第五章 生态环境对昆虫的影响第一节 环境与生态因子一、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 根据范围可以把环境分为：大环境 ：影响生物的分布、化性、种群周期性小环境 ：内环境：二、生态因子作用的特点生态因子 （ecological factors） 是指环境中对某一特定生物体或生物群体的生长、 发育、生殖、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） 阶段性第二节气候因子大气候：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 小气候：指昆虫栖息场所的气候 一、温度对昆虫生长发育的影响 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 热能获得：太阳辐射（主要）；新陈代谢（次要） 热能散失：体壁传导、体壁辐射、水分蒸发（一） 温区的概念1. 致死高温区 （zone of high lethal temperature）范围：45-60C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：40-45C 表现：热昏迷3. 适温区 (zone of favorabletemperature)范围：8-40C表现：生命活动正常进行(有效温区) (1) 高适温区 (zone of high favorable temperature)范围：30-40C最高有效温度(2) 最适温区 (zone of most favorable temperature)范围：20-30C(3) 低适温区 (zone of low favorable temperature)范围：8-20C发育起点温度( developmental zero )生物学零点( biological zero )4. 亚致死低温区 (zone of low sublethal temperature)范围：-10- 8C表现：冷昏迷5. 致死低温区(zone of low lethal temperature) 范围：-40--- 10C表现：死亡（体液结冰）（ 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 的发育阶段所经历的时间，通常以 " 日" 为单位。
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温度与生长发育速度关系还有其他一些表示方法1. 范特-荷夫 （Vant-Hoff） 定律范特-荷夫认为，温度每升高10 C ,化学反应速度随着增加两三 倍用公式表示为：Q10=2-3Q10=K（常数）表达温度与发育历期及发育速率关系总趋势2. 逻辑斯蒂 （1ogistic） 曲线模式 逻辑斯蒂曲线是一近似于 "S" 形的曲线Y= K/（1+ea-bx）Y为发育速率；x为温度；K为Y值的上限；a、b为常数；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Reaumer(1735)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，其完成某一发育阶段所摄取的总热量为一常数NT=KN 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0C,因此，在发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 ) =KV=(T-C)/K生物在发育期内要求摄取有效温度 ( 发育起点以上的温度 ) 的总 和称为有效积温。
单位为 " 日度 " ；" 小时度 " 2. 有效积湿的计算方法2个温度处理 (T1-C)N1=K (T2-C)N2=K(T1-C)N1 = (T2-C)N2C二(T1N1-T2N2 /( N1-N2) 设有 n 个处理，其 温度分别为T1, T2, T3……Tn ,其发育速率依次为V1 , V2, V3……Vn 可采用统计学上常用的 " 最小二乘方 " 法进行计算 C 和 K, 其 推导公式为：3. 有效积温的应用 (1) 推测一种昆虫的地理分布界限X二K1/K X<1，可能没分布(多年发生一代的昆虫除外 )(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；X=5.5, 1 年可能发生五六代)(3) 预测和控制昆虫的发育期例如，已知粘虫卵的发育起点温度为 13.1 C ,有效积温为45.3日 度，预测产卵后的平均气温为 20 C ,则可计算幼虫孵化期6-7例如,正在繁殖一批松毛虫赤眼蜂，要求20d后散放成蜂，已知松毛虫 赤眼蜂的发育起点温度为10.34 C ,有效积温为161.36日度，其培养 温度(T)为：18.414. 有效积温在应用上的局限性（a） 有效积温的推算，假定昆虫在适温区内温度与发育速率成正比 关系的前提下进行的。
