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[时下提醒]气候因素对昆虫的影响 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2012-04-25

气候因素对昆虫的影响

声明:本文是本人从互联网上搜集而来,供各位农资同仁学习如有读书乐,藏书乐,孰乐?......未知驱动探索,专注成就专业......
    昆虫繁殖也要求一定的适温范围,但该范围较生长发育的适温范围为窄,一般接近于昆虫生长发育的最适温度范围。在此范围内,昆虫的繁殖力随温度的升高而增强。如棉红铃虫在21-31.4℃范围内,其产卵量随温度的升高而增多;但在32.4℃,产卵量下降;在35℃时,则不能产卵。小地老虎成虫产卵的适宜温度为15-22℃;当平均温度高于26℃时,其交配率下降22.3%-50%;当平均温度达30℃时,成虫不能产卵。稻蓟马在17-29℃之间都能产卵,产卵的适宜温度为17-25℃;当温度达到28℃时,产卵即明显受到抑制。
昆虫的成虫在较低的温度下虽能生存,寿命也较长,但其性腺不能发育成熟,不能交配产卵,或产卵极少而多为不孕卵;在过高温度下,成虫寿命短,特别是雄虫精子不易发育形成,或失去活力,也影响交配行为,而引起雌虫产下的卵多为未受精卵。
二、湿度和降水对昆虫的影响
    湿度实质上就是水的问题。水分是昆虫维持生命活动的介质,如消化作用的进行,营养物质的运输,废物的排出,以及体温的调节等都与水分直接相关;同时水也是影响昆虫种群数量动态的重要环境因素。
    (一)昆虫获得、散失和调节水分的途径
    昆虫主要从食物中获得水分,一般取食含水量多的食物,虫体含水量也较高;而取食含水量较少的食物,虫体含水量也较低。如米象取食贮藏小麦时,虫体含水量仅为48%- 50%;粘虫取食玉米叶茎时,虫体含水量达87%-89%。其次,昆虫还可利用代谢水和通过体壁或卵壳从环境中吸收水分。有些昆虫也可直接饮水。
昆虫散失水分的途径主要有:通过消化、排泄系统和外分泌腺排水;通过呼吸系统的气体交换作用而失水;通过体壁失水等。昆虫对水分的调节,主要是通过虫体结构、生理和行为活动等。如昆虫的体壁构造具有良好的保水机制;消化道后肠中的直肠垫可以回收食物残渣和排泄物中的水分;某些昆虫可以通过气门的开闭或改变栖息场所等调节体内水分的蒸发。
(二)湿度和降水对昆虫的影响
    不同种类的昆虫和同种昆虫的不同发育阶段,都有其一定的适湿范围,高湿或低湿对其生长发育,特别是对其繁殖和存活影响较大。同时,湿度和降水还可通过天敌和食物间接地对昆虫发生影响。
    湿度对昆虫发育速度的影响远不如温度明显,主要是因为其血液有一定的调节代谢水的能力和在其发育期间食物含水量充足,所以只有在湿度过高或过低而且持续一定时间,其影响才比较明显。如东亚飞蝗卵在30℃时,土壤含水量在15%-18%范围内发育正常,但土壤含水量下降至4%时,不仅孵化率低,而且孵化时间也大大延迟。
    湿度对昆虫的繁殖影响显著。如粘虫成虫在16-30℃范围内,湿度愈大,产卵愈多;当温度为2.5℃时,在相对湿度90%时的产卵量比在相对湿度60%以下的产卵量约增加1倍。米象虽耐干旱,但须在相对湿度60%以上才能产卵,其产卵量随湿度的增高而增多。干旱主要影响成虫的交配行为和使其寿命缩短,如粘虫、稻纵卷叶螟等在相对湿度低于 60%-80%时,交配率很低。但干旱可使蚜虫、叶螨的寄主植物体内水解酶增加,促使其可溶性糖类浓度提高,有利于蚜、螨的营养代谢,使之大量繁殖,造成大发生。
   湿度对昆虫存活的影响也很明显。如粘虫卵在23℃下,相对湿度为18%、50%、75%、 80%和95%时,其孵化率分别为0%、20%、60%、76.7%和76.73%,但相对湿度为100%时,其孵化率又下降为73.9%,表示粘虫卵在适温范围内,其孵化率随着湿度的增加而提高。再如亚洲玉米螟的卵在25℃下,相对湿度为90%时,可全部孵化;相对湿度为70%时,孵化率为83%。亚洲玉米螟的卵在25℃下,相对湿度为90%时,可全部孵化;相对湿度为70%时,孵化率为83%。亚洲玉米螟、栗灰螟等的卵块,在干旱和高温情况下,易于干瘪脱落。
