昆虫生态学1

昆虫水分获得途径： 昆虫水分获得途径： 获得途径 食物 体壁、卵壳从空气、土壤、 体壁、卵壳从空气、土壤、植物中吸取 直接饮水 利用体内代谢水 昆虫水分散失途径： 昆虫水分散失途径： 散失途径 消化、 消化、排泄系统排水 呼吸系统蒸发失水 体壁蒸发失水
(一)昆虫对环境湿度要求
(a) 水生性昆虫 a) 水生性昆虫 (b) 土栖性昆虫或生活于土中的虫期 于浆果内、茎内的昆 (c) 钻蛀于浆果内、茎内的昆虫 裸露生活于植物上的昆虫或虫 物上的昆虫或虫期 (d) 裸露生活于植物上的昆虫或虫期
(二）湿度对昆虫的影响 湿度对繁殖的影响是比较明显的 影响是比较明显的。 湿度对繁殖的影响是比较明显的。多数昆 虫产卵时要求高湿度。 虫产卵时要求高湿度。 在环境湿度偏低的情况下，可能导致： 在环境湿度偏低的情况下，可能导致：
亚洲飞蝗 例如 , 亚洲飞蝗 Locusta migratoria migratoria L. 在温度30~50 在温度30~50 ℃，相对湿度 35% 时不能完成发育 45% 时发育期为 36~43d 时发育 100% 时发育期为 25~ 31d, 但成活率较低 70% 时为适宜湿度 , 发育期为 32~37d, 成活率较高
即如果控制培养温度为 18.4 ℃,这批 松毛虫赤眼蜂可于20d 20d后羽化散放 松毛虫赤眼蜂可于20d后羽化散放。
4.有效积温在应用上的局限性 4.有效积温在应用上的局限性 有效积温
（a）有效积温的推算，假定昆虫在适温区内温度与 有效积温的推算， 发育速率成正比关系的前提下进行的。 发育速率成正比关系的前提下进行的。 一些昆虫在温度与发育速度的关系曲线上有出 （b）一些昆虫在温度与发育速度的关系曲线上有出 现发育恒定温区的可能性 恒定温区的可能性。 现发育恒定温区的可能性。 一些有效积温的材料是 （c）一些有效积温的材料是在室内恒温饲养下取得 但昆虫在自然界的发育处于变温之中， 的。但昆虫在自然界的发育处于变温之中，且 昆虫实际生活的小气候环境与气象资料 与气象资料不完全 昆虫实际生活的小气候环境与气象资料不完全 相同。 相同。 生理上有滞育或高温下有夏蛰的昆虫 育或高温下有夏蛰的昆虫， （d）生理上有滞育或高温下有夏蛰的昆虫，在制育 或夏蛰期间有效积温是不适用的。 或夏蛰期间有效积温是不适用的。
2. 有效积湿的计算方法 有效积湿的计算方法
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T 设有n个处理，其温度分别为T1，T2， 别为 T3……Tn ，其发育速率依次为 V1，V2， T V3 …… Vn 。可采用统计学上常用的 最小二乘方” “ 最小二乘方” 法进行计算 C 和 K, 式为： 其推导公 式为：
过冷却点： 过冷却点： 俄罗斯学者巴赫梅捷耶夫 提出： (1898) 提出： 降低时,昆虫体温随着降低 体温随着降低， 温度降低时,昆虫体温随着降低，当降 以下的一定温度时， 至0℃以下的一定温度时，昆虫体温突然 上升, 上升至接近0℃而后又继续下降至 上升, 上升至接近0 与环境温度相同为止 开始突然上升的 相同为止。 突然上升的温 与环境温度相同为止。开始突然上升的温 点称为过冷却点 点称为过冷却点 , 体温上升而后再下降 温点称为体液冰 称为体液冰点 的温点称为体液冰点。
第一节 环境与生态因子
}
二、生态因子作用的特点
生态因子 (ecological factors) 是指环境中 对某Biblioteka Baidu特定生物体或生物群体的生长、发育、生 对某一特定生物体或生物群体的生长、发育、 分布等有直接或间接影响的环境要素。 殖、分布等有直接或间接影响的环境要素。 (一) 综合性 (二) 不等性 (三) 不可替代性 (四) 补偿性 (五) 限制性 (六) 阶段性
昆虫与环境
一、环境 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。 事物的总和。 根据范围可以把环境分为： 根据范围可以把环境分为： 影响生物的分布 化性、 生物的分布、 大环境 ：影响生物的分布、化性、种群周期性 小环境 影响生物的生存质量和数量变化 内环境
