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1、第三十二章 昆虫种群及其变动,在自然界中，同种昆虫是以群体(种群)的形式存在和适应环境变化的。研究昆虫种群的结构及其数量在时间和空间内的发展趋势，是预测预报和防治害虫、保护利用天敌昆虫的重要理论基础。一 种群的概念 种群(population)是种(species)下的分类单元，是指在一定的生活环境内、占有定空间的同种个体的总和，是种在自然界存在的基本单位，也是生态学研究的基本单位。,二 昆虫种群的结构和数量变动(一)、昆由种群的结构 昆虫种群的结构即昆虫种群的组成，是指种群内某些生物学特性、对环境适应能力或在形态上可以是完全相同的个体群在总体中所占的比例。其中主要是性比和年龄组配。性比是指成
2、虫或蛹雌性与雄性之比。或以雌充率表示大多数昆虫自然种群的性比为1：1左右，但常因为环境因素的变化，使种群性比发生变化。如食物不足、营养不良。可使性比明显变小；年龄组配是指个自然种群中昆少虫发育阶段(如卵、幼虫、蛹、成虫)相同一发育阶段不同发育进度的数量比例或占的百分率。,(二)、昆虫种群的数量变动 昆虫种群数量的变动主要取决于种群基数、繁殖速率、死亡率相迁移率。1 种群基数 种群基数(N)指前一代或前一时期某发育阶段(卵、幼虫、蛹或成虫)在一定空间的平均数量，是估测其下代或后时期种群数量变动的基础数据。应注意取样调查的准确性和代表性。2 繁殖速率 繁殖速率(R)是指一种昆虫种群在单位时间内增长
3、的个体数量的最高理论倍数，它反映了种群个体数量增加的能力。繁殖速率的大小主要取决于种群的生殖力(出生率)、性比和一年发生代数。,3 死亡率 种群的死亡率(d)和生殖力是种群的两个复杂的特性。一般用在一定时间内种群死亡个体数占总数的百分率表示。种群的死亡率和生殖力(出生率)一样，是指在一定环境条件和时间下的种群死亡率，即生态死亡率(ecologicalmortality)，它是因时间、环境条件而变化的。也常用存活率(S)来表示环境因素对昆虫种群数量变动的影响，即S1一d。4 迁移率 昆虫种群的个体，尤以具翅成虫的活动性，常影响种群的数量变动。一般 以迁移率(M)表示，迁移率为在一定时间内迁出个体
4、和迁入个体数量差占总体的百分率。一般情况下种群无明显的扩散和迁移，其迁移率可视为零。,三 昆虫种群数量的季节消长类型 昆虫的种群数量是随季节的变化而消长波动的，这种波动在一定空间内常有相对的稳定性，因而形成了昆虫种群的季节消长类型。(一)、单峰型 单峰由是指一年内昆虫种群数量只出现一次高峰。又可划分为前峰型(斜坡型)和中峰型(抛物线型)两类。前者是在生长季节前期出现种群数量高峰，如麦叶蜂、稻蓟马、稻小潜蝇、豌豆潜叶蝇、桃小食心虫等；后者是在生长季节中期出现高峰，前、后期种群数量较少，如稻苞虫；高粱蚜、大豆蚜、斜纹夜蛾、银纹夜蛾、甜菜夜蛾等。(二)、双峰型 双峰型是在生长季节前、后期(春、秋季)
5、各出现一次高峰，因而又称为马鞍型。如小地老虎、麦长管蚜、菜粉蝶、萝卜蚜、桃蚜等。(三)、多峰型 多峰型是昆虫种群数量逐季递增，出现多次峰期，因而又称为阶梯上升型或波浪型。如三化螟、亚洲玉米螟、棉铃虫、棉红铃虫等。,四 昆虫种群生命表,生命表(1ife tab1e)是指按特定的种群年龄(发育阶段)或生长时间，研究分析种群的死亡率(存活率)、死亡原因、死亡年龄等的一览表。生命表可分为3种类型，即特定时间生命表，适用于具有稳定年龄组配和世代完全重叠的昆虫种群的研究；特定年龄生命表，适用于世代离散的昆虫种群的研究；世代平均生命表，适用于世代半重叠的昆虫种群研究。,五 昆虫种群分布型,昆虫种群分布型(d
6、istribution pattern of insects population)是指昆虫的个体在一定时间和空间内的分布形式。一般指昆虫在某一时刻位置的排列方式，反映昆虫的空间结构，故也称为空间格局(spatial pattern)；在统计学上，指抽样单位中所得随机变量取各种可能值的概率分配方式，以反映抽样单位的抽样性质和数量，故也称为空间分布(spatial distribution)。,(一)、昆虫种群空间分布的类型 昆虫种群空间分布型一般分为随机分布(random distribution)和聚集分布(aggregateddistribution)两个基本类型，其中又分为几种不同的分布
