第二章 昆虫个体生态学

A、高温引起体内水分过量蒸发而使昆虫致死
B、高温使体内性蛋白质发生凝结而致死 C、高温引起酶系或细胞线粒体破坏而死亡 D、高温在不同程度上引起各种生理过程的不协调 E、高温还可能引起神经系统的麻痹等。

4、利用高温致死效应

A、伏天晒粮 B、温汤浸种
杀死麦蛾 杀死蚕豆象
(一)高温与耐热

5、昆虫对高温逆境的适应
致死最高温度（理论上致死最速温度） 致死高温范围（酶系统破坏，部分蛋白质凝结，短期内死亡） 临界致死高温范围（代谢失调而昏迷，死亡取决于高温持续的时间 最高有效温度（适温范围上限） 高适温范围（生长发育速度 在一定程度上可能达到最快，或反 而减慢，但繁殖力降低，死亡率增大，寿命缩短
（ 温 带 昆 虫 对 温 度 的 适 应 范 围 ）
K’ 积温常数
K 有效积温常数
D 发育历期 T 发育温度 V 发育速度 C 发育起点
T=C+VK
2、测定昆虫发育始点和有效积温的方法
A、K和C测定方法 ⑴、定温法 ⑵、人工变温法 ⑶、自然变温法
B、K和C计算方法
⑴、定温法：
在不同温度的温箱内饲养昆虫，观察其 在不同定温下的发育历期 温度(℃) T1 T2 T3 T4 T5 T6 发育历期（d） D1 D2 D3 D4 D5 D6
Sk
(T T )
n2
(V V )
1
2
故在自然变温下，
C C Sc
K K Sk
3、积温法则的应用
a、预测农业害虫和天敌的地理分布及其在某地一年 发生的代数。
以K代表某种昆虫发生一代所需要的有效总积温，K1代表 当地全年的有效总积温， 当K1/ K<1时，这种昆虫就不能在该地发生。 当K1/ K>1时，可能分布和可能发生的代数。
2 2
最后用求得的理论值C代入
T=C+KV, T=T`±Sc
定温法：求得温度的理论值（T`） 和其与温度实测值（T）之差的平方 和，计算C的标准差（Sc）
Sc

(T T有一定误差， 因此要用以下方法计算C与K的标准差。
)2 1 2 ( T T v Sc (n ) n2 (v v)2
b、预测农业害虫与天敌的发生期。 c、利用于初选保存天敌低温和释放天敌适期。 d、利用于选择和引进天敌。
4、有效积温法则在应用上的局限性
•a 昆虫的发育速度受温度影响外，还受食物和湿度的影响。 而此法则只有在温度对该虫的生长发育起主导作用时，才较 为准确。 •b 有效积温法则是以温度与发育速度成直线关系为前提。即 在最适温度范围准确而对于高、低适温范围此法反应不出来。 •c 计算发育起点（C）与有效积温（K）是在定温下得到的数 据与自然变温下不同，变温下较恒温下较快。 •d 注意昆虫实际环境的小气候。 •e 昆虫的不同地理种群发育起点也完全不同。 •f 无法用某些有滞育阶段和迁飞性昆虫的世代数计算。
（一）、致死高温范围 （45℃-60℃）
（二）、临界致死高温范围（40℃-45℃）
（三）、适温范围 （8℃-40℃）
1、高适温范围
2、最适温范围
（30℃-40℃）
（20℃-30℃）
3、低适温范围
（8℃-20℃）
（四）、临界致死低温范围（-10℃-8℃）
（五）、致死低温范围
（-40℃-10℃）
60℃ 50℃
第二章 昆虫个体生态学
第一节 昆虫与环境的基本关系 第二节 温度对昆虫的影响
第三节 湿度和降水对昆虫的影响
第四节 光对昆虫的影响
第五节 空气和气流对昆虫的影响
第六节 土壤环境对昆虫的影响
第七节 生物因子对昆虫的影响
第八节 昆虫对环境的适应
第一节 昆虫与环境的基本关系
1. 环境的基本概念及类型
环境：一般是指生物有机体周围一切事物的总和。



3. 不同环境因子对昆虫作用的基本特点
影响昆虫的主要环境因子的作用具有一些共同特征：

1）综合性 2）不等性 3）不可替代性 4）补偿性 5）限制性 6）阶段性





第二节 温度对昆虫的作用
( 一) ( 二) ( 三) ( 四) ( 五) ( 六) 昆虫热能的获得、散失和调节 昆虫对温度的适应范围 温度与昆虫发育速度的关系 有效积温法则 极端温度对昆虫存活的影响 温度对昆虫繁殖的影响
包括空间以及其中可以直接或间接影响有机体 生活和发展的各种因素。

按照传统做法，可以把环境因子广义的分为生物因
子和非生物因子。
非生物因子（无机因子）

气候因素：温度、湿度、降水、光、风等 土壤因素：土壤温度、土壤湿度、土壤化学性质、土壤机 械组成等。
生物因子（同种生物其他有机体或异种生物
D D (T T ) K 1 2 1 2 D D 2 1
（1） 两种温度组合下求C、K

