第四章昆虫生态学

第一节 昆虫与环境的关系
环境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。
一、 非生物因素与昆虫的关系
(一) 温度对昆虫生长发育的影响 1. 温区的概念 昆虫是变温动物，因此温度对昆虫发育速 度的影响是比较明显的。 热能获得
{
太阳辐射（主要） 新陈代谢（次要） 体壁传导 体壁辐射 水分蒸发
2. 生物钟（bio1ogical clock）是生物由于长期受地球自转和
公转引起的昼夜和季节变化的影响，而发展起能适应这些环 境周期变化的时间节律。 昆虫的生命活动如趋光性、体色的变化、迁移、取食、孵 化、羽化、交配等，也都表现出一定的时间节律，并构成种 的生物学特性，称为昆虫钟(insect clock)。 昆虫的中枢神经系统和内分泌系统在控制其生理和行为 的节律上，是昆虫钟的控制机制。 光周期的年变化对许多昆虫的反应都非常明显。主要是 光周期的年变化是逐日地有规律地增加或有规律的减少的。 光周期对许多昆虫冬期滞育的关系非常密切。 临界光周期（critical photoperiod）：引起昆虫种群中50% 的个体进入滞育的光周期。 临界光照虫态：对光周期敏感的虫态。一般为滞育虫态的 前一虫态。
第四章
昆虫生态学
昆虫生态学(insect ecology):是研究昆虫与周围环 境相互关系的学科。 昆虫生态学研究的内容，按对象的层次可分为： （1）个体生态学(autecology of insects)，是以昆 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、行为等的影响。 （2）昆虫种群生态学(population ecology of insects)，是以昆虫种群为对象，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。
K 161.36 ——— +10.34=18.41 T= — +C = N 20
即如果控制培养温度为 18.4 ℃,这批 松毛虫赤眼蜂可于20d后羽化散放。
（3） 有效积温的局限性：
有效积温只考虑温度条件，忽略了其他因素如 湿度、食料等的影响 该法则是以温度与发育速率呈直线关系作为前 提的，实际上呈“S”形的曲线关系 实验一般在室内恒温的条件下测得，与外界变 温条件下生活的昆虫发育有一定差距 一年严格发生1代的专性滞育的昆虫、多年发生 1代的昆虫和具有定向迁飞习性而在本地不能越 冬的昆虫，利用有效积温法则推测其一年发生 代数则无意义
2、气候图：根据一年或数年中各月温湿度组 合，以月平均温度为纵坐标，以 月降雨量 或平均相对湿度为横坐标，找出各月的温湿 度结合点，用线条按月顺序连接起来，即成 气候图 比较一种害虫分布地区和非分布地区、猖獗 地区和非猖獗地区、猖獗年份和非猖獗年份 的气候图，了解害虫在地理分布与发生程度 上所需的温湿度条件，对研究害虫的地理分 布和发生量的预测有重大意义

（二）、湿度和降水对昆虫的影响
湿度对昆虫发育速度的影响远不如温度明 显，主要是因为其血液有一定的调节代谢水的 能力和在其发育期间食物含水量充足，所以只 有在湿度过高或过低而且持续一定时间，其影 响才比较明显。 对昆虫的繁殖、存活、产卵影响。
小地老虎在土壤含水量为30-70%时正常发 育，90%历期延长，死亡率加大。蝗蝻在相对 湿度为70%产卵量最大。
的时间，通常以“日” 为单位。
发育速率：昆虫在单位时间 (如“日”)内能
完成一定发育阶段的情况。
1 V= N
3. 有效积温法则 （1）有效积温的概念 Reaumer(1735)提出来的。 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。 NT=K
N 为完成生长发育期所需的时间 ( 日数或小时 ） T 为该期平均温度 K 为 常数
发育速率与温度： V=T/K 温度越高，发育越快 生物发育起点温度往往在0℃，因此 , 在发育 起点以上的温度才是有效温度。生物在生长发育 过程中所受的总热量应该是有效温度的总和。 N(T-C ) =K V=(T-C)/K 生物在发育期内要求摄取有效温度 ( 发育起点 以上的温度 ) 的总和称为有效积温。单位为“日 度 ”；“ 小时度 ” K=NT K=N（T-C）其中C为发育起点温度，T-C为昆虫 发育有效温度
（3）昆虫群落生态学(community ecology of insects)，是以群落为对象，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。 （4）生态系统生态学(ecosystem ecology)，是 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。
由于昆虫生态学与其它学科间相互渗透，形成了许多分 支学科，一般有 昆虫实验生态学(experimental ecology of insects)、昆虫物 理生态学(physical ecology of insects)、昆虫化学生态学 (chemical ecology of insects)、昆虫数学生态学 (mathematical ecology of insects)、昆虫地理生态学 (geograph—ic ecology ofinsects)、昆虫遗传生态学(genetic ecology of insect3)、昆虫古生态学(paleoecology of insects)、昆虫比较生态学(comparative ecology of insects)、 昆虫行为生态学(be—havior ecology of insects)、昆虫经济 生态学(economical ecology of insects)等。
(四) 风对昆虫的影响
间接影响：影响环境的湿度、温度 直接影响：
影响昆虫体内水分的散失,从而对昆虫体温发
生影响。 影响昆虫的活动。 影响昆虫的地理分布。 影响昆虫的迁移、传播 许多昆虫能借风力传播到比较远的地方。
（五）土壤因子与昆虫的关系
据估计，大致有 95% 的昆虫种类与土壤 环境发生或多或少的直接关系。 1.土壤气候 ① 土壤温度 土温的日变化 土温的年变化 土中生活的昆虫在极端温度下 , 往往随着 土中适温层的变动而改变栖息及活动的深度。
热能散失
{


