昆虫与环境的关系及测报简化.ppt

第五章 昆虫与环境的关系,影响昆虫的生态因子非生物因子：气象因子：温、湿、风、光、雨等。土壤因子：土壤温湿度理化性质。生物因子：食物因子：寄主种类、发育状况。天敌因子：捕食性、寄生性天敌、致病微生物。,第一节 气象因素（气候因子）气候对昆虫具有极为重要的生态学意义，对昆虫具有综合的生态效应。因此，气候不仅直接影响昆虫的本身，而且对其他环境因素（也包括生物因素）也有很大的影响。气候时形成自然地理的第一要素，其综合效应决定着昆虫的分布，和昆虫最一般的生态特征，气候的季节性变化带来了昆虫的周期节律，生活的周期性和数量的周期性变动。,1、温度：）温度对昆虫生长发育的影响温度是发生积极生命活动的条件之一，它决定着生命过程的特点、趋向和水平。（1）温度对昆虫影响的特点昆虫是变温动物，昆虫的体温虽环境温度的变化而变化，昆虫体内的代谢在很大程度上受外界温度支配。昆虫维持体温是靠代谢生热和吸收外来辐射热，散热是次要的，高温下可以呼吸加快，蒸发水份降体温。宗旨昆虫体温的调节，主要是通过选择栖息场所和接受太阳辐射外来热而达到。,（2）昆虫对温度的一般反映适宜温区：或称有效温区。每种昆虫对有一定的适温范围，在此温度内寿命最长，生命活动最旺盛，生长发育、繁殖正常进行。一般温度范围：840。最适温区：2230 发育起点：昆虫开始生长发育的温度，也称为下限。最低有效温度。815。高温临界：最高有效温度，3540。,停育温区：新陈代谢失调，时间过长能造成死亡，温度恢复可继续发育。停育高温区：4045停育低温区：-1010致死温区：引起昆虫的死亡。致死高温区：45以上。致死低温区：-10以下。,温度对昆虫的影响，常因种类不同，虫态、生理状态、时间、发育阶段、季节的不同而有差异。最适温度不一定是昆虫发育最快的温度，而是指对种群繁荣最有力的温度。引文在一定的高温下，发育速度最快，但生殖力、生活力则均表现下降，成虫寿命缩短。因此从种群繁荣来看不如较低的温度更适合。,（3）温度对昆虫生长发育的影响温度与生长发育的线性关系在适宜温区内，昆虫生长发育速度与温度成正比，温度增高发育速度加快，而发育时间缩短，即发育时间与发育速度成反比。生态学上常将发育历期或发育速率作为生长发育速度的指标。发育历期：即发育时间。是指完成一定的发育阶段（一个世代、一个虫期、一个龄期）所经历的时间。通常以日为单位。发育速率：是在单位时间内完成一定发育阶段发育历期得倒数。如图：,积温法则（有效积温定率）昆虫完成一定的发育阶段（一个世代或一个虫期）需要一定的温度积累，所需的总热量是一个常数，用发育的时间与温度的积表示，单位是日度。这个说明昆虫与温度关系的法则就称为积温法则。关系式为：K=NT，N时间，T温度，N=K/T。此式说明，在一定温度下，温度高，发育时间短，发育速度快。有效积温：昆虫生长发育所接受的总热量为发育起点以上温度的总和，称为有效积温。,积温法则的实际意义：预测某一地区某种害虫可能发生的代数。预测害虫在陆地上的分布界线。长期预测某种昆虫来年的发生程度。有利于天敌昆虫的保存利用。预测害虫的发生期。世代数=某地一年有效积温总和/某虫完成一代所需的有效积温。,有效积温法则的局限性：环境温度与气象资料温度有差异。室内数据和自然变温下的数据有差异。