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1、农业昆虫及防治技术,主讲：刘兆红青海畜牧兽医职业技术学院2011年8月,农业昆虫及防治技术,第一部分农业昆虫基础知识,一、序言,农业昆虫是人类在发展农业过程中，与害虫不断斗争，经过长期实践而产生的一门应用科学。它是一门综合性学科，专门研究农业害虫及其他有害生物的生物学特性、发生与流行规律、预测预报及其防治方法的科学。农业昆虫的主要任务就是要控制害虫的为害，保证农作物健康生长，保护农作物优质、高产、稳产，同时还要保护生态环境，维护人类身体健康。,植保工作方针：1975年我国植保工作者长期以来与病虫害斗争中总结了丰富的经验，提出了“预防为主，综合防治”的植保工作方针。各地经验说明，把“防”应作为贯
2、彻植保工作方针的指导思想。农业昆虫的基础学科主要有：植物分类学、微生物分类学、昆虫分类学、昆虫生物学、植物化学保护等。各级植保推广部门承担的主要工作是：农业植物检疫、农作物病虫鼠害预测预报、农作物病虫草鼠害综合防治、新农药药械的试验示范推广等。,二、专业基础知识,有害生物：作物从种到收，在整个生长发育过程中，其根、茎、叶、花、果实和种子，都可能遭受病、虫、鼠的为害，使产量和产品质量受到损失。田间杂草与农作物争夺水分、养料和阳光，也影响作物的健康生长，草害严重的地块，见草不见苗，减产非常严重。这些对农作物生长不利的病虫草鼠，我们通称为有害生物。,（一）生物的基本分类长期以来，人们把生物分为原核生
3、物界（其中包括细胞状态的没有固定细胞核的低等生物，主要是细菌、放线菌、蓝绿藻、立克次体、菌原体和类菌原体等）、原生生物界（其中主要有固定细胞核的原始生物如孢子虫、眼虫、肉足虫等）、原生生物向三个方向演化，形成营养方式不同的植物界、菌物界、动物界。当然这种五界分类系统也不完善，非细胞状态的生物如病毒还没有适当的位置。,分类的单元：界、门、纲、目、科、属、种，（亚单元）。昆虫是动物界节肢动物门中的一个纲昆虫纲（33目）。节肢动物都有相似的结构，就是身体分节、长有附肢。昆虫也是如此：身体由多节组成，分为三部分即头部、胸部和腹部，在胸部长有3对胸足、2对翅膀（6脚4翅）。也就是说昆虫成虫的体形包括头、
4、胸、腹、足、翅五个基本部分。,（二）昆虫学基本知识,昆虫形态学 昆虫种类很多，外部形态各式各样，但都有相同的基本结构，即：身体有多节组成，分为头部、胸部和腹部三部分，在胸部长有3对胸足、两对翅膀。也就是说昆虫成虫的体形包括头、胸、腹、足、翅五个基本部分。,昆虫口器的主要种类,刺吸式：蚊子、蚜虫、叶蝉、飞虱舔吸式：苍蝇咀嚼式：蝗虫、鳞翅目幼虫、鞘翅目虹吸式：鳞翅目成虫,昆虫生物学,世代 一个新个体（不论是卵或幼虫）从离开母体发育到性成熟产生后代止的个体发育史称之为一个世代。生活史 由当年的越冬虫态开始活动起，到第二年越冬结束止的发育经过，称为生活史或生活年史。孵化 昆虫在卵中完成胚胎发育后，就要
5、脱卵而出，这就叫孵化。,化蛹 幼虫变为蛹就叫化蛹。羽化 昆虫从前一个虫态蜕皮而出，变为成虫的过程。趋性：就是昆虫对某种刺激表现的喜爱或反感的行为。如：趋热性、趋光性、趋化性、趋湿性、趋地性等。食性：食性即昆虫取食的习性。我们通常按昆虫的食性将昆虫分为植食性、肉食性（捕食性）、腐食性、杂食性等几个主要类别。,全变态类昆虫和不完全变态昆虫,全变态类昆虫一生有四个阶段，即卵、幼虫、蛹和成虫。这类昆虫的幼虫与成虫的形态、习性完全不同，它从幼期变为成虫需要有一个过渡期即蛹期。不完全变态昆虫一生只有三个虫态，即卵、若虫和成虫。这类昆虫的幼期与成虫的形态、生活习性等方面差别不大，如：蝗虫、蚜虫、蝉、蚧壳虫等
6、。,全变态昆虫蛴螬,不完全变态昆虫马铃薯甲虫若虫和成虫,三、常见昆虫的识别,1、鳞翅目昆虫,2、膜翅目昆虫,3、鞘翅目昆虫,鞘翅目瓢虫,4、同翅目昆虫,5、半翅目昆虫,6、双翅目昆虫,7、直翅目昆虫,蝗卵,蝗卵,二龄盛期蝗蝻,二龄盛期蝗蝻,8、缨翅目昆虫,农业昆虫及防治技术,第二部分农业昆虫防治原理及方法,综合防治中，要以农业防治为基础，因地制宜，合理运用化学防治、生物防治、物理防治等措施，达到经济安全有效地控制病虫危害的目的。植物检疫是无可争辩的预防措施之一，它从根本上杜绝了危险性病、虫、杂草种子的侵入。从一个地区来讲，植物检疫是综合防治的首要措施。,综合防治（IPC）或综合治理（IPM）:
