第一章害虫种群动态与虫害形成机制 在自然状态下,害虫(insect pests)为害作物后,其受害程度取决于害虫种群(pest population))数 量、作物的抗虫性(pest-resistance of crop或crop resistance to pest)和避害性(tolerance),而 害虫种群数量变动又取决于害虫本身的生物学潜能,在一定条件下综合影响的结果。这里指的生物学潜 能主要有种群潜能、性比、生殖力和繁殖速率等。 本章就害虫防治的生态学基础、经济学原则、害虫形成的条件、害虫类别及其调查和预测预报方法 进行简要介绍。 第一节害虫防治的生态学基础 农业害虫的防治,实质上就是对害虫实行综合技术管理的问题。即就是在认识和掌握害虫自然发生 发展规律的基础上,因势利导,按人们的愿望采取与自然规律相协调的综合措施,把害虫的数量控制在 危害水平以下,以保证农业生产持续的高产、优质和人畜健康为目的,实现最佳的生态、经济、社会效 益。 一、生态系统和农业生态系统 (一)生态系统 害虫防治在历史上很长一段时期被认为仅是研究各类防治方法的问题,或认为仅是一种防治技术。 对于害虫的发生发展也多从害虫本身来研究害虫,从寻找有效的防治方法,甚至是追求采取单一的防治 方法来解决全部虫害问题。自1869年德国学者Haeckel提出生态学(Ecology)概念以后,以及生态学以 下的许多分支学科的发展,也促进了昆虫生态学的形成和发展,这样对农业昆虫学中的害虫防治问题赋 予了生态学的理论依据,而逐渐合人们认识到害虫防治是一个生态学问题。 农业生态学理论是害虫防治的基础。生态系统(ecsystem)或自然生态系统(naural ecsystem)是指 在一定的生境范围内,生物群落与非生物环境间相互联系的总体。这个总体是无机和有机或者说由非生 物和生物两大基本成分所组成。具体来说,它包含绿色植物、动物、微生物和无机环境四个组成成分。 在生态系统中各组成成分相互之间的联系是极为复杂的,但它们的基本联系是营养联系。在营养联系中 贯穿着不同层次级别的能量转化过程。因此,可以说生态系统中各组成成分相互联系的机制是物质循环 和能量转化,相互联系的形式是营养链。昆虫在生态系统中,种群间、与其它生物间或无机环境间,还 普遍存在着可以引起生理、行为反应的物理、化学的剌激,即信息联系。在生态系统中,根据各组成成 分的功能作用来分析,植物是主要组成成分或称做中心组成成分。这是由于植物能够利用生态系统中物 理、化学环境供给的无机物和能量制造成为植物质的有机物,就是通常说的植物的光合作用。它是生态 系统中营养联系的基础和能量的来源。即所谓生产者(produco)。它变动引起生态系统中其它组成成 分的变动,要比其它组成成分的变动所引起的影响作用大。 (二)农业生态系统及其特点 农业生态系统(agro-ecosystem)是指人们从事农业活动而形成的物质与能量动态的生态系统。它 的营养联系、能量关系和信息联系等基本无质的改变。但人们通过垦荒造田、水利建设、耕作制度和栽 培管理及收获等农事操作活动,改变自然面貌。因此,农业生态系统简要来说就是人为参与下的生态系 统。上述自然生态系统的各组成成分的联系,功能作用等在上并无改变,只是人为因素有参与,人们按 照自己的需求所进行的各项农业活动对自然生态系统的改变有着巨大的影响或作用。当然其中包括对昆 虫和种群、生物群落以及与无机环境之间的相互关系的改变
