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第一章害虫种群动态与虫害形成机制

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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

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