    环境湿度较低时,可使部分已抱卵的雌虫不能正常产卵;一些在卵内已完成发育的幼虫不能孵化;一些在蛹壳内已形成的成虫不能羽化;一些已羽化的成虫不能正常展翅。这主要是因为偏低的湿度使虫体水分消耗较多,在虫体内不能形成足够的液压,而对昆虫的产卵、孵化、脱皮、羽化和展翅等产生不利影响。
降雨持续日期、次数以及降雨量的大小,对昆虫种群数量动态的影响更为密切。降雨对于那些与土壤直接有关的昆虫往往有很大的影响。如春季3、4月间适当降雨,对促进小麦吸浆虫休眠幼虫出土有利,常为当年发生危害程度的决定因素。而春、夏季多雨对东亚飞蝗的发生不利,这是由于降雨使洼地长期积水,造成蝗卵的大量死亡。大雨,特别是暴雨对一些小型昆虫(如蚜、螨类等)和一些昆虫卵(如棉铃虫等)有机械冲刷和粘着于土表的作用,造成死亡,可导致其种群密度下降。
三、温湿度对昆虫的综合影响
    在自然界中,虽然在某些情况下,温度和湿度对昆虫的影响有主有次,但两者是互相影响并综合作用于昆虫的。对不同昆虫或同种昆虫的不同发育阶段,适宜的温度范围是因湿度的变化而转移的。反之亦然。如南京农学院(1960)观察,大地老虎卵在不同温湿度的综合影响下,其死亡率不同。
     在害虫的预测预报中,常用温湿系数(或温雨系数)、气候图(或生物气候图)来表示温度和湿度对昆虫的综合影响。
    (一)温湿系数 温湿系数(E)是平均相对湿度(RH,去掉%号)与平均温度(T)的比值,即:
E:RH/T
或用温雨系数(Q)即温度与降雨量(P)的比值表示,即:
Q:P/T
温湿系数可以应用于日、候(5日)、旬、月、年不同的时间范围。但应注意不同的温湿度组合,常会得到相同的温湿系数,故应标出此期的温度。
例如,华北地区用温湿系数分析棉蚜的消长,当5日的温湿系数为2.5—3.0时,有利于棉蚜发生,可造成猖獗为害。东亚飞蝗在长江下游地区,当5月份温度高于21℃、4月下半月到5月上半月雨量低于80mm时,则夏蝗可能大发生;如7、8月总降雨量低于240mm时,则当年秋蝗就有可能猖獗发生。
(二)气候图
    以月(或旬)平均相对湿度或降雨量为座标纵轴,以月(或旬)平均温度为座标横轴,将各月(或旬)的温度、相对湿度或温度、降雨量组合为座标点,然后用线条顺序将各月(或旬)的座标点连接起来,绘成多边形不规则的封闭曲线,这种图象称为气侯图。然后,将某种昆虫各代发生的适宜温湿范围,以方框在图上绘出,就可以分析比较年际间温湿度组合与这种昆虫发生数量的关系。
    例如,将1975年和1976年江苏扬州稻褐飞虱第2代(7月下旬-8月中旬)、第3代(9月中旬—10月上旬)成虫和卵发生期间平均气温和平均相对湿度的气候图进行比较,1975年这两代温湿度组合的封闭曲线均落在其当代适宜温湿度范围的方框内,该年实测均属于大发生年;而1976年则均落于其当代适宜温湿度范围的方框外,该年实测均属于中等偏轻发生年。
    从上述两年的气候图可以看出,第2、3代稻褐飞虱发生轻重的主导因素是温湿度组合的不同,可为其发生量预测提供依据。如果这两年气候图没有明显差异,而实测其发生量又明显不同,则表明温湿度组合不是决定发生量的主导因素,则应从营养、天敌等其它因素去分析。
    气侯图也可结合昆虫不同发育阶段的出现时期绘制,就成为生物气候图(bioclimatic graph)。生物气候图的绘制与气候图一样,先按月在图上标出座标点,而在连线时则用不同线段符号代表昆虫的不同发育阶段。常用“+”表示成虫,“.”表示卵,“-”表示幼虫,“。”表示蛹。
在实际应用时,首先要根据多年或多点的资料,分别绘制成气候图;从中找出昆虫不同发生程度的模式气候图。然后再根据当地中、长期或近期的气象预报,绘制成当年气候图,与模式图比较,即可进行该种昆虫发生量趋势的预测。但应注意由于气象预报有时不够准确,需分析研究。此外,气候图还可用作昆虫地理分布的预测。