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c） 一些有效积温的材料是在室内恒温饲养下取得的但昆虫在自 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 不完全相同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1. 代谢消耗和生理失调2. 体液结冰体液结冰引起昆虫的死亡 , 主要是由于原生质失水 , 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壁分离 , 破坏组织和细胞膜的生理结构等 过冷却点： 俄罗斯学者巴赫梅捷 耶夫 （1898） 提出：温度降低时，昆虫体温随着降低，当降至0C以下的一定温度时，昆 虫体温突然上升，上升至接近0C而后又继续下降至与环境温度相同 为止开始突然上升的温点称为过冷却点 , 体温上升而后再下降的 温点称为体液冰点测定过冷却点可了解昆虫耐寒性的程度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， 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； 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。
通过这样的生理过程使过冷却点明显下降 , 耐寒性也显著提 高3. 体液结冰以下的温度寒代地区的一些昆虫以滞育状态度过漫长的塞冬 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至于死亡二、湿度、降水对昆虫的作用1. 昆虫水分获得途径：食物体壁、卵壳从空气、土壤、植物中吸取 直接饮水利用体内代谢水2. 昆虫水分散失途径：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(b) 土栖性昆虫或生活于土中的虫期(c) 钻蛀于浆果内、茎内的昆虫(d) 裸露生活于植物上的昆虫或虫期在温度例如 , 亚洲飞蝗 Locusta migratoria migratoria L.30~50 C,相对湿度35% 时不能完成发育45% 时发育期为 36-43d100% 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( 二)湿度对昆虫的影响 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在环境湿度偏低的情况下，可能导致：雌虫不能产卵；幼虫不能孵化；幼虫不能脱皮成虫不能羽化；羽化出来的成虫不能正常展翅对一些刺吸式口器昆虫来说 , 外界环境湿度的影响相对较少 ; 当湿 度偏低时 , 植物组织内含水量比较低，取食的干物质量相对增加，反 而有利于生长发育。
三)降水对昆虫的影响(a) 降水提高空气湿度，故对昆虫发育发生影响(b) 降水影响土壤含水量，对土中生活的昆虫起着重要的作用；(c) 降水对一些昆虫却是重要的条件d) 降雪：对土中或土面越冬的昆虫起保护作用(e) 降雨也常常成为直接杀死昆虫的一个因素f) 降雨影响昆虫的活动 三、温、湿度的综合作用温度与湿度对生物的作用是相互关连的 温、湿度的关系在生物气候 学上常常以温、湿度系数或气候图来表示 一) 温、温度系数温、湿度系数 (Q) 是降水量 (M) 与平均温度总和 (T) 的比值得 P 降雨量和积温比 ) 其基本公式为：Q二MHTQe=(MP)/ 刀(T -C)温、湿度系数可以作为一个指标 , 用以比较不同地区的气候特点， 或用以表示不同年份或不同月份的气候特点，有一定的参考价值然而，温、湿度系数的应用还是有一定的局限性的如 15C、45%f对湿度25C、75嗨目对湿度(二)气候图(climograph)气候图的绘制是在坐标上以纵轴表示每月的平均温度 , 横轴表示每 月的总降水量 , 以线条顺次连结每月平均温度和每月总降水量的交 合点气候图可以表示不同地区的气候特征 用其可分析昆虫在新区 分布的可能性和不同年份昆虫的发生数量。
四、光在昆虫活动中的意义光是生态体系中能量的主要来源（ 一） 辐射热 昆虫可从太阳的辐射热中吸取热能 二） 光的强度 一些昆虫的活动受到光强的影响日出型：如蝴蝶、蜻蜓 夜出型：如蛾类 昼夜型：如蚂蚁 弱光型：如蚊子（ 三） 光的波长昆虫的视觉光区与人的视觉光区不完全相同， 不同种类昆虫的视觉光 区也有差异例如蜜蜂的视觉光区为 650~297nm黑光灯（波长 365-400 nm）（ 四 ） 光周期（ photoperiod ） 一昼夜中光照与黑暗交替的节律称为光周期，一般用光照时数表示光周期的年变化：夏至、冬至、春分、秋分同一时间，日照时数因纬度、海拔高度而异"生物钟 " ：生物对光周期(日变化及年变化)相适应而形成的节律 光周期的年变化对许多昆虫的反应都非常明显 主要是光周期的年变 化是逐日地有规律地增加或有规律的减少的光周期对许多昆虫冬期滞育的关系非常密切临界光周期( critical photoperiod )：引起昆虫种群中 50%的个体 进入滞育的光周期临界光照虫态：对光周期敏感的虫态一般为滞育虫态的前一虫态五 . 风对昆虫的影响间接影响：影响环境的湿度、温度直接影响：1. 影响昆虫体内水分的散失 , 从而对昆虫体温发生影响。
2. 影响昆虫的活动3. 影响昆虫的地理分布4. 影响昆虫的迁移、传播 许多昆虫能借风力传播到比较远的地方第三节 生物因子一、生物因子的作用特点（ 一 ） 非全体性（二）密度制约性（三）相互性（四）不等性二、食物（ 一 ） 食物对昆虫的影响各种昆虫不但食性专门化的程度不同，而且不同食物对生长发育速度、成活率、生殖率都会是生影响幼虫取食不同食料与营养的积累关；幼虫积累的营养对成虫的生殖力发生影响；成虫羽化后补充营养（性器官、卵发育）；植物的不同发育阶段，对生长发育有影响 二 ） 昆虫对植物的选择性昆虫对植物的选择可分为下面 4 个基本阶段 （1）产卵的选择（2）取食的选择（3）营养的选择（4）特殊物质的选择（三）植物对害虫的抗性（1）不选择性（2）抗生性（3）耐害性三、天敌 在自然界中，每种昆虫都有大量的。