(二)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 发育历期：昆虫完成一定的发育阶段所经历
的时间，通常以“ 为单位。 的时间，通常以“日” 为单位。
发育速率：昆虫在单位时间 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。 完成一定发育阶段的情况。
1 V= N
温度与生长发育速度关系还有其他一 些表示方法。 些表示方法。
1. 范特 荷夫 (Vant-Hoff) 定律 范特-荷夫 范特-荷夫认为 荷夫认为， 范特 荷夫认为， 温度每升高 10 ℃ ， 化学 反应速度随着增加两三倍。用公式表示为： 反应速度随着增加两三倍。用公式表示为： Q10=2~3 Q10=K（常数） （常数） 表达温度与发育历期及发育速率关系总趋势
发育速率与温度的关系的公式： 发育速率与温度的关系的公式： V=T/K 生物发育起点温度往往在0℃ 发育起点温度往往在 生物发育起点温度往往在 ℃，因此 , 在发 育起点以上的温度才是有效温度。 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 的总和称为有效积温。 起点以上的温度 ) 的总和称为有效积温。单位 为“日度 ”；“ 小时度 ”
3.体液结冰以下的温度 体液结冰以下的温度 寒代地区的一些昆虫以滞育状态度 代地区的一些昆虫以滞育状态度 一些 过漫长的塞冬 这些昆虫不但降低过冷 塞冬。 过漫长的塞冬。 这些昆虫不但降低过冷 却点的温度 而且可忍受体液结冰而不 却点的温度 , 而且可忍受体液结冰而不 至于死亡。 至于死亡。
二、湿度、降水对昆虫的作用 湿度、
例如， 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 测产 卵后的平均气温为 20 ℃ , 则可 计算幼虫孵化期。 计算幼虫孵化期。 45.3 K = ———— =6.56 N= —— T-C 20-13.1 20 后孵化。 即气温为 20 ℃时粘虫卵将于 6-7d 后孵化。
第二节 气候因子
大气候：指由各地气象站观测的气象资料。 大气候：指由各地气象站观测的气象资料。 生态气候：指昆虫生活地的地表气候。 生态气候：指昆虫生活地的地表气候。 小气候：指昆虫栖息场所的气候。 小气候：指昆虫栖息场所的气候。 气候因子
{
温度 湿度 光照 风
一、温度对昆虫生长发育的影响
昆虫是变温动物， 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。 度的影响是比较明显的。 热能获得
例如,正在繁殖一批松毛虫赤眼蜂,要求20d 例如,正在繁殖一批松毛虫赤眼蜂,要求20d 后散放成蜂, 后散放成蜂,已知松毛虫赤眼蜂的发育起点温 161.36日度 日度, 度为10.34 ℃,有效积温为 161.36日度,其培 养温度(T) (T)为 养温度(T)为：
K 161.36 T= — +C = ——— +10.34=18.41 N 20
3. 有效积温的应用
推测一种昆虫的地 (1) 推测一种昆虫的地理分布界限 X=K1/K X<1，可能没分布（多年发生一代的昆虫除外 ） 分布（ ，可能没分布 推测昆虫在不同地区可能发生的世代数： （2）推测昆虫在不同地区可能发生的世代数： X=K1/K（ X=2, 1年可能发生 2 代 ； 1年可能发生 （ 年可能发生五六代） X=5.5, 1年可能发生五六代） （3）预测和控制昆虫的发育期
测定过冷却点可了解昆虫耐寒性的程 测定过冷却点可了解昆虫耐寒性的程度。 昆虫耐寒性的程度 不少种类昆虫在冬期到来之前 冬期到来之前， 不少种类昆虫在冬期到来之前，脂肪 和碳水化合物的积累明显增加， 和碳水化合物的积累明显增加，水分减 少，由于体液浓度的提高而明显地降低 体液结冰的温度； 体液结冰的温度；当温度继续下降 , 体 内结合水的比例增加 , 又进一步降低体 液结冰的温度。 液结冰的温度。通过这样的生理过程使 耐寒性也显著提高。 过冷却点明显下降 , 耐寒性也显著提高。
