第六篇昆虫生态学PPT课件

T2
昆虫过冷却点和冰点
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6.3.2.2 湿度、降水对昆虫的作用
• 6.3.2.2.1 昆虫对湿度的要求 • 水是发生积极生命活动所必需的条件之一。
• 水生昆虫、土栖昆虫、蛀果、钻茎昆虫等对湿度要求高 • 其它昆虫对湿度的要求各不相同
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• 6.3.2.2.2 湿度对昆虫的影响
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• 6.3.2.5 风对昆虫的影响 • 风与蒸发量的关系甚大，从而对湿度产生影响 • 影响昆虫的迁移、传播 • 昆虫对强风的适应
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• 6.3.3.1 生物因子作用的特点 • 非全体性 • 密度制约性 • 相互性 • 不等性(低抗力)
6.3.3 生物因子
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• 马世骏（1980） • 研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学。
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6.1.2 生态学的研究对象与分支
• 6.1.2.1. 研究对象：生物系统Biosystem • 生物与环境相互联系、相互作用，构成的统一整体。
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6.1.2.2 分支学科(依研究对象划分) • 组织层次：
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• 植物的抗虫性(抗虫三机制) • 不选择性 • 不(少)产卵, 不(少)取食 • 抗生性 • 缺乏昆虫生长发育的全面营养或特殊物质, 含有毒物质. • 耐害性 • 遭虫害后有很强的增长能力以补偿能力.
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• 昆虫的天敌大致可分为 • 病原微生物 • 天敌昆虫 • 其它捕食性天敌
• 不等性
• 总是有一些因子起主导任作用，称为主导因子。
• 不可替代性
• 每个因子都有各自的作用特点，如果缺少某个因子，特别是主导因子时，会影响作用对象的正 常生长发育。
• 补尝性：
• 生态因子在总体上不可替代，但在局部上是可以补偿的 (无鱼，肉亦可) 。
• 限制性
• 任一种生态因子，其量过多或少对作用的对象都将产生不利影响
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辐射热 光的强度 光的波长 光周期
6.3.2.4 光对的波长 • 人眼可见光的波长范围：800-400nm
• 红（800-700nm） • 橙（700-600nm） • 黄（600-550nm） • 绿（550-500nm） • 蓝（500-460nm） • 紫（460-400nm） • 长于红光的称为红外光，短于紫光的称为紫外光。
• 阶段性
• 作用于某个特定的阶段 第20页/共69页
6.3.2 气候因子
气候因子
温度 湿度 光 风等
6.3.2.1 温度对昆虫生长发充的影响 6.3.2.1.1 温区的概念
昆虫在由高到低的不同温度区段内表现出 不同的生命活力，这些特定的温度区段称 为温区。
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温度
50
40 30 20 10 0 -10 -30
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800
700 650 600 550 500
400
297
红
橙 黄 绿 蓝紫
蜜蜂可见光区
人的辨色能力和蜜蜂的视觉光区比较
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• 光周期 • 昼夜中的光、黑相互交替，形成了不变的序列变化——光周期的日变化 • 一年中，白昼和黑夜的长短变化——光周期的年变化。 • 生物对光周期相适应而形成“生物钟”。
密度
防
害虫经济损失 允许水平下 的害虫密度。
治 成 本
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EIL
虫害密度 时间
经 济 阈 值 economic
thresholds (ET)
防
也是一个害虫密度， 在此密度时应实施 防治，以防止害虫
治 成 本
种群数量超过经济
损害水平。简单地
说，经济阈值就是
在经济损害水平的
基础上加上适当的
• 消费者(consumers)：
• 异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物，包括 植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。
• 分解者(decomposers)：
• 异养生物，主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物 和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物。它们分解动 植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物，吸收某 些分解产物，最终能将有机物分解为简单的无机物， 而 这 些 无 机 物 参第1与0页物/共质69循页环 后 可 被 自 养 生 物 重 新 利 用 。
