第五章第五章 储藏物昆虫的生态学储藏物昆虫的生态学储藏物昆虫的生态学5-1 昆虫生态学的基本概念一、昆虫生态学的定义昆虫生态学是研究昆虫与周围环境相互关系的学科。二、种群、群落和生态系统（一）种群和群落在一定的生活环境中，生存着不同种的生物。每一种生物都有相当数量的个体，同一生态环境中能自由交配、繁殖的一群同种的个体称为种群。在一个生境内相互联系着的各个种群，形成一个较复杂的单位（包括动物和植物），称为生物群落。（二）生态系统生物种群和生物群落与生境中的其它无机环境之间，构成一个相互作用，相互影响、相互制约、相互联系的系统，称为生态系统 生态系统可区分为封闭生态系统和开放生态系统。前者可以自成体系，如宇宙航行机仓，原始森林和粮仓是近似的封闭生态系统。后者既可自成体系又受其它生态系统的干扰和影响，即其物质循环、能流和信息流与周围生态系统互有联系。储藏物昆虫的生态学三、储粮生态系统三、储粮生态系统（一）储粮生态系统各组成部分之间的联系1. 营养联系食物链（food chain） 生物体之间通过食物联系在一起的关系叫做食物链，链中任何一个环节改变，必将引起食物链结构改变，从而引起群落组成的改变。2. 信息联系（information connection）储粮生态系统中普遍存在信息联系，这是长期历史发展过程中形成的特殊联系，研究这种联系有利于解决粮仓害虫的防治问题。存在于两个有营养联系的种群之间的信息联系，有时比营养联系更深刻。寄生蜂与寄主之间、寄生蜂同种间的信息联系。如一个寄生蜂寄生了一个虫卵，另一寄生蜂就不再去。储藏物昆虫的生态学（二）储粮生态系统的特点1. 生物群落在空间和时间上的分化不同种类和种群的昆虫在粮堆中有不同的格局，这种格局因时间而有不同。许多种群在一年的时间内分别作为粮堆的优势种而存在。每个种在年度活动格局中有它自己固有的位置，称生态位（niche）。2. 粮堆生态系统的能流和物流3. 粮堆中生态小生境存在差异每个种在群落中都有不同于其它种的自己的时间和空间位置。如果环境资源不限，在一定小生境中，种群就成几何级数增加，甚至在种群平衡中共存，如书虱与螨类；相反，则种群增长随竞争而减慢，个体数就越接近环境所能支持的最大值，甚至发生竞争取代。储藏物昆虫的生态学5-2 储藏物昆虫与环境的关系一、储藏物昆虫的地理分布和为害地带（一）昆虫区系（insect fauna）1. 世界昆虫区系全世界动物（包括昆虫）按其地理分布状况可分六大区：古北界、新北界、东洋界、非洲界、新热带界和澳大利亚界。储藏物昆虫的生态学储藏物昆虫的生态学一、储藏物昆虫的地理分布和为害地带2. 中国昆虫区系据中国自然地理编委会的意见，古北区在中国可再分为东北、华北、蒙新、青藏四区；东洋区再分为西南、华中、华南三区。（二） 害虫的为害地带昆虫的分布与危害可分为：分布区：可以发现某一害虫的区域。分布区内包括为害区、严重为害区。为害区：指种群分布密度大，成为能造成储藏物大量遭受损失的为害区。其中包括严重为害区。疫区：危险性害虫已定居的地区。保护区：未发现危险性害虫的地区。储藏物昆虫的生态学二、温度与储藏物昆虫的关系二、温度与储藏物昆虫的关系昆虫是变温动物，缺乏调节体温的机能，温度是昆虫生境内最重要的气候环境因素，对昆虫发育的影响最为重要。温度对变温动物发生直接作用，即变温动物的体温随着外界温度的高低而产生不同的反应，表现在动物的新陈代谢强度、生长速率等方面，从而影响其发生数量、体形、大小、行为变异、全年活动期长短以及地理上的分布区域。（一）储藏物昆虫温区的划分由于昆虫的体温随着环境温度的变化而变化，新陈代谢的速率和行为，必然要受环境温度的影响。只有当环境温度上升到一定高度的时候，储藏物昆虫才能开始生长发育。为了便于说明温度对储藏物昆虫生命活动的作用，可将影响昆虫生命活动的温度范围划分为下列5个温区。储藏物昆虫的生态学1. 致死高温区（zone of high lethal temperature）2. 亚致死高温区（zone of high sublethal temperature）3. 适宜温区（zone of high favorable temperature）发育始点温度（developmental zero） 4. 亚致死低温区（zone of low sublethal temperature）5. 致死低温区（zone of low lethal temperature）储藏物昆虫的生态学（二）温度对昆虫生长发育和繁殖的影响温度对昆虫的生长、发育和繁殖的影响是显著的。