7、综合防治是从农业生态系的整体出发，根据有害生物和环境之间的相互关系，充分发挥自然控制因素的作用，因地制宜协调应用必要的措施，将有害生物控制在经济损失允许水平以下，以获得最佳的经济、生态和社会效益。,农业防治 农业防治是指包括选用抗病（虫）品种、合理调整作物结构和品种布局、采用轮作倒茬、适时播种、合理密植、精耕细作、加强田间管理等一系列合理的农艺措施达到控制有害生物为害的防治方法。对于病害防治来说，选用抗病品种是最重要的手段。,物理防治 利用物理因子或机械作用对有害生物生长、发育、繁殖等的干扰，达到防治目的的方法。（1）光的利用；（2）温度的利用；（3）高频电、微波、放射能、紫外线等的利用；（4
8、）人工和机械的利用。,频振灯诱虫,黄板诱杀害虫试验,太阳能土壤消毒试验,生物防治 利用生物或其代谢产物控制有害生物的发生、繁殖或减轻其危害的方法。一般指利用有害生物的寄生性、捕食性和病原性天敌来消灭有害生物。,化学防治 用化学农药防治有害生物的方法。也称药剂防治。是目前运用最普遍、最有效的方法，但这种方法存在着环境污染、农药残留、以及易产生药害等一系列问题。,群众防治,机防队作业,蝗,储备防治农药,运五飞机,储备药械,药械检修,应急防治配套的蝗虫饲养观测圃,应急防治农药械运输车,应急防治物资储备库,植保防治队员宿舍,农业昆虫及防治技术,第三部分害虫调查及预测预报,一、害虫调查,第一节 种群密度
9、调查,种群密度是表征种群数量及其在时间、空间上分布的一个基本统计量。绝对密度：一定面积或容积内害虫的总个体数 相对密度：一定取样工具或取样单位内害虫的个体数。相对密度有的也可用来推算绝对密度。常用的相对密度调查方法有：直接观察法、拍打法、诱集法、扫网法、吸虫器法和标记-回捕法等。,一、直接观察法,取一定面积、长度、容积或取单株或植株某一部位作为样方，直接观察记载害虫或各虫态的数量，计算平均每个样方的虫口密度或推算绝对密度。,二、拍打法,利用白瓷盘、布等作为接虫工具，用手或其它工具拍打一定植株，记载落入接虫工具中的害虫数量。,三、诱捕法,1，灯诱法 利用昆虫对特定光波光源的趋光性，在晚间诱捕昆虫
10、，每天或间隔一定时间记载对象昆虫的数量。灯诱法得到的数据是一种相对密度，一般以平均每灯日虫量、高峰期虫量或世代累计虫量表示。,2，性诱法 利用昆虫雌雄交配的化学信息联系物质性信息素或称性激素诱集昆虫，每天或间隔一定时间记载对象昆虫的数量。这也是一种相对密度，一般也以平均每个性诱器的日虫量、高峰期虫量或世代累计虫量表示。性诱法的核心是性诱剂的选择、诱心的结构、诱集器的类型和安置形式。,3，其它诱捕法 在诱捕法中，除最广泛应用的灯诱法、性诱法外，还有其它的方法。例如用杨树把诱集棉铃虫，糖酒醋液诱集粘虫、小地老虎，稻草把诱集粘虫产卵，黄色水盆诱集蚜虫，黄色胶板诱集美州斑潜蝇，草堆诱集蝼蛄等。,四、扫
11、网法,利用尼龙纱制成的网子，在田间按一定作物的行长或面积，来回扫动，收集昆虫。一般记载百网虫数，只作相对密度比较。为使扫网法获得的数据具有可比性，应统一扫网的结构（网圈的直径、网袋的深度、网杆的长度等）和扫网的方法。,五、吸虫器法,利用特定的抽气装置，将昆虫吸入吸虫器的收集袋中。吸虫器有固定式和移动式两种。移动式吸虫器可整株吸虫或间隔一定距离吸虫，记数收集袋中的虫数。这也是一种相对密度。一般记载单株或一定吸虫面积内的虫数。,六、标记-回收法,这种方法的基本设想是：先捕捉一定数量的活虫个体，用人工标记后，释放到环境中，让其与自然种群的个体充分混合，然后再用高效率的诱捕方法进行再捕捉，用一定的公式
12、估算种群的数量。这种方法一般适用于飞翔活动的群体（成虫），除了应用于种群数量估计外，也可用来研究成虫的扩散距离、产卵习性及实际寿命。,第二节 田间抽样方法,一、种群密度估值抽样 1,抽样单位和样方量度属性 2，抽样格局和形式 3,抽样数量二、序贯抽样 1,序贯抽样的目标和特点 2,抽样步骤和计算方法,估计种群数量需要进行定量调查。由于田间调查对象的总体往往很大，不能进行全部计数、所以只能通过取样调查，以样本的特征值对总体进行估计。而估计的误差和可信度在很大程度上取决于抽样技术。一个合理的田间抽样方案(抽样技术)，必须考虑三个方面：一是抽样单位及大小；二是抽样数量；三是抽样方式或方法。这都关系到
