植物保护基础
教学单元2-2：农业昆虫识别—— 昆虫的生物学特性及发生与环境的关系
知识点
昆虫的生殖方式
常见的昆虫生殖方式有两性生殖、孤雌生殖、多胚生殖、卵胎生等，绝大多数昆虫的生殖是两性生殖。
（1）两性生殖：昆虫的大多数种类进行两性生殖。即通过雌雄交配、受精，产生受精卵，再发育成新个体，又称卵生。
（2）孤雌生殖：雌虫不经过交配，或卵未经过受精而产生新的个体。这种生殖方式称孤雌生殖，又称单性生殖。
（3）多胚生殖：由一个卵产生2个或更多个胚胎的生殖方式。如小蜂、小茧蜂、姬蜂等寄生蜂多以这种方式繁殖。
（4）卵胎生：卵在母体内孵化后直接产生出小幼体的生殖方式。
昆虫的变态类型
昆虫的一生自卵产下起至成虫性成熟为止，在外部形态和内部构造上，要经过复杂的变化，有若干次由量变到质变的过程，从而形成几个不同的发育阶段，这种现象称为变态。
按昆虫发育阶段的变化，常见的变态可分为以下两大类：①不全变态：昆虫一生经过卵、若虫、成虫3个发育阶段。若虫与成虫在外部形态和生活习性上很相似，仅个体的大小、翅及生殖器官发育程度不同。②全变态：昆虫一生经过卵、幼虫、蛹、成虫4个发育阶段，幼虫和成虫在形态和生活习性上完全不同。
在上述两大类变态类型中，也有一些特殊的变化。如蓟马等昆虫在高龄若虫变为成虫前有一个不食不动、类似于蛹的时期，其变态称为过渐变态；蜻蜓等昆虫的若虫在水中生活，且有成虫没有的临时性器官，其变态称半变态，若虫特称稚虫；再如芫菁等全变态昆虫，其幼虫的不同时期形态和习性明显不同，这种变态称为复变态。
昆虫卵的构造及类型
昆虫的卵外面是一层坚硬的卵壳，起着保护作用。卵内有卵黄膜，包住里面的细胞质、
卵黄和细胞核。卵壳的顶部有孔，叫做受精孔，是精子进入卵内的通道。卵壳的表面具有各式刻纹。各种昆虫卵的大小差异较大，一般农业昆虫的卵，大小约在0.5～2mm之间。昆虫卵的形状各不相同。常见的有椭圆形、袋形、球形、鼓桶形、半球形、鱼篓形、有柄形、弹形等。
昆虫的产卵方式与产卵场所
昆虫的产卵方式有单粒散产的，如棉铃虫；有多粒产在一起成为卵块的，如玉米螟。有的昆虫卵产下后，卵块上覆盖着一层茸毛，如三化螟。蝗虫的卵块则包在分泌物所造成的泡沫塑料状卵袋内，对卵起保护作用。
昆虫的产卵场所也因虫而异，多数是产在植物枝叶的表面，如三化螟；有的产在寄主植物组织内，如稻飞虱；有的则产在土壤中，如蝼蛄。此外，有些体内寄生蜂的卵，产在其他昆虫的卵、幼虫、蛹或成虫体内。
昆虫幼虫的主要类型
不全变态的幼体和成虫的外部形态相似，仅个体的大小、翅及生殖器官发育程度不同，称若虫型。全变态昆虫的幼虫根据足的有无、数目，可分为无足型幼虫（完全无足）、寡足型幼虫（只有3对胸足，无腹足）和多足型幼虫（有3对胸足，2对以上腹足）3种类型。
昆虫蛹的类型
全变态昆虫种类不同，蛹的形态也不一样，可分为离（裸）蛹（触角、足、翅等附肢与蛹体分离，有的还可以活动）、被蛹（触角、足、翅等紧紧地贴在蛹体上，表面只能隐约见其形态）、围蛹（蛹体被幼虫最后脱下的皮形成桶形外壳所包围，里面是离蛹）3种类型。
昆虫成虫的性二型和多型现象
成虫雌雄两性除第一性征（外生殖器）不同外，在体型、色泽，以及生活行为等第二性征方面也存在差异，称为性二型。同种昆虫的同一性别的个体中也会出现具有两种或更多不同类型的现象，称之为多型现象。
昆虫各虫期的特点及与防治的关系
（1）卵期：卵自产下后到孵化出幼虫（若虫）所经历的时间称卵期。从表面看，卵是一个不活动的虫态，其内部却进行着剧烈的生命活动。了解昆虫卵的形态、大小、产卵形式和场所，对于识别害虫种类和防治害虫都有重要的意义。如摘除卵块、剪除有卵枝条等都是有效的控制害虫的措施。
