醫(yī)學(xué)昆蟲生物學(xué)特性.ppt

醫(yī)學(xué)昆蟲生物學(xué)特性,昆蟲生殖方式 昆蟲的發(fā)育 昆蟲的行為和生活習(xí)性 昆蟲的生物地理學(xué),第一節(jié) 昆蟲的生殖方式 一、兩性生殖 雌雄個(gè)體經(jīng)交尾、受精，進(jìn)行繁育后代。 卵生、卵胎生 二、孤雌生殖 (單性生殖) 不經(jīng)兩性交配即產(chǎn)生新個(gè)體，或雖經(jīng)兩性交配，但其卵未受精，產(chǎn)下的不受精卵仍能發(fā)育為新個(gè)體。 經(jīng)常性孤雌生殖;周期性孤雌生殖;偶發(fā)性孤雌生殖 三、多胚生殖 一個(gè)受精卵細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)以上胚胎的生殖方式（寄生蜂），子代性別由所產(chǎn)的卵是否受精而決定。,第二節(jié) 昆蟲的發(fā)育 胚胎發(fā)育：卵核分裂至孵化。 胚后發(fā)育：孵化至性成熟。卵期,幼蟲期(若蟲期),蛹期,成蟲期(羽化,性成熟和補(bǔ)充營養(yǎng),交配和產(chǎn)卵,產(chǎn)卵能力) 變態(tài) 世代和生活史,蟲卵 卵的構(gòu)造：卵孔、卵殼、周質(zhì)、細(xì)胞核、卵黃、原生質(zhì)、 卵黃膜 卵的大小：一般較小，大的可達(dá)40mm（螽斯），小的僅0.02mm（寄生蜂的卵）。,卵孔,卵的類型和產(chǎn)卵方式 卵的形狀：腎形、橢圓、球形、半球形、三角錐形、瓶形、具柄。 產(chǎn)卵的方式和場所 散產(chǎn)或多粒聚產(chǎn)成卵塊，在植物表面、組織內(nèi)、土中或寄主體內(nèi)。,昆蟲的胚后發(fā)育,卵期 卵自產(chǎn)下后到孵化為幼蟲(若蟲)所經(jīng)歷的時(shí)間 幼蟲期(若蟲期)齡期:幼蟲(若蟲)從孵化到第一次蛻皮以及前后兩次蛻皮 之間所經(jīng)歷的時(shí)間 蛹期 全變態(tài)昆蟲由幼蟲轉(zhuǎn)變?yōu)槌上x過程中所必須經(jīng)歷的一個(gè)蟲期 成蟲期 羽化,性成熟和補(bǔ)充營養(yǎng),交配和產(chǎn)卵,產(chǎn)卵能力 昆蟲的世代及生活史,成蟲的生物學(xué) 成蟲是昆蟲個(gè)體發(fā)育史中的最后一個(gè)蟲態(tài)。新個(gè)體由胚胎發(fā)育開始，經(jīng)歷過一系列的體內(nèi)外復(fù)雜的變化，到了成蟲期才算是性成熟且具有生殖能力。 1羽化成蟲從它的前一蟲態(tài)（若蟲，稚蟲，蛹）脫皮而出的過程 2. 二型昆蟲兩性，除直接產(chǎn)生細(xì)胞的性腺和實(shí)行交配、產(chǎn)卵等活動(dòng)的外生殖器（第一性征）的構(gòu)造截然不同外，的區(qū)別也常表現(xiàn)在個(gè)體的大小，體型的差異，顏色的變化，觸角形狀等多方面 3. 多型現(xiàn)象同種昆蟲同一性別的個(gè)體具有兩種或更多不同類型的分化的現(xiàn)象 4.性成熟與補(bǔ)充營養(yǎng) 剛羽化的成蟲一般性細(xì)胞不是完全成熟，比需更長時(shí)間，方能達(dá)性成熟;直翅目，半翅目，全部吸血昆蟲等大多數(shù)昆蟲的成蟲羽化后需經(jīng)過幾天幾月才能生殖，為達(dá)性成熟，其成蟲需繼續(xù)取食。 5.交配與產(chǎn)卵 6.昆蟲種群的繁殖率因素 7 .成蟲的壽命,昆蟲的變態(tài),變態(tài)昆蟲在胚后發(fā)育過程中從幼期狀態(tài)改變?yōu)槌上x狀態(tài)的現(xiàn)象。 不完全變態(tài)或半變態(tài)(圖A) 三個(gè)蟲期，即卵幼蟲期成蟲期 成蟲特征隨幼期生育漸顯，翅在幼期體外發(fā)育。 完全變態(tài)(圖B) 四個(gè)蟲期，卵-幼蟲-蛹-成蟲 幼蟲與成蟲內(nèi)外形態(tài)不同，生活習(xí)性也常迥異 成蟲特征在蛹期內(nèi)改變，翅在體內(nèi)發(fā)育。,A,B,昆蟲的世代和生活史,昆蟲的世代一個(gè)新個(gè)體（不論是卵或是幼蟲）從離開母體發(fā)育到性成熟產(chǎn)生后代止的個(gè)體發(fā)育史稱為一個(gè)世代即昆蟲的一個(gè)生活周期。 