13、抽样结果的真实性、准确性和工作效能。,一、种群密度的估值抽样,1、样本单位,样本单位简称样方，是指调查时从总体中抽出的、需调查计数的一定单位。样本单位可以是长度单位、面积单位、体积或容积单位、重量单位、时间单位、以植株、部分植株或植株的某一器官为单位、诱集物单位、网捕单位或吸虫器单位等。样本单位之间除观察计数的项目外，应在其他的质和量上基本一致，被取样的相会相等，并且抽样方便，可操作性强。,2，度量属性,（1）名称属性：二元属性 如害虫的有或无、有翅或无翅，雌性或雄性等，它与数量数据结合，可以得出害虫的普遍率（如有虫株率，有虫叶率、受害株率、受害叶率）、雌雄性比等信息；多元属性。如害虫的种类、
14、个体的颜色等等。值得注意的是名称属性有时虽然可用数字1，2，或1，2，3等表示，但这并不能反映这些状态的差异而仅仅是不同的符号而已。,（2）顺序属性：害虫发生数量、作物受害程度等可分为若干状态，而且状态之间有确定的顺序，例如将其区分为极轻、轻、中、重、极重等级别，并可用依次的1，2，3等数据表示，但1，2，3只表明它们的顺序，一般不能完全表示其间的差异。顺序属性的划分既有赖于经验的积累，也需要有科学的界定。在直接计数比较困难时，将一定虫口数量或危害程度划分为顺序等级，可计算虫情指数或受害严重度。,（3）数量属性 害虫的许多属性可以直接用数值表达。数量属性在计算其统计量（如平均数、标准差、极大、
15、极小值等）时，都涉及一群数，称为“变数”或变量。这些变量如果是可数的称为离散变量，例如虫口数量，受害（或有虫）株数、受害（或有虫）叶数等；如果是可量的称为连续性变量，如虫体长度、重量等。数量属性的精度一般用小数点后的有效数字表示。可数的离散性数据在计算平均值时，最多保留一位或四舍五入收为整位；可量的连续性数据，其平均值的有效数字不超过单个观测值的实际位数。,2、抽样格局或形式,随机抽样是指抽样单位直接从总体中随机抽出,总体中每个样本单位都有同样被取中的机率，不受取样人主观偏向的影响。其具体方法是将群体的全部样本逐一编号或者将调查田块按长宽（纵、横坐标）定出每个单元的方位，从随机数值表中或计算器
16、的随机数据产生器中取得所需的样本号。此法从统计学上讲最为合理，但具体实施上存在一定困难。随机取样方法是一切取样形式的基础。,抽样格局有4种基本形式,（1）随机取样,(2)顺序抽样,先将总体分为含有相等单位数量的区，区数等于拟抽出的样方数目随机地从第一区内抽取一个样本，然后隔一定距离或按一定形式分别在各小区内抽一个样本，这种抽样方法又称为等距抽样或机械抽样。病虫田间调查中常用的五点抽抽样、对角线抽样、棋盘式抽样、z字型抽样、跳跃抽样等都属于此类型。,近代发展的地理信息系统或地统计学等在大范围内抽样也都采用这种方法。例如用全球定位仪(GPS)定出坐标，作大数量的等距取样。顺序取样的好处是方法简便，
17、省时省工，样方在总体中分布均匀。但严格地讲,它仅仅是随机抽样的一种变通,而并不属于真正的随机抽样。,有时由于群体太大，亦太复杂，因此将总体分为若干子群体(例如不同的类型田)，然后对每个子群体采用随机抽样或顺序抽样,分别调查计算各子群体的平均数和方差。分成抽样一般都要通过方差分析，当证明各子群体间的确存在显著性差异时,以各子群体占总体的比例作为权重，计算加权平均数来代表总体。,(3)分成抽样,上述三种抽样方法都假设组成总体的样本单元可从总体中直接抽取并完全计数，但有时情况并非如此。例如果园中如果以“株”作为抽样单位，则不可能将整株树的枝条、叶片或果实上的虫口一一计数。因此常常将其区分为初级、次级
18、、次次级等抽样单位。当树间的虫口差异大而枝叶间的差异小时，显然可多抽树而少抽枝叶，相反，树间差异不大，而枝叶间差异大时，则应少抽树多抽枝叶。阶层抽样可以分别是二阶、三阶抽样等。,（4）阶层抽样,3、抽样数量,（1）害虫的空间分布格局,随机分布：种群中个体占据空间任何一点的概率相等，即一个个体的出现与另一个个体是否出现无关，可用波阿松概率分布的公式拟和。这种分布格局从理论上讲应是样本方差S2等于平均数（S2/=1）,在实际测定时通常应符合1（S2/）1.5,均匀分布：种群中的个体均匀地分布在所属空间,个体是独立的,个体之间的距离相等,可用正二项分布的概率模型拟合。理论上样本的方差等于0，在实际测
19、定时应是S2/1,聚集分布：种群中的个体呈疏密不均的分布，一个或多个个体的存在会加大其他个体出现的可能性，可用负二项分布或奈曼分布的理论概率模型拟和。理论上样本的方差应远大于平均数（S2/)1,(2)三种空间分布格局的频次分布拟和,频次分布拟合是一种研究空间格局的经典方法，主要用于判断昆虫的空间分布属何种概率分布形式。这种方法普遍遵循以下5个步骤：1）对调查数据建立频次分布表；2）根据频次分布表计算样本平均数及方差；3）按拟合的概率理论分布模型计算有关参数；4）按理论分布模型计算理论分布频次；5）对实际频次和理论频次进行卡方检验，最终确定实际频次是否符合这种理论分布。,k f 潘松f 核心f