农业生态系统最主要的特点可以概括为: (1)植物种群和栽培作物趋向于单一化,植食性、腐食性、捕食性和寄生性的类群也趋向于单一 化,大量的农作物己成为生态系统中食物链(food chair)的首链和食物网(food web)的中心生物,且 其作用显得更为重要: (2)栽培作物及与之相关的营养链占据首要地位,有些已成为优势种群,而原有的生物钟群则受到 抑制,甚至被灭绝,与其相关的营养关系则被削弱或消灭: (3)生态系统中物质和能量交换过程发生了很大的改变,可以由于人为因素的作用而中断部分的交 换,也可以通过施肥来补充作物必需的营养: (4)由于加强农田水利基本建设和耕作管理制度的变更,可以限制和改变生物群落的自然演替,或 由于防治害虫不当,造成农药的“3R”问题(残留residue、抗药性resistance、再猖獗resurgence), 从而引起环境污染,大量杀伤天敌,使农业生态平衡被打破。 由于上述农业生态系统的这些基本特点构成了系统本身的不稳定性。系统以外输入的物质和能量就 比自然生态系统在得多,如肥料、种种农业化学药剂、引入新的种子、幼苗等植物品种类群和天敌生物 类群以及多种农业栽培技术管理措施等,而害虫防治措施,通常也作为系统以外的一类输入,可以产生 很大的作用,不少实践证明,不同的害虫防治对策和技术措施能够改变种群数量、群落结构的组成和功 能。 害虫防治要做到有利于农作物生长发育不,不利于害虫的发生发展就必须从农业生态系统的整体出 发,研究分析和掌握害虫与其它因素间的联系规律,针对不同的农业生态系统中的主要害虫类群,找出 可以通过农业活动的影响作用控制害虫种群数量的发展以达到符合人类和时代所提出的需要和价值的根 本目的。例如,兴修水利控制水位、植树种地进行农田基本建设以及其它多种改造蝗区的生态系统,使 之成为不适于飞蝗发生的农业生态系统,从而使各类蝗区不同程度上控制了蝗灾。 近代生态学的发展,为应用农业生态铣系的理论防治害虫,无论在理论上或是在方法上更充实了它 的生态学内容。群落生态和种群生态为研究农业生态系统中害虫和益虫的组成结构、功能特性、相互制 约关系以及种群数量变动和控制,提供了重要的理论依据。系统生态学是近代生态学发展的一个新的领 域,它主要是研究生物群落和种群数量变动的数学模式,这有利于在应用农业生态系统的理论防治害虫 的全过程中,从设计、决策、实施到检验等环节引入系统科学的理论和方法,达到量化和优化的要求, 促进害虫防治技术发展到一个新的阶段。 二、害虫种群的自然控制 种群的自然控制是指在某一特定时期的昆虫种群数量是其出生率和死亡率相互作用的结果。也就是 说,昆虫在一般情况下,增殖潜力总是呈增加的趋势,但却又被环境中各种抑制因子所平衡,其结果表 现为此时的种群密度。各种环境因子并不是恒定的,是以规律性的和不规律性的方式波动,因此,导致 昆虫种群随之波动。如果环境条件不发生剧烈变化,昆虫的虫口密度一般不会急剧升、降或灭绝,而是 以平衡密度为中心来回波动。这一过程称为自然控制。平衡密度指在所处栖境的共同作用下种群所能维 持的某一相对稳定的密度。 自然控制分为3类: ①调节过程当昆虫种群数量超过平衡密度时,个体数的增加受到抑制,在平衡密度以下时,则存 在促进个体数增加的反馈机制,这种作用称为调节过程
②扰乱过程促使昆虫密度离开平衡密度的过程。 ③条件过程指栖息场所的物理化学条件、结构、食物量及供给率等构成了环境的负载力,决定密 度上限。这种具有界限作用、规定调节密度水平的因素,其作用过程称为条件过程。 所谓密度制约因素就是作用强度的变化与密度有关的因素。扰乱过程主要是由非密度因素和逆密度 制约因素所引起的。所谓非密度制约因素系指其作用的强度变化与密度无关的因素。所谓逆密度制约因 素系指随密度增加而促进繁殖的因素。 (一)种群的自然增长 1.