无法应用于滞育阶段的世代计算，因为多数指与不是由发育起点温度引起的。昆虫发育受多因子影响，除温度以外还有湿度、食料等。,2）温度与生殖的关系（1）一般温度：昆虫的性成熟合成虫寿命均虽温度升高而缩短。（2）低温：寿命长，但性腺不易成熟，产卵少。（3）高温：引起雌虫不孕，雄性不育。（4）适温下：性成熟快，生殖力大，发育快。如：小地老虎在高于26时，成虫交尾率下降22350%，高于30，成虫不产卵。棉铃虫在35时，不能产卵。,3）温度对昆虫成活的影响（1）高温致死及耐热性：温度过高（3954），死亡率高，繁殖力下降。如：二化螟，7月，35以上，幼虫减少97%以上。粘虫初孵幼虫，35，全部死亡。30，56%存活，所以，68月份，南方江苏不适。小地老虎不耐高温，幼虫，35时，存活率下降17.5%，化蛹率下降44%，成虫交尾率下降2255%。高温致死原因：水分蒸发；蛋白质凝固；酶系被破坏。耐高温的昆虫有：斜纹夜蛾，40正常发育。水蝇科昆虫，5565温泉水中正常生存。沙漠昆虫，62下正常存活。,（2）低温致死及耐寒性低温致死的作用机理：昆虫体液冰冻结晶，原生质被破坏，脱水，生理组织结构破坏，细胞产生不可复原的变化。昆虫的过冷却现象与耐寒性：昆虫的体液能忍受0以下的低温而不结冰，当环境温度继续下降到一定温度时，昆虫体液开始结冰，同时是放出热量，此时体温复升，环境温度继续下降到一定限度时，虫体才结冰，这个过程称为昆虫的过冷却现象。,昆虫的种类、虫态、外界生活条件和内在的生理状态不同，可又不同的过冷却现象，而其致死温度差异也很大。有的昆虫体温降到过冷却点T1死亡。有的在结冰点N2时死亡。有的在死亡点T2死亡。,亚热带的昆虫在冬季0以上，发育起点以下生活一定时间后，也会死亡。寒带地区昆虫，甚至体温大大低于死亡点T2时仍不死亡。如：玉米螟个别幼虫-80时仍不死亡。昆虫的耐寒性与过冷却现象关系密切，过冷却点越低，耐寒性越强。因而，一种昆虫的抗寒力强弱，常用它的过冷却点来表示。昆虫耐寒力的强弱或者过冷却点的高低，常是造成昆虫不同地理分布的重要原因。,几种昆虫的过冷却点：玉米螟：五龄幼虫 13-21,个别幼虫-80棉红铃虫幼虫：-15.37三化螟老熟幼虫：-10-11.6粘虫幼虫：-3.2-9.6因而，玉米螟分布到我国极北地区，而三化螟只在山东、河南以南地区有分布。,2、湿度水是生命活动的基础、介质，没有水就没有生命。昆虫本身含有水份4692%，水生昆虫达99%。）湿度对昆虫的作用方式：具体体现在水份平衡上。（1）昆虫的获水来源从食物中获得水分直接饮水：鳞翅目、膜翅目昆虫。体壁、卵壳吸水：产卵于组织内。利用体内的代谢水：有机物氧化后产生水，休眠期主要靠代谢水。,（2）昆虫失水排泄、脱皮失水呼吸失水：主要的失水方式。体壁、环节失水2）湿度对昆虫的影响（1）对生殖的影响：直接干扰昆虫产卵及卵的孵化。如：粘虫在20.9不同湿度下的产卵情况,（2）对昆虫生长发育的影响根据昆虫对湿度的需求，可将其分为：好湿性种类：7080%的湿度，为多数的农业害虫。二化螟、三化螟。好干性种类：如多数的粮食害虫，湿度不低于8%，天气干旱有利于蚜虫、红蜘蛛的发生。降雨，如中到大雨可使昆虫机械致死，蚜虫、粉虱、叶蝉等小型昆虫和螨类以及初孵幼虫，同时影响天敌的活动。