20、嵌纹f 潘松X2 核心X2 嵌纹X2 0 1756 1700.88 1771.62 1762.42 1.79 0.14 0.02 1 193 275.54 155.68 177.31 24.73 8.95 1.39 2 33 23.58 54.43 42.52 31.90 8.44 2.13 3 11 18.27 12.17 0.00 0.11 4 4 5.58 0.36 5 2 6 1 2000 2000 2000 2000 58.42 17.53 4.01,一个例子,计算方法见：Excel-生态学方法-理论频次拟和,空间格局的聚集度测定,Excel-聚集度测定,（3）随机抽样的几个统计数,
21、4）平均数标准误,（有放回抽样）,（无放回抽样）,1）样本平均数,2）样本方差,3）样本标准差,（4）理论抽样数的通式,总体平均数u与样本平均数x之间有如下关系关系:,式中 是在一定概率保证下的允许误差（d），则：,式中d为与平均数相应的某个正数，t值为根据置信概率和自由度查出的相应值，例如当大样本（n30）时，0.95概率的t 值为1.96；0.99概率的t值为2.56。如果允许误差是用相应于样本平均数的百分比表示（D），即：,则式变为：,；,.,（3）总体呈随机分布（波阿松分布）时的抽样数量,根据抽样量的通式：,波阿松分布中：,因此，随机分布（波阿松分布）时的抽样数量：,（3）总体呈负二项
22、分布时的抽样数量,根据抽样量的通式：,负二项分布中：,因此，负二项分布时的抽样数量：,其中：,序贯抽样不事先规定应抽取的样本数，也不注重于回答田间种群密度是多少，而是判断此时的密度是否超越了某个指标。作为综合防治的决策者或执行者，最关心的是当前田间实际种群密度是否大于预先所规定的d1（例如防治指标），抑或是低于预先给定的不需防治的指标d0（例如允许受害水平）.,（二）序贯抽样,如果抽取一定样本数，得出的平均数dd1，则应立即进行防治；若dd0 则不必防治，如果界于d0和d1之间则需增加抽样数量继续调查。,1，序贯抽样的目标和特点,2，序贯抽样的步骤和计算方法,第一步：确定阈值的上限或下限，例如
23、有蚜株率60%以上必须防治；40%以下则可不予防治，则 下限P0=0.4，上限P1=0.6 第二步，确定两类误差的允许概率水准设第一类错误，即必须防治而误认为不需防治的概率为；第二类错误，即无需防治而误认为必须防治的概率为。一般和均可假设为0.05，但根据测报人员的风险精神和防治指导思想，可设为不同的值。,第三步，建立接受和拒绝的公式，亦即建立上限和下界的分界线与抽样数的回归直线，即：d0=SN-h0 d1=SN+h1式中d0为计算出的下限分界线，d1为上限分界线，均以累计数计算。h0和h1分别为d0和d1回归直线的截距，S为斜率，N为累计抽样数。,接受和拒绝的回归直线方程中，各参数的计算公式
24、见后。,第四步，调查和判断。在进行田间调查前，可先按第二步建立的d0和d1的直线方程作图，或事先将计算结果列成表格，或者在田间调查时直接计算。设调查的累计虫数（或样本平均数）为d，则：dd0，判断为低于、等于允许下限（不防治），并停止调查。dd1，判断为高于、等于允许上限（需防治），并停止调查。d0dd1,不能作出判断，需继续抽样。,S、h0、h1计算公式,（1）总体为波阿松分布,式中m0为设定的下限，m1为设定的上限。例如以单位样方内虫口数量的绝对值表示，如小麦蚜虫平均每穗1头为下限，平均每穗5头为上限，即m0=1,m1=5令和均为0.1，则：,（2）当总体为负二项分布,式中K为负二项分布的
25、参数,（3）总体为正二项式分布（即用百分率表示的数据）,二、害虫的预测预报,第一节 害虫发生期预测的生态学基础,一、概念与类型 发生期预测就是预测某种害虫的某种虫态或虫龄的出现期或为害期，对具有迁飞、扩散习性的害虫，还包括预测其迁出或迁入本地的时期。它是从害虫生活史、物候学的角度，研究预测其发生期，以此作为确定防治适期的依据。,短期预测的期限大约在20天以内，一般作法是：根据害虫前一、二个虫态的发生情况，推算后一、二个虫态的发生时期和数量，以确定未来的防治适期、次数和防治方法。其准确性高、使用范围广。目前，我国普遍运用的群众性测报方法多属此类。例如，三化螟的发生期预测，多依据田间当代卵块数量增
