森林有害生物控制
( 森林昆虫 部分 )
温俊宝资源与环境学院森林保护系
62337731(专业楼 321 )
64955966( H)
主要参考书目
张执中主编 森林昆虫学 ( 第 2版,林业专业用 ) 1993,
中国林业出版社
R,N,库尔森,T,A,威特著 黄竞芳,张执中,陈树椿译 森林昆虫学 ——生态学与经营管理 1991 中国林业出版社
萧刚柔主编 中国森林昆虫 ( 第 2版,增订本 ) 1992
中国林业出版社
张执中主编 森林昆虫学 ( 森保专业用 ) 1997 中国林业出版社
http://kepu.jsinfo.gov.cn/insect/index.html
,森林有害生物控制,
骆有庆 主编
教育部,十五,规划教材
全新体例、最新进展
2003年出版相关课程生物观测实习资源昆虫
林学
生态学第 1章 绪论
昆虫 基础知识 ;
建立在生态学基础上的 防治原理 ( 策略和方法 );
重要森林昆虫 类群(种类) 介绍学习要求
( 1)识别和鉴定森林昆虫 危害 的一般 类型 ;
( 2)鉴别森林中 常见的昆虫 ;
( 3)认识昆虫的 危害 ;
( 4)了解最常见最重要的森林昆虫的 生活史,种群动态,危害 及 防治策略 。
一个受过训练的林学工作者,最终能够 认识和鉴别 特定地区昆虫 危害 的一般 类型,并且能够将各种森林害虫治理技术与林业经营管理 实践 结合起来,在该地区加以 应用 。
第一节 昆虫与人类的关系
动物界中最大的一个纲 ——昆虫纲,100万种以上;最大的目是 鞘翅目,种类已超过 25万种;
其中的 象鼻虫科 多达 6万种左右。
昆:“众多”,“庞大”
不但种类多,而且同种 个体数量 十分 惊人 。
分布面广,几乎遍及整个地球。依赖于原油而生活的 石油蝇 。
根据现有知识绘制的现代较大动物类群种数比例
2/3以上为什么昆虫纲能在地球上如此繁荣?
无脊椎动物中唯一 有翅 的动物
昆虫一般身体都比较 小
昆虫 口器类型 的分化
昆虫有惊人的 生殖能力
变态与发育阶段性
… …
地球的先民 ——昆虫
最古的化石昆虫发现于 中泥盆纪 的岩石内,至少已经有 三亿五千万年的历史。
人类的出现,大概在近古代的 第三纪,距今只不过 一百万年 。
昆虫对人类 益处多多
昆虫是传粉媒介( 蜜蜂 )
昆虫是食品和药品( 冬虫夏草 )
昆虫的产品用处多( 蚕、紫胶、白蜡、蜂蜡、蜂花粉、
蜂胶、蜂疗 )
昆虫是天敌( 捕食性、寄生性 )
昆虫是不知疲倦的除草工
昆虫是食腐动物,生态系统清道夫( 白蚁、小蠹虫 )
昆虫具有美学价值和教育价值( 蝴蝶 )
昆虫具有科学价值( 果蝇 与遗传学、环境变异的优良指示生物 )
昆虫的有害方面
侵害植物(人类栽培或利用)的昆虫(农业、
林业)。 蝗虫、棉铃虫、稻螟、食心虫、松毛虫、天牛、小蠹虫 。
骚扰和侵害人类及驯养动物的昆虫(医学、兽医)。 蜚蠊、蚂蚁、白蚁、蚊子、跳蚤、虱子、
牛虻、刺蝇
毁坏人类生产产品的昆虫。 谷盗、黄粉虫、白蚁、粉蠹、衣鱼
传播植物、人畜病害 的昆虫。
益害相对论
人类利益
数量或密度
补偿与超补偿
1%
扬益避害昆虫学 ( Entomology) 的内容和任务
昆虫 形态 学( Insect morphology)
昆虫 分类 学( Insect taxonomy)
昆虫 生理 学( Insect physiology)、昆虫 生物化学 ( Insect biochemistry)
昆虫 生物 学( Insect biology)
昆虫 生态 学( Insect ecology)
昆虫 遗传 学 ( Insect genetics)
昆虫 病理 学( Insect pathology)
昆虫 毒理 学( Insect toxicology)
昆虫学 ( Entomology) 的内容和任务
农业 昆虫学( Agricultural entomology)
森林 昆虫学( Forest entomology)
储粮 昆虫学( Store product entomology)
医学 昆虫学( Medical entomology)
城市 昆虫学( Urban entomology)
法医 昆虫学( Forensic entomology )
推广昆虫学( Extension entomology )
