植物虫害发生规律及预测

植物虫害发生规律及测报害虫种群数量动态害虫防治生态学基础害虫防治经济学原则害虫类别害虫调查与测报一、植物害虫种群动态种群（population）：是种下的分类单元，是指在一定的生活环境内、占有一定空间的同种个体的总和，是种在自然界存在的基本单位，也是生物群落的基本组成单位。一、植物害虫种群动态种群生物学特性种的一般特性种群自身特性遗传特性生活方式形态结构生殖隔离迁移率、滞育率出生、死亡率空间分布性比、年龄组配密度、数量变动一、植物害虫种群动态同一种的种群在形态上没有明显的差别，但在特定条件下，如地理隔离，寄主特化等，由此对这些环境条件产生了一定的适应，从而形成“地理种群”、“食物种群”。地理种群：又叫地理宗，由于地理上长期隔离而形成的种群。食物种群：又叫食物宗，由于寄主食物的长期特化而形成的种群。一、植物害虫种群动态（一）种群结构：即种群的组成，指种群内不同状况个体所占的比例。性比：指一个种群内雌雄个体的比率，通常用雌虫率表示。年龄组配：指种群内各年龄组（成虫、蛹、幼虫、卵等）个体数量比例或占总体的百分率。一、植物害虫种群动态（二）种群消长类型：主要指种群数量的季节消长类型，昆虫的种群数量是随季节变化而消长波动的，常具有相对稳定性。单峰型双峰型（马鞍形）多峰型（阶梯上升型）前峰型（斜坡型）中峰型（抛物线）种群季节消长类型一、植物害虫种群动态数量春夏秋冬14231.斜坡型（粘虫）；2.阶梯上升型（三化螟）；3.马鞍型（桃赤蚜）；4.抛物线型（高粱蚜）一、植物害虫种群动态（三）种群生长型：又称“种群在时间上的分布”，指在一定条件下，单种种群在时间序列上数量增减的变化形式。1、世代离散型生长模型Nt：t世代时，种群内的雌虫数量（种群基数）；Nt+1：t+1世代时，种群内的雌虫数量；R0：净生殖力，指平均每雌虫每世代所产生的雌后代数。有时以生殖率表示，即R0=Nt+1/Nt，上下两代间的增减比例。ttNRN01R0恒定？大小？一、植物害虫种群动态2、世代重叠的连续性生长模型种群生长型J型生长型（指数）S型生长型（逻辑斯谛）一、植物害虫种群动态无限环境中几何增长模型--繁殖速率恒定有限环境中的逻辑死谛增长—繁殖速率依赖于种群密度rteNN12N：种群数量；t：时间；r=（b-d）：内禀增长能力；b：瞬时出生率；d：瞬时死亡率rtaeKN1K：环境负载量；a：新的参数，取决于初始种群一、植物害虫种群动态指数式（几何级数）增长（a）和逻辑斯谛增长（b）的种群动态比较“环境阻力”指两种增长间的差距，其量随种群增长而加大（仿Boughey，1968）时间数量环境阻力种群负荷量K（种群稳定水平）指数增长逻辑斯谛增长abN0一、植物害虫种群动态（四）种群的数量动态：主要取决于种群基数、繁殖速率、死亡率、迁移率等。种群基数：指前一世代或时期昆虫在一定空间内的评价个体数量。繁殖速率：指昆虫种群在单位时间内个体数量增长的最高理论倍数。取决于生殖力（出生率）、性比、世代数。死亡率：一定环境条件下和时间内种群死亡个体数占群体总数的百分率。迁移率：一定时间内，迁出与迁入个体数量之差占种群总数的百分率。一、植物害虫种群动态昆虫种群数量变动的基本模式：式中：N为种群基数；e为生殖力（单雌产卵量）；m为雄虫数；f为雌虫数；d为死亡率；M为迁移率；n为世代数。nNNMdfmfen)1()1(二、害虫防治生态学基础农业害虫的综合防治（IPM），实质上是对害虫进行综合技术管理的问题。即在认识和掌握害虫发生发展规律的基础上，因势利导，采取与自然规律相协调的综合措施，把害虫数量控制在危害水平以下，以保证农业生产持续的高产，优质以及人畜的安全健康，实现最佳的生态、经济、社会效应。二、害虫防治生态学基础（一）生态系统与农业生态系统生态系统（ecosystem）：指一定的生境环境内，生物群落与非生物环境间相互联系的总体。