26、长和发育、孵化情况来预测蚁螟盛孵期和蛀食水稻的时期，从而确定药剂或生物防治的适合性。又如用稻纵卷叶螟前一代田间化蛹进度及迁出、迁入量的估计来预测后一、二个虫态的始见期、盛发期等等，以确定赤眼蜂的放蜂或施药适合期。,1、短期预测,一般为20天到一个季度，常在1个月以上，但害虫种类不同其期限可有很大的差别，如一年一代，一年几代，一年十多代的害虫，采用同一方法预测的期限就不同。通常是预测下一个世代的发生情况，以确定防治对策和部署。如目前三化螟发生期预测，用幼虫分龄、蛹分级法，可依据田间检查上一代幼虫和蛹的发育进度的结果，参照常年当地该代幼虫、蛹和下一代卵的历期资料，对即将出现的发蛾期及下一代的卵孵和
27、蚁螟为害的始盛期、高峰期及盛发期作出预测，预测期可达20天以上。或根据上一代发蛾始盛期或高峰期加上当地常年到下一代发蛾的始盛期或高峰期之间的差距，预测下一代发蛾始盛期或高峰期、预测期限可长达一个月以上。,2、中期预测,3、按预测空间范围分(迁飞害虫),（1）迁出区虫原预测（或本地虫源预报）在一定环境条件影响下，某种昆虫从发生地区迁出或从外地迁入的行为活动是昆虫种群行为之一。迁出区虫源预测主要查明迁出区虫源基数和发育进度，是属于迁出型还是本地型虫源，再分别组织实施预测。（2）迁入区虫源预测（或异地虫源预报）：迁入区虫源预测主要查明迁入地区的气候条件，作物长势和生育期阶段，以及迁入区的虫情、预测迁
28、入害虫未来发生趋势。,1、昆虫发育的阶段性,二、发生期预测的生物学原理,昆虫在长期的进化过程中，形成了独特的个体发育史。（1）完全变态的昆虫，其一生需经历卵期、幼虫期、蛹期和成虫期；（2）不完全变态的昆虫则只需经历卵期、若虫期和成虫期。,完全变态,昆虫的幼虫期（或若虫期）又因为蜕皮 而使之呈现出不同的龄期，并且随着龄期的增长，食量愈大、为害愈强烈，抗药力也增强。因此，掌握害虫龄期的长短和幼虫的形态，有利于抓住防治害虫的时机，达到治本、治小的目的。,2、昆虫发育阶段具有固定性,蝗虫的一个世代,任何昆虫一生所经历的阶段及每阶段所需要的时间（即历期）在同一地域或一定条件下往往是较为稳定不变的，如美洲
29、斑潜蝇在25下，卵、幼虫和蛹的历期分别为2.61 0.11、4.280.14和9.050.27天。昆虫的幼虫分多个龄期，但在相似条件下同一种昆虫的龄期往往变化很少。因此可通过对某一龄幼虫的发生时间，加上该龄幼虫的历期来预测下一龄幼虫的发生时间。同时，各龄幼虫的历期也可用于预测为害高峰期和防治适期。发生期的分龄分级预测法则需用到幼虫的分龄及历期的资料。,3、发育历期的相对稳定性,4、发育历期具有可测度性,大量的研究表明，昆虫生长发育的各个时期均具有一些可观测的形态学、生物学的特征。如卵发育的整个过程可在卵壳表面的颜色变化上反映出来。在预测预报中，可根据剖检的胚胎各时期的形态或卵壳外颜色的变化情况
30、，得知现时卵所处的发育阶段，从而预测未来的孵化进度。,表1 褐飞虱的卵的发育分级特征,又如：幼虫（若虫）的分龄与龄期：昆虫在生长发育过程中其幼虫（若虫）分多个龄期，在相似条件下，同一种昆虫的幼虫（若虫）的分龄与龄期往往很少变化，因此可以通过对某一龄幼虫（若虫）的发生时间，加上该龄幼虫（若虫）的历期俩预测下一龄幼虫（若虫）的的发生时间；同时，各龄幼虫（若虫）的历期也可以用于预测为害高峰期和防治适期。幼虫（若虫）的分龄理论上是以蜕皮为标准，但在实际的调查与预测中很难把握田间害虫的蜕皮时间，甚至是不可能的。因此，幼虫（若虫）的分龄多采用体长、头宽、体上的斑纹等形态学特征来进行区分。,二化螟不同龄期形
31、态指标（陈长琨等，2000）,又如：蛹的分级及历期：昆虫的蛹期虽然不食不动，但其内部却正进行着剧烈的生长、发育和代谢的变动过程从其外表的形态上也可加以区分为各个阶段或级别蛹的分级多根据蛹的颜色、复眼的颜色以及附肢的形态特征等来进行根据一些容易观察区分的特征，可人为地将蛹分为不同的级别。如稻纵卷叶螟蛹可分为五级，各级别的特征如下表。害虫蛹的分级及分级标准可通过连续对蛹的发育进行饲养观察，记录各时间中蛹的外部形态的变化特点及发育历期，根据特征的变化划分出若干级别，同时也可得到各级别蛹的发育历期。,表 稻纵卷叶螟蛹分级标准,又如：成虫卵巢发育及级别划分：卵巢发育的进度能表征成虫的发育历期。一般来说，