世代重疊凡一年發(fā)生多代的昆蟲，往往因發(fā)生期參差不齊，成蟲發(fā)生期和產(chǎn)卵期長，而出現(xiàn)第一代和以后幾代混合發(fā)生的現(xiàn)象，造成前后世代間界限不清，在同一時(shí)期有不同世代的同一蟲態(tài)存在，稱為世代重疊。 昆蟲的生活史一種昆蟲在一年內(nèi)的發(fā)育史，準(zhǔn)確而言，由當(dāng)年的越冬蟲態(tài)開始活動(dòng)起，到第二年越冬結(jié)束止的發(fā)育經(jīng)過，稱生活年史，簡稱生活史。,第三節(jié) 昆蟲的行為和生活習(xí)性,休眠與滯育昆蟲在個(gè)體發(fā)育的一定階段，常常出現(xiàn)形態(tài)或生理機(jī)能上的相對(duì)靜止的狀態(tài) 食性植食性;肉食性;腐食性;雜食性 假死性受到刺激突然停止活動(dòng)的現(xiàn)象 趨性對(duì)某種外界刺激進(jìn)行定向活動(dòng)的現(xiàn)象 保護(hù)色和擬態(tài)為了躲避敵害保護(hù)自己而將自己隱藏起來的現(xiàn)象 晝夜活動(dòng)規(guī)律昆蟲活動(dòng)與自然界走業(yè)變化規(guī)律相吻合的現(xiàn)象,第四節(jié) 昆蟲的生物地理學(xué),一、世界陸地動(dòng)物地理區(qū)劃,古北區(qū)（界）；東洋區(qū)（界），又稱印度馬來亞區(qū)（界）；非洲區(qū)（界）；澳洲區(qū)（界）；新北區(qū)（界）；新熱帶區(qū)（界）。動(dòng)物區(qū)系的形成與地球上大陸的移動(dòng)歷史有關(guān)，也與生物起源和演化的歷史有關(guān)。,昆蟲的地理區(qū)劃與陸地動(dòng)物地理區(qū)劃基本上一致。我國地跨古北區(qū)和印度馬來亞區(qū)，昆蟲種類十分豐富。我國昆蟲區(qū)系從起源上看分屬下面的5個(gè)系統(tǒng)：中國喜馬拉雅區(qū)系；中亞細(xì)亞區(qū)系；歐洲西伯利亞區(qū)系；馬來亞區(qū)；印度區(qū)系。,二、我國昆蟲的地理區(qū)系,地形條件 氣候條件 土壤條件 人類活動(dòng)的影響,三、影響昆蟲地理分布及害蟲為害地帶形成的環(huán)境條件,醫(yī)學(xué)昆蟲生態(tài)學(xué),個(gè)體生態(tài)學(xué) 種群生態(tài)學(xué) 群落生態(tài)學(xué) 生態(tài)系統(tǒng)學(xué),第一節(jié) 概述,一、生態(tài)學(xué)的定義與發(fā)展,1、生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體與其環(huán)境條件相互關(guān)系的科學(xué)（1866年，德國人海克爾）。它標(biāo)志著近代生態(tài)學(xué)便由此誕生了。 生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間的相互作用及其作用機(jī)理的科學(xué)（1980年，中國科學(xué)家馬世?。?。 2、從生態(tài)學(xué)科發(fā)展上看，現(xiàn)代生物學(xué)向兩個(gè)方向迅猛發(fā)展著，一是微觀、一是宏觀。 微觀上：分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因工程等原理與技術(shù)在細(xì)胞、分子、基因水平上探索著生命現(xiàn)象的秘密。 宏觀方向：生態(tài)學(xué)則向宏觀方向發(fā)展，則在種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)及至生物圈的水平上揭示生命系統(tǒng)的奧妙。,二、生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象 1、按生物組織水平形成的分支,4、按研究對(duì)象生命現(xiàn)象的本質(zhì) 數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)（mathematical ecology）、化學(xué)生態(tài)學(xué)（chemical ecology）、物理生態(tài)學(xué)（physical ecology）、行為生態(tài)學(xué)（behavioral ecology）、能量生態(tài)學(xué)（energy ecology）、進(jìn)化生態(tài)學(xué)（evolutionary ecology）等。 