第五章昆虫与环境条件的关系

园林植物昆虫基础知识——昆虫与环境条件的关系一、知识点1.气候因素对园林植物昆虫的影响；2.生物因素对园林植物昆虫的影响；3.土壤因素对园林植物昆虫的影响；4.人为因素对园林植物昆虫的影响；二、重点昆虫生长发育的积温法则三、难点生物因素对园林植物昆虫的影响•昆虫的发生发展除与本身的生物特性有关外，而且与环境条件有密切关系。影响昆虫种群数量的环境因素主要有气候因素、生物因素、土壤因素和人为因素等。一、气候因素•气候因素与昆虫的生命活动关系非常密切。气候因素包括温度、湿度、光照和风等，其中以温度和湿度对昆虫的影响最大。•各个条件的作用不是孤立的，而是综合起作用的。（一）温度对昆虫生长发育的影响•昆虫是变温动物，体温随环境温度的高低而变化。体温的变化可直接加速或抑制代谢过程。因此，昆虫的生命活动直接受外界温度的支配。1.昆虫对温度的一般反应•任何一种昆虫的生长发育、繁殖等生命活动，都要求一定的温度范围，这一温区范围称适宜温区（或有效温区）。不同昆虫适宜温区不同。根据昆虫对温度的适应范围，可分为5个温区。昆虫对温度的适应范围2.昆虫生长发育的积温法则昆虫和其他生物一样，在其生长发育过程中，完成一定的发育阶段（l个虫期或1个世代）需要一定的温度积累，亦即发育所需时间与该时间的温度乘积理论上应为一常数。即：K=NT（其中K为积温常数，N为发育日数，T为温度）•昆虫必须在发育起点温度以上才能开始发育，因此，式中的温度（T）应减去发育起点温度（C），即K=N（T–C）。•昆虫完成某一个发育阶段所需时间的倒数叫做发育速率（V）。即V=1/N，代入上式，则得：T=C+KV•这个说明温度与发育速度关系的法则，称积温法则。积温的单位常以日度表示。积温法则的应用有如下几方面：（1）推算昆虫发育起点温度C和有效积温数值KK=N1(T1-C)K=N2(T2-C)（2）估测某昆虫在某一地区可能发生的世代数世代数=（3）预测害虫发生期N=K/(T-C)（4）控制昆虫发育进度T=(K/N)+C（5）预测害虫在地理上分布的北限C=(N2T2-N1T1)/(N2-N1)某虫完成1代所需的有效积温某地1年的总有效发育积温总和•有效积温对于了解昆虫的发育规律、害虫的预测、预报和利用天敌开展防治工作具有重要意义。•但应当指出，有效积温法则是有一定局限性的。–如有效积温法则只考虑温度条件，其他因素没有考虑进去；–该法则是以温度与发育速率呈现直线关系作为前提的，但实际上是呈S形的，无法显示高温延缓发育的影响；–该法则的各项数据一般是在实验室恒温条件下测定的，与外界变温条件下生活的昆虫发育情况有一定差距；–有些昆虫有滞育现象，利用该法则计算其发生代数或发生期难免有误差。（二）湿度对昆虫的影响•水是生物有机体的基本组成成分，是代谢作用不可缺少的介质。•体水主要来源于食物，其次为直接饮水、体壁吸水和体内代谢水。体水又通过排泄、呼吸、体壁蒸发而散失。•昆虫对湿度的要求依种类、发育阶段和生活方式不同而有差异。最适范围，一般在相对湿度70%-90%左右，湿度过高或过低都会延缓昆虫的发育，甚至造成死亡。如松干蚧的卵，在相对湿度89%时孵化率为99.3%；36%以下，绝大多数卵不能孵化；而相对湿度100%时卵虽然孵化，但若虫不能钻出卵囊而死亡。•昆虫卵的孵化、脱皮、化蛹、羽化，一般都要求较高的湿度。•但一些刺吸式口器害虫如蚧虫、蚜虫、叶蝉及叶螨等对大气湿度变化并不敏感，即使大气非常干燥，也不会影响它们对水分的要求，如天气干旱时寄主汁液浓度增大，提高了营养成分，有利害虫繁殖，所以这类害虫往往在干旱时危害严重。•一些食叶害虫，为了得到足够的水分，常于干旱季节猖獗危害。•降雨不仅影响环境湿度，也直接影响害虫发生的数量，其作用大小常因降雨时间、次数和强度而定。