《植保通论 第六章 第2节.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植保通论 第六章 第2节.ppt（43页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、l一、害虫种群及其特征、结构l二、种群消长型l三、种群的生长型l四、生命表在昆虫种群动态研究中的应用l五、影响种群动态的因素第二节 植物害虫种群动态一、害虫种群及其特征、结构一、害虫种群及其特征、结构生物学种生物学种是指一定区域内生物集合体，该集合体中不是指一定区域内生物集合体，该集合体中不同性别的个体可进行交配、并能产生可育后代。同性别的个体可进行交配、并能产生可育后代。害虫种群害虫种群(pest population)(pest population)是指一定区域内生活是指一定区域内生活着的同种个体的集合，同一种群内的个体能随机交配，着的同种个体的集合，同一种群内的个体能随机交配，共享同一
2、基因库。不同种群间的个体一般是不接触的共享同一基因库。不同种群间的个体一般是不接触的(生殖隔离生殖隔离)，因此种群是物种存在的离散动态状态。，因此种群是物种存在的离散动态状态。种群数量由于种群数量由于昆虫种的特性昆虫种的特性和和环境条件环境条件的作的作用而经常处于变动中，数量时增时减，占据的生用而经常处于变动中，数量时增时减，占据的生活空间也相应的扩张或缩小。活空间也相应的扩张或缩小。害虫大发生实质害虫大发生实质是害虫种群在特定的时空内是害虫种群在特定的时空内迅速增长，种群密度剧增的结果。迅速增长，种群密度剧增的结果。昆虫种群生态学主要研究昆虫种群动态规律及影响害虫大发生的内外原因，为益虫利用
3、和害虫防治提供依据。（一）种群特征l种群是在一定空间范围内同种(生物学种)生物个体的集合。l种群由个体组成，种群部分地反映构成该种群的个体的生物学特性。l个体性状：出生、死亡、年龄、性别、基因型、滞育等l种群特征：出生率、死亡率、年龄组配、性比、基因型、滞育百分率、数量动态、空间分布型、集聚与扩散种群特征与个体性状的关系l种群特征是个体相应特征的一个统计量。但种群不等于个体的简单相加，它还具有个体所不具备的特征，如数量动态、空间分布型等。l不同种群间个体自由交配的可能性极小，长时间的生殖隔离使不同种群间形成一定的遗传差异，产生不同的地理宗或生态宗。（二）种群结构 种群结构种群结构又称种群组成，
4、是指某些生物特征不同的各类个体在种群中所占的比例，或在总体中的分布。最主要的是性比性比与年龄结构年龄结构，其次是多型现象产生的各类生物型生物型，如有翅蚜的比例。l性比(sex ratio)：是种群中雌性个体数对雄性个体数的比。大多数自然种群的性比为1:1，但是有些昆虫种群的性比常因环境条件变化而变化。如松毛虫赤眼蜂在不同寄主卵上育出的蜂性比不同，在大型卵内(松毛虫卵)育出的松毛虫赤眼蜂雌性比例高，而在麦蛾等小型卵内育出的蜂性比低；种群基数相同时，性比高有利于种群数量的增长。l年龄结构(age distribution)：年龄结构表示种群各年龄组(虫态)的百分率。年龄结构不仅影响当时种群的存活与
5、繁殖能力，而且还预示未来种群的发展趋势。扩张型具高比例的年轻个体稳定型具均匀的年龄分布结构蓑退型具高比例的老年个体年龄结构二、种群消长型 昆虫种群消长(population dynamics)即种群的数量动态，取决于以下两个方面(内因和外因)：1、种群内的因素：如生理、生态特征及适应性等。2、外因：内在因素与栖息地各外界因素间特殊的联系方式。内在因素和各外界因素动态决定了种群的动态内在因素和各外界因素动态决定了种群的动态，即：种群的物种特性，以及栖息地的地形、区域性气候、植被种类等在一定空间及相当长的时间内都相对稳定的动态类型，因而相应的物种种群也呈现相对固定的数量动态类型。种群数量动态类型也