5、按研究對(duì)象的應(yīng)用方面 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)（agricultural ecology ）、森林生態(tài)學(xué)（forest ecology ）、資源生態(tài)學(xué)（resources ecology ）、環(huán)境生態(tài)學(xué)（environmental ecology ）、污染生態(tài)學(xué)（pollution ecology ）、城市生態(tài)學(xué)（urban ecology ）、工程生態(tài)學(xué)（engineering ecology ）等。,種群概念 種群是指在一個(gè)生活環(huán)境內(nèi)，占有一定空間、進(jìn)行生殖、繁衍的同種個(gè)體的總和，它是一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)使其能在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)維持自身的穩(wěn)定性。是物種存在、物種進(jìn)化、種間關(guān)系的基本單位，是生物群落、生態(tài)系統(tǒng)的基本組成部分;同時(shí)又是把更為宏觀的生物群落、生態(tài)系統(tǒng)同微觀的細(xì)胞、器官、個(gè)體聯(lián)系起來的橋梁。 一個(gè)種群占有一定的出生率、死亡率、密度、年齡結(jié)構(gòu)、生長型，以及在特定時(shí)間和空間的數(shù)量分布對(duì)象，種群生物學(xué)屬于宏觀生物學(xué)的范疇。 主要特征 1、種群結(jié)構(gòu) 性比種群中雌雄個(gè)體的比率 年齡組配不同年齡個(gè)體在種群種的比率 2、種群空間分布型 種群在一個(gè)地區(qū)的分布形式 均勻分布; 隨機(jī)分布; 群集分布,三、種群,種群生命表 按種群生長的時(shí)間或者年齡編制的,系統(tǒng)記錄種群死亡或者存活率和生殖率的一覽表,分為年齡特征生命表和時(shí)間特征生命表 棲境特性與生態(tài)對(duì)策 1、棲境特性:期限的穩(wěn)定性;時(shí)間上的變異;空間上的變異 2、生態(tài)對(duì)策:昆蟲在長期進(jìn)化過程中,經(jīng)自然選擇對(duì)不同生境的適應(yīng)方式 r:內(nèi)廩增長率; k:環(huán)境容量 r對(duì)策;k對(duì)策 種群調(diào)查取樣 取樣設(shè)計(jì);取樣方法;取樣單位,四、群落,生物所生活的環(huán)境叫生境，在生境內(nèi)，各生物種群之間，包括植物、動(dòng)物、微生物等彼此密切聯(lián)系著，互相影響和依存，形成有機(jī)的整體。這種在特定生活區(qū)域內(nèi)由許多不同的生物種群的結(jié)合總體稱為生物群落。,每個(gè)群落都只有一定的空間，并有一定的生物組成，在群落內(nèi)各種群按自身的生物學(xué)特性和其它種群有規(guī)律地共同生活在一起，通過取食、寄生、共生、競爭等關(guān)系而相互聯(lián)系和依存，群落中主要種群的消長，以及環(huán)境條件的變化都將引起群落結(jié)構(gòu)的變動(dòng)。,群落組成和結(jié)構(gòu) 組成 優(yōu)勢種(群落中的關(guān)鍵性物種);亞優(yōu)勢種;伴生種;偶見種;罕見種等 結(jié)構(gòu) 垂直結(jié)構(gòu)(在地面以上的不同高度或者地面以下的不同深度的物種的分布);水平結(jié)構(gòu)(群落水平格局);時(shí)間結(jié)構(gòu)(種群物種在時(shí)間上的分布) 發(fā)展和演替 群落多樣性 包括物種數(shù)目和物種均勻度,五、生態(tài)系統(tǒng) 由英國植物群落生態(tài)學(xué)家A.G.Temsly 1930年最初描述。