在有效温温区内，完成其正常的发育和繁殖，温度愈高，生长发育的速率就愈快。昆虫的种类不同，须从外界摄取的热量不一样，受影响的程度有差异。不同种类的储藏物昆虫完成一个世代，从外界摄取的热量不同，即使在同一温度条件下，对温度的反应也不完全相同。温度不仅明显影响昆虫的生长发育速率，与昆虫的产卵量和成虫的寿命关系也非常密切。同一种昆虫在不同地区或不同环境，因温度不同，发生代数也不相同。 储藏物昆虫的生态学（四）积温和有效积温法则及其应用1. 积温和有效积温法则储藏物昆虫在生长发育过程种，完成某一发育阶段须从外界摄取热量的总和，称为积温。一般以下面的公式表示： NTK式中：C为发育始点温度；（TC）为发育有效平均温度。这个公式就是有效温度法则（law of effective temperature）。昆虫在发育期内，要求摄取有效温度称为有效积温。计算有效积温时，若以每天平均有效温度的累计，温度以为单位，发育历期以天为单位，则有效积温的单位为“日度”，以每小时平均有效积温累计，温度以为单位，发育历期以小时为单位，则有效积温的单位是“小时度”。储藏物昆虫的生态学2. 发育始点温度与积温的推算通常采取多种温差对某储藏物昆虫分别进行饲养观察。某种储藏物昆虫在各个高、低不同温度的条件下，完成阶段发育的时间不同，或可以通过2个或3个以上的不同温度处理及其相应的发育历期，计算出发育始点温度和有效积温。3. 昆虫世代与发生时期的推算储藏物昆虫的生态学计算例题 （T1C）N1K（T2C）N2K 例如：玉米象在21时，完成一个世代需63d；在27.9时，完成一个世代需30d。代入公式： 63（21C）K 30（27.9C）K因为生物所受热总量，对生长发育的影响为一常数，所以上述两式应相等。即：63（21C）30（27.9C）则：C=14.7（度）储藏物昆虫的生态学所以玉米象的发育始点温度为14.7。代入原式，即可求出玉米象完成一个世代所需要的积温。即： 63（2114.7）396.9（日度）30（27.914.7）396（日度）计算结果，玉米象的发育始点温度为14.7，完成一个世代的有效积温为396.9（日度）。储藏物昆虫的生态学（五）昆虫的耐热性与耐寒性昆虫对不适温度又具有一定抵抗能力，不同种昆虫对高低温的抵抗能力是不同的。在55下米象成虫可忍受20min，谷象只忍受10min；豆粒内的豌豆象成虫60的高温下能忍受60min。这种忍受高温的能力称为昆虫的耐热性。在5下米象能忍受21d就死亡，而玉米象和谷象分别能忍受100d和152d。这种忍受低温的能力称为昆虫的耐寒性。储藏物昆虫的生态学1. 昆虫耐热的原因昆虫在高温下致死的原因至今所知尚少，也许是由昆虫体内蛋白质凝固所致。蛋白质本身的凝固温度与其水分含量有关。2昆虫耐寒的原因（1）复苏理论巴哈梅契耶夫曾用热电温度计测得昆虫在冰冻下的变动现象，创立了“复苏现象”理论。（2）结合水和游离水比例的差异储藏物昆虫的生态学巴哈梅契耶夫（）曲线时间T3储藏物昆虫的生态学三、湿度与储藏物昆虫的关系三、湿度与储藏物昆虫的关系（一）直接关系湿度的高低可以支配虫体内水分的蒸发，直接影响储藏物昆虫的生长、发育和繁殖。相对湿度过低，会减缓储藏物昆虫发育速率，甚至会使虫体内水分失去平衡，造成死亡率增加。若相对湿度过高，通常能延长储藏物昆虫发育天数，并容易发病而引起死亡。（二）间接关系储藏物昆虫体内水分的主要来源是食物。一般来说，储藏物都是比较干燥的。储粮和其他储藏物又直接受大气的影响。大气中的相对湿度大，储存物受潮就大，其水分相应地增高；反之，储存物吸潮量小。因此，储藏物昆虫在其生长发育过程中还间接受大气湿度影响。储藏物水分的高低，对储藏物昆虫生活的影响是显著的。降低储藏物水分，对防止储藏物害虫危害具有重要意义。（三）昆虫代谢水的利用储藏物昆虫的生态学四、食物与储藏物昆虫的关系（一）储藏物昆虫的食物来源与食性（二）储藏物害虫的为害方式不同种类的储藏物害虫为害方式不一样，因而被害物的状况和受害程度也不相同。害虫的危害方式大致可以分为四个类型。1. 钻蛀式为害2. 缀食式危害3. 侵食式为害4. 粉食式为害（三）食物与昆虫生长发育和繁殖的关系储藏物昆虫的生态学思考题思考题1.什么是种群、生物群落和生态系统？2.储粮生态系统的原理与特点是什么？3. 说明温度与储藏物昆虫的关系。4.举例说明积温法则在害虫研究和防治中的用途。5.温湿度是如何综合影响昆虫生存和发展的？6.说明储藏物昆虫的演替规律。7.计算题储藏物昆虫的生态学