（2）幼虫期：幼虫和若虫破卵壳而出的过程称孵化。从孵化到幼虫化蛹或若虫羽化为止称幼虫期。幼虫期是昆虫取食和生长的时期，大多数害虫以幼虫为害植物。
刚孵化的幼虫，虫体小，体壁柔软，取食后虫体不断增大，当幼虫取食生长到一定的程度，由于受体壁的，必须脱去旧表皮，重新形成新表皮，才能继续生长，这种现象称蜕皮。从卵孵化出来的幼虫为第一龄，以后每脱一次皮增加一龄次。两次脱皮之间的时间为龄期。幼虫脱皮次数，常因昆虫种类及生活条件而变化。一般脱皮4～5次，即5～6龄。在二、三龄前，活动范围小，取食少，体壁薄，抗药力弱，有些还群集栖居；生长后期，则食量骤增，常暴食成灾，而且抗药力增强。所以，防治害虫应掌握在在低龄阶段。
（3）蛹期：蛹期是全变态昆虫特有的发育阶段，也是幼虫转变为成虫的过渡时期。幼虫老熟以后，即停止取食，寻找适当场所，同时体躯逐渐缩短，活动减弱，准备化蛹，称为预蛹或前蛹。预蛹脱去皮变为蛹的过程，称为化蛹。从化蛹时起到发育变为成虫止所经历的时间称为蛹期。此期的昆虫表面不食不动，但体内进行着分解旧器官、组成新器官的剧烈新陈代谢活动。蛹期是昆虫生命活动中的一个薄弱环节，因其没有逃避敌害和不良环境的能力，是进行农业防治的有利时机。如对入土化蛹的害虫，可通过耕翻、灌水等办法来消灭虫蛹。
（4）成虫期：是昆虫交配产卵繁殖后代的阶段。不完全变态的若虫和完全变态的蛹，蜕去最后一次皮变为成虫的过程，称为羽化。
大多数昆虫羽化为成虫时，性器官还没有成熟，需要继续取食，才能达到性成熟，这类昆虫的成虫阶段有的对农作物仍能造成危害。这种对成虫性成熟不可缺少的营养物质，称为补充营养。了解昆虫对补充营养的要求对预测预报和设置诱集器等都是重要的依据。
成虫从羽化到第一次产卵时的间隔期，称为产卵前期；从第一次产卵到产卵终止称为产卵期。掌握昆虫的产卵前期和产卵期，对于用药杀卵、释放卵寄生蜂及推算幼虫孵化盛期，决定喷药的最佳时机等关系密切。
昆虫的世代和年生活史
昆虫自卵或幼体产下（离开母体）发育到成虫性成熟产生后代为止的个体发育周期，称为世代。有些昆虫一年内只完成一个世代，如大地老虎等；有些一年中能完成二个或二个以上世代，如棉铃虫、蚜虫等。另外一些昆虫，完成一个世代需要一年以上时间，如金龟甲、华北蝼蛄、十七年蝉等。
年生活史是指昆虫从当年越冬虫态开始活动到第二年越冬结束为止的发育过程，包括一
年中发生的世代数、越冬或越夏虫态及其场所、各世代的发生时期及与寄主植物配合的情况、各虫态（期）的历期等。
昆虫的休眠和滞育
休眠是由不良的环境条件所引起的生长发育停止，当不良的环境条件一旦解除，昆虫可以立即恢复正常的生长发育。引起休眠的环境因子主要是温度和湿度，特别是高温或低温。
滞育是由遗传性决定的，但环境条件是诱因，引起滞育的环境条件主要是光周期。昆虫进入滞育状态，即使给予最适宜的环境也不能解除，必须经过一定的环境（主要是一定时期的低温）的刺激，再回到合适的条件下，才能重新继续生长发育。
昆虫的主要习性及其与防治的关系
（1）昆虫的食性。食性是昆虫对食物的选择性。按食物性质，昆虫的食性可分为植食性、肉食性、杂食性、粪食性、腐食性几种类型。植食性昆虫，按其寄主植物的范围宽窄，又可分为单食性、寡食性和多食性3种类型。了解昆虫的食性，可以正确运用轮作与间套作、调整作物布局、中耕除草等农业措施防治害虫，同时对害虫天敌的选择与利用也有实际意义。