四、光对昆虫的影响
在自然界,光和热是太阳辐射到地球上的两种热能状态。昆虫可以从太阳的辐射热中直接吸收热能。植物通过光合作用制造养分,供给植食性昆虫食物,昆虫也可从太阳辐射热中,间接获得能量。所以光是生态系统中能的主要来源。此外,光的波长、强度和光周期对昆虫的趋性、滞育、行为等也有重要的影响。
(一)光的波长
光是一种电滋波,由于波长不同,显示出各种不同的性质,表现出各种不同的颜色。
昆虫可见光波的范围与人不同。人眼可见波长在3900-7500埃之间,对红色最为敏感,对紫外光和红外光均不可见;昆虫可见波长范围在2500-7000埃之间,对紫外光敏感,而对红外光不可见。如蜜蜂可见波长范围为2970—6500A;果蝇甚至可见2570A的波长。
昆虫的趋光性与光的波长关系密切。许多昆虫都具有不同程度的趋光性,并对光的波长具有选择性。一些夜间活动的昆虫对紫外光最敏感,如棉红铃虫对3658—4000A光波的趋性最强,棉铃虫和烟青虫对光波3300A光波的趋性为强。测报上使用的黑光灯波长一般在3600-4000A之间,比白炽灯诱集昆虫的数量多、范围广。黑光灯结合白炽灯或高压荧光灯(高压汞灯)诱集昆虫的效果更好。
蚜虫对粉红色有正趋性,对银白色、黑色有负趋性,故可利用银灰色塑料薄膜等隔行铺于烟苗、蔬菜等行间,忌避防治蚜虫为害。黄色对蚜虫的飞行活动有突然抑制作用,类似某些物理刺激而引起昆虫的假死性,据此可利用“黄皿诱蚜”进行测报和“黄板诱蚜”进行防治。
植物的花色和叶色对一些昆虫趋向也有关。如大莱粉蝶喜欢趋向于黄色和蓝色花,雌蝶喜欢在绿色和蓝绿色叶上产卵;三化螟、稻纵卷叶螟等在深绿色稻株上产卵,而在黄绿色的稻株上产卵较少。
(二)光的强度
光的强度是指光的亮度或照度。光强度的单位常用勒克斯(lx,即米烛光)表示。1lx是指1个国际烛光在1m距离处的亮度。光强度主要影响昆虫昼夜的活动节律和行为,如交配、产卵、取食、栖息等。按照昆虫生活与光强度的关系(其中温度也有一定影响),可以把昆虫分为:白昼活动(如蝶类、蝇类、蚜虫等)、夜间活动(如夜蛾科、螟蛾科及多数金龟科昆虫等)、黄昏活动(弱光活动,如小麦吸浆虫、蚊等)和昼夜活动(如某些天蛾科、大蚕蛾科、蚕蛾科昆虫)4类。
上述4类昆虫在活动期内,由于光强度的强弱,各自的活动情况也不尽相同。如小麦吸浆虫主要在暗(弱)光下(小于1lx)活动;蚊多在0.5-1.5 lx下活动,强光和完全黑暗的条件下活动较少。夜间活动的一些蛾类,多自傍晚开始交配、产卵,暗光是产卵的必要条件。不少蛾类在黑夜扑灯最多,有云的月夜次之,强月光下最少。松毛虫幼虫主要在白昼取食,每小时约取食17.7 min,而夜晚只取食4.2 min;而柞蚕幼虫白昼与夜晚取食的时间相似,前者每小时约取食24.5 min,后者约23.2 min。蚜虫有翅蚜在黑暗中不起飞,每天上午和下午出现两次起飞高峰,中午光强度超过10000 lx时,对其起飞有抑制作用;在无风的情况下,光源对蚜虫的迁飞有一定的导向作用。
    光强度与昆虫活动的关系,不仅因虫种而异,而且同种昆虫的不同发育阶段也有所不同。如家蚕成虫主要在白天交配,但在暗光下产卵最多,强光有抑制产卵的作用;其幼虫则昼夜均可取食。
(三)光周期
光周期主要是对昆虫的生活节律起着一种信息反应。自然界的光照有年和日的周期变化,即有光周期的日变化和年变化(季节变化)。光照以每日光照时数为单位。在北半球,一年内以“冬至”日光照最短(即昼最短、夜最长),以后至“夏至”日光照逐渐变长;到“夏至”日光照最长(即昼最长、夜最短),以后光照逐渐变短;“春分”和“秋分”两日为昼夜相等的转折日。这样,便形成了光周期的年变化。在同一纬度上光周期年变化的节律相同,不同纬度上则不同。在赤道上,“夏至”日和“冬至”日的光照时数没有差别,但随着纬度的增加,“夏至”日的光照时数依次增加,“冬至”日的光照时数依次缩短。在N65度以上,“夏至”日前后整日可见太阳,“冬至”日前后整日都呈黑夜。