生态系统物质代谢媒介物质代谢环境基质非生物环境生物组成分解者消费者生产者（一）生态系统与农业生态系统农业生态系统：指人们从事农业生产活动而形成的物质、能量动态的生态系统，是人为参与下的生态系统。（一）生态系统与农业生态系统农业生态系统特点：1、在物质循环上是一个相对开放的系统2、在能量流动上也是一个开放系统3、是人类为生产物质而建立的人工生态系统，结构简单，生物类群贫乏，反馈机制脆弱，调节能力差，系统稳定性低。（二）害虫种群的自然控制害虫种群的自然控制：指某一特定时期，害虫种群数量是其出生率和死亡率相互作用的结果。一般情况下，昆虫增殖潜力（生殖速率）呈增加的趋势，但往往被环境中各种抑制因子所平衡，而环境中各因子并不是恒定的，是以规律的或不规律的方式出现波动的，从而导致昆虫种群以平衡密度为中心来回波动（环境因子不发生剧烈变化的情况下）--自然控制平衡密度：指种群在所处环境因子的共同作用下，能够维持的某一相对稳定的密度。（二）害虫种群的自然控制自然控制的类型：1、调节过程：使昆虫种群密度回到平衡位置的过程（由密度制约因素引起）；2、扰乱过程：使昆虫种群密度离开平衡位置的过程（主要由非密度因素和逆密度制约因素引起）；3、条件过程：所处环境的物理化学条件，食物量及供给率等，构成了环境负载量，决定了密度上限，这种规定调节密度水平的因素，其作用过程就叫条件过程。密度制约效应密度制约效应effectofdensitydependence：种群的实际增长随密度增长而下降的现象称为密度制约效应。密度制约因素density-dependentfactors:若某一因素致使昆虫种群的死亡率随昆虫种群密度的加大而增加，称该因素为密度制约因素；逆密度制约因素inversedensity-dependentfactors:若死亡率随种群密度的加大而降低，这种因素称为逆密度制约因素。（三）害虫的生态对策生态对策：害虫种群在进化过程中，经自然选择而形成的对不同生态环境的适应方式。生态对策内容：体型大、小个体分配比例（三）害虫的生态对策根据害虫种群消长动态类型可分为：K类对策：r值小，K值较大，种群基本趋于稳定，也就是说以增大环境容量K来维持种群旺盛，这种适应方式叫K类对策。--属于K类对策的生物叫K类对策者。r类对策：r值较大，K值较小，种群数量很不稳定，所处环境也不稳定，种群平衡取决于其强大的增值率。--属于r类对策的生物叫r类对策者。（三）害虫的生态对策生态对策类型一般特征：K类对策：个体大、寿命长、低的潜在增长率、低死亡率、对每个后代“投资”巨大、高竞争能力—苹果蠹蛾二疣独角仙、十七年蝉等r类对策：个体小、寿命短、高的内禀增长率、高死亡率、竞争力弱，迁移扩散能力强。--蚜虫、飞虱等（三）害虫的生态对策r类动物K类动物气候条件（不）可变，不确定稳定的，较确定死亡率大，灾难性小，密度制约的种群大小可变的，常小于K稳定，K附近中内中间竞争常松弛，可变经常保持选择有利性1、快速发育2、rm高3、生育提早4、体型小5、单次生殖1、缓慢发育2、竞争能力强3、延迟生育4、体型大5、再次生殖寿命短，常少于1年长，常长于1年导致提高生产率提高效率（三）害虫的生态对策生态对策在制定害虫防治策略上的意义常频繁暴发危害干扰后恢复力强天敌控制能力弱生物防治为辅抗虫品种为基础化学防治为主高繁殖力迁移扩散（三）害虫的生态对策生态对策在制定害虫防治策略上的意义危害产品：果实抵御天敌能力强死亡率高，灭绝培育抗虫品种严重危害：药剂耕作防治导致植株死亡遗传不育：灭绝（三）害虫的生态对策生态对策在制定害虫防治策略上的意义中间类型害虫生物防治三、害虫防治经济学原则害虫防治是通过一系列技术措施实现的经济行为，同其他经济行为一样，需要进行投资（成本）和受益的评价。害虫防治效果的评价：既可以通过定性的研究，也可以通过定量的对比分析，核算，来评价其防治效果的大小。只有根据经济效益制定出来的防治方案，才有科学依据，才能做到技术上先进，经济上合理。