第1章林業(yè)有害昆蟲基礎(chǔ)知識(shí)

第1節(jié)昆蟲的外部形態(tài)第2節(jié)昆蟲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)第3節(jié)昆蟲的生物學(xué)第4節(jié)

昆蟲的生態(tài)學(xué)第5節(jié)

林業(yè)有害昆蟲主要類群的識(shí)別第6節(jié)昆蟲標(biāo)本的采集與制作第7節(jié)林木害螨的識(shí)別與防治第4節(jié)昆蟲的生態(tài)學(xué)(昆蟲與環(huán)境)了解昆蟲與周圍的環(huán)境的關(guān)系，是害蟲防治和益蟲利用的基礎(chǔ)。一、環(huán)境對(duì)昆蟲的影響（重點(diǎn)）二、昆蟲對(duì)環(huán)境的適應(yīng)三、森林昆蟲種群及其動(dòng)態(tài)

四、森林害蟲大發(fā)生條件和過程

一、環(huán)境對(duì)昆蟲的影響環(huán)境自然因素非生物因素生物因素氣象因素土壤因素食物因素天敵因素人為因素各因素對(duì)昆蟲的影響不是孤立的，而是綜合作用；但有起決定作用的主導(dǎo)因子和起次要作用的從屬因子之分。

1、氣候因子對(duì)昆蟲的影響

氣候因子溫度濕度和降水光風(fēng)（1）溫度①昆蟲對(duì)溫度的一般反應(yīng)致死高溫區(qū)停育高溫區(qū)高溫臨界最適溫區(qū)發(fā)育起點(diǎn)停育低溫區(qū)致死低溫區(qū)適宜溫區(qū)35-40oC8-15oC20-30oC最適溫度不一定是昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育最快的溫度，而是指對(duì)種群的繁衍最為有利的溫度。溫度是對(duì)昆蟲因素中影響最顯著的一個(gè)因子。昆蟲是變溫動(dòng)物。其體溫隨環(huán)境溫度的變化而變動(dòng)。昆蟲的生命活動(dòng)是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，這個(gè)范圍稱為昆蟲的適宜溫區(qū)或有效溫區(qū)。45-60oC-40--10oC②有效積溫法則及其應(yīng)用昆蟲的有效積溫：昆蟲完成一定發(fā)育階段（蟲期或世代）所需天數(shù)，與同期內(nèi)的有效溫度的乘積是一個(gè)常數(shù)，這一規(guī)律稱為有效積溫法則。

K=N（T-C）

或

N=K/（T-C）K是有效積溫，N是發(fā)育天數(shù)，T為該期的平均溫度，C為發(fā)育起點(diǎn)溫度，T-C是該時(shí)間內(nèi)的有效溫度。求C、K:

采用直線回歸法，按溫度（T）與發(fā)育速率（V=1/N）的線性回歸方程：V=a+bT[a,b均為線性回歸參數(shù)]

則：

C=-a/bK=1/b世代數(shù)=某地一年的有效積溫/某蟲完成一代所需的有效積溫例1：粘蟲的發(fā)育起點(diǎn)溫度為9.6oC，完成一代所需的有效積溫為685.2日度，某地區(qū)全年平均有效總和為2286.4日度。求粘蟲在這京地區(qū)的世代數(shù)。2286.4日度/685.2日度=3.34（代）例2：已知國(guó)槐尺蛾卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度為8.5oC，卵期有效積溫為84日度，卵產(chǎn)下后一段時(shí)期內(nèi)的日平均氣溫為20oC，若以后天氣情況無(wú)異常變化，預(yù)測(cè)國(guó)尺蛾卵的孵化時(shí)間。N=K/（T-C）=84/（20-8.5）=7.3（天）（2）濕度獲水途徑是通過取食、飲水、體表吸水、代謝水；失水主要通過表皮和氣門蒸發(fā)及排泄。溫度主要影響昆蟲的發(fā)育速度，表現(xiàn)在發(fā)生期的早晚；而濕度則影響昆蟲的成活率和生殖力。①濕度對(duì)昆蟲的成活率的影響