32、刚羽化的成虫其卵巢发育处于低级阶段，而产卵后的卵巢则处于较高的级别卵巢的分级可根据卵巢管的长度、卵巢管内卵粒的成熟度和排列状态、色泽及脂肪的消耗情况等特征来划分通常可将卵巢分为5-6级，级数越高，成虫已经历的时间越长。如稻纵卷叶螟雌蛾卵巢发育的分为5级，分别为羽化后半天、羽化后0.5-2.5d、羽化后2-4d、羽化后3-6d、羽化后6-9d。其中每一级别均有相应的形态学特征，如羽化后3-6d产卵盛期（四级），其卵巢小管长，基部有淡黄色的成熟卵15粒左右，约占管长的12，交配1-3次，大量产卵。,利用害虫发育进度预测的关键：害虫发育进度预测法正是根据对害虫种群1-3次的综合调查，准确区分出各虫态
33、(期、级)占总体的百分率，从而确定山当时的高峰虫龄(级)，再加上其发育到下代成虫羽化的历朋，预测出下代各虫态(期)的发生高峰。实践证明，这种方法人人提高了发生期预测的精度，并可从短期预报提高到中期预报。而害虫各发育阶段的准确区分，以及经研究获得精确的发育历期，无疑是害虫发生期预测的基础。,三、影响昆虫发育历期的因素,在影响昆虫生长发育繁殖的众多非生物因素和生物因素中对昆虫的发育历期有显著影响的因子主要是温度、湿度、食物和光。其中温度是最为重要的因素。（1）温度是如何影响昆虫的发育历期？（2）温度的影响在害虫发生期预测中的作用与应用主要包括那些方面？,不同温度下昆虫（螨）的发育模型在种群数量动态
34、模拟和预测中极为重要。这类模型主要有两类，一类是用线性函数表示，如有效积温法则；另一类是用非线性函数表示，如逻辑斯蒂方程、王-兰丁模型等。,1、发育速率与温度的关系,这是Reaumer(1735)在植物学上提出的。他认为，生物在生长发育过程中须从外界摄取一定的热量，其完成一定发育阶段所摄取的总热量为一常数。这一概念可用下式表达：NT=K式中N完成一定发育阶段所需的时间（一般以日表示），T为该时间内的平均温度，K为完成该发育阶段所需的总热量（又称积温，单位为日度）。,（1）有效积温法则,然而许多生物（包括昆虫）的发育常常是从0以上的某个温度开始的，因而上面的积温公式应校正为：N（T-C）=K 式
35、中的C称为生物的发育起点，K为发育的有效积温。令发育速率 V=1/N 则 V=（T-C）/K 或 T=C+KV 由T=C+KV看出，温度与发育速率的关系为一线性关系。当我们通过一系列温度试验得到昆虫某一发育阶段（或世代）的发育历期后，可用以下3种方法计算有效温和发育起点温度。,根据T=C+KV,最小二乘法,直接最优法,该方法的基本原理是应用极值法，将理论有效积温与实际测的有效积温误差缩减到最小的目标上。,式中：Di为第 i 组处理温度(Ti)下的发育历期；n为温度处理组数。,一个例子-粘虫卵期发育起点温度和有效积温,直接最优法计算结果：C=11.64；K=53.62日度最小二乘法计算结果：C=
36、12.08；K=50.67日度,有效积温有实用意义有下列几个方面：,预测某一地区某种害虫可能发生的代数 以K代表某种昆虫发生一代所需要的有效总积温，K1代表当地全年有效总积温，则当地可能发生的代数为K1K。例如，小地老虎完成一代所需的K=505.47日度，南京地区常年有效总积温K1=2220.9日度，则南京地区一年可能发生的代数为n=K1K=2220.950447=4.54(代)。实际饲养可发生4-5代，这与预测情况一致,预测害虫在地理上的分布界限 如果当地有效总积温不能满足某种昆虫一个世代的K值时，则这种昆虫在该地就不能发生例如，云南省昭通县虽然纬度低，但海拔高、气温低，一年中只有125天的
37、气温高过三化螟发育起点，全年的有效总积温还小于三化螟一个世代的K，所以当地就三化螟分布。但对多年生的昆虫则不能用这种方法测算。,有效积温有实用意义有下列几个方面：,长期预测某种昆虫来年发生程度 有的昆虫只能以固定的虫态越冬，如东亚飞蝗只能以卵过冬；三化螟只能以老熟幼虫过冬，若以其它虫态过冬则死亡率极大，来年发生基数小，发生趋势就轻。在江苏地区，当夏季气温较高，其有效积温超过东亚飞蝗完成二代或三化螟完成三代的K值，则当年秋季可以发生第三代飞蝗或第四代三化螟，不过它们常来不及发育到有效越冬虫态即大量死亡，该年越冬基数小，这样可以预测来年发生趋势将较轻。,有效积温有实用意义有下列几个方面：,有利于天
38、敌的保存和利用（控制昆虫的发育进度）在天敌的繁殖、保存中需要了解它们的c、K值。例如，在保种时可将这些天敌冷藏在其发育起点温度以下，而又不超过其亚致死低温，以免影响生存率和生活力。在需要有计划地繁殖利用天敌时，也需根据其K值，来控制饲养温度，以获得预期的繁殖数量和大田释放的时机。即利用：T=C+KV 如利用寄生蜂防治玉米螟虫，该寄生蜂的发育起点温度为10.34，有效积温为161.36日度，根据放蜂时间，要求12天内释放，应在何种温度下才能按时出蜂。代人公式即可得出 23.8的温度条件下经过12天即可出蜂释放。,有效积温有实用意义有下列几个方面：,有效积温有实用意义有下列几个方面：,预测害虫的发