指数增长(在无限环境中的几何增长) 种群的内禀增长力(r)它的定义是:“具有稳定年龄组配的种群,在事物与空间不受限制、同 种其他个体的密度维持最适水平、并己已在环境中排除其他物种时,在任一特定的温度、湿度、光照与 食物性质的环境条件配合下所获得的最大瞬时增长率。”在一个昆虫群体X中,假设代表自然增长 率,它不随时间而变化,不受环境因子的限制,或种群本身所包含的个体的影响,便可以得到种群的瞬 时增长率d/dt=rX,为种群增长的连续时模型。所以内禀增长力是一个物种繁殖能力最重要的指数, 它能最敏感地反映出环境条件中最细致的改变。如果某一物种在某中条件下,数值大,该物种在相 适应的条件下表现的丰盛度也大,rm数值小,种群增长速度缓慢,表现的丰盛度rm数值小。 在外界环境条件不受任何限制的条件下,种群数量是可以按照指数方式增长的,即在一个生物群体 X中,种群数量的连续增长以微分方程来表达: dx/dt=(b-d)x或dx/dt=x其中,上式中x代表在任何时刻t的种群数量的量度,b为瞬时出生率, d瞬时死亡率,r或(b-d)为种群增长的内禀增长力(innate capacity of increase),它可以是正值, 表示种群指数增长;反之,为负数,表示种群按指数衰减。 以上公式积分后可得:x(t)=0et。式中0表示种群初始数量,e为自然指数2.718。 2.在无限环境中的逻辑斯蒂增长 在自然界,种群是不可能持续地呈指数增长的,当种群在有限的空间增长时,其密度逐渐增大, 直到其它有机体的存在减少了该物种的生育率和存在率。最后,种群停止增长,即d/dt=O。 可以假设有一个环境条件所允许的最大种群值K,称为环境载力。当种群X达到K值时,种群不再增 长,dr/dt=0。故有:dx/dt=rx{k-x)/k,当X一0时,几乎呈指数增长。而当X一K时,dr/dt一0。当 X由0一→K变化时,(k-x)/k由1→0,使按比例地下降。由此,得出逻辑斯蒂曲线(logistic curve))。这就 是著名的“S”形曲线。它表现为种群的增长最初时较慢,而后便迅速增加,但后来却逐渐变慢,最后 竟达停止增长的程度。这种“S”形增长曲线,最初是由Verhulst、.Pearl、.Road用一个微分方程来描 述的,即著名的逻辑斯蒂方程。它假定:当种群中增加一个个体时,将瞬时地对种群产生一种压力,使 种群的实际增长率下降一个常数C,即拥挤效应。因此,当种群为X时,种群的实际增长率=r-cX: 而当X一→K时,种群的实际增长率亦趋于零。上述公式也可以用下式表示:dx/dt=x(r-cx)。当X=K时, dx/dt=0,r-cx=0,c=rx=r/k。则dx/dt=rx(1-x/k)或dx/dt=rx{(k-x)/k。求其积分可得: x=k/八1+ea-中。在自然条件下,大多数昆虫属于逻辑斯蒂增长型。 (二)限制种群增长的环境因素 1.生物因素和非生物因素
2密度制约因子和非密度制约因子 三、害虫的生态对策(bionomic strategy) 生态对策是害虫种群在进化过程中,经自然选择获得的对不同栖境的适应方式。根据不同的进化方 向,将昆虫分为r类害虫(r-pests)、k类害虫(k-pests)和中间型害虫(intermediate pests)。按 照害虫种群动态类型,将其划分为两类互不相同的适合度。一类是种群密度很不稳定,很少达到环境容 纳水平,称为-选择类害虫:另一类是种群密度比较稳定,经常处于环境容纳量水平,称为k-选择类害 虫。 (一)生态对策类型的一般特征 1.类害虫这类害虫具大的内禀自然增长率:有较强的扩散迁飞能力,是不断地侵占暂时性生境 的种类,对短暂的生境具有高度的适应性。