,3、温湿度的综合作用温湿系数=是正确说明温湿度与昆虫关系的指标。可根据一年或数年终各月的温湿度组合绘制气候图。,气候图：以纵轴代表月平均温度，横轴代表月总降水量或平均相对湿度，将12个月的温湿度组合点用线连接起来，即代表某年的温湿度状况的气候图。生物气候图：用不同符号代表不同虫期连成各月的线，将12个月的温湿度状况和各虫期联系起来，可以帮助了解一种害虫在地理分布上或发生程度上，所要求的温湿度条件。这在害虫预测预报上具有重要意义。,4、光光对昆虫的影响表现为：）光热反应：寒冷地区颜色加深，吸光力强，如越冬代。）光色反应：趋光习性，对不同光波范围的光反应不同。主要表现在取食、活动、交尾、生殖上。）光周期反应：引起不同程度的滞育。）昼夜反应：表现为日出性和夜出性。5、风）影响大气湿度，而影响昆虫的温湿度，表现在活动、取食等行为上。）影响昆虫的种群分布：垂直分布和水平分布，扩散和迁移。,第二节 土壤因子多数种类的昆虫都生活在土壤中，或者有的阶段生活在土中，大约9598%的昆虫种类的某一个虫期与土壤有关系。1、土壤温度决定于太阳辐射，不同季节，不同时间土壤温度不同，昆虫虽图温变化而上下移动。原尾目、弹尾目、蝼蛄、伪步行虫各阶段几乎全部生活在土中；步甲科、隐翅虫科、叩头甲科、金龟子科幼虫、地老虎幼虫期生活在土中。生活在土中的动物量很惊人，据调查，一平方米麦田30cm深土壤中有7万3千个无脊椎动物，其中昆虫6千个，一平方米荒地，有19万8千个无脊椎动物，昆虫8700个。昆虫在土壤的形成中期这很重要的作用，参与有机质的腐烂分解过程，使土壤肥沃。,2、土壤湿度很多昆虫的幼虫需要高湿土壤。如金龟子幼虫、金针虫等。桃小幼虫出土、梨象甲成虫出土决定于土壤湿度。3、土壤的机械组成（物理特性）如：沟金针虫适于干旱、有机质少的沙壤土，细胸金针虫适于粘性于壤，蝼蛄喜欢砂质湿润土壤，粘性大板结的土中少有。,4、土壤的化学特性土壤的酸碱度，不同的种类反映不同。小麦吸浆虫适于碱性土壤：PH 7-11金针虫适于酸性土PH 4-5.2飞蝗发生于含盐量0.5%以下的地区蝗虫的分布：含盐量0.3-0.72%的地区种类分布多。如：赤翅蝗、黑背蝗、稻蝗、东亚飞蝗等。含盐量2%以上时寸草不生。,第三节 生物因子（一）食物因子、昆虫的食性和食物的专门化按取食食物的种类分：植食性、肉食性、腐食性、粪食性按取食食物范围大小：单食性、寡食性、多食性,2、食物对昆虫的影响不同昆虫种类取食不同的食物，对种群有一定的影响。由于地理隔离，取食不同的植物，引起种型分化。昆虫取食喜食植物，发育快、死亡率低，生殖率高。如桃小食心虫，蛀食红玉、金冠苹果比蛀食国光成活率高30-40%。,植物的抗虫性：由于某些植物或品种的特性，害虫不愿取食获取食后发育不良，具有免受其害的特性。抗选择性：植物的外部形态、内部的生化反应对害虫产生机械的、化学的或物侯的作用，使植物减少或不被害虫为害。抗生性：有些植物体含有毒的化学成分，害虫取时候发育不良，死亡率增加。耐害性：害虫取食后，对害虫的生存影响较小，植物本身有较强的增殖和补偿能力，损失较小。,3、食物联系、食物链生物间通过取食与被取食的关系联系在一起称为食物链或营养链。种内竞争和种间竞争，生物防治的理论基础。