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农 业 昆 虫 学<br />
AGRICULTURAL ENTOMOLOGY<br />
仵 均 祥<br />
西 北 农 林 科 技 大 学 植 保 学 院<br />
电 话 :029-87092263 ( 办 ) 13072989826<br />
E-mail:junxw@nwsuaf.edu.cn
第 一 章<br />
害 虫 种 群 动 态 与 虫 害 形 成 机 制
第 一 节 害 虫 防 治 的 生 态 学 基 础<br />
一 、 害 虫 种 群 的 增 长 规 律<br />
某 一 特 定 时 期 的 昆 虫 种 群 数 量 是 其 出 生 率 和 死<br />
亡 率 相 互 作 用 的 结 果 。<br />
在 一 定 的 条 件 下 , 害 虫 虫 口 密 度 以 平 衡 密 度 为<br />
中 心 来 回 波 动 , 这 一 过 程 称 为 自 然 控 制 。
( 一 ) 昆 虫 种 群 的 自 然 增 长<br />
1、 在 无 限 环 境 中 的 几 何 增 长 ( 指 数 增 长 )<br />
早 在 马 尔 萨 斯 和 达 尔 文 时 期 , 就 已 经 指 出 许 多<br />
生 物 在 无 限 的 资 源 供 应 条 件 下 , 种 群 数 量 能 够 按 照 指<br />
数 方 式 增 长 。<br />
dx/dt=(b-d)x 或 dx/dt=rx<br />
式 中 :x 代 表 在 任 何 时 刻 (t) 的 种 群 数 量 的 量 度 ,b 为 瞬 时 的 出 生 率 ,<br />
d 为 瞬 时 的 死 亡 率 ,r 或 (b-d) 为 种 群 增 长 的 内 禀 增 长 力 ( innate<br />
capacity of increase), 它 可 以 是 正 值 , 表 示 种 群 按 指 数 增 长 ; 反 之 ,<br />
为 负 值 , 表 示 种 群 按 指 数 衰 减 。
2、 在 有 限 环 境 中 的 逻 辑 斯 蒂 增 长<br />
实 际 上 , 种 群 常 生 存 于 资 源 供 应 有 限 的 条 件 下 ,<br />
当 种 群 增 长 达 到 其 资 源 供 应 状 况 所 能 够 维 持 的 最 大 限<br />
度 的 密 度 , 即 环 境 负 荷 量 K 时 , 种 群 将 不 再 继 续 增 殖 而<br />
稳 定 在 K 值 左 右 , 即 :<br />
dx/kt=0<br />
它 表 现 为 种 群 的 增 长 最 初 时 较 慢 , 而 后 便 迅 速 增<br />
加 , 但 后 来 却 逐 渐 变 慢 , 最 后 竞 达 停 止 增 长 的 程 度 。<br />
这 就 是 著 名 的 逻 辑 斯 蒂 方 程 , 也 称 为 “S” 形 曲 线 。
在 自 然 条 件 下 , 大<br />
多 数 昆 虫 属 于 逻 辑 斯 蒂<br />
增 长 型 , 曲 线 形 式 与 指<br />
数 曲 线 显 然 不 同 。 指 数<br />
增 长 与 逻 辑 斯 蒂 增 长 之<br />
间 的 差 距 称 差 距 为 环 境<br />
阻 力 ( environmental<br />
resistance)。
二 、 限 制 昆 虫 种 群 增 长 的 环 境 因 素<br />
种 类 因 素 种 群 密 度 相 关 性<br />
非 生 物 因 素<br />
( 无 生 命 的 )<br />
生 物 因 素<br />
( 有 生 命 的 )<br />
气 候 , 特 别 是 温 度<br />
生 活 空 间<br />
土 壤 类 型<br />
食 物 数 量<br />
食 物 质 量<br />
捕 食 性 与 寄 生 性 天 敌<br />
疾 病<br />
非 密 度 制 约 型<br />
密 度 制 约 型<br />
非 密 度 制 约 型<br />
密 度 制 约 型<br />
非 密 度 制 约 型<br />
密 度 制 约 型<br />