是指在某一特定景觀的地域或水域的一定空間范圍內(nèi)，所有生物與非生物的環(huán)境要素通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，相互作用，相互依存的一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。 生態(tài)系統(tǒng)由生物和非生物兩類成分組成,細(xì)分為6個(gè)構(gòu)成成分:有機(jī)物,無機(jī)物,氣候因素,生產(chǎn)者,消費(fèi)者,分解者。,森林生態(tài)系統(tǒng),草原生態(tài)系統(tǒng),農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),海洋生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)的成分,生物與生物的食物鏈關(guān)系,第二節(jié) 影響昆蟲的生態(tài)因子,非生物因子,氣候因子 ：溫度、濕度、光、風(fēng)、雨等,土壤因子：土壤溫度、濕度、土壤的理化性狀等,生物因子,食物因子 ：包括寄主的種類、生長發(fā)育的狀況,天敵因子：包括捕食性及寄生性動(dòng)物，致病微生物等,人為因子,生態(tài)因子的類型,氣候因子 土壤因子,非生物因子對(duì)昆蟲的影響,溫度對(duì)昆蟲的影響,（一）昆蟲對(duì)溫度的一般反應(yīng) 1、發(fā)育起點(diǎn)溫度 2、適溫區(qū) 3、臨界高溫,一、氣候因子,表1 昆蟲對(duì)溫度條件的適應(yīng)范圖,（二）溫度與昆蟲發(fā)育速度的關(guān)系與有效積溫法則 A、昆蟲完成一定發(fā)育階段(1個(gè)蟲期或1個(gè)世代)需要一定的溫度積累，亦即發(fā)育所需時(shí)間與該時(shí)間的溫度乘積理論上應(yīng)為一個(gè)常數(shù)（ K ）。 KNT K為積溫常數(shù)，N為發(fā)育日數(shù)，T為溫度。 B、昆蟲必須在發(fā)育起點(diǎn)溫度以上才能開始發(fā)育，因此，式中的溫度(T)應(yīng)減去發(fā)育起點(diǎn)溫度C。即 KN(TC),（一）濕度對(duì)昆蟲影響的實(shí)質(zhì),1、影響成活率 2、影響生殖力 3、影響發(fā)育速度,濕度、降水對(duì)昆蟲的影響,（二）昆蟲獲得、保持和失去水分的方式,1、昆蟲獲得水分的途徑 （1）最主要的途徑是由食物中獲得； （2）直接飲水； （3）充分利用有機(jī)物質(zhì)在消化道分解時(shí)所產(chǎn)生的水分； （4）一些昆蟲可以通過體壁直接吸收水分； （5）昆蟲的卵可以通過卵殼吸收水分。,2、昆蟲保持水分的方式 （1）增強(qiáng)體壁的不透水性； （2）增強(qiáng)直腸墊回收水分的作用，避免在排泄廢物時(shí)大量失去水分； （3）關(guān)閉部分氣門，減少呼吸失去水分； （4）尋找濕度適宜的環(huán)境條件。 3、昆蟲排泄水分的方式 （1）在代謝廢物時(shí)排泄水分； （2）蒸騰作用，通過體壁失去部分水分； （3）通過呼吸失去部分水分。,溫濕度的綜合作用,在自然界中溫度和濕度總是同時(shí)存在、相互影響、綜合起作用的。而昆蟲對(duì)溫、濕度的要求也是綜合的，不同溫濕度組合，對(duì)昆蟲的孵化、幼蟲的存活、成蟲羽化、產(chǎn)卵及發(fā)育歷期均有不同程度的影響。例如大地老虎卵在不同溫濕度下的生存情況差異十分明顯。大地老虎卵在高溫高濕和高溫低濕下死亡率均大；溫度2030、相對(duì)濕度50的條件下，對(duì)其生存均不利，而其適宜的溫濕度條件為溫度25、相對(duì)濕度70左右。 所以，我們在分析害蟲消長規(guī)律時(shí)，不能單根據(jù)溫度或相對(duì)濕度某一項(xiàng)指標(biāo)，而要注意溫濕度的綜合影響作用，常采用溫濕系數(shù)和氣候圖來表示 。,1、溫濕系數(shù) 溫度和濕度的比值 2、氣候圖 可根據(jù)1年或數(shù)年中各月溫濕度，組合在座標(biāo)紙上繪制。