7、形式。1 随机分布 随机分布是指昆虫种群内各个体间具有相对的独立性，不相互吸引或相互排斥。(1)均匀分布 又称正二项分布(positive binomial distribution)。其样本(个体)分布一般是稀疏的，但是均匀的，在单位(样方)中个体出现的概率(P)与不出现的概率(Q)是完全或几乎相等的。(2)随机分布 又称泊松分布(Poisson distribution)。样本分布一般也是稀疏的和比较均匀的，在单位中个体出现和不出现的概率也是相等的。但种群的密度增大时(一般指X16时)，可渐趋向均匀分布。,2 聚集分布 聚集分布是指种群内个体间互不独立。可因环境的不均匀或生物本身的行为等原
8、因，呈现明显的聚集现象。(1)核心分布(contagious distribution)又称奈曼分布(Negman distribution)。个体是密集的，分布是不均匀的，个体在单位中出现和不出现的概率是不相等的。个体在单位栖息形成很多大小略相等的核心(集团)，核心与核心之间个体的分布则是随机的。如个体密度过大，形成的核心呈大小不相等时，称为PE核心分布。(2)嵌纹分布(mosaic distribution)又称负二项分布(negative hinomialdistribution)。个体是密集的，分布是极不均匀的。个体在单位中形成疏密相间、大小不同的集团，呈嵌纹状。,六 昆虫种群的生态对
9、策 昆虫在进化过程中，经自然选择获得的对不同生境的适应方式，称为生态对策(bionomic strategy)，又称为生活史对策(1ife history strategy)。昆虫的生态对策是其对生态环境适应能力的体现。,(一)、生态对策的类型 昆虫的生态对策反映在昆虫身体的大小、繁殖周期(世代数)、生殖力、寿命、躲避天敌能力、迁飞扩散能力、分布范围等方面，以使其最大限度地适应环境和合理地利用能源。昆虫种群的大小和变化速度主要取决于昆虫种群的内察增长率(r)和环境容量(K)。种群的内票增长力是指在特定的环境条件下，具有稳定年龄组配的种群的最大瞬间增长速率。环境容量是指在食物、天敌等各种环境因素
10、的制约下，种群可能达到最大稳定的数量。r反映了昆虫种群的增长速率，K反映了昆虫种群发展的最大范围。所以，当K值保持一定时，r值愈大，种群增长速率愈快，种群愈不稳定；当r值保持一定时，K值愈大，种群发展的范围愈大，种群愈趋向稳定。根据r值与K值的大小，可将昆虫种群基本上分为两个生态对策类型。,1 K对策者(Kstrategists):r值较小，而相应K值较大，种群数量比较稳定。属于此种类型的昆虫，一般个体较大，世代周期较长，一年发生代数较少，寿命较长，繁殖力较小，死亡率较低，食性较为专一，活动能力较弱，常以荫蔽性生活方式躲避天敌。其种群水平一般变幅不大，当种群数量一旦下降至平衡水平以下时，在短期
11、内不易迅速恢复。其中典型的昆虫种类如金龟类、天牛类、麦叶蜂、十七年蝉、舌蝇等。2 r对策者(rstrategists):r值较大，K值相应较小，种群数量经常处于不稳定状态，变幅较大，易于突然上升和突然下降。一般种群数量下降后，在短期内易于迅速恢复。属于此种类型的昆虫，一般个体较小，世代周期短，一年发生代数较多，寿命较短，繁殖力较大，死亡率较高，食性较广，特别是活动能力较强。其活动能力强(如扩散、迁飞)不仅有利于摆脱种群密度过大而造成食源不足，去寻找新的食源，而且有利于躲避天敌。其中较典型的如蚜虫类、螨类、沙漠蝗、棉铃虫、小地老虎、家蝇等。,实际上生物的生态对策从K对策型到r对策型是一个连续的系
12、统，称为rK连续系统。在这个系统中，按照K类选择和r类选择的不同程度排列着各种各样的生物，除极端的K对策型和极端的r对策型外，存有许多过渡的中间型。所以这两种对策型的划分也是相对的，如在大的分类单位中，可把脊椎动物作为K对策型，把昆虫作为r对策型；蚜虫在昆虫中属于极端r对策型；但在蚜虫类中，杏蚜和松蚜的体型大，繁殖力小，就倾向于K对策型。,(二)、昆虫的生态对策和防治策略 一般r对策害虫其繁殖力较大，大发生频率高，种群恢复能力强，许多种类扩散迁移能力强，常为暴发，性害虫，虽有天敌侵袭，但在其大发生之前的控制作用常比较小。故对此类害虫的防治策略应采取以农业防治为基础，化学防治与生物防治并重的综合
13、防治。单纯的化学防治，则由于此类昆虫的繁殖能力强、种群易于在短期内迅速恢复，特别是容易产生抗药性，因而往往控害不显著。但在大发生的情况下，化学防治可迅速压低其种群数量。应研究保护利用和释放r对策型的天敌昆虫；充分发挥生物防治的控制效应。对K对策型害虫，虽然其繁殖力低，种群密度一般较低，但常直接为害农作物和林木的花、果实、枝干，造成的经济损失大。故对其防治策略应为以农业防治为基础，重视化学防治，采用荫蔽性、局部性施药，坚持连年防治，以持续压低种群密度，因其种群密度一旦压低，不易在短期内恢复；当其种群密度处于相当低时，应重视保护利用天敌，或进行不育防治或遗传防治，以彻底控害。对于一些属于中间型的害虫，利用生物防治往往可以收到良好的效果；推论利用化学防治这些害虫很可能造成再猖獗。,