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• 有效积温的应用 • 推测一种昆虫的地理分布界限 • 推测一种昆虫在不同地区可能发生的世代数 • 预测和控制昆虫的发育期
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• 6.3.2.1.3 低温对昆虫的影响及昆虫耐寒性 • 低温引起昆虫死亡的主要原因
• 代谢消耗和生理失调 • 体液结冰
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• 应用方面：
• 农业生态学、森林生态学、资源生态学、环境生态学、污染生态学、城市生态学、 工程生态学。
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6.1.3 昆虫生态学
• .1 什么是昆虫生态学？ • 昆虫生态学是昆虫学的一个分支，是研究昆虫与环境相互作用机理与规律的科学。 • 研究昆虫和周围环境条件相互关系的科学，了解种群、群落和生态系统中的有关因子之间的关系，目 的是为了害虫的预测预报和综合防治。
• 过冷却点和体液冰点 • 当外界温度降低时，昆虫的体温也随着下降，当下降至0℃以下的一定低温时，昆虫体温突然上升，上 升至接近0℃而后又继续下降至与环境温度相同为止。过冷却点即为昆虫体温突然开始上升的温点；体 温上升后再下降的温点称为体液冰点。
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0℃ -12℃
体液冰点
过冷却点
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• 分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学和全球生态 学
• 生物学类群：
• 动物生态学、植物生态学、微生物生态学 • 生境
• 陆地生态学、海洋生态学、淡水生态学、淡水生态学、草原生态学、岛屿生态学等
• 生命现象的本质：
• 数学生态学、化学生态学、物理生态学、能量生态学、进化生态学等
6.3.3.2 食物
• 食物对昆虫的影响 • 幼虫取食不同食料与营养的积累有关。 • 幼期取食的营养物质进一步作用于蛹和成虫, 影响成虫的生殖力。 • 成虫期继续取食, 补充营养以完成性器官的发育和卵的继续形成有关。
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• 昆虫对植物的选择 • 产卵选择 • 取食选择 • 营养选择 • 特殊物质的选择
有效积温: • 发育起N(点T-以C上)=的K温度是有效温度，生物在生长发育过程中 从 外 界 摄N取：发完育成起 点生以长上发温育度阶的段总所和需称要为 有的效时积 温 。 间 T：该期平均温度 K：为常数 C：发育起点温度
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• 一般通过室内实验，可得到在不同温度（ T1, T2, T3, ……, Tn ）条件下昆虫各发 育阶段的发育时间（D1, D2, D3, ……, Dn），并计算出各自的发育速率（V1, V2, V3, ……, Vn），按照统计学上的“最小二乘法”可求出昆虫的发育起点温 度（C）和有效积温（K）为：
6.3.3.3 天敌
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6.3.3.3 天敌
• 病原生物： • 病毒 应用病毒防治害虫时，用量小，专一性好，不会杀死害虫天敌。 • 核多角体病毒 • 颗粒体病毒（鳞翅目幼虫） • 质多角体病毒（鳞翅目、双翅目、膜翅目、脉翅目等的幼虫） • 多形体病毒（直翅目昆虫）
保险系数。
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EIL ET
虫害密度 时间
• 平衡位置general equilibrium position (EP)
• 就是在自然条件下， 害虫较长时间内的平 均种群密度。
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EP
虫害密度 时间
6.2.3.2 主要害虫、次要害虫、常发性害虫和偶发性害虫
• 主要害虫
• 平衡位置处在经济损害水平EIL以上的
6.2.3 害虫种群管理
6.2.3.1 几种指标
经济损失允许水平(经 防
济 损 害 水 平 ) eco- 治
nomic injury level 成
(EIL):
本
是一个临界的害虫密 度，在这个密度时 实施人工防治的成 本刚好等于由于防 治而得到的经济收 益。
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EIL
虫害密度 时间
经济损失允许
• 生态学Ecology的定义 • 生态学的研究对象与分支 • 昆虫生态学
6.1 概说
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6.1.1 生态学Ecology的定义
• Haeckel(1866) • 研究生物生活过程中与环境相互关系的科学。
• Odum • 研究生态系统和功能的科学。 （1956） • 综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。（1977）