例：在18 ℃和25 ℃下饲养粘虫卵，其卵期分
别为9天和3.5天。求C、K值。

则
35 . 25 9 18 C 13.6（度） 35 . 9
35 . 9(18 25) K 401 . ( 日度 ) 35 . 9

2.3 谢尔福德的耐受性定律
Shelford耐受性定律(1917)：任何一个生态因子在数量或质量上 的不足或过多，当接近或达到某种生物的耐受性限度时，就会
使该种生物衰退或不能生存。
耐受性定律的特点：
1. 它不仅考虑到因子量的过少，而且也考虑到因子量的过多。
2. 不仅考虑到外界因子的限制作用，也考虑到生物本身的耐受
⑵、 自然变温法：

不需要恒温设备，将供试昆虫分期分批在自
然条件下饲养，利用自然界季节性和昼夜的温度 变化，而获得在不同日平均 的发育历期。试验次 数10次以上。

此法，获得的结果比较符合实际情况，但试验所 需时间较长。
⑶、人工变温法：
在人工气候室内模拟自然界气温的季节和昼 夜变化饲养昆虫，以获得多组不同日平均温度下的 发育历期。或在温箱内饲养，作人工级跳式变温处 理，即将供试昆虫每天经历6~10小时的较高的温度， 而另外14~18小时则给以较低的温度，用加权平均 法，求得日平均气温，而获得多组在不同日平均温 度下的发育历期。 以上两种方法的温度组合（实验次数n）一般应 在5次以上，并保持试虫的适宜湿度和相同的喜食 饲料条件。
• A、高温可抑制昆虫发育，对成虫影响较大。
• B、夏季高温出现的强度和延续时间引起死亡率的差异。
• 2、影响耐热力的因素
• A、昆虫种类、生活环境 • 斜纹夜蛾 40℃高温下都将全部存活
• 水蝇科幼虫能忍受55-60℃高温 • B、同一种不同发育阶段
(一)高温与耐热

3、高温对昆虫致死的原因


（2） 5种或5种以上温度组合测定K和C
因N>=5，T=C+KV为直线方程，可根据 Richardson(1935)的“最小二乘方”求系 数的公式求得K和C：
T V VT C n V ( V ) V2
2 2
K
n
VT V T n V ( V )
20℃ 8℃ 0℃ -10℃ -20℃ -30℃ -40℃
(三)温度与昆虫发育速度的关系
1、温度对昆虫发育速度的影响最为显著，平
均温度是影响昆虫发生期的重要因素。
2、昆虫的新陈代谢作用是由在各种酶和激素
的作用下的一系列生物化学反应组成的，其速度
在一定范围内，随着温度的升高而加快。
所以，昆虫的发育速度 (V) 与温度（ T ）成正
(五) 极端温度对昆虫存活的影响
在季节明显变化的温带地区，高、低温对昆 虫存活的影响很大，是昆虫种群数量变动的重要因 素之一。 （一）、高温与耐热（heat hardiness） （二）、低温与耐寒(cold hardiness)
(一)高温与耐热（heat
• 1、高温对昆虫发育的影响
hardiness）
比，而完成发育的时间（D）与温度成反比。
(四) 有效积温法则
昆虫发育速度与温度之间的关系用有效积温法 则来定量表示。
有效积温法则的概念 测定昆虫发育始点和有效积温的方法 有效积温法则的应用 有效积温法则在应用上的局限性
1、有效积温法则的概念
•有效积温法则：每种昆虫在生长发育过程中，须 从外界摄取一定的热量才能完成其某一阶段的发育， 而且，昆虫各个发育阶段所需要的总热量是一个常 数。
一 温度对昆虫的作用
(一)昆虫热能的获得、散失和调节
a.昆虫属于变温动物，其进行生命 活动所需的热能来源，主要是太阳 的辐射热，其次是由本身代谢所产 生的热能（代谢热），但在很大程 度上取决于周围环境的温度。b.而 昆虫体积小，表面积大，所以热能 散失的主要途径是伴随着水分的蒸 发以及向体外传导和辐射热能。c. 改变呼吸强度、水分蒸发强度、改 变行为来调节体温。
•积累的总热能以发育历期与此期间的平均温度的 乘积表示，称为积温常数（k ′ ）。
• 即：K ′=DT 式中：K ′代表积温常数，单位为 “日温度”，D代表发育历期，T代表发育温度。
进一步来看
昆虫是在发育始点（c）以 上的温度才开始发育的， 所以k=D（T-C），K代 表有效积温常数，接下来 推导，T =C+K/D 取V =1/D（发育速度， 单位时间内完成发育的比 值） 所以有
45℃ 40℃
30℃
最适温度范围（消耗能量少，发育速度快，繁殖力最大，死亡率最小） 低适温范围（生长发育速度减慢，繁殖力降低，甚至不能生殖） 最低有效温度（适温范围下限，昆虫在此温度以上菜开始发育， 又称发育始点） 临界致死低温范围（代谢率降至极低，处于冷昏迷状态，生理机能逐 步失调，死亡取决于低温持续的时间，温度回升至发育始点以上，一 半不能复苏） 致死低温范围（体液结冰，原生质损伤、脱水、生理结构受到破 坏，最后死亡） 致死最低温度（理论上的最速致死低温）