39、生期 知道某种昆虫（害虫）或其一个虫期的有效积温（K）和发育起点温度（C），就可以根据：N=K/（T-C）进行发生期预测。如粘虫卵的发育起点温度是12.1度，有效积温是50.4日度，卵产下下时的平均气温为20度，代入公式可测出6.38天孵出幼虫。,有效积温法则应用的局限性：,(1)有效积温法则只考虑温度条件，其它因素如湿度、食料等也有很大影响，但没考虑进去；(2)该法则是以温度与发育速率呈直线关系作为前提的，而事实上，在整个适温区内，温度与发育速率的关系是呈“S”形的曲线关系，无法显示高温延缓发育的影响；(3)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也
40、有一定的差距；(4)有些昆虫有滞育现象，所以对某些有滞育现象的昆虫，利用该法则计算其发生代数或发生期就难免有误差。,许多种类昆虫在偏低或偏高的温度范围内，发育速率增减缓慢，温度与昆虫发育速率的关系是一近似于“S”形的逻辑斯蒂曲线。逻辑斯蒂方程可表达为：,（2）发育速率与温度关系的逻辑斯蒂曲线模型,式中Y为发育速率，K为发育速率Y的上限，x为温度，a,b 为常数，其中b反映了昆虫在最适温度范围内发育速率随温度而变化的指数增长率。,（3）发育速率与温度关系的王-兰-丁模型,该模型可用SPSS等统计软件的非线性方程拟合并得出模型的参数。,式中：K 为高温下潜在的饱和发育速率，等于最适发育速率V(T0
41、)的两倍；r为发育速率随温度变化的指数增长率；TL和 TH为最低、最高临界发育温度；T0 为最适发育温度；为边界层的宽度，其相对大小反映昆虫对极端温度的不同忍耐程度。,2、昆虫发育历期的试验及计算方法,（1）连续饲养和分段饲养，单头饲养和集群饲养,连续：从同一批卵开始，一直饲养到每个成虫产卵（或死亡）为止。分段：从同一批的某个虫态开始，饲养到该虫态每个个体刚发育到相应的下一个虫态为止。单头：对每个个体单独饲养。集群：对若干个个体集群饲养。,（2）饲养方法,昆虫：笼罩法、器皿法等 叶螨：完整叶碟、分格叶碟等,食物：寄主或寄主的一部分 人工或半人工饲料环境：基质 温度 湿度 光照,数量：保证计算平
42、均历期的每个虫态（或整个世代）的样本量 至少在30个以上。虫龄：一般应是1224小时内达到特定虫态的虫源。,（3）供试初始虫态,（4）记载表格和发育历期计算,日期与编号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 1 E E E E E E E E E E 2 E E E E E E E E E E 3 L E L E E E E E E E 4 L E L L E E L L L L 5 L L L L L L L L L L.,注：逐日记载虫(螨)态：卵(E)，幼虫（L 或 L1,L2)，蛹（P),成虫（A,A);本表的时间是按初始卵为24小时内的卵，并且每24小时观察记载一次，
43、实验结束后按常规计算平均历期和标准差。,单头连续饲养：,连续集群饲养,注：初始卵为24小时内的卵，每天观察一次；时间中值的单位为天;AS为死亡成虫数。,调查日期 时间中值 E L P A AS 3.1 1.0 50 3.2 2.0 503.3 3.0 503.4 4.0 40 103.5 5.0 20 303.6 6.0 45 53.7 7.0 30 203.8 8.0 45 53.9 9.0 40 103.10 10.0 30 203.11 11.0 25 20 53.12 12.0 10 29 63.13 13.0 29 103.14 14.0 21 83.15 15.0 21,计算方法：
44、（1）分别建立 E、L、P 的时间分布表,f E-L E-P E-A E-AS 4.0 10 5.0 30-10=20 6.0 45+5-30=20 5 7.0 20-5=15 8.0 45+5-20=30 5 9.0 10-5=5 10.0 20-10=10 11.0 20+5-20=5 5 12.0 29+6-20=15 6 13.0 29+10-29=10 10 14.0 8 15.0 21,（2）计算平均数及标准差：,(n=X),上例：,在没有死亡或逃逸的情况下，连续集群饲养发育历期的计算结果，与单头连续饲养计算的发育历期和标准差是完全一致的。并且在连续集群饲养情况下，各阶段发育历期之