昆虫生态学 Insect ecology
生态学是研究生命系统与环境系统 生态学是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。 之间相互作用规律及其机理的科学。
学习昆虫生态学的意义 害虫的发生期和发生量预测 植物检疫对象的决定 农业防治：垦荒、轮作和农业技术措施 生物防治 化学防治 益虫 ( 或害虫 ) 的饲养
(四)低温对昆虫的影响及昆虫耐寒性 冬期的低温引起大多数昆虫的大量死亡。 冬期的低温引起大多数昆虫的大量死亡。 1.代谢消耗和生理失调 1.代谢消耗和生理失调 2.体液结 体液结冰 2.体液结冰 体液结冰引起昆虫的死亡 , 主要是由于原 主要是由于原 生质失水, 生质失水,不断扩大的冰晶在原生质内形成分 割的孔隙，引起原生质和原生质膜的质 生质膜的 割的孔隙，引起原生质和原生质膜的质壁分 坏组织和细胞膜的生理结构等 胞膜的生理结构等。 离 , 破坏组织和细胞膜的生理结构等。
{
太阳辐射（主要） 太阳辐射（主要） 新陈代谢（次要） 新陈代谢（次要） 体壁传导 体壁辐射 水分蒸发
热能散失
{
(一) 温区的概念
1.致死高温区(zone of high lethal temperature) 致死高温区( 范围：45~60℃ 范围： 酶系破坏、蛋白质凝固） 表现：兴奋表现：兴奋-死亡（酶系破坏、蛋白质凝固） 2.亚致死高温区(zone of high sublethal temperature) 范围：40~45℃ 45℃ 范围：40 45 表现： 表现：热昏迷
适温区(zone of favorabletemperature) 3. 适温区
范围： 40℃ 范围：8~40℃ 表现：生命活动正常进行（有效温区） 表现：生命活动正常进行（有效温区） (1)高 (1)高适温区 (zone of high favorable temperature) 范围：30~40℃ 最高有效温度 范围：30 40℃ 最高有效温度 (2)最适温区 最适温区(zone of most favorable temperature) (2)最适温区 范围：20~30℃ 范围：20 30℃ (3)低适温区 (3)低适温区 (zone of low favorable temperature) 范围： 20℃ 有效温度 范围：8~20℃ 最低有效温度 发育起点温度（ 发育起点温度（developmental zero） ） 生物学温度（ 生物学温度（biological zero） ）
2. 逻辑斯蒂 (1ogistic) 曲线模式 形的曲线。 逻辑斯蒂曲线是一近似于 “S” 形的曲线。
K Y= 1+ea-bx
为发育速率； Y 为发育速率； 为温度； x 为温度； 值的上限； K 为 Y 值的上限； 为常数； a、b为常数； (e=2 e 为自然对数的底值 (e=2.718 … )
(三)有效积温法则 1.有效积湿的概念 1.有效积湿的概念 有效 Reaumer(1735)提出来的。 提出来的。 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， 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。 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
4.亚致死低温区 4.亚致死低温区(zone of low sublethal temperature） ） 范围： 范围： -10~8℃ ℃ 表现： 表现：冷昏迷 5.致死低温区 5.致死低温区(zone of low lethal temperature) 范围： 范围： -40~-10℃ ℃ 表现：死亡（体液结冰） 表现：死亡（体液结冰）