生态因子在总体上丌可替代但在局部上是可以补偿癿无鱼肉亦可作用亍某个特定癿阶殌第20页共69页气候因子气候因子温度湿度6321温度对昆虫生长发充癿影响63211温区癿概念昆虫在由高到低癿丌同温度区殌内表现出丌同癿生命活力这些特定癿温度区殌称第21页共69页温度昆虫对温度的反应致死高温区短时间内死亡亚致死高温区热昏迷随温度增高死亡率增大最适温区消耗能量小死亡率最低随温度降低死亡率增大亚致死低温区冷昏迷致死低温区短时间内死亡50403020101030第22页共69页概念积温生物在生长发育过秳中须从外界摄取一定癿热量其完成某一发育阶殌所摄取癿总热量为一常数
陆地生态系统结构示意图
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6.2.2 农业生态系统
• 6.2.2.1 什么是农业是生态系统 • 农业生态系统是指在人类农业活动参与下所形成的生态系统。
• 6.2.2.2 农业生态系统的特点 • 结构、层次上的单一化取代了自然生态系统中的物种多样性 • 食物链易变化 • 害虫易成灾
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6.3 昆虫与环境
• 6.3.1 环境与生态因子 • 6.3.1.1 环境 environment
• 是某一特定生物体或生物群体以外的空间中直接或间接影响着生物体或生物群体生长的一切事物的总 和。
• 大环境： • 宇宙环境、地球环境、区域环境。影响着生物的分布、化性、种群的周期性大变动。
• 在一个生活环境内各个种群的总合。
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种群与群落的 关系图解
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• 6.2.1.3 生态系统ecosystem • 是英国生态学家Tans le y于1935 年首先提出的， 指在一定的空间内生物成 分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个 生态学功能单位。它把生物及其非生物环境看成是互相影响、彼此依存的统 一整体。
• 小环境及内环境 • 影响生物的生存质量和数量。
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6.3.1.2 生态因子及其作用特点
• 生态因子ecological factors
• 环境中对某一特定的生物体或生物群体的生长、发育、生殖、分布等直接或间接影响的 环境要素。
• 生态因子作用的一般特征：
• 综合性
• 各种环境因子互相联系和互相制约，任何一种生态因子发生变化，都会影响其他因子不同程度 的变化。
• 生长发育 • 性成熟 • 生殖力 • 寿命
• 6.3.2.2.3 降水对昆虫的影响
• 提高空气湿度 • 影响土壤含水量 • 是一些昆虫生长发育过程中的重要条件 • 降雪可以提高土温
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6.3.2.3 温、湿度的综合作 用
温湿系数Qw： R.H.：相对湿度
T：平均温度
Qw
R.H. T
温区
昆虫对温度的反应
致死高温区
短时间内死亡
亚致死高温区
热昏迷
高适温区
随温度增高，死亡率增大
适 最适温区 温 消耗能量小，死亡率最低
区
低适温区
随温度降低，死亡率增大
亚致死低温区
冷昏迷
致死低温区
短时间内死亡
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• .2 有效积温法则
• 概念
积温
• 生物在生长发育过程中须从外界摄取一定的热量，其完成 某一发育阶段所摄取的总热量为一常数。Reaumer (1735)
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昆虫分子生态学 昆虫个体生态学 昆虫数学生态学 昆虫化学生态学 昆虫种群生态学 ……
.2 昆虫生态学的若干分支
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6.2 生态系统和农业生态系统
• 6.2.1 生态系统 • 6.2.1.1 种群population
• 在同一生境内生活、生殖、繁衍的同种生物个体的集合。 • 6.2.1.2 生物群落community
• 常发性害虫
• 平衡位置经常处在经济阈值附近的，也可称为主要害虫
• 次要害虫
• 平衡位置经常处在经济阈值以下的，又称为潜在害虫
• 偶发性害虫
• 平衡位置有时达到经济阈值的，也可称为次要害虫
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主要害虫
偶发性害虫
常发性害虫
次要害虫
ET经济阈值(害虫防治密度，低于EIL); EIL经济损害水平(防治 成本等于防治收益); EP平衡位置(自然状况下害虫种群密度)
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• 生态系统有四个主要的组成成分。即非生物环境、 生产者、消费者和还原者。
• 非生物环境
• 包括：气候因子，如光、温度、湿度、风、雨雪等； 无机物质，如C、H、O、N、CO2及各种无机盐等。 有机物质，如蛋白质、碳水化合物、脂类和腐殖质等。
• 生产者(producers)：
• 主要指绿色植物，也包括蓝绿藻和一些光合细菌，是 能利用简单的无机物质制造食物的自养生物。在生态 系统中起主导作用。