最適相對(duì)濕度70%--90%②濕度對(duì)昆蟲的繁殖力的影響孵化、蛻皮、化蛹、羽化；小雨有利于昆蟲發(fā)育和活動(dòng)部分昆蟲對(duì)水分的特殊要求①水生昆蟲主要依靠體壁吸水，在脫離水環(huán)境后極易死亡。②鉆蛀性昆蟲、土棲昆蟲、或必須在土中發(fā)育的蟲態(tài)、或有鉆蛀性生活期蟲態(tài)，要求具有100%的相對(duì)濕度。③裸露生活在植物上的昆蟲，對(duì)濕度有一個(gè)要求范圍：最適相對(duì)濕度70%--90%（3）溫濕度的綜合影響自然界中溫度和濕度總是同時(shí)存在、相互影響，綜合起作用的；因此，在分析昆蟲種群數(shù)量消長(zhǎng)時(shí)，需要注意溫濕度變化的綜合作用，常用溫濕度系數(shù)或氣候圖表示：溫濕系數(shù)Q=平均相對(duì)濕度RH/平均溫度T常用于某一發(fā)生期或不同年份同期的比較。例如，在我國(guó)華北地區(qū)，當(dāng)5天的溫濕系數(shù)為2.5～3.0時(shí)，棉蚜就會(huì)大發(fā)生，造成猖獗為害

氣候圖以每月的平均溫度及總降水量為變量，繪制的平面坐標(biāo)圖，可以表示不同地區(qū)的氣候特征。若兩地區(qū)或同一地區(qū)不同年份的氣候圖基本重合，可以認(rèn)為其氣候條件相似。氣候圖的用途氣候圖可在分析昆蟲的分布區(qū)，比較地區(qū)、年度、季節(jié)間某害蟲發(fā)生量的差異時(shí)作為參考。部分有害生物的分布及為害，除與其它因素有關(guān)外和地域性的溫濕度綜合作用關(guān)系很大。如為害花椒的7種陸棲螺，在其它地區(qū)僅見零星分布且不成災(zāi)，但在甘肅的隴南由于土壤含鈣量高、夏秋季多雨冷涼、恰好適宜其繁衍，因而危害嚴(yán)重。（4）光和風(fēng)光的強(qiáng)度：日出性、夜出性、弱光性光的波長(zhǎng)：多數(shù)昆蟲對(duì)波長(zhǎng)為330～400nm的短波光有較強(qiáng)的趨性，常利用黑光燈（波長(zhǎng)365～400nm）誘殺害蟲蚜蟲對(duì)550～600nm黃光有反應(yīng)（黃色誘板誘殺）光周期：誘導(dǎo)昆蟲進(jìn)入滯育；影響昆蟲體色，如菜粉蝶蛹在長(zhǎng)日照下呈綠色，在短日照下呈現(xiàn)褐色風(fēng)的強(qiáng)度：影響昆蟲的活動(dòng)、形體以及遷飛；影響環(huán)境的濕度和溫度，2、土壤因素對(duì)昆蟲的影響土壤是由固、液、氣三態(tài)物質(zhì)所組成，具有特定的溫、濕度條件、通氣狀況、機(jī)械組成、化學(xué)特性和有機(jī)物，形成一個(gè)特殊的生態(tài)環(huán)境，所以大部分昆蟲都與土壤有不同程度的聯(lián)系。有的種類（如螻蛄、蟋蟀等）終生生活在土壤中，多數(shù)種類在其一生中，有1個(gè)或幾個(gè)蟲態(tài)生活在土中，如茶尺蛾在土下化蛹、蝗蟲在土里產(chǎn)卵、麗紋象甲的幼蟲在土下生活。因此，土壤與昆蟲有密切的關(guān)系，直接影響土棲昆蟲的活動(dòng)，甚至生存。同時(shí)，土壤還是植物生活的基礎(chǔ)，通過食物的關(guān)系而影響著昆蟲的生活和種群數(shù)量。土壤和昆蟲的關(guān)系①土壤氣候與昆蟲