三、害虫防治经济学原则害虫危害程度的分析作物受害损失的估计经济损失允许水平和经济阈值（一）害虫危害程度的分析不同种类害虫危害特性农田生态系统中，作物与害虫分属不同的营养级，存在着食与被食的关系。从经济角度看，是为害与被害的关系，最终可能导致作物的经济损失。害虫对作物的危害，害虫种类不同、危害时期、部位、方式不同，造成的危害程度、表现方式存在明显的差异。（一）害虫危害程度的分析不同种类害虫危害特性咀嚼式口器食叶性害虫：减少光合作用面积，直径或间接对植物产量、品质造成损失；钻蛀性害虫：钻蛀到植物组织中生活，一直接危害收获部分（如果树食心虫，棉铃虫等）；二是破坏植物疏导组织，造成寄主部分组织枯死，树势衰退，甚至死亡。（一）害虫危害程度的分析不同种类害虫危害特性刺吸式口器类害虫：刺吸植物汁液，一是造成水分和营养损失；二是分泌各种酶和有毒物质，引起寄主细胞坏死及生陈代谢机能失调；三是能传播病毒。地下害虫：危害虫态在土中生活，咬断植物根部或近地面茎部，造成寄主枯死或虫伤株，常引起缺苗断垄而减产。（一）害虫危害程度的分析不同种类害虫危害特性害虫对作物的危害，有直接的、间接的；当时的、后继的等多种。同种害虫对作物的危害程度，主要取决于害虫种群密度。一般情况下，害虫种群密度加大，作物受害损失程度加大，但并非成全部呈直线相关。（一）害虫危害程度的分析不同种类害虫危害特性1、直线相关：对作物收获部位的危害（直接危害），作物产量与害虫危害呈直线关系。随着害虫种群密度增加，产量呈直线下降，直至为零。2、非直线相关：对作物非收获部位的危害（间接危害）。由于作物的补偿作用，害虫低水平的间接危害对作物的最终产量没有任何影响，随着危害水平的提高，作物产量开始出现下降；而当补偿作用完成丧失后，产量则成直线下降；当害虫危害达到一定程度时，产量下降变慢，直至不再降低。（一）害虫危害程度的分析作物的补偿作用作物受害损失不仅与害虫为害有关，也取决于自身对为害的反应方式。作物并非在任何危害程度下都会引起减产，因为本身具有一定的补偿作用。作物补偿作用大小与作物种类、危害部位、危害时期有关（棉花具超补偿能力）。群体补偿现象：作物的补偿作用还存在群体补偿现象（禾本科作物幼苗阶段，部分植株受害后临近植株发育的更好）。（一）害虫危害程度的分析作物的补偿作用的意义查明作物对不同害虫的补偿作用，能正确评价作物的受害程度及产量损失，利用作物补偿能力，可避免无效防治，有利于提高害虫防治的经济效益和生态效益。（一）害虫危害程度的分析环境条件对作物受害损失的影响作物在同一害虫密度或危害程度下，水肥等环境条件不同，作物受害损失也不一样。（一）害虫危害程度的分析作物受害损失不仅与害虫种群密度，（害虫种类、为害时期、为害部位、为害方式不同）有关，也与作物自身的生物学特性及收获部位有关，还与其所处的生态环境有关。影响作物受害损失的因素很多，机制复杂；（二）作物产量损失估计害虫防治首先要研究各类害虫的为害程度何引起的产量损失，比便制定合理的防治指标，实时防治，以取得最大的经济收益。产量损失通常是害虫发生量、发生期、危害习性与寄主植物品种特性、生育期、人为管理措施、农业经济规律等相结合的综合表现。各种因子（生物、非生物）是因时因地共同制约害虫及寄主植物的，故害虫密度、作物受害程度、产量损失每年都有变化在影响产量的众多因素中，有些因子不好控制（天气、土壤），其他（如植物品种、耕作方式、肥料、杀虫剂等）则较易控制，故采用合适的试验设计方案，可在人为控制条件下求得产量损失估计的各种变量关系和参数，并找出影响产量的主导因子，力求做出符合客观实际的损失估计。（二）作物产量损失估计产量损失表示方法产量损失百分率实际损失数量产量损失调查内容作物被害株率计算损失系数计算损失百分率或实际损失数量（二）作物产量损失估计被害株率：%100NnPP：被害（幼虫）百分率；n：