•春季雨后有助于一些在土壤中以幼虫或蛹越冬的昆虫顺利出土；而暴雨则对一些害虫如蚜虫、初孵蚧虫以及叶螨等有很大的冲杀作用，从而大大降低虫口密度；阴雨连绵不但影响一些食叶害虫的取食活动，且易造成致病微生物的流行。（三）温度、湿度对昆虫的综合作用•昆虫对温度湿度的要求也是综合的，不同温度湿度的组合，对昆虫的孵化、幼虫的存活、成虫羽化、产卵及发育历程有不同程度的影响。（表8-3）•在分析害虫消长规律时，不能单根据温度或湿度某一项指标，而要注意温湿度的综合影响作用。常采用温湿系数和气候图来表示。1.温湿系数•相对湿度与平均温度的比值，或降雨量与平均温度比值，称温湿系数。公式为：Q=RH/T或Q=M/T(Q:温湿系数RH：相对湿度M：降雨量T：平均温度)•温湿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，以便分析害虫发生与气候条件的关系。2.气候图•可根据一年或数年中各月温湿度，组合在坐标纸上绘制。绘制时，以纵轴代表月平均温度，以横轴代表月降雨量或平均相对湿度，找出各月的温湿度结合点，用线条按月顺序接连起来，即成气候图。（图8-1）•比较一种害虫的分布地区和非分布地区的气候图，或猖獗发生年份（地区）和非猖獗发生年份（地区）的气候图，往往可以找出该害虫生存的温湿度条件，以及有利或不利该种害虫的温湿度条件在一年中出现的时期。•由于气候图可帮助了解一种害虫在地理分布上或发生程度上所需要的温湿度条件，对进行害虫地理分布及发生量的预测有重要意义。（四）光对昆虫的影响•昆虫的生命活动和行为与光的性质、光强度和光周期有密切的关系。1.昆虫对光的性质和光强度的反应•光是一种电磁波，因波长不同显示出各种不同的颜色。•昆虫辨别不同波长光的能力和人的视觉不同。人眼可见的波长范围为800-400nm，依不同波长而分出红、橙、黄、绿、蓝、紫，大于800nm的红外光和小于400nm的紫外光，人眼均不可见。•昆虫的视觉能感受700-250nm的光，但多偏于短波光，许多昆虫对400-330nm的紫外光有强趋性，因此，在测报和灯光诱杀方面常用黑光灯、频振灯（波长365nm）。•还有一种蚜虫、粉虱、美洲斑潜蝇等对600-550nm黄色光有反应，利用黄板来进行诱杀。光强度对昆虫活动和行为的影响，表现于昆虫昼夜活动节律的不同。黄板诱杀频振灯高压电网灯管集虫袋2.昆虫对光周期的反应•光周期是指昼夜交替时间在1年中的周期性变化，对昆虫的生活起着一种信息作用。许多昆虫对光周期的年变化反应非常明显，表现于昆虫的季节生活史、滞育特征、世代交替以及蚜虫的季节性多型现象。•光照时间及其周期性变化是引起昆虫滞育的重要因素，季节周期性影响着昆虫的年生活史的循环。昆虫滞育，受到温度和食料条件的影响，主要是光照时间起信息的作用。已证明近百种昆虫的滞育与光周期变化有关。•试验证明，许多昆虫的孵化、化蛹、羽化都有一定的昼夜节奏特性，这些特性与光周期变化有密切相关。（五）风对昆虫的影响•风对环境的温湿度有影响，可以降低气温和湿度，从而对昆虫的体温和水分发生影响。•但风对昆虫的影响主要是昆虫的活动，特别是昆虫的扩散和迁移受风影响较大，风的强度、速度和方向，直接影响其扩散和迁移的频度、方向和范围。有资料表明，许多昆虫能借风力传播到很远的地方，如蚜虫可借风力迁移1200-1440km的距离；松干蚧卵囊可被气流带到高空随风而去；在广东危害严重的松突圆蚧，在自然界主要是靠风力传播。二、生物因素p134•生物因素包括食物、捕食性、寄生性天敌、各种病原微生物等。（一）食物因子•昆虫和其他动物一样，必须利用植物或其他动物所制成的有机物以取得生命活动过程所需要的能源，有没有必需的食物，关系到能不能在这个生境中生存的问题；存在的食物是否适合于这种昆虫的要求，又关系到这个生境中种群数量的问题。•昆虫种类繁多，不同的种类，其食性也是不同的。