植物害虫天敌（三节链）,（二）天敌因子是影响昆虫种群数量的重要因子。、捕食性天敌（18目200科）的特征：（1）成虫、幼虫活动自由（2）体型较猎物大（3）将害虫当即杀死（4）一个世代可消灭多个被食着（5）成虫、幼虫食物通常一致如：螳螂、蜻蜓、猎蝽、草蛉、虎甲、步甲、瓢虫、胡蜂、泥蜂等。,2、寄生性天敌（5目90科）的特征：（1）将卵寄生在体内或以外（2）寄主不当即死亡（3）成虫、幼虫食料不同寄生特性：（1）体内寄生、体外寄生（2）单寄生、复寄生、多寄生、重寄生（3）卵寄生、幼虫寄生、蛹寄生、成虫寄生,3、昆虫病害（1）病原细菌：90多种，苏云金杆菌等。（2）病原真菌：3纲34属，白僵菌、绿僵菌等。（3）病毒：700多种，具有专化性，寄生鳞翅目的有 500多种。4、食肉动物：鸟类、蛙类、蝙蝠等。,四、人类活动对昆虫的影响栽培管理措施如修剪、清园、抗性品种的利用、中耕除草等。有目的地改变环境：、改变一个地区的昆虫组成，植被改变，害虫及天敌种类改变。、改变昆虫生长发育的环境条件、直接消灭害虫,害虫发生预测预报,一、病虫害预测预报的概念 农作物病虫害预测预报(以下简称病虫测报)就是系统、准确监测农田病虫草鼠发生动态，并运用生物学、生态学、数学、系统科学、逻辑学等知识和方法，结合实践经验和历史资料，对病虫草鼠未来发生危害趋势作出预测，为用户提供准确、及时的预报服务。病虫测报被普遍认为是植物保护乃至农业生产的基础性工作。,二、病虫害预测预报的依据 病虫害预测的依据因不同的病虫害发生规律而异。通常主要依据是：病原物及害虫的生物学特征，发生及危害的特点，病原及害虫的数量，发生与环境条件的关系，当地的气象预报的因素。对这些情况掌握的越准确，病虫害的预测也越可靠。三、病虫害预测预报的发展方向1、监测工具标准化 2、调查统计规范化3、预测方法科学化 4、预报内容数量化5、预报发布制度化 6、信息服务现代化,四、病虫害预测预报的种类,（一）病虫预报的种类：发布预报的常用形式有定期预报、警报和通报。定期预报是根据病虫发生或流行的规律，定期发布的病虫害预报、中期预报和长期预报3种。短期预报：指预报1个世代或半年以内的发生情况。中期预报：指预报相隔1个世代或半年以上的发生情况。长期预报：指预报相隔1一2个世代或1年以上的发生情况。,警报：是指近期将暴发面积在一定面积以上的严重病虫害时，必须由县级测报站迅速发布的预警报告。通报：是指根据有关的调查数据，全面报道本地区病虫害发生发展及防治动态的病虫情况报告。预测预报：就是在病虫发生之前，通过现场调查、诱集等方法结合历史资料以及当时的气候因素、作物生长发育阶段进行综合分析，及早掌握病虫发展动 态、时间和趋势，为防治提供可靠的依据。,（二）病虫预测预报的内容1、发生期测报：在病虫害发生之前，在某一地区，预测预报某种病害或害虫的发生初期、盛期、和末期。2、发生量测报：预测预报某一地区一定时间内病虫害发生的数量。3、病虫害的危害程度和损失估计测报：对某种病虫害在某一地区某种作物的危害程度和所造成的损失的预测。4、病虫扩散蔓延及分布的测报：包括病虫害发生地点、范围、发生面积、扩散迁移蔓延的方向、距离等的测报。,五、病虫害预测预报的方法,（一）发育进度预测法：根据害虫田间发育进度参照当时气温预报和相应的虫态历期，推算以后虫期的发生期。