它们的对策基本上是“机会主义的”,“突然爆发或猛烈破 产”。迁移性是它们种群形成的重要组成部分,甚至每代都有发生。个体小、繁殖能力很强,后代死亡 率高。寿命及每个世代的周期短。 2.k类害虫这类害虫一般体型较大,寿命和世代较长,繁殖能力小,常有较完善的后代保护机制及 对每个后代的巨大“投资”。因此,其后代死亡率较低,有较强的竞争能力。 3.但也有许多害虫居r类和k类害虫之间,即中间类型显示混合性状,具有中等的繁殖力和中等程度 的世代历期。 项目 r类害虫 k类害虫 繁殖力 强 弱 扩散力 强 弱 寻找寄主能力 强 弱 害虫体型 小 大 食性 广 狭 生活史 简而短 复杂而长 对密度过高的适应 强 弱 常见害虫 粘虫、飞虱、蚜虫 星天牛、苹果蠹蛾 (二)生态对策在害虫防治上的意义 类害虫常以惊人的数量爆发的方式出现,通常为害作物的根和叶,天敌在这些害虫大量为害之 前,很少起作用。但在害虫数量上升的中后期,天敌往往起了显著的控制作用。对于扰动具有弹性,甚 至在大量死亡后,虫口还可能上升。尽管农药有其内在的缺点,但它是防治类害虫的主要方法。使用 农药防治收效快,灵活性大,易于对付类害虫的大发生。 k类害虫常常虫口不多,但它们往往使作物植株死亡,或直接为害要收获的产品部分。因此,认为 要根除这类害虫,遗传防治是最适宜的。当要造成较高损失时,施用农药也是最适宜的。然而,最适当 的对策是耕作栽培防治和抗虫品种的应用。 中间类害虫既为害根和叶,也为害果实,能被天敌很好地控制和调节。这种调节可能代表一种完满 的防治方式,也就是生物防治最适合于对付中间类害虫. 了解害虫生态对策的类型对决定害虫防治对策是有价值的害虫的有效防治应与其生态对策相符 合,才能符合安全、有效、经济、简易的原则
第二节害虫防治的经济学原则 害虫防治是通过一系列技术措施实现的经济行为,它和其它经济行为一样,需要进行投资(成本)和 受益的评价。害虫防治的经济性不是一个抽象的概念,而是包含着大量可以计量的内容。随着害虫防治 理论的发展,通过经济评价的实践,使人们能够对害虫防治技术的作用有一个较确切的、直观的、深刻 的认识。害虫防治的经济效益,既可以通过定性的研究,也可以通过定量的对比分析、核算、评价其经 济效果的大小。根据经济效益制订出来的防治方案才有科学依据,才能做到技术上先进,经济上合理。 一、害虫受害程度的分析 在作物-害虫的系统中,了解害虫的为害性和作物的受害生理,查明害虫对作物产量结构的影响因 素,以及它们与环境因素之间的关系,是作物受害损失估计的理论基础, 1.不同类型害虫为害的特性 在农田生态系统中,作物与害虫分属于两个不同的营养级,它们之间存在着食与被食的关系,从经 济分析的角度来说,即为害与被害的关系。害虫对作物的为害,在多种因素的综合作用下,便会导致作 物的经济损失。 害虫对农作物的为害,通常是通过取食活动而造成的.不同害虫的为害时期、部位、方式不同,造 成的为害程度和表现形式也有明显的差异 (1)咀嚼式口器的食叶性害虫:它们的为害,主要是减少光合作用面积,直接或间接对作物产量或 品质造成损失。 (2)刺吸式口器的害虫:通过刺吸式口器吸食寄主植物体内的汁液,造成水分和营养物质的损失 同时在刺吸过程中向寄主组织中分泌各种酶或有毒物质,引起寄主植物的细胞坏死及新陈代谢机能失 调.有些刺吸口器害虫,取食时还能传播病毒,比直接取食的为害更为严重 (3)钻蛀性害虫:此类害虫钻蛀到寄主植物体内的组织中生活,形成孔道或毁坏组织.有的直接毁 坏收获部分(如果树食心虫、棉铃虫等):有的破坏植物的输导组织,造成寄主部分组织枯死,或造成树 势衰退,甚至死亡。 (4)地下害虫类:这类害虫为害虫态在土中生活,咬断植物根部或近地面的茎部,造成寄主植物枯 死或虫伤株,常引起缺苗断垄而减产 害虫对作物的经济为害包括直接的、间接的、当时的、后继的等多种。 害虫对作物的为害程度与种群密度关系密切。 同一种害虫对农作物为害程度的轻重,主要决定于害虫的种群密度。在一般情况下,随着害虫的种 群密度的加大而作物受害损失加重,但并非全部呈直线相关。 害虫对作物的为害程度不同,造成的损失也不同。在一定范围内,作物损失和害虫为害大体上呈正 相关。但从害虫为害的全过程来看,两者之间并非全部呈直线关系,可能有以下情况: (1)对作物非收获部位的为害属于间接为害。因为作物的补偿作用,表现出害虫低水平的间接为害 对作物最后产量无任何影响;随着为害水平的提高,作物产量开始下降,:而当作物的补偿能力完全丧 失后,产量损失则直线下降:害虫为害达到一定程度时,产量下降变慢,直到不再降低
(2)对作物收获部位的为害属于直接接为害。作物产量与害虫为害呈直线关系。随着害虫种群数量 的增加,产量呈直线下降,直到零。 总之,不同害虫种类,有其不同的为害时期、为害部位、为害方式,故造成的为害损失的程度存在 差异:同一种害虫为害不同作物,也会造成不同程度的损失,这不仅与作物本身的生物学特性有关,而 且也取决于作物的收获部位。这些损失最终都表现在作物的产量或品质上。 2.作物的补偿作用 作物的受害损失不仅决定于害虫发生的数量,而且也取决于作物对害虫危害的反应.作物并非在任 何受害程度下都会引起减产,因为作物本身具有一定的补偿作用。作物对害虫为害补偿作用的程度,随 作物种类、为害部位及为害时期而异:另外,作物的补偿作用还存在群体补偿的现象。例如棉花是具有 超补偿能力的作物,在其补偿能力旺盛的阶段受到棉铃虫的为害落花落蕾落铃,但它很快能补偿过来, 当其补偿能力趋于消退时,棉铃虫为害后蕾铃脱落无法补偿,必然使产量下降。又如谷子受粟灰螟为害 后能通过增殖有效分蘖数而不使产量受损,有些谷子品种受到粟芒蝇的钻蛀为害造成枯心或白穗,但同 时也促进分蘖,最终结穗数并不减少。有些害虫取食作物的部位不是产品的收获部位,对产量影响不 大。马铃薯地面叶面被食达50%,对某些品种不仅不减产还可能增产,如取食块茎则影响产量甚大。 在禾本科作物中,尤其是幼苗阶段,部分植株受害后邻近植株发育更好,这种群体补偿的结果并不减少 亩产量。 总之,查明各种作物对不同害虫为害的补偿能力,就能更正确的评价作物的受害程度及受害损失的 估计。同时,可利用作物的补偿作用,尽量避免无效防治,有利于提高害虫防治的经济效益和生态效 益。 3.环境条件对作物受害损失的影响 害虫为害所造成的产量损失,虽然主要取决于害虫的种群密度和危害的程度,但损失程度不仅与作 物的补偿作用有关,而且也与环境条件密切相关.在同一虫口密度和受害水平下,作物的不同品种、不 同营养状况和提供不同的水、肥等条件,其产量损失往往有明显的差异.作物的播种期与土壤提供肥水 的水平与受害损失也有密切的关系. 总之,影响害虫的为害或作物受害损失的因素很多,机制也很复杂 二、作物受害损失估计 防治害虫的目的是保住农作物的产量,提高经济效益.对作物受害损失作出精确的估计,是制定科 学的防治指标的基本依据。 1.作物受害损失的表示方法 作物的受害损失应包括产品的数量和质量两个方面,衡量损失大小的标准应以未受害虫为害的正常 产量为参照.作物受害损失,通常以下列几种方式进行表示: (1)被害株率(有虫株率):指调查统计受害株(或有虫株)占调查总株数的百分率.p=m/n*100,式 中P为被害(有虫)株百分率;n为调查总数;m为被害株数. (2)损失系数:Q=(a-e)/a*100,式中Q为损失系数;a为健株单株平均产量;e为被害株单株平均 产量 (3)产量损失百分率:C-QP/100,式中C为产量损失百分率;Q为损失系数;P为受害株百分率