昆虫对光周期变化节律的适应所产生的各种反应,称为光周期反应,或光周期现象。许多昆虫的地理分布、形态特征、年生活史、滞育特性、行为以及蚜虫的季节性多型现象等,都与光周期的变化有着密切关系。
光周期的变化是诱导昆虫的主要环境因素。对昆虫体内色素的变化也产生影响,如莱粉蝶蛹在长日照下呈绿色,在短日照下则呈褐色。光周期对一些迁飞性昆虫行为有影响,如夏季长日照和高温引起稻纵卷叶螟向北迁飞,秋季短日照和低温引起其向南迁飞。
光周期对蚜虫季节性多型起着重要作用,如豌豆蚜若蚜在短日照 (每日8小时光照)、温度20℃时,产生有性蚜繁殖后代;而在长日照(每日16小时光照)、温度25-26℃或29-30℃,产生有性蚜繁殖后代。棉蚜在短日照结合低温、食物不适宜的条件下,不仅诱导其产生有翅型,而且产生有性蚜,交配产卵越冬。
生物钟(biological clock)是生物由于长期受地球自转和公转引起的昼夜和季节变化的影响,海洋生物受月球运动引起的潮汐和月周期性的影响,而发展为能适应这些环境周期变化的时间节律。昆虫的生命活动如趋光性、体色的变化、迁移、取食、孵化、羽化、交配等,也都表现出一定的时间节律,并构成种的生物学特性,称为昆虫钟(insect clock)。昆虫钟是一个复杂的生理过程,它控制着昆虫的生理机制的节律,并与光周期节律的信号密切关联,使昆虫的活动和行为表现出时间上的节律反应。昆虫的中枢神经系统和内分泌系统在控制其生理和行为的节律上,是昆虫钟的控制机制。
昆虫活动的时间节律,按其性质可分为外生性节律(exogenous rhythm)和内生性节律两类。外生性节律也称为昼夜节律(diurmal rhythm),其对外界环境条件可产生直接反应,如蛾类白天潜伏、晚上活动,蝶类则相反。如将其置于恒定条件(如连续黑暗或连续光照)下,它们原有的昼夜活动节律就会消失。内生性节律也称为时辰节律(circadian rhythm),是昆虫体内具有真正的指示时间节律的机制。如昆虫的运动、取食、羽化、以及萤火虫发光等节律,即使在恒定条件下原有的节律也不会消失。
昆虫钟具有机械钟的类似特性,光周期的变化是引起昆虫钟重新调时的信号,温度的高低影响昆虫钟走的快慢,温度降至一定的程度可使之停摆,温度回升又可使之重新摆动。昆虫钟保证昆虫活动与季节变化的一致性,也保证种间节律的一致性。
此外,风对昆虫的飞翔和分布也有影响。风与水分蒸发量的关系密切,从而对相对湿度发生影响。许多飞翔的昆虫大多在微风或无风晴天时飞行;当风速增大到一定程度时,飞行受阻;当风速每小时超过15km时,所有昆虫都停止自发的飞行。在风大的地方,昆虫常具有相适应的形态特征和习性,如海岛上的昆虫以无翅型居多,生活在西藏高原的蚱蜢也多为无翅型。一些体小的昆虫,如飞虱、瘿蚊等可随风作远距离的传播;一些有长距离定向迁飞的昆虫,如东亚飞蝗、稻纵卷叶螟、褐飞虱等,与季候风的关系更为密切。在1000m的高空中,发现有瘿纹、茧蜂、姬蜂、蚜虫、叶蜂、蓟马等;在2300m的高空中,可发现秆蝇、木虱等;甚至在4000m的高空中,也能发现少量昆虫。有时发生乘风迁飞的害虫,遇高山阻隔,被迫降落,在高山山麓下的农田,危害成灾。

 
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       只想说太专业了,看来好看,看着吓人,没什么用。专业知识是越简单越有用,切记!如果你有足够的能力将它消化,你完全可以当成你的原创发出来,要是你自己看不懂,你也别指望大家会看得懂,讨论那简直就是奢望。谢谢。
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只看该作者 地板  发表于: 2012-04-25
以前学过的东西,又重新学了一遍。
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