（二）害虫趋性预测法：根据害虫的趋光性、趋化性以及取食、潜藏、觅偶和产卵等生物学特性而设计、采取各种诱集方法，如利用多种诱虫灯、诱虫器、树枝把、谷草把、黄色盆以及性诱剂等诱集害虫，进行预测。（三）依据有效基数预测法：害虫的发生数量通常和前一世代或前一虫态有密切关系，基数大，则下一虫态或下一世代的发生可能多；反之则少。,（四）数理统计预测：病虫害的发生期、发生量和为害程度的变动和周围的物理环境条件（温度、雨量、土壤等）和生物环境（天敌、食物等）的变动密切相关。对病虫害、天敌昆虫发生的一定数量特征与一定环境特征之间的相互关系，可用数理统计法进行定性或定量分析，据此发出数理统计预报。常用的方法有函数分析法、相似相关法等。,（五）异地预测法：一些远距离迁飞性害虫和大区流行性病害，其中源或菌源可随气流迁往异地。如粘虫、褐稻虱、稻纵卷叶螟等害虫是逐代呈季节性往返迁移，其迁移的方向和降落区域的变动，又受随季风进退的气流和作物生长物候的季节变换制约。因此可根据发生区的残留虫量和发育进度，结合不同层次的天气形势以及迁入区的作物长势和分布，来预测害虫迁入的时间、数量、主要降落区域和可能的发生程度。,（六）电子计算机预测法：应用电子计算机技术和装置，将经研究得出的有害和有益生物发育模型、种群数量波动模型、作物生长模型、防治的经济阈值和防治决策等贮存入电脑中心，通过各终端系统输入各有关预报因子的监测值后，即可迅速预报有关病虫发生、危害和防治等的预测结果。这种方法的优点在于：对病虫测报原始资料和数据的处理既方便又利于资料的保存；用以作出病虫数理统计预报时可提高计算的效率和准确性；便于病虫测报资料的贮存、检索、调用，和进而建立计算机网络。80年代初，中国有关稻瘟病、小麦赤霉病、小麦条锈病、粘虫、玉米螟、马尾松毛虫等十多种病虫的电算统计预测模型已在不同范围的生产中应用。,发生期预测,（一）生物学方法：1、现场调查法：这是一种最常用的病虫测报方法。就是在农田或害虫、病菌潜伏的地方观察检查，以掌握病虫发生的动态。如棉铃虫第一次防治适期的确定，可于6月上旬起查卵，选择不同类型棉田两块，5点取样，每点20株，每隔1一2天查1次，当百株卵量急剧上升时，即为产卵盛期，立即发出防治预报。,（1）取样方法：选有代表性的田块，取一定的样点，进行 抽样调查。由于害虫种类不同，虫态不同以及地势、地力的影响，在田间分布规律有很大差别，取样方法也应不同。如蚜虫、盲蝽象等，在田间 分布均匀，可采取棋盘式、对角线、或单对角线取样；玉米螟、二化螟等开始时呈核心 式分布，点片发生，可拉长样点，增加样点数，或用抽行式调查；有些害虫往往是从地边发生，并且不规则地向田间蔓延，如棉花红蛛蜘等，可采用Z形取样法。,（2）调查统计单位：面积：用于调查土壤中的害虫、密植作物受害虫危害的程度。例如统计1平方尺或1平方米内的虫数和受害株数。长度：用于调查小麦等条播密植作物上的虫数和害虫危害程度，如l米行长内的蚜虫数。植株或植株一部分：用于调查宽行作物上的虫数或受害程度。如百株虫数。也可统计花、蕾、铃受害情况，如棉铃虫蕾铃被害率。,时间：用于调查较活泼的害虫，如稻苞虫成虫，以单位时间、单位面积看到的虫数表示。其它：以捕虫网为单位，捕一定的网数，统计虫量，如飞虱、叶蝉、吸浆虫等。