细调查。害虫种类组成调查，可用采集、诱集等。害虫数量调查：1.食叶害虫调查选样株不同部位，小型的密度大时选叶片，也可用震落法，及收集虫粪等间接方法。2枝梢害虫调查选样株，有时选样枝段、枝被害率等。3蛀干害虫调查 样方大小要因虫口密度而定4果实种子害虫调查 五点式取样，取1-2千个果，检查被害情况。5地下害虫调查随机挖坑，为单位，一定深度的土中栖息的害虫数量。