密 度 制 约 型
三 、 害 虫 的 生 态 对 策<br />
昆 虫 及 其 它 生 物 种 群 在 这 些 生 境 中 , 经 自 然 选<br />
择 , 获 得 对 不 同 环 境 条 件 的 适 应 性 而 向 着 不 同 方 向<br />
进 化 。Macarthurh 和 Wilson(1967) 用 生 态 对 策 (<br />
bionomic strategy) 一 词 表 示 , 将 昆 虫 分 为 r- 类 害<br />
虫 (r-pests) 和 k- 类 害 虫 (k-pests) 以 及 介 于 二<br />
者 之 间 的 中 间 型 害 虫 (intermediate pests)。
( 一 ) 生 态 对 策 类 型 的 一 般 特 征<br />
1、r- 类 害 虫<br />
r- 类 害 虫 又 称 r- 对 策 者 (rstrategists),<br />
其 种 群 密 度 很 不 稳 定 , 很 少<br />
达 到 环 境 容 纳 水 平 , 超 过 生 境 容 纳 量 时 不 致<br />
造 成 进 化 上 的 不 良 后 果 , 一 个 世 代 不 影 响 下<br />
一 世 代 的 资 源 。
1、r- 类 害 虫<br />
r- 类 害 虫 又 称 r- 对 策 者 (r-strategists),<br />
其 种 群 密 度 很 不 稳 定 , 很 少 达 到 环 境 容 纳 水 平 , 超<br />
过 生 境 容 纳 量 时 不 致 造 成 进 化 上 的 不 良 后 果 , 一 个<br />
世 代 不 影 响 下 一 世 代 的 资 源 。<br />
r- 类 害 虫 的 对 策 基 本 上 是 “ 机 会 主 义 ” 的 ,“ 突<br />
然 暴 发 或 猛 烈 破 产 ”。<br />
棉 蚜 、 小 地 老 虎 、 褐 飞 虱 、 朱 砂 叶 螨 等 许 多 农<br />
业 害 虫 基 本 属 于 r- 对 策 者 。
2、k- 类 害 虫<br />
k 类 害 虫 又 称 k- 对 策 者 ( k-<br />
strategists), 在 长 期 稳 定 的 生 境 中 , 其 种<br />
群 密 度 比 较 稳 定 , 经 常 处 于 环 境 容 纳 量 水 平 。<br />
十 七 年 蝉 、 华 北 蝼 蛄 、 云 杉 天 牛 、 二 疣<br />
独 角 仙 等 许 多 农 林 害 虫 基 本 属 于 k- 对 策 者 。
3、 中 间 型 害 虫<br />
由 于 从 k- 对 策 到 r- 对 策 是 一 个 完 整 而 连<br />
续 的 整 体 系 统 , 其 间 并 无 明 显 的 分 界 线 。 除<br />
了 理 论 上 的 k- 对 策 者 和 r- 对 策 者 外 , 在 自 然<br />
界 中 很 难 找 出 哪 种 生 物 就 是 典 型 的 k- 对 策 者<br />
或 r- 对 策 者 。 其 中 , 有 些 种 类 偏 向 r 端 , 也<br />
有 些 则 偏 向 于 k 端 。
3、 中 间 型 害 虫<br />
由 于 从 k- 对 策 到 r- 对 策 是 一 个 完 整 而 连 续 的 整<br />
体 系 统 , 其 间 并 无 明 显 的 分 界 线 。 除 了 理 论 上 的 k-<br />
对 策 者 和 r- 对 策 者 外 , 在 自 然 界 中 很 难 找 出 哪 种 生<br />
物 就 是 典 型 的 k- 对 策 者 或 r- 对 策 者 。 其 中 , 有 些 种<br />
类 偏 向 r 端 , 也 有 些 则 偏 向 于 k 端 。<br />
各 种 害 虫 的 生 态 对 策 不 是 一 成 不 变 的 。 在 不 同<br />
条 件 下 , 同 一 物 种 的 生 态 对 策 可 呈 现 为 k 对 策 或 r 对<br />
策 , 或 偏 向 于 k 对 策 或 r 对 策 一 端 移 动 。 生 态 系 统 发<br />
生 任 何 自 然 或 人 为 的 改 变 , 都 将 改 变 该 物 种 种 群 的<br />