6、是在一定条件下种的特性，掌握种群消长的动态类型，有利于进行害虫的预测。（一）种群密度的季节性消长类型l昆虫的种群密度随着自然界季节的演替而有起伏波动，这种波动在一定的空间内常有相对的稳定性，形成了种群季节消长类型。l一化性的昆虫，季节消长比较简单，在一年内种群密度只有一个增殖期，其余时期都呈减退状态。l多化性昆虫和季节性消长比较复杂，一般表现为斜坡型、阶梯上升型、马鞍型和抛物线型4种。斜坡型粘虫、小地老虎数 量春 夏 秋 冬小地老虎阶梯上升型三化螟、玉米螟、棉铃虫数 量春 夏 秋 冬玉米螟玉米螟棉棉铃铃虫虫马鞍型桃蚜、棉蚜数 量 春 夏 秋 冬桃蚜桃蚜抛物线型高粱蚜、稻苞虫数 量春 夏 秋 冬
7、（二）种群季节性消长主导因素 种群季节性消长主要是由种的特性及其生境季节性变动的相互作用而形成的。根据影响季节消长的主导因素可以分为：1.气候制约型 2.气候食物制约型 3.天敌制约型1.气候制约型l以物种对气候的适应性为内因，以栖息地的气候条件为主要诱发因子的季节消长类型。如：小地老虎、斜纹夜蛾等 小地老虎，发育适温为1420，气候适宜的季节(种群的发生季节)：浙江、四川等地为春季；广州则为晚秋、冬季及早春。2.气候食物制约型l以物种对气候条件或其食料条件的适应为主导因子的季节消长类型。如三化螟：发育繁殖适温为2930，幼虫的侵入及营养与水稻各生育期的关系密切。在分蘖期、孕穗期、抽穗前后对害
8、虫的侵入、生存均有利；而秧苗期、返青期、圆杆期及抽穗后均不利。当幼虫盛孵期与水稻感虫生育期相吻合时，三化螟大发生。3.天敌制约型l以外界天敌的季节性消长为主导诱发因子的季节消长类型。例如银纹夜蛾(同时属于气候制约型)在江苏徐州以7月上旬第二代密度最大，由于第二代蛹期及第三代幼虫期受一种小茧蜂及病菌的寄生，致使以后各代密度急剧下降。Discussionl试以江苏省水稻三化螟为例分析昆虫种群动态。l种群密度的季节消长类型：阶梯上升型(逐代逐季数量递增)l种群季节性消长的主导因子：气候食物制约型数 量春 夏 秋 冬三、种群的生长型l种群数量随环境条件发生变化，有利条件下，种群的生殖力增强，死亡率减小
9、；反之则反。l种群生长型(type of population increase)是在不考虑种群的迁入与迁出、以及环境因素对出生率和死亡率影响的情况下，昆虫种群数量增长的趋势类型。l利用实验种群建立的描述种群增长趋势的数学模型，被称为种群增长模型。它是研究种群在特定条件下潜在增长能力，结合其他环境因素进行害虫预测的重要工具。l常见的三种种群数量增长模型为：指数增长模型、逻辑斯谛模型、种群数量动态基本模型（一）指数增长模型l生物种群在无限资源中能按几何级数增长，即在理想的环境条件下，任何生物的群体数量会呈指数增长。Nt=N0e rm tN0为初始种群数量，rm为种群瞬时增长率(内禀增长率)，即在
10、一定生物和非生物环境下种群所固有的内在增长能力。t 为时间 N=N0ertr为内禀增长率蚜虫、螨、蓟马、寄生蜂等生活史短、增长速度快的昆虫近似符合于该种生长型。0100200300400500012345678时间虫量n n无限环境下的指数增长无限环境下的指数增长请分析现实环境中为什么生物的增长不呈现出几何级数增长？(二)逻辑斯谛模型 在现实环境中，昆虫种群不会按内禀增长率一直增长，当种群数量增加到一定程度时，种内和种间的竞争加剧，加上其他生态因素的限制，种群的实际增长率会逐渐减小，趋于零，种群数量将维持在饱和水平附近。l有限环境中的逻辑斯谛增长有限环境中的逻辑斯谛增长 N=K/（1+ea-r
11、t）K：为环境最大饱和容量r：为内禀增长率a：为常数t：为时间时间t发生量NK(三）种群数量动态基本模型昆虫种群的数量动态的决定因子：1、种群内的因素：如生理、生态特征及适应性等。2、内在因素与栖息地各外界因素间特殊的联系方式昆虫在一定时空内的种群数量P)决定于：1.种群起始数量（P0）2.增殖数率（R）：即单位时间内每头雌虫的平均增殖能力 3.死亡率（d）或生存率（1-d）4.种群在单位时空内的迁移率(M)P=P0e (1-d)(1-M)n e为平均每雌虫产卵数，是雌虫比率。d为死亡率 M为迁移率 n为代数 预测昆虫种群的数量变化fm+ffm+f四、生命表在昆虫种群动态研究中的应用 生命表(