(4)单位面积实际损失:L=aMC/100,式中L为单位面积实际损失量;a为健株单株平 均产量;M为单位面积总株数;C为损失百分率 2.测定产量损失的基本方法通常采用田间实际调查、模拟试验和接虫控制试验等方法 3.影响作物受害损失估计的主要因素 害虫引起农作物损失的首要因子当然与害虫种群密度有关。除密度外,还和害虫的发生时期与农作 物生育期的吻合程度、害虫为害的持续时间、为害习性、作物品种抗虫特性、气候以及各种田间环境、 管理情况等因素有关。由于各种因子的变化,害虫的为害损失各年都有变化。因此对害虫引起的损失作 出估计是一项很复杂的工作。在进行害虫损失估计时应对多年资料结合各种因子作综合分析。 三、经济损失允许水平和经济阙值 l.经济损害允许水平(economic injury level,.简称EIL)指防治措施增加的产值与防治费用相等 时的虫口密度。害虫防治的要求,既要力求通过生态平衡发挥持久的控制作用,又要讲求经济效益.因 此,应该允许一定范围的经济损失,即就是允许与经济允许水平相对应的虫口密度存在.这样,既有力 于保护天敌,又不至于防治上得不尝失。 经济允许损失水平的确定,涉及到生产水平、产品价格防治费用和防治效果,以及社会能接受的水 平.其原则为允许相当于防治费用的经济损失,则经济损失L为:L=C/YPE式中C为防治费用;Y为每亩产 量;P为产品价格;E为防治效果。 2.防治阈值(Control threshold)或经济阙值(Economic threshold,简称ET),两者含义相似, 国内习惯上又叫防治指标,是指害虫的某一密度,在此密度下应采取控制措施,以防止害虫密度达到 经济为害水平。由于经济阈值在害虫综合治理中具有重要的地位,越来越为人们所重视,致使众多专 家进行了大量研究,但对该词的定义,至今尚未统一。在生产上要做到作物完全“没有”害虫为害是不 可能的。事实上几乎所有植物对昆虫均具有一定的耐害能力。例如大豆的叶面积部分损失并不会对产量 有任何影响,有时在生长旺季适当减少叶面积,还会控制徒长起到疏叶和增产的作用。在生产上就是要 测定这种耐害能力的大小及其极限值。一般来说,经济阈值只是接近经济损害允许水平之下的一个虫口 密度,它常低于经济为害水平。利用这个值可用来确定害虫的防治适期。 3.防治适期的确定 研究防治适期的原则,应以防治费用最少,而防治后的经济效益最高为标准,包括防治效益好,减 轻为害损失最显著,对天敌杀伤少,维持对害虫控制作用持久等。以害虫的虫态而言,一般在低龄幼虫 (若虫)期为防止时期,在发生量大时,更应如此。从”灭害保益”出发,其防治适期应尽可能避开天敌 的敏感期,以利于保护和发挥天敌的持久控害作用。 4.防治指标的制定 制定防治指标原则:在制定防治指标时,应贯彻以下原则: (1)防治指标要尽可能地适应推行各种防治措施,而不要单纯从化学农药防治去考虑. (2)防治指标虽然是针对主要害虫,同时要考虑兼治次要害虫 (3)防治指标必须有阶段性,作物不同生育阶段应有不同的指标 (4)确定防治指标原则上应大于经济允许水平的虫口密度,但有些情况则例外(如检疫对象等)