也有用粘虫板统计红蜘蛛的办法。但要求器具固定，规格一致，方法统一，才能便于比 较。（3）记载和统计分析：对调查所得材料必须如实记载，及时整理，综合分析，做到心中有数。虫情一般用为害率表示。为害率（）=（为害样本数/检查总样本数）100,2、期距法3、形态构造预测法4、形态构造预示法5、发育进度预测法6、有效积温预测法,（二）物理学方法 1、黑光灯诱测法2、遥感技术监测法 3、光谱反射测量仪监测法 4、雷达监测法 5、软X光机透视监测法 6、放射性同位素标记监测法,（三）化学方法 1、信息素诱测法 2、趋化性诱测法（四）物候学方法（五）经验性温度指标法（六）一无回归分析测报法,发生量预测,（一）有效虫口基数测报法（二）生物气候图测报法（三）经验指数测报法（四）昆虫形态指标测报法（五）昆虫种群消长越势指数测报法：昆虫生命表在害虫 测报中的应用。（六）黑光灯测报法（七）数理统计测报法,危害程度的测报,（一）害虫危害程度的分级害虫危害程度常以被害量（或被害株数）占总量（总株数）的百分比表示。危害程度以轻、中、重三级表示（以+、+、+符号代替）。划分标准如下：1、食叶害虫 树叶被害率13以下为轻微(十)树叶被害率1323为中等(十十)树叶被害率23以上为严重(十十十)2、树干、枝梢害虫(不包括蛀干害虫)树干枝梢被害率20以下为轻微(十)树干、枝梢被害率21一50%为中等(十十)枝干、枝梢被害率51以上为严重(十十十),3、蛀干害虫、蛀梢害虫及根部害虫 受害株率10以下为轻微(十)受害株率11一20为中等(十十)受害株率21%以上为严重(十十十)4、种实害虫 种实被害率l0以下为轻微(十)种实被害率11一20为中等(十十)种实被害率21以上为严重(十十十),（二）害虫危害程度的计算(指食叶害虫危害率)首先从标准地中抽取一定数量的单株(也可由抽样枝条推算)计算公式为：被害率=被害叶数/总叶量100%或=被害株数/总株数100%计算全株的被害率为被害总数除以调查株的总数。调查样本较多时可以分级后按下式计算：危害程度Pi(Vin)/N(Va+1)l00 式中：Vi某虫害级值；n某等级株数；Va最高级值 N调查总株数 总和,害虫发生区的测报,（一）扩散迁移的测报 对于近距离飞翔的害虫，可采取标志释放后人工捕捉，或是灯光诱获、性信息素诱获等方法，确定害虫迁移扩散离与范围。对于远距离迁飞害虫可用飞机或海船跟踪捕捉。甚至可用昆虫雷达监测以确定迁飞方向、距离与范围及其虫口密度，为生产防治提供依据。,（二）害虫发生地点与范围的测报 除根据扩散迁移的预测作为判断害虫发生地点、范围和面积以外，还应考虑以下几个方面：1、当地繁衍害虫繁殖力很强，一旦环境适宜，就有可能暴发成灾。2、与周围虫口密度有关，一般来说虫口密度大，危害的范围也就大，因此发生地点、范围和面积的预测必须同虫情调查及发生量的预测结合起来，在虫情调查时，应绘制虫情分布图，计算发生面积。,3、注意发生周期性以及其他规律性的变化，可根据多年(或多个世代)的资料分析找出可供预测的依据。为此，可利用许多森林害虫具有趋光性，释放性信息素等特性。在不同地区设置黑光灯，或者性信息素诱捕器监测。在国外，常用放射性同位素监测森林害虫的活动与迁移扩散，以确定分布范围、虫源中心、迁飞最大距离。,