土壤溫度受太陽(yáng)輻射的影響有日變化和年變化規(guī)律。日變化只涉及到土壤表層。年變化在低緯度區(qū)涉及土層深度5

10米、中緯度15

20米、高緯度區(qū)達(dá)25米。

土壤溫度日、年變化的作用：使土棲昆蟲在土中下遷、或上升。北方冬季如此寒冷，為什么不能把昆蟲凍死光呢？在土中過冬的昆蟲常潛藏在一定深度的土中、或向陽(yáng)面的土中；冬季土壤表面覆蓋積雪利于表層土中的昆蟲越冬，否則常在極端低溫下（-20℃）大量死亡。

對(duì)土壤濕度的要求：土棲或在土壤中度過某發(fā)育階段的昆蟲，表皮保水力弱，土壤濕度要達(dá)飽和狀態(tài)即100%的相對(duì)濕度，否則會(huì)因失水而影響生命活動(dòng)、甚至死亡。如卵難以孵化、幼蟲難以蛻皮、滯育不能解除等。②土壤的理化性質(zhì)——

影響昆蟲的分布和種群數(shù)量

土壤的理化性狀取決于土壤的成土母巖、土壤顆粒、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量、PH值、含鹽量等。

土壤的理化特性及其氣態(tài)(空氣與水汽)、液態(tài)(水)、固態(tài)(土壤顆粒)，直接與土棲昆蟲的活動(dòng)性和分布相關(guān)。

例如：云斑金龜甲多分布于棕壤與黃棕壤土帶。叩頭甲幼蟲喜棲居于PH為4

5.2的土壤中。銅色花椒跳甲和紅脛花椒跳甲基本分布于四川西北和甘肅東南部的山地褐土、棕壤、灰化土地帶（也有氣候氣候因素）。

土居生物一方面能改造土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及理化形狀。

土居生物對(duì)土居性昆蟲的影響：土壤中的寄生性線蟲、病原微生物、病毒等均對(duì)土棲昆蟲的種群數(shù)量有重要控制作用。③土壤生物與土居昆蟲3、生物因子對(duì)昆蟲的影響（1）食料因子對(duì)昆蟲的影響食物的數(shù)量、質(zhì)量直接影響昆蟲種群的大小及分布各種昆蟲都有自已一定的取食范圍。植食性。以植物為食.肉食性。以活的動(dòng)物為食。腐食性。以死亡動(dòng)、植物的尸體、組織、排泄物為食.雜食性。有些昆蟲既取食植物性食物，又取食動(dòng)物性食物，例如蟑螂。（2）天敵對(duì)昆蟲的影響捕食性天敵，如食蚜蠅、草蛉、獵蝽，青蛙、鳥類等寄生性天敵，如小蜂類寄生蜂、寄生蠅等病原生物，如蘇云金桿菌、白僵菌、病毒、線蟲等捕食性天敵寄生性天敵病原微生物病毒白僵菌4、人為因素對(duì)昆蟲的影響(1)對(duì)昆蟲生境的破壞改變一個(gè)地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，致使害蟲和天敵生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的環(huán)境條件發(fā)生改變，致使昆蟲種類組成發(fā)生極大變化，造成生物多樣性下降。（2）昆蟲的人為傳播與擴(kuò)散種子、苗木和農(nóng)產(chǎn)品的遠(yuǎn)距離的調(diào)運(yùn)，可能有助于害蟲遠(yuǎn)距離傳播，帶進(jìn)一些危險(xiǎn)性害蟲。目前入侵我國(guó)的外來(lái)物種至少有200多種，其中有一些是危害極大的害蟲，如美國(guó)白蛾、松突圓蚧、美洲斑潛蠅、椰心葉甲、松材線蟲4、人為因素對(duì)昆蟲的影響（3）害蟲防治(直接消滅害蟲)