(⑤)确定防治指标必须有受害损失的数据为基础。 (6)防治指标要简明,便于群众掌握使用。 第三节害虫及其类别和虫害形成的条件 一、害虫及其类别 (一)害虫的概念 害虫是指其行为活动对人类利益有害的昆虫。 (二)害虫的类别 1.关键性害虫又称严重性害虫或常发性害虫,是指在不防治的情况下,每年的种群数量经常达到 经济为害水平,对作物的产量造成相当损失的害虫。 2.偶发性害虫是指在一般年份不会造成不可忍受的经济损失,而在个别年份常因自然控制力量受 到破坏,或气候不正常,或人们的治理不恰当,致使种群数量爆发,引起经济损害的害虫。 3潜在性害虫是指作为资源消费者和资源竞争者中的大多数种类,在现行的防治措施下,它们的 种群数量永远在经济阈值以下的种群平衡状态,绝对不会造成经济为害损失,但如果因农事活动而改变 生态系统的结构,使它们的自然控制因素遭到破坏,有可能变为重要害虫。 4.迁移性害虫通常属R类害虫,因活动性和繁殖力强,成群迁移或迁飞,会周期性的或偶然地在 一段时间内危害作物,造成严重损失。 5.非害虫包括无害的和有益的两类昆虫。 总之,明确虫害的概念,在害虫防治工作中极为重要,它既是确定防治对象的原则,又是制订防治 策略的指导思想和具体措施效果评定的依据。 二、虫害形成的条件 害虫和虫害是两个不同的概念。虫害是害虫取食或产卵等行为,造成农作物经济损失的受害。造 成农作物虫害必须具备以下3个条件: 1.必须有一定虫源:在相同的环境条件下,虫源基数越多,发生为害的可能性越大。 2.必须有一定的种群密度和适合于害虫生长发育、繁殖和种群密度增加的生态环境条件。条件适 宜时,虫口密度就大。 3.必须具备适宜的寄主植物和生育阶段,如寄主植物易受害生育期、抗虫性和产量等。例如,小 麦吸浆虫在已扬花的小麦上不产卵寄生,在吸浆虫产卵盛期已扬花的小麦就不会受害,三化螟在稻株分 蘖期和孕穗末期为害最重。对具备类似特性的害虫,虫害的发生还必须农作物易受虫害的生育期与害虫 的盛发期相吻合。 如果以上3个因素仅具备其中的12个,则不能造成为害损失。 第四节农业昆虫的调查和预测预报
害虫预测预报就是以已经掌握的害虫发生规律为基础,根据当前害虫的发生数量和发育状态,结合 气候条件和植物发育等情况,进行综合分析,判断害虫未来的动态趋势,提供虫情信息和咨询服务的一 种应用技术,保证及时、经济、有效地防治害虫。它的主要任务是:预报害虫发生为害的时期,以便确 定防治的有利时机:预报害虫发生数量的多少和为害性的大小,以便确定防治的规模和力量部署:预报 害虫发生的地点和轻重范围,以便安排不同地区采取不同的对策。 影响害虫种群发生动态的因子多种多样,关系错综复杂,这些因子对不同种害虫的影响也不一致。 因此,需要针对具体的害虫深人调查研究,进行具体分析,特别是要找到对害虫发生起决定作用的主导 因子,只有这样,才能用简便易行的方法对害虫的发生做出比准确的预报。害虫的预测预报,是针对具 体害虫种进行动态监测,掌握未来趋势,重点注意的是关于种群动态,故应先了解种群动态问题。 一、农业昆虫的调查方法 (一)调查内容 1.昆虫相的调查;主要指昆虫的种类及其种群数量。 2.种群分布调查;主要指昆虫的虫口密度、空间格局。 3.种群动态调查:主要指昆虫在时空上的数量变化动态。如分布与为害,生活史及发生规律等。 4.防治效果调查;主要指防治前后虫口变化及残留情况等。 5.受害程度调查。主要指害虫种群数量与作物产量和质量损失的关系。 (二)昆虫田间分布型和调查方法 1.田间调查取样方法 常用的取样方法是随机取样法。“随机”并不是“随便”,而是按一定的取样方式,间隔一定的距 离,选取一定数量的样点。样点内全面计数,不得随意变换,避免调查者的主观成分影响。随机取样方 法有: (1)对角线取样法 适宜于密集的或成行的植物和随机分布的结构,有单对角线和双对角线两 种。 (2)棋盘式取样法 适宜于密集的或成行的植物和随机分布的结构。 (3)分行(平行线)取样法 适宜于成行的植物和核心分布的结构。 (4)Z字形取样法 适宜于嵌纹分布结构。 (5)五点式取样法 方法较简单,样点数可以少些,样点可以大些。 2.田间分布型 种群在一定时间和空间内个体群的分布形式叫种群分布型。其有两个含义:一是指生物在某一时刻 位置的排列方式,反映生物的空间结构,或称空间格局:二是在统计学上反映抽样单位的性质和数量, 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,或称空间分布。昆虫种群在田园的分布型, 常因种类、虫态、发生阶段(早、中或后期)而不同,也随地形、土壤、被害植物的种类、栽培方式等而 变化。调查昆虫在田间的发生情况,先弄清这种昆虫在田园的分布型,采用相应的调查方法,调查结果 就更符合实际情况。昆虫的空间分布型可分为随机分布和聚集分布两类
(1)随机分布型昆虫种群内各个体具有相对的独立性,不相互吸引或相互排斥,种群中的个体 占据空间任何一点的概率相等,任何一个体的存在决不影响其他个体的分布。这种分布也叫波松分布 (parson),。在取样时样点数可以少些,样点可以大些。一般采用对角线或棋盘式取样调查。 (2)聚集分布种群内个体问互不独立,可因环境的不均匀或生物本身的行为等原因,呈现明显 的聚集现象。具体分为: ①核心分布又叫奈曼分布(Neyman)。昆虫在田园分布呈很多小集团,形成核心,并以核心作放 射状蔓延。核心之间是随机的,核心内常是较浓的。一般采用隔行式或棋盘式取样调查。 ②嵌纹分布。也叫负二项分布。种群的空间格局及不均匀,呈嵌纹状图形。一般采用Z字型或棋盘 式取样调查。 ③-E核心分布基本性质与奈曼分布相同,其核心群大小相差较大。当密度增大时常发生核心群 邻接合并,有逐步趋向负二项分布的趋势。可认为是泊松分布与正二项分布的复合所致。 ④波松-二项分布这种分布随参数的不同,可得到各种型的波松一二项式分布。当n→∞时,趋 于奈曼分布:当n→0时,趋于负二项分布。 关于昆虫在田间分布型的确定,可用分布型指数来判断,方法有10余种。最简便的是利用方差和平 均数的比值,称为扩散系数(C),如果C=S2/X=1,为随机分布:如C<1即为聚集分布。其他的还有K值 法,平均拥挤度及其与平均数的关系等等。利用这些方法,不仅可以判断分布型,而且对种群中的个体 群的行为、种群扩散型的序列变化也能提供一定的信息。 3.取样单位 取样所用单位,随着昆虫的种类,不同虫期活动栖息的方式,以及各类牧草生长情况不同而灵活运 用。一般常用的单位有: (1)长度常用于调查密集条播作物害虫的调查统计。统计一定长度(如1)内的害虫数和有虫株 数。 (2)面积常用于调查统计地面害虫(蝗虫)、密集的矮生作物、密植作物(苜蓿、红豆草等)的害虫(草 地螟),以及体小、不甚活跃、栖居植株表面的害虫(如正常无风下的草原毛虫)。统计时一般采用1的 面积,查其虫数、有虫株数。在虫口密度大,不太活动的情况下,面积可缩小至/4m。 (3)体积(或容积)用于调查贮粮害虫。 (4)重量用于调查粮食、种子中的害虫。 ()时间用于调查活动性大的害虫。观察统计单位时间内经过、起飞或捕获的虫数。 (6)植株或植株上部分器官或部位统计虫体小、密度大的蚜虫、蓟马等时,常以寄主植物部分如 叶片、花蕾、果实等为单位。 (7)器械根据各种害虫的特性,设计特殊的调查统计器械,如捕虫网扫捕一定的网数,统计叶蝉、 粉虱及蝗虫的百网虫数:灯光诱蛾,以一定光度的灯,在一定时间内诱获的虫数(虫头/台)。糖、酒、 醋液诱集地老虎、黄色盘诱集蚜虫和飞虱,以每盘计数(虫头/盘)。谷草把诱卵、杨柳枝把诱蛾等,则 以单位面积内设置一定大小规格的诱集物为单位,如百把卵块数、百把蛾数等。 4.调查时间