动 态 表 现 。
表 1-2 r- 类 害 虫 和 k- 类 害 虫 的 比 较<br />
项 目 R- 类 害 虫 K- 类 害 虫<br />
繁 殖 力 强 弱<br />
扩 散 力 强 弱<br />
寻 找 寄 主 能 力 强 弱<br />
害 虫 体 型 小 大<br />
食 性 广 狭<br />
生 活 史 简 而 短 复 杂 而 长<br />
对 密 度 过 高 的 反 应 强 弱<br />
种 群 竞 争 力 激 烈 松 弛<br />
重 要 害 虫 举 例 粘 虫 、 粉 虱 、 蚜 虫<br />
飞 蝗 、 星 天 牛 、<br />
苹 果 蠹 蛾
植<br />
物<br />
保<br />
护<br />
与<br />
人<br />
类<br />
的<br />
关<br />
系<br />
绣 线 菊 蚜<br />
Aphis citricola
沟 金 针 虫 Pleonomus canaliculatus
沟 金 针 虫 Pleonomus canaliculatus 的 生 活 史
( 二 ) 生 态 对 策 在 害 虫 防 治 上 的 意 义<br />
r- 对 策 害 虫 防 治 方 法 :<br />
农 药 防 治 , 收 效 快 , 灵 活 性 大 , 易 于 对 付 r- 类<br />
害 虫 的 大 发 生 。<br />
k- 对 策 害 虫 防 治 方 法 :<br />
根 除 这 类 害 虫 , 遗 传 防 治 是 最 适 宜 的 。 最 适 当<br />
的 对 策 是 耕 作 栽 培 防 治 和 抗 虫 品 种 的 应 用 。<br />
中 间 类 害 虫 防 治 方 法 :<br />
生 物 防 治 最 适 合 于 对 付 中 间 类 害 虫 。
一 、 害 虫 对 作 物 的 经 济 危 害<br />
( 一 ) 直 接 危 害<br />
1、 收 获 部 分 ; 2、 非 收 获 部 分<br />
图 1-3 害 虫 危 害 与 产 量 之 间 的 关 系
( 二 ) 间 接 危 害<br />
1、 传 播 病 害<br />
2、 引 起 霉 菌 腐 生 , 影 响 正 常 生 长<br />
在 一 般 情 况 下 , 害 虫 种 群 密 度 越 大 , 作 物 受 害<br />
损 失 越 重 , 但 是 并 不 完 全 呈 直 线 关 系 。
( 三 ) 补 偿 作 用<br />
A. 个 体 补 偿 作 用<br />
B. 群 体 补 偿 作 用 被 害 植 株 周 围 其 他 植 株 的<br />
补 偿 作 用 。<br />
C. 超 越 补 偿 作 用 座 果 过 多 的 果 树 上 危 害 一<br />
定 数 量 的 花 和 幼 果 , 能 起 疏 花 疏 果 的 作 用 , 果 树 的<br />
产 量 反 而 有 所 增 加 。
二 、 作 物 受 害 损 失 估 计<br />
( 一 ) 测 定 产 量 损 失 的 基 本 方 法<br />
1. 田 间 调 查<br />
2. 模 拟 试 验<br />
3. 人 为 接 虫 控 制 危 害 的 试 验
( 二 ) 影 响 作 物 受 害 损 失 估 计 的 主 要 因 素<br />
取 样 方 法<br />
样 本 数 量<br />
害 虫 危 害 部 位<br />
作 物 生 育 期<br />
作 物 长 势<br />
管 理 水 平<br />
其 它 病 虫 害<br />
对 照 区 作 物 是 否 也 受 害 等
三 、 经 济 损 失 允 许 水 平 和 经 济 阈 值<br />
( 一 ) 经 济 损 害 允 许 水 平<br />
“ 经 济 损 害 允 许 水 平 ” 又 称 “ 经 济 危 害 允 许 水 平 ”<br />
或 “ 经 济 受 害 允 许 水 平 ” 。 定 义 为 :“ 由 防 治 措 施 增 加<br />
的 产 值 与 防 治 费 用 相 等 时 的 害 虫 密 度 。”<br />
Stern 等 (1959) 认 为 :“ 经 济 损 害 水 平<br />