致死高温区(zone of high lethal temperature) 范围：45~60℃ 表现：兴奋-死亡（酶系破坏、蛋白质凝固 亚 致 死 高 温 区 ( zone of high sublethal
temperature)
范围：40~45℃ 表现：热昏迷

适温区
适温区也称为有效温区。在温带，一般为8～ 40℃。又可分为以下3个温区。 （1）高适温区 温度约为30～40℃。 （2）最适温区 一般为20～30℃。寿命适中， 繁殖力最大。 （3）低适温区 —般为8～20℃。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，故称为发育始点（发育起点）温 度。
境的适应性及变异现象，分析昆虫种内、种间关系及
其对环境条件反应的行为机制，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、害虫综合治理、预测
预报等提供理论依据。
（四）光对昆虫生长发育的影响
光的性质：人眼可见波长在390一750nm之间， 对红色最为敏感，对紫外光和红外光均不可见；
昆虫可见波长范围在250一700nm之间，对紫外 光敏感，而对红外光不可见。
光强度的影响：日出性昆虫、夜出性昆虫、昼 夜活动性昆虫、弱光性昆虫。
1. 光周期：一昼夜中光照与黑暗交替的节律称为光周期， 一般用光照时数表示。 光周期的年变化：夏至、冬至、春分、秋分；同一时间， 日照时数因纬度、海拔高度而异 光周期主要是对昆虫的生活节律起着一种信息反应。昆 虫与光周期变化最为突出的关系是滞育和发育期相互交替。 ① 短日照滞育型：在温带和寒温带，每日在12-16h以上 的 长日照下不产生滞育。短于此则滞育。我国冬季滞育昆虫 多属于此。 ② 长日照滞育型：每日在12h以下 的短日照下正常发育。 长于此则滞育。我国夏季滞育昆虫多属于此。 ③ 中间型：很窄的光照时数范围内滞育。如桃小食心虫， 25度每日光照时数短于13h，老熟幼虫全部滞育。 ④ 无光周期反应型。 滞育的意义在于协助度过不良环境以利于保持种群繁衍。

亚致死低温区(zone of low sublethal
temperature）

范围： -10~8℃ 表现：冷昏迷 致死低温区(zone of low lethal temperature) 范围： -40~-10℃ 表现：死亡（体液结冰）
2. 适温区内温度与生长发育速度的关系 发育历期：昆虫完成一定的发育阶段所经历
（2） 有效积温的计算方法
2 个温度处理
(T2-C)N2=K (T1-C)N1 = (T2-C)N2 （T1N1-T2N2） C= ———— N1-N2
{
(T1-C)N1=K
设有n个处理，其温度分别为T1，T2， T3……Tn ，其发育速率依次为 V1，V2， V3 …… Vn 。可采用统计学上常用的 “ 最小二乘方” 法进行计算 C 和 K, 其推导公 式为 在土中生活的昆虫和在土中生活的虫期要 求高湿度的。 土壤含水量与昆虫也有密切的关系。
土壤含水量(绝对含水量）通常以湿土中所 含的水质量与干土质量的百分比来 表示。其计 算公式如下 : 取样时土质量-干土质量 土壤含水量 = 干土质量 × 100%
取样时土质量-干土质量 土壤的相对含水量= ×100% 饱和质量-干土质量
例如：已知粘虫卵的发育起点温度为 13.1 ℃ , 有效积温为 45.3 日度 , 预测 产卵后的平均气温为 20 ℃ , 则可计 算幼虫孵化期。 45.3 K N= —— = ———— =6.56 T-C 20-13.1 即气温为 20 ℃时粘虫卵将于 6-7d 后孵化。