大量撲滅害蟲，引進(jìn)或移植天敵抑制害蟲；而濫用農(nóng)藥又可能引起害蟲產(chǎn)生抗藥性和天敵的凋落，導(dǎo)致害蟲再猖獗

提倡：有害生物綜合治理（IPM），倡導(dǎo)“容忍”哲學(xué)，不強(qiáng)調(diào)“消滅害蟲”，而是提倡樹立“人蟲和諧共處”的新理念。（4）全球變暖一些昆蟲的種群數(shù)量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)勢(shì)頭高山寒冷地帶生息的昆蟲在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)不了這種溫度變化，正面臨滅絕的威脅第5節(jié)昆蟲的生態(tài)學(xué)一、環(huán)境對(duì)昆蟲的影響二、昆蟲對(duì)環(huán)境的適應(yīng)三、昆蟲在生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用二、昆蟲對(duì)環(huán)境的適應(yīng)面對(duì)生存條件的惡化，昆蟲能通過生理機(jī)能和行為的調(diào)整，提高抗逆能力，避開或減少不良條件的影響。1.昆蟲對(duì)不良的氣候或食料條件的適應(yīng)2.昆蟲對(duì)生境的適應(yīng)3.害蟲對(duì)防治措施的適應(yīng)二、昆蟲對(duì)環(huán)境的適應(yīng)1.昆蟲對(duì)不良的氣候或食料條件的適應(yīng)（1）抗寒性冬季，昆蟲積累營(yíng)養(yǎng)、降低代謝、合成抗凍物質(zhì)（蛋白質(zhì)、甘油）→提高抗寒能力（2）抗熱性昆蟲提高抗熱能力的途徑：遺傳適應(yīng)、長(zhǎng)期適應(yīng)和快速高溫鍛煉（產(chǎn)生熱激蛋白）二、昆蟲對(duì)環(huán)境的適應(yīng)（3）抗旱性昆蟲在水分不足時(shí)，可采取多種方式調(diào)節(jié)水分：增強(qiáng)體壁的不透水性；增加直腸墊回收水分的作用；關(guān)閉部分氣門，減少呼吸；尋找濕度適宜的棲境。（4）休眠與滯育（5）遷飛2.昆蟲對(duì)生境的適應(yīng)在進(jìn)化過程中，昆蟲適應(yīng)環(huán)境、并朝著有利于其繁殖的方向發(fā)展，進(jìn)而獲得對(duì)不同生境的適應(yīng)方式，即生態(tài)對(duì)策。K-對(duì)策者r-對(duì)策者個(gè)體大小較大較小世代周期較長(zhǎng)較短年發(fā)生代數(shù)較少較多壽命較長(zhǎng)較短繁殖力較小較大死亡率較低較高食性專一較廣活動(dòng)能力較弱較強(qiáng)種群下降后，恢復(fù)不易迅速恢復(fù)短期內(nèi)易迅速恢復(fù)典型例子金龜類、天牛類、17年蟬、舌蠅、麥葉蜂蚜蟲類、棉鈴蟲、小地老虎、家蠅、非洲沙漠蝗3.害蟲對(duì)防治措施的適應(yīng)（1）對(duì)殺蟲劑的適應(yīng)害蟲的抗藥性，并可遺傳殺蟲劑→誘導(dǎo)產(chǎn)生抗藥性→加大殺蟲劑用量→→抗性更強(qiáng)微生物殺蟲劑，害蟲也能產(chǎn)生抗性，如小菜蛾→Bt（2）對(duì)抗蟲品種的適應(yīng)種植抗蟲品種是控制農(nóng)林害蟲的一種非常有效的措施。然而，如果一種抗蟲品種在同一地區(qū)連續(xù)種植多年，害蟲極易產(chǎn)生新的致害種群（生物型），從而使該品種喪失抗蟲性。抗藥性最廣的昆蟲：煙蚜已對(duì)71種化學(xué)殺蟲劑產(chǎn)生了抗性。第5節(jié)昆蟲的生態(tài)學(xué)(昆蟲與環(huán)境)一、環(huán)境對(duì)昆蟲的影響（重點(diǎn)）二、昆蟲對(duì)環(huán)境的適應(yīng)三、森林昆蟲種群及其動(dòng)態(tài)