(economic injury level, 简 称 EIL) 是 指 引 起 经<br />
济 损 害 的 害 虫 最 低 密 度 。
( 二 ) 经 济 阈 值<br />
Stern 等 (1959) 第 一 次 提 出 害 虫 防 治 经 济<br />
阈 值 的 概 念 。 他 定 义 为 :“ 经 济 阈 值 (economic<br />
threshold, 简 称 ET) 又 称 防 治 阈 值 (control<br />
threshold) 是 指 害 虫 的 某 一 密 度 , 在 此 密 度 下 应<br />
采 取 控 制 措 施 , 以 防 止 害 虫 密 度 达 到 经 济 危 害 水<br />
平 。
Beirne(1966) 认 为 这 是 个 关 键 水 平 , 高 于 此<br />
水 平 的 危 害 将 不 能 容 忍 , 并 将 该 虫 称 为 害 虫 。<br />
Headley(1972) 的 定 义 是 :“ 使 产 品 价 值 增 量<br />
等 于 控 制 代 价 增 量 的 种 群 密 度 。”<br />
Flint 等 (1981)、 丁 岩 钦 (1981)、Stern<br />
(1981)、 邹 运 鼎 (1984、1986)、 盛 运 发<br />
(1984)、 陈 杰 林 (1985) 等 以 后 的 许 多 专 家 也 从<br />
事 了 有 关 研 究 。
国 内 将 经 济 阈 值 习 惯 称 谓 防 治 指 标 。<br />
经 济 阈 值 与 经 济 损 害 水 平 的 主 要 关 系 是 前 者 为 行<br />
动 尺 度 , 而 后 者 为 基 本 尺 度 , 前 者 依 后 者 而 定 。 事 实<br />
上 , 由 于 害 虫 、 作 物 和 防 治 技 术 三 者 之 间 关 系 的 复 杂<br />
性 ,ET 和 EIL 应 该 是 动 态 的 。 建 立 一 个 令 人 满 意 的 经<br />
济 阈 值 是 很 困 难 的 。<br />
当 前 生 产 上 推 行 的 防 治 指 标 , 大 多 数 来 自 植 保 工<br />
作 者 的 经 验 总 结 , 或 者 是 通 过 试 验 建 立 相 关 回 归 式 计<br />
算 确 定 的 。 在 推 广 应 用 时 要 根 据 更 换 的 作 物 及 其 产 量<br />
水 平 适 当 调 整 。
第 三 节 害 虫 及 其 类 别<br />
和 虫 害 形 成 的 条 件
一 、 虫 害 形 成 的 条 件<br />
1、 什 么 是 害 虫<br />
所 谓 害 虫 是 与 人 类 争 夺 某 些 资 源 , 降 低 人 类<br />
对 资 源 的 利 用 率 、 质 量 或 价 值 , 影 响 了 人 类 的 经 济<br />
利 益 的 昆 虫 。<br />
有 害 和 有 益 是 相 对 而 言 。 一 种 害 虫 并 不 一 定 永<br />
远 是 有 害 的 , 只 要 善 于 开 发 利 用 , 也 可 能 变 成 益<br />
虫 , 象 家 蚕 等 一 些 资 源 昆 虫 就 是 很 好 的 例 证 。
2、 害 虫 的 类 别<br />
(1) 关 键 性 害 虫<br />
(2) 偶 发 性 害 虫<br />
(3) 潜 在 性 害 虫<br />
(4) 迁 移 性 害 虫<br />
(5) 非 害 虫
二 、 虫 害 形 成 的 条 件<br />
1、 虫 源 虫 源 是 造 成 虫 害 的 基 础 。<br />
迁 入 虫 源 和 当 地 虫 源<br />
2、 环 境 条 件 必 须 具 备 利 于 害 虫 繁 殖 蔓 延 的<br />
生 态 环 境 条 件 ( 包 括 生 物 与 非 生 物 条 件 )。<br />
3、 寄 生 植 物 适 宜 的 寄 生 植 物 是 害 虫 生 存 和<br />
发 展 的 必 要 条 件 。<br />
适 宜 种 类 、 感 虫 品 种 、 易 受 害 生 育 期
第 四 节 农 业 昆 虫 的 调 查<br />
和 预 测 预 报
一 、 农 业 昆 虫 的 调 查<br />