按食物的性质可分为：植食性昆虫，肉食性昆虫，腐食性昆虫；按其食性专门化的不同程度可分为：单食性昆虫，寡食性昆虫，多食性昆虫。单食性夹竹桃蚜寡食性寡食性棉蚜绣线菊蚜菊姬长管蚜1.食物对昆虫的影响•食物直接影响昆虫的生长、发育、繁殖和寿命等。食物如果数量足，质量高，昆虫生长发育快，自然死亡率低，生殖力高，相反则生长慢，发育和生殖均受到抑制，甚至因饥饿引起昆虫个体大量死亡。一些昆虫成虫期有取食补充营养的特点，如果得不到营养补充，则产卵甚少或不产卵，寿命亦缩短。•昆虫发育阶段不同，对食物的要求也不一样。2.植物的抗虫性（抗虫三机制）–不选择性–抗生性–耐害性（二）昆虫的天敌•在昆虫的生长发育过程中，昆虫由于被其他生物寄生或捕食而死亡，这些生物称为昆虫的天敌。天敌是影响害虫种群数量的一个重要因素。天敌种类很多，大致可分为下列各类。1.病原生物•病原生物主要包括病毒、细菌、真菌等。这些病原生物常会引起昆虫感病而大量死亡。白僵菌与绿僵菌白僵菌寄生状白僵菌制剂白僵菌寄生状细菌杀虫剂2.捕食性天敌昆虫•捕食性天敌昆虫的种类很多，常见的有螳螂、猎蝽、草蛉、瓢虫、食虫虻、食蚜蝇等。这些捕食性天敌可大量捕食害虫，在害虫控制中具有重要的作用。例如，引进澳洲瓢虫防治吹绵介、应用七星瓢虫防治棉蚜等。捕食虻捕食蜂螳螂捕食草蛉成虫、幼虫、卵瓢虫的成虫、幼虫、卵食蚜蝇3.寄生性天敌昆虫•主要有膜翅目的寄生蜂和双翅目的寄生蝇。例如，应用松毛虫赤眼蜂防治马尾松毛虫。小茧蜂寄生杨二尾舟蛾状赤眼蜂赤眼蜂产卵状害虫卵姬蜂寄生蝇寄生木蠹蛾幼虫状小茧蜂寄生樗蚕幼虫状寄生蝇寄生大袋蛾幼虫状管氏肿腿蜂寄生天牛幼虫小茧蜂寄生鳞翅目幼虫状4.有益动物•在自然界中有不少蜘蛛、鸟类、青蛙和线虫都可用来防治害虫。线虫寄生天牛幼虫状蜘蛛捕食啄木鸟灰喜鹊蒲螨寄生蠹虫及天牛幼虫状蜘蛛青蛙三、土壤因素p136•土壤是昆虫的一个特殊生态环境，很多昆虫的生活都与土壤有密切的关系。如蝼蛄、蟋蟀、金龟子、地老虎、叩头甲、白蚁等苗圃害虫，有些终生在土壤中生活，有些大部分虫态是在土中度过的。许多昆虫一年中的温暖季节在土壤外面活动，而到冬季即以土壤为越冬场所。•土壤的理化性状，如温度、湿度、机械组成、有机质成分及含量以及酸碱度等，直接影响在土中生活的昆虫生命活动。一些地下害虫往往随土壤温度变化而上下移动，以栖息于适温土层。秋天土温下降时，土内昆虫向下移动；春天土温上升时，则向上移动到适温的表土层；夏季土温较高时，又潜入较深的土层中。•在1昼夜之间也有其一定的活动规律，如蛴螬、小地老虎夏季多于夜间或清晨上升到土表危害，中午则下降到土壤下层。生活在土中的昆虫，大多对湿度要求较高，当湿度低时会因失水而影响其生命活动。•总之，各种与土壤有关的害虫及其天敌，各有其最适于栖息的土壤环境条件。人们掌握了这些昆虫的生活习性之后，可以通过土壤垦复、施肥、灌溉等各种措施，改变土壤条件，达到控制害虫的目的。四、人为因素人类的活动对昆虫的繁殖、活动和分布影响很大。归纳起来表现在四个方面：•改变一个地区的生态系统。人类从事园林绿化活动中的植树、栽植草坪、兴建公园、引进推广新品种等，可引起当地生态系统的改变及其中昆虫种群的兴衰。•改变一个地区昆虫种类的组成。人类频繁地调引种苗，扩大了害虫的地理分布范围，如湿地松粉蚧由美国随优良无性系穗条传入广东省台山市红岭种子园并迅速蔓延；相反，有目的的引进和利用益虫，又可抑制某种害虫的发生和危害。并改变了一个地区昆虫的组成和数量。如引进澳洲瓢虫，成功地控制了吹绵蚧的危害。•改变害虫和天敌生长发育和繁殖的环境条件。人类通过中耕除草、灌溉施肥、整枝、修剪等园林技术措施，可增强植物的生长势，使之不利害虫而有利于天敌的发生。草坪灌溉整枝修剪•直接杀灭害虫。采用园林技术措施、化学、生物及物理等综合防治措施，可直接消灭大量害虫，以保障园林植物的正常生长发育及观赏价值。结合整形修剪去除病虫枝条化学防治喷雾处理防治病虫