繪制時(shí)，以縱軸代表月平均溫度，橫軸代表月降雨量或平均相對(duì)濕度，找出各月的溫濕度結(jié)合點(diǎn)，用線條按月順序接連起來，即成氣候圖。,光對(duì)昆蟲的影響,（一）昆蟲對(duì)光的性質(zhì)的反應(yīng),光是一種電磁波，因波長不同，顯示各種不同顏色。昆蟲辨別不同波長光的能力和人的視覺不同。人眼可見的波長范圍為800400nm，依不同波長而分出不同顏色：紅(800700nm)，橙(700600nm)，黃(609550nm)，綠(550500nm)、藍(lán)(500460nm)，紫(460400nm)。大于800nm的紅外光和小于400nm的紫外光，人眼均不可見。昆蟲的視覺能感受700一250nm的光，但多偏于短波光，許多昆蟲對(duì)400330nm的紫外光有強(qiáng)趨性，因此，在測報(bào)和燈光誘殺方面常用黑光燈(波長365nm)。還有一種蚜蟲對(duì)600550nm黃色光有反應(yīng)，所以白天蚜蟲活動(dòng)飛翔時(shí)利用“黃色誘盤”可以誘其降落。,（二）昆蟲對(duì)光強(qiáng)度的反應(yīng),光強(qiáng)度對(duì)昆蟲活動(dòng)和行為的影響，表現(xiàn)于昆蟲的日出性、夜出性、趨光性和背光性等晝夜活動(dòng)節(jié)律的不同。例如蝶類、蝸類、蜂類、蚜蟲喜歡白晝活動(dòng)；夜蛾、蚊蟲、金龜子等喜歡夜間活動(dòng)；蛾類喜歡傍晚活動(dòng)；有些昆蟲則晝夜均活動(dòng)，如天蛾、大蠶蛾、螞蟻等。,（三）昆蟲對(duì)光周期的反應(yīng),由于長期適應(yīng)光強(qiáng)度的變化,昆蟲形成了自己的生物鐘。許多昆蟲對(duì)光周期的年變化反應(yīng)非常明顯，表現(xiàn)于昆蟲的晝夜節(jié)律、滯育特征、棲息等活動(dòng)規(guī)律。 光照時(shí)間及其周期性變化是引起昆蟲滯育的重要因素，已證明近百種昆蟲的滯育與光周期變化有關(guān)。試驗(yàn)證明，許多昆蟲的孵化、化蛹、羽化都有一定的晝夜節(jié)奏特性，這些特性與光周期變化有密切相關(guān)。,風(fēng)對(duì)昆蟲的影響,風(fēng)對(duì)環(huán)境的溫濕度有影響，可以降低氣溫和濕度，從而對(duì)昆蟲的體溫和水分發(fā)生影響。但風(fēng)對(duì)昆蟲的影響主要是昆蟲的活動(dòng)，特別是昆蟲的擴(kuò)散和遷移受風(fēng)影響較大，風(fēng)的強(qiáng)度、速度和方向，直接影響其擴(kuò)散和遷移的頻度、方向和范圍。有資料表明，許多昆蟲能借風(fēng)力傳播到很遠(yuǎn)的地方，如蚜蟲可借風(fēng)力遷移12201440km的距離；松干蚧卵囊可被氣流帶到高空隨風(fēng)而去；在廣東為害嚴(yán)重的松突圓蚧，風(fēng)也是其傳播的主要?jiǎng)恿蚬ぞ摺?二、 土壤因子,土壤是昆蟲的一個(gè)特殊生態(tài)環(huán)境，很多昆蟲的生活都與土壤有密切的關(guān)系。如纓蛄、蟋蟀、金龜于、地老虎、叩頭蟲、白蟻等苗圃害蟲，有些終生在土壤中生活，有些大部分蟲態(tài)是在土中度過的。許多昆蟲1年中的溫暖季節(jié)在土壤外面活動(dòng)，而到冬季即以土壤為越冬場所。土壤的理化性狀，如溫度、濕度、機(jī)械組成、有機(jī)質(zhì)成分及含量以及酸堿度等，直接影響在土中生活的昆蟲的生命活動(dòng)。一些地下害蟲往往隨土壤溫度變化而上下移動(dòng)，以棲息于適溫土層。秋天土溫下降時(shí)，土內(nèi)昆蟲向下移動(dòng)；春天土溫上升時(shí)，則向上移動(dòng)到適溫的表土層；夏季土溫較高時(shí)，又潛入較深的土層中。在l晝夜之間也有其一定的活動(dòng)規(guī)律，如臍螬、小地老虎夏季多于夜間或清晨上升到土表為害；中午則下降到土壤下層。生活在土中的昆蟲，大多對(duì)濕度要求較高，當(dāng)濕度低時(shí)會(huì)因失水而影響其生命活動(dòng)。 總之，各種與土換有關(guān)的園林害蟲及其天敵，各有其最適于棲息的土壤環(huán)境條件。人們掌握了這些昆蟲的生活習(xí)性之后，可以通過土壤墾復(fù)