( 一 ) 调 查 内 容<br />
1. 昆 虫 相 调 查<br />
2. 种 群 分 布 调 查<br />
3. 种 群 动 态 调 查 又 称 系 统 调 查<br />
4. 防 治 效 果 调 查<br />
5. 受 害 程 度 调 查
( 二 ) 昆 虫 田 间 分 布 型 和 调 查 方 法<br />
1. 昆 虫 田 间 分 布 型 常 见 有 3 种 :<br />
(1) 随 机 分 布 型<br />
(2) 核 心 分 布 型<br />
• (3) 嵌 纹 分 布 型
2、 调 查 方 法<br />
(1) 取 样 方 式<br />
a. 五 点 取 样<br />
b. 对 角 线 取 样 分 单 对 角 线 和 双 对 角<br />
线 两 种 。<br />
c. 棋 盘 式 取 样<br />
d. 单 行 线 取 样<br />
e. “Z” 字 形 取 样
昆 虫 田 间 调 查 取 样 方 法<br />
1-4. 对 角 线 式 (□ 表 示 面 积 ,- 表 示 长 度 ) 5.“Z” 形 式<br />
6. 棋 盘 式 7. 隔 行 式 8. 平 行 线 式
(2) 取 样 数 量 一 般 取 5、10、15 或 20<br />
个 样 点 为 宜 。<br />
(3) 取 样 单 位<br />
1 长 度 : 适 于 条 播 作 物 田 和 树 木 枝 条<br />
2 面 积 : 适 于 散 播 作 物 田 和 地 表
3 体 积 或 重 量 : 常 适 于 调 查 地 下 害 虫 、<br />
仓 库 害 虫<br />
4 植 株 及 其 部 分 器 官<br />
5 器 械 : 黑 光 灯 ( 一 般 是 20W)、 糖 醋<br />
酒 盆 、 性 诱 盆 、 杨 树 枝 把 、 谷 草 把 、 粘 虫 板<br />
等<br />
6 时 间 :
二 、 害 虫 的 预 测 预 报<br />
( 一 ) 预 测 预 报 的 目 的 及 理 论 依 据<br />
农 业 害 虫 预 测 预 报 是 一 项 监 测 害 虫 种 群 动<br />
态 , 为 害 虫 综 合 防 治 服 务 的 工 作 。 它 以 害 虫 发<br />
生 规 律 为 基 础 , 通 过 实 地 系 统 调 查 和 资 料 整<br />
理 , 结 合 当 地 历 年 的 有 关 资 料 , 结 合 分 析 当 年<br />
具 体 情 况 , 推 测 害 虫 种 群 在 时 间 和 空 间 的 数 量<br />
动 态 与 作 物 受 害 程 度 趋 势 。
( 二 ) 害 虫 预 测 预 报 的 类 别<br />
1. 按 预 测 预 报 的 内 容 分 类<br />
(1) 发 生 期 预 测<br />
(2) 发 生 量 预 测<br />
(4) 灾 害 程 度 预 测 及 损 失 估 计
2. 按 预 测 预 报 时 间 的 长 短 分 类<br />
(1) 短 期 预 测<br />
(2) 中 期 预 测<br />
(3) 长 期 预 测
( 三 ) 预 测 方 法<br />
1、 发 生 期 预 测<br />
(1) 历 期 法<br />
(2) 期 距 法<br />
(3) 物 候 法<br />
(4) 有 效 积 温 法
2、 发 生 量 预 测<br />
(1) 综 合 估 测 法<br />
(2) 指 标 法<br />
a. 形 态 指 标 法<br />
b. 天 敌 指 数<br />
c. 温 湿 ( 或 雨 ) 系 数<br />
d. 预 测 指 数<br />
(3) 相 关 回 归 预 测 法<br />
(4) 基 数 推 算 法
3、 作 物 受 害 损 失 预 测 方 法<br />
(1) 害 虫 发 生 量 与 作 物 受 害 损 失 的 关 系<br />
及 预 测 方 法<br />
a. 刺 吸 式 害 虫<br />
b. 蛀 食 性 害 虫<br />
c. 食 叶 性 害 虫<br />
(2) 害 虫 发 生 期 与 作 物 生 育 期 的 关 系 及<br />
损 失 预 测 方 法