（2）趋性。趋性是昆虫接受外界环境刺激表现的或趋或避的反应。趋向刺激称为正趋性，避开刺激称为负趋性。趋性刺激源有：温、湿、光、化学物质等。趋光性是指昆虫通过视觉器官对光源产生的定向行为。趋化性是指昆虫通过嗅觉器官对挥发性化学物质的刺激所起的冲动反应行为。在昆虫的综合防治中，趋光性和趋化性应用较广。例如灯光诱杀、食饵诱杀、性诱杀等。
（3）群集性。即同种昆虫的个体，高密度地集中的特性。例如大豆蚜常集中在豆类作物的嫩芽上；粉虱则喜集居于菜叶背面。群集有利于昆虫渡过不良环境，同时也为集中防治提供了良机。
（4）迁飞与扩散。某些昆虫在成虫期，有成群地从一个发生地长距离地迁飞到另一个发生地的特性，称为迁飞性。例如蝗虫等。大多数昆虫在条件不适或营养恶化时，可在发生地向周围空间扩散。了解昆虫的迁飞与扩散规律，对进一步分析虫源性质，设计综合防治方案具有指导意义。
（5）假死性。昆虫受到外界刺激产生的一种抑制反应。例如铜绿丽金龟等，受到振动时，立即坠落地面或卷缩四肢不动。人们可以利用假死性振落捕杀，达到控制害虫的目的。
有效积温（定律）法则
有效积温定律是用来分析昆虫发育速度和温度关系的定律，在有效温度范围内，昆虫的生长发育速度与温度成正比。昆虫完成一定的发育阶段（某一个虫态或一个世代）所需的有效温度的积累值是一个常数。有效温度是指发育起点以上的温度，有效温度的积累值称为有效积温，以日度（d·℃）为单位，可用K=N（T－C）来表示。其中K是有效积温，N是发育天数，T是该发育阶段内环境温度，C是发育起点温度。
温湿度对昆虫的综合作用
温度和湿度是相互影响、综合作用于昆虫的。温湿度都处在适宜范围，有利于害虫的发育和繁殖；温湿度均不适宜时，则害虫受到抑制；两方面因素中如果有一个适宜，则害虫对另一个因素的适应力增强。因此分析害虫消长时必须考虑温湿度的综合影响。为了正确反映出温度与湿度对昆虫的综合作用，常以温湿系数来表示，公式如下：温湿系数＝RH/T或RH/（T－C）。式中T为平均温度，RH为月（或旬或天）平均相对湿度，C为某种昆虫发育起点温度。
必须注意各种昆虫所需要的温湿系数，其温度与湿度必须在一定范围，因为不同的温度与湿度的组合可得出相同的系数，但它们对昆虫的作用却截然不同。温湿系数可作为预测害虫发生量的指标。
光对昆虫活动和行为的影响
光对昆虫的直接作用是作为一种信号。光的波长、光照强度、光周期等都可以影响昆虫的活动、行为和滞育等。
昆虫多趋向于短光波。许多农业昆虫对330～400nm的紫外光有强烈趋性。日出性的蚜虫、蓟马等对500～600nm的黄绿光反应敏感。光照强度对昆虫的昼夜活动规律与行为影响十分明显，如蝶类等喜欢在强烈日光下活动；有的昆虫习惯在阴暗的环境，回避强光，如钻蛀性昆虫；而夜出性昆虫习惯于在黑暗中活动，但其中大多数有趋光性。
光周期是指光照与黑暗的交替节律。光周期变化即日照长短在一年中的变化，其年变化比较稳定，是决定昆虫何时开始滞育的最重要的信号。能引起昆虫种群中50%个体进入滞育的光周期称为临界光照周期。
土壤因素对昆虫的影响
土壤是昆虫的一个特殊的栖息环境，大约98%的昆虫在其生活史中与土壤有或多或少的关系。土壤对昆虫的影响主要表现在以下几个方面：
1．土壤温度 不同的昆虫可以在不同的土壤深度找到所需温度，加上土壤本身的保护作用，土壤成了昆虫越冬和越夏的良好场所。随着季节的更替和土壤温度的变化，在土壤中生活的昆虫，如蛴螬、蝼蛄、金针虫等地下害虫常作上下垂直移动。在生长季节上升到土表下为害，严冬季节则潜入土壤深处越冬等。