四、森林害蟲大發(fā)生條件和過程

三、森林昆蟲種群及其動(dòng)態(tài)種群(population)概念：是種(species)下的分類單元，是指在一定的生活環(huán)境內(nèi)、占有一定空間的同種個(gè)體的總和。種群是物種在自然界存在的基本單位。種群是生物群落的基本組成，也是生態(tài)學(xué)研究的基本單位。種群具有：1、種的一般生物學(xué)屬性(如形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活方式、遺傳性相同，以及與其它種存在嚴(yán)格的生殖隔離)。2、群體自身的生物學(xué)屬性，如出生率、死亡率、性比、平均壽命、年齡組成、基因頻率、繁殖速率、密度及數(shù)量變動(dòng)、空間分布、遷移率、滯育率等。三、森林昆蟲種群及其動(dòng)態(tài)但同一種的種群在長(zhǎng)期的地理隔離或寄主食物持化的情況下、也會(huì)使同種種群之間在生活習(xí)性、生理、生態(tài)特性，甚至在形態(tài)結(jié)構(gòu)或遺傳上發(fā)生一定的變異。由于長(zhǎng)期的地理隔離而形成的種群，稱為“地理種群”或“地理宗”。由于以寄主食物為主而形成的不同種群，稱為食物種群或食物宗(寄主宗)。如蘋果綿蚜在原產(chǎn)地美國(guó)須在蘋果和美洲榆兩種寄主植物上完成其世代交替(其有性世代發(fā)生在美洲榆上)，但傳入歐洲后，因無(wú)美洲榆而終于逐漸適應(yīng)在蘋果上完成世代交替，形成了兩個(gè)不同的食物種群。（一）昆蟲種群的結(jié)構(gòu)和數(shù)量變動(dòng)1、昆由種群的結(jié)構(gòu)

昆蟲種群的結(jié)構(gòu)即昆蟲種群的組成，是指種群內(nèi)生物學(xué)特性、對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力或生理特性互不相同的個(gè)體群在總體中所占的比例。其中主要是性比和年齡組配。(1)性比是指成蟲或蛹雌性與雄性之比。大多數(shù)昆蟲自然種群的性比為1:1左右，但常因?yàn)榄h(huán)境因素的變化，使種群性比發(fā)生變化。如食物不足、營(yíng)養(yǎng)不良。可使性比明顯變小；(2)年齡組配

是指一個(gè)自然種群中昆蟲各年齡組(如卵、幼蟲、蛹、成蟲)的相對(duì)比例或百分率；

此外，由于一些昆蟲具有多型現(xiàn)象而產(chǎn)生各種生物型，如有翅型和無(wú)翅型、長(zhǎng)翅型和短翅型、群居型和散居型等，其在種群中的比例或百分率，也影響種群的變化。（一）昆蟲種群的結(jié)構(gòu)和數(shù)量變動(dòng)2、昆蟲種群的數(shù)量變動(dòng)

昆蟲種群數(shù)量的變動(dòng)主要取決于種群基數(shù)、繁殖速率、死亡率和遷移率。

(1)種群基數(shù)（種群密度）

種群基數(shù)(N)指前一代或前一時(shí)期某一發(fā)育階段(卵、幼蟲、蛹或成蟲)在一定空間的平均數(shù)量，或指單位時(shí)間內(nèi)昆蟲的個(gè)體數(shù)。

(2)繁殖速率

是指一種昆蟲種群在單位時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)的個(gè)體數(shù)量的最高理論倍數(shù)，它反映了種群個(gè)體數(shù)量增加的能力。繁殖速率的大小主要取決于種群的生殖力(出生率)、性比和一年發(fā)生代數(shù)。

(3)死亡率

一般用在一定時(shí)間內(nèi)種群死亡個(gè)體數(shù)占總數(shù)的百分率表示。

(4)遷移率

昆蟲種群的個(gè)體，尤以具翅成蟲的活動(dòng)性，常影響種群的數(shù)量變動(dòng)。一般以遷移率表示，遷移率為在一定時(shí)