45、和就等于世代历期。,发生期预测一般都属于短期预测，少数可进行中期预测。其基本方法包括以下几种。,一、发育进度预测法,1、发育进度预测的时期划分,在发生期预测中，对害虫世代或某一虫态的发生期，按其种群数量在时间上的分布将其划分为始见期、始盛期、高峰期、盛末期及终见期。其中始盛期、高峰期、盛末期是害虫预测的关键时期。,第二节 害虫发生期预测的主要方法,一般害虫各虫态或虫龄在田间的发生规律往往表现为由少到多，再由多到少，这样以时间为横座标，以害虫数量或逐期发育进度（如发蛾率、化蛹率、卵孵率等）为纵座标，基本上可用一条正态曲线予以表示。如以正态曲线下的面积作为 100%。则在 1下的面积为 68.26
46、%，而-1和+1处分别为 16%和 84%，这样就可利用代表总量的一半（50%）作为高峰期，而以 16%和84%分别作为始盛期和盛末期。如果将逐期发育进度计算为累计发育进度，则呈现为一条“S”形的曲线，这条曲线的下拐点、中拐点和上拐点正好相当于累计发育进度的 16%、50%和 84%三个时期。,发育进度预测法,2、发育进度预测法的几项关键性工作或步骤,（1）查准发育进度 采用田间实际调查、饲养观察或者诱集法等手段可得到一定虫态或虫龄的数量或累计发育的进度曲线，称为预测起始线或基准线。（2）搜集、测定和计算害虫各虫态的发育历期 通过从文献资料上搜集害虫发育与温度关系的资料，分析发育历期与温度的关
47、系；或者通过实验方法，在自然变温或恒温下测定各虫态或虫龄的发育历期；或者通过对历年田间监测的资料进行统计分析，从而得到历期或期距的资料。,几项关键性工作,（3）根据基准线和发育历期推导出一条未来时刻的预测曲线，进行预测预报,在建立基准线的基础上，根据预测的目的，加上某一个或两个虫态的历期，向后顺延，作出一条与基准线平行的未来某虫态的发育进度曲线，称为预测曲线。预测曲线对应于横坐标的时间即可作出某虫态或某虫龄的发生期预测。此外，可在田间调查预测虫态或虫龄的实际发育曲线，这条曲线称为实测曲线，以验证和改进这一测报方法。,二、历期预测法,这种方法与发育进度预测法的基本原理相同，但无须作出基准线和预测
48、曲线，而是直接通过田间调查，获得害虫预测前一、两个虫态的发育进度，并确定其始见期、始盛期、高峰期和盛末期，在此基础上加上当时、当地气温条件下相应虫态的发育历期，即可作出发生期预测。,三、分龄分级预测法,这种方法与发育进度预测法的基本原理也是相同的，但它在田间调查中，将获得的各虫态个体，按其外部形态或内部解剖细分为不同的发育等级（此项工作可在室内进行），根据发育等级掌握各虫态的发育进度，在此基础上加上各虫态发育等级的历期，作出相应虫态的发生期预测。目前我国害虫预测上，对某些害虫的卵分级、幼虫龄分级、蛹分级和成虫卵巢分级都有一套方法和标准。分龄分级预测法虽然增加了一定的工作量，但是可以得到更为准确
49、的数据，从田间调查资料中提取更多的信息，从而减少田间调查的次数。,四、期距预测法,利用当地积累多年的害虫发生规律的资料，从中找出害虫某一世代或虫态与上一世代或虫态的时间间隔，这个间隔时间称为期距。在掌握田间发育进度的基础上，加上期距即可作出某虫态或世代发生期预测。值得注意的是，期距和各虫态发育历期或世代历期并不完全相等，一般来说，前者是根据田间自然种群的发生发展，通过对历史资料的分析得出的，而后者则是多是采取实验生物学方法，在室内单个饲养害虫得出的平均值。因此期距预测法具有极强的地区性，并且需要有多年历史资料的积累。,五、有效积温预测法,1，原理与方程拟合,1、原理与方程拟合,按生物完成某一发
50、育阶段或整个生活周期所需热量（或积温）为一常数的原理，则：N T=K 式中N为完成某一阶段发育的时间，一般以天为单位；T为该发育时间内的平均温度（），K为常数。,有效积温预测,由于许多生物开始发育的温度并不是0，而是0以上的某个温度，称为发育起点温度，在此温度以上才是生物发育所必需的有效热量或有效温度。在整个发育期间有效温度的总和称有效积温。按此，上式可改写为：N（T-C）=K N=K/（T-C）令发育速度 V=1/N，则 V=（T-C）/K，或 T=C+KV,通过实验获得不同温度下的发育历期，拟合上述方程即可求得有效积温K和发育起点C。,两个恒温下的计算：,有效积温预测,有效积温预测,多个恒