2．土壤湿度 土壤中的湿度主要取决于土壤含水量，在很大程度上决定着土栖昆虫的水平分布，如小地老虎、细胸金针虫主要分布于含水量较多的水浇地和江河两岸、湖泊周围；同时，许多在土壤中越冬的昆虫，其出土时间、数量也受土壤含水量的影响，如小麦吸浆虫、桃小食心虫等。但是大雨、灌溉造成土壤耕作层水分暂时过多时，会迫使在耕作层活动的地下害虫向下迁移。旱作地块在地下害虫危害较重季节，灌水可以消灭地下害虫或迫使其向耕作层下迁移而减轻危害。
3．土壤的理化性质 土壤的机械组成、酸碱度和有机质的含量也会影响土栖昆虫的分布，如东方蝼蛄喜欢含沙质较多而湿润的土壤，尤其喜欢经过犁耕、施有厩肥的松软田地，在黏性大而结实的土壤中发生少；金针虫喜欢在酸性土壤中生活；在施用大量充分腐熟的有机肥的土壤中，易引诱种蝇、金龟甲等成虫产卵。
食物链及食物网
在生态系统中，昆虫与其他生物（动物、植物、天敌等）通过取食和被取食的关系，互相联系在一起，这种生物之间由于取食关系而形成的一种联系称为食物链。自然界中的食物链并非单一的直链，它可以有许多的分支和再分支，形成复杂的网状结构，即食物网。
植物的抗虫性
植物对昆虫的取食为害所产生的抗性反应，称为植物的抗虫性。根据抗虫性的机制，分为如下3类：①抗选择性：植物由于其形态、结构、生理生化等方面的原因而不被害虫选择或积极驱斥害虫的特性，称为抗选择性。如光叶棉和无蜜腺棉对棉铃虫产卵有抗选择性。②抗生性：植物体内含有某些有毒有害物质或缺少昆虫生长的必需营养物质，害虫取食后引起生理失调甚至死亡，这种抗性称为抗生性。如玉米苗期叶片内含有配糖体（丁布），当玉米螟、棉铃虫取食后会转化为抗螟素而产生抗生性。③耐害性：作物受害后，由于本身的强大补偿能力，从而减轻损失或不受损失，这种特性称为耐害性。如分蘖力极强的禾本科植物，苗期受害后由于有补充分蘖的能力，对田间基本苗数影响不大。
上述抗性三机制具有遗传性。另外有些植物还可通过调整播种期，使植物易受害的生育
期与害虫发生危害期错开，从而避开危害，称之为生态抗虫性，这种抗性不具遗传性。了解植物的抗虫性，对选育、推广抗虫品种及栽培治虫具有重要指导意义。
天敌及其在害虫控制中的作用
天敌指昆虫的所有生物性敌害。主要有捕食性天敌、寄生性天敌和致病微生物3大类。捕食性天敌包括天敌昆虫（草蛉、步甲、瓢虫、食蚜蝇等）和食虫动物（蜘蛛、两栖类、鸟类、家禽等），其中有许多在生物防治中已发挥重要的作用，如用澳洲瓢虫防治吹绵蚧、人工助迁瓢虫防治棉蚜等。寄生性天敌昆虫种类繁多，其中以膜翅目寄生蜂和双翅目寄生蝇作用最大。常见昆虫病原微生物有细菌（如苏云金杆菌）、真菌（如白僵菌）、病毒（如核型多角体病毒）等。
人类活动对昆虫的影响
人类的活动对昆虫的影响是复杂的，主要有以下几方面：①改变一个地区农田生态系统。人类农事活动中的兴修水利、改革耕作制度、引进推广新品种等，可引起当地农田生态系统的改变及其中昆虫种群的兴衰。如将地下害虫较重的旱地改为水田可以杀灭地下害虫，而有效地控制其发生。②改变一个地区昆虫种类的组成。人类频繁地调引种苗，扩大了害虫的地理分布范围。相反，天敌的引进和利用，抑制了害虫的数量和猖獗程度。③改变昆虫的生存环境。人类的各种农业措施，如深翻土壤、中耕除草、施肥灌溉、整枝修剪等，改变了昆虫赖以生存的环境条件，使之不利于某些害虫的发生。④直接杀灭害虫。如使用化学药剂杀灭害虫等。人类活动的作用具有两重性。充分认识人类活动对农业生态系统和昆虫的影响，尊重客观规律，对于进行害虫综合治理、控制其种群数量，保持生态平衡具有重要义。
