昆虫生态学教案第二章-湿度等

新疆农业大学昆虫生态学课程教案

第二章 昆虫与环境

一、教学目的及要求

虫生长发育的影响。

二、讲授的内容提要

➢ （二）湿度或降水对昆虫的生态作用

1.水对昆虫的生态意义 A 生物体的重要组成部分；

B 昆虫的一切新陈代谢都是以水为基础；

C 体内营养物质的运输、代谢产物的输送、废物的排除、激素的传递，需要在溶液状态下才能实现；

D 生物生存的重要条件，影响着生物的数量和分布。

根据昆虫对水分的要求不同，昆虫可分为水生性、土栖（湿生）和陆生昆虫。 2.湿度对昆虫的生态学意义 A 对昆虫发育速率的影响；

日本小泉清明（1929）分析了豆象与湿度的关系

b

H V y +-+=

)100(100

其中，y 为发育速率；V 为蒸发系数；E 为当时温度下的空气中最大水蒸气压；H 为相对湿度；b 为常数。

B 对昆虫发育历期和死亡率的影响；

C 对昆虫繁殖力的影响：卵的孵化、性成熟、产卵量；

D 通过寄主对昆虫间接地产生影响； 3.昆虫对湿度的适应 A 昆虫获取水分的方式

a 从食物中获得水分；

b 直接饮水；

c 通过体壁或卵壳吸水；

d 利用体内代谢水 B 昆虫失水的方式 a 通过呼吸由气门排出； b 排泄； c 节间膜蒸发； d 变态过程中失水； C 昆虫对湿度的适应

a 形态适应――几丁质的体壁、上表皮内有一层蜡质层；

b 生理上适应――氮素排泄，通过马氏管把水溶性的尿素变成不溶于水的尿酸；

c 行为上适应――昼夜周期性活动、休眠钻洞。 4.降雨对昆虫的影响

A 间接影响－增加空气湿度和土壤湿度进而影响昆虫的生长发育和生存；

B 直接影响－暴雨小型昆虫及初孵幼虫和卵冲刷致死

➢ （三）温湿度对昆虫的综合作用

在自然界中，温度和湿度总是同时存在，温湿度的综合作用或联合作用是非常复杂的，不同的温湿度组合对昆虫产生不同程度的影响。对于同一种昆虫来说，适宜的温度范围是随着湿度的变化而转移，反之，适宜的温度范围又是随着温度的变动而转移。

1.温湿度系数

T

H R Q .

.=

其中，Q －温湿度系数；R.H.－平均相对湿度；T －平均温度 或∑

=

T R

Q 其中，R －年降水量；∑T －1年内各月平均温度之和。

2.积温湿度系数

∑

--=

)(C T P

M Q C Q C 有效温湿系数；M －年降水量；P －低于某种昆虫发育起点期间的降雨量；

（M －P ）－有效降雨量

3.气候图－分析昆虫的地理分布及数量动态

纵轴表示每月平均温度，横轴表示每月平均相对湿度或每月总降水量。（重叠面积）

4.生物气候定律（Hopkins ，

bioclimatic Law ）：美国森林昆虫学家霍普金研究发现：同一种昆虫随着海拔高度的增加，纬度增加，物候日期在春季要逐渐后延，而在秋季则逐渐提前的现象。

➢ （四）光因子对昆虫的生态作用

1.光因子的生态作用

A 植物吸收光能制造有机物，成为动物、植食性昆虫的食物；

B 昆虫直接或间接的利用光能；

C 光一年中教稳定，且具有一定的方向性，故也是生物昼夜周期、季节周期的信号

D 强光、光污染对生物的危害 2.光对昆虫的生态作用 A 光的性质

a 无线电波（波长大于1m ）；

b 红外线波：雷达波（1mm ～1m ）－闪电波（0.1~1mm ）－热波（0.01~0.1mm ）－红外光（1um ）；

c 可见光（3900~7700A ）；

d 紫外线（40.3~3900A ）；

e 穿透性的x 和γ射线

对昆虫的影响：趋光性；体色变异； B 光强度

即光照度，其国际单位是勒克斯（lx ），1勒克斯是指1个国际烛光在1m 处的光亮度。 影响昆虫的昼夜节律；行为习性－交尾、产卵、取食和栖息等。

C 光周期

昆虫滞育；世代交替 3.昆虫对光因子的适应 生物钟（biological clocks ）

为“生物钟”。它的最普遍的表现为昼夜生理节律。

一般认为生物钟应包括三个组成部分：联系环境至生物钟起搏器的输入途径、起搏器和联系起搏器与各种生理、代谢和行为过程的输出途径。并且已经明确，起搏器是由per 基因控制，昆虫缺失per 蛋白，则节律消失。

➢ （五）风对昆虫的生态作用

A 影响昆虫的活动和生活方式；

B 影响昆虫的迁飞、扩散和地理分布；

C 改变环境小气候，温度、湿度、风折木等，间接影响。

➢ 三、土壤因子对昆虫的生态作用 ➢ （一）土壤因子的生态作用

A 生物的栖息场所；

B 生物进化的过渡条件；

C 植物生长的基质和营养库；

D 污染物转化的重要场地。

➢ （二）土壤因子对昆虫的生态作用

土壤作为昆虫的一类特殊环境，包括无机环境（非生命系统）及有机环境（生命系统）两大部分。土壤的无机环境包括土壤气候（土壤温度、湿度及空气）和土壤的理化性状（机械组成、化学特性）。

1.土壤温度

离土表45cm 的土层，几乎无昼夜温差；8-10m 深的土层中温度常年基本稳定。

土温对土中生活的昆虫的生理影响基本上同气温，也有特殊性，就是土栖昆虫常常随土壤中适温层的变动而作上下垂直迁移。

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2.土壤湿度

土壤的干湿度常常影响土壤昆虫的分布； 直接影响土壤中生活昆虫的生长发育； 影响含氧量、pH 等间接影响昆虫的生长发育。 3.土壤空气

土壤中生化过程，消耗氧，释放CO 2，因此，CO 2浓度高，O 2浓度低。 结土茧适应。 4.土壤的理化性状

A 层（又称淋溶层）是土壤的上层，A 0层指土壤表面的一层枯枝落叶层；A 1

层在A 0层下面，颜色深些，聚积很多的腐殖质；A 2曾层为颜色灰白不稳定固片状结构的灰化层。

B 层（又称沉积层），大多坚实，内含从上层淋洗下来的物质，具有柱状构造。

C 层称母岩层。 5.土壤的化学性质 pH （酸碱度）、有机酸等； 土壤中的含盐量影响昆虫分布。

➢ 四、生物因子对昆虫的生态作用

生物因素包括食物、捕食性天敌、寄生性天敌和各种病原微生物等。

生物因素不仅影响昆虫的生长、发育、繁殖和分布，而且还影响昆虫种群的密度变化。

➢ （一）生物因子的作用特点

1.不均匀：通常只涉及到种群中的部分个体；

2.与种群密度有关：食物丰富，竞争小；寄主的密度愈大，寄生物愈易得到食物；

如果某一因素致使昆虫种群死亡率随其种群密度的加大而增加，则称该因素为“密度制约因素”；如果死亡率随种群密度的加大而降低，则称为“逆密度制约因素”；如果死亡率与密度无关，则称为“非密度制约因素”。