12、life table)是按种群的年龄（虫龄和虫态）程序编制的，系统记录种群死亡率和死亡原因和不同年龄阶段的生殖力。昆虫生命表技术为种群数量动态分析和害虫发生量预测提供了有利的工具。根据多年的生命表数据可分析出影响昆虫数量变动的关键因素和关键时期，从而组建昆虫种群数量预测模型。重点：学会分析生命表表 小菜蛾在甘蓝上的种群生命表(讨论分析)虫期（x）每期起始虫量（lx）死亡原因(dxF)死亡数(dx)死亡率(qx)存活率(1-qx)卵1580未受精250.0160.9841龄幼虫1555降雨30mm11990.7710.2292龄幼虫356降雨125mm小茧蜂寄生36520.1010.1460.8
13、990.8543龄幼虫268姬蜂寄生690.2570.743蛹199姬蜂920.4620.583蛾 107性别540.5050.495雌蛾53成虫死亡与生殖力减退390.7360.264正常雌蛾14(平均蛾产卵57粒)全代15660.9910.009l小菜蛾种群趋势指数（I）：I=SESL1SL2 SL3 SL4SL5SPSAPF=(Nt+1)/Nt SE卵期存活率；SL1 SL5各龄幼虫存活率；SP、SA分别为蛹和成虫的存活率；P为性比 F为平均产卵量I=1时，种群数量保持稳定；当I1时，种群数量将增长；I 1时，种群数量将减少。五、影响种群动态的因素l昆虫种群是一个自我管理系统，它可根据自
14、身的性质及环境状况调节其密度，使种群密度在环境中呈平衡状态。l参与调节的因素有：生物因素、气候因素、环境综合因素、自身动态平衡因素等l内因种群繁殖力、发生世代数；生长发育的特点；对气候、食物等条件的生态适应性l如昆虫对最高、最低温度范围，对有关食料的种种反应；休眠或滞育的特性；种的迁飞、扩散分布能力等。l外因(常为种群暴发系统的触动因子)食食物物营营养养：昆虫生存的必要条件(食物的种类、分布面积、植物的发育阶段、品种特性、生长状况，以及其内部所含的昆虫营养物质及次生物质等)。气气候候的的基基本本三三要要素素:光、热、水,尤其需要注意当地总积温、雨季分布、异常气候条件。种群的发生与寄主的物候关系
15、种群的发生与寄主的物候关系：如二者在时间上不符合则必然不利于种群的发展。在农业上寄主的物候现象常受到人为的控制。耕作制度、品种布局、播种期及田间各项管理措施、杀虫剂的应用等，都对种群的消长起着巨大的影响作用。各代各虫期的天敌各代各虫期的天敌：种类、数量发展状况，与寄主昆虫在发生数量上的密切关系，天敌的发生与非生物因素的变动关系。l因素主次关系因素主次关系l种群动态具有时间和空间上的差异，各影响因素之间还有主从关系，并可以因条件和对象而相互转换。同一地区，一种外界因素对不同害虫种群的数量变动的效应不同。l外界是必须通过内在特性而起作用的。水稻不同生育期与螟虫侵入率关系水稻不同生育期与螟虫侵入率关
16、系生育期 侵入率（%）三化螟 二化螟秧苗期（20-40d)1959 3241分蘖期 52 52圆秆期 6.17.5 2331孕穗期 4050 69抽穗期 1519 -乳熟期 3 -*秧苗期侵入后存活率仅1030%三化螟钻入率（%）与水稻生育期及温度关系（镇稻88）温度（）分蘖期 圆秆拔节期 15 58.33 41.6715 58.33 41.67 20 73.33 46.67 20 73.33 46.67 25 78.33 43.33 25 78.33 43.33 30 61.67 38.33 30 61.67 38.33 35 56.67 35.33 35 56.67 35.33如何分析影响种群动态的因素l首先掌握种群的内在特性(生理、生态等)，再调查分析其与外界因素间的关系，并确定主从关系以及在时间、空间上的变异程度，才能正确地了解种群数量波动的真正原因l害虫种群及特征、结构l种群密度的季节性消长类型l种群消长类型从影响种群季节消长的主导因素划分l种群的生长型l生命表l影响种群动态的因素