养 蚕 学( Sericulture)
养 蜂 学( Apiculture)
资源 昆虫( Resource entomology )
文化昆虫学( Culture entomology)
古昆虫学( Palaeoentomology)
技术昆虫学( Technical entomology )
医学昆虫学 是研究与人类健康密切相关的昆虫类及与医学相关的其它节肢动物的一门学科。
其中包括昆虫纲蚊类,蝇类,蜚蠊类,虱类,
蠓类,蚤类等;蛛形纲蜱螨类;多足纲蜈蚣。
其研究的目的是为了更好的防治和消灭医学昆虫,消灭病源,切断传播途径,保护人类和动物的健康。
森林昆虫学( Forest entomology)
是关于影响 森林 和 林产品 的 昆虫 的学科。
森林昆虫是指 生活 在森林中与森林 有 直接或间接 关 系的昆虫。
着重研究森林生态系统中有害昆虫种类(当然也包括相应的有益种类)的 种群动态规律,及对害虫种群的有效 控制 和有益种类的 利用 的学科,以使森林能较好地发挥其综合效益。
园林树木 昆虫往往由森林昆虫学研究。
中国森林害虫发生与危害概况
我国森林害虫种类繁多,发生频繁,危害严重。
松毛虫,叶蜂,大袋蛾,榆蓝叶甲,线茸毒蛾,黄脊竹蝗
杨树 天牛,粗鞘双条杉天牛,小蠹 虫
日本松干蚧,松突圆蚧,落叶松鞘蛾,湿地松粉蚧
落叶松花蝇、落叶松种子小蜂、微红梢斑螟
美国白蛾,松墨天牛 (松材线虫媒介)、强大小蠹( 红脂大小蠹 ),锈色粒肩天牛 。
近 20年我国森林病虫害控制的 成就与问题
针对重大林木虫害如松毛虫、杨树天牛、杨树溃疡病、
松材线虫病及重大外来病虫害等进行了科技攻关,取得了大量的研究成果。减少了损失。 仍然 存在问题,
一是森林病虫害发生 面积居高不下,经济损失巨大 。
近年来,全国森林病虫害年均发生面积达 1亿亩,因此年均减少林木生长量 1700多万立方米,经济损失高达
50多亿元。
二是 扩散蔓延加剧,尤其是 国外传入的病虫害 扩散蔓延迅猛,上升趋势明显 。
三是森林病虫害 致发因素不断增加,防治难度越来越大 。
,我国森林病虫害最严峻的形势还没有到来 。”
我国古代在昆虫学方面的成就
浙江吴兴钱山漾的 新石器时代 遗址中已有 丝织品,用
C14测定距今约 4715± 100年 。
明刘基著,郁离子,中详细记载 战国 时灵邱丈人 养蜂收利情形,距今已 2000年。
利用天敌昆虫治虫,见于文字记载的已有 1600年之久。
稽含的,南方草木状,( 304年前后)中曾记载利用 黄猄蚁 防治 柑桔害虫 的情景 。
在化学防治方面也已早有记载。在 3000年前的,周礼秋官,上有 石灰及草木灰 防治 家屋害虫 的记载。
对昆虫的形态、变态、食物链等的研究记述也都远在欧美之前。公元 前 430年,庄子,上已有昆虫 食物链 的生态现象记述。
第 2章 昆虫的形态与器官系统第 1节 昆虫纲的特征
动物界
节肢动物门( Arthropoda)
昆虫纲( Insect / Hexapoda)
节肢动物门的特征
体躯分节,即由一系列的体节所组成;
整个体躯被有含几丁质的 外骨骼 ;
有些体节上具有成对的 分节附肢,“节肢动物”
的名称即由此而来;
体腔就是血腔,心脏在消化道的 背 面;
中枢神经系统,包括一个位于头内消化道背面的 脑,以及一条位于消化道 腹 面的、由一系列成对神经节组成的 神经索 。
螨类体躯的外部形态昆虫纲的特征
身体左右对称,由一系列被有几丁质外壳的体节组成 。 相邻的节间,以带有一定塑性的节间膜相连 。 整个体躯可以明显的区分为 头,胸,腹 3个部分 。
体腔就是血腔,心脏在背面 。
有些体节上具有成对分节的附肢,胸部具 3对足,通常还有 2
对翅 。
从幼虫到成虫,需要经过一系列的外部和内部变化,即 变态 。
简言之,昆虫纲 最主要特征 是:
体躯分成明显的 头胸腹 3个体段具 3对足,多数还有 2对翅 。
第 2节 昆虫的头部及附肢和附器
感觉 和 取食 的中心
昆虫头部一般都很明显,半球形,以多少有些缢缩的膜质颈部与胸部分界,位于身体的 最前端,通常都很 坚硬,生有触角,口器,单眼和复眼 等附肢或附器。
头壳的分区
沟 内脊 蜕裂线
额唇基区
颅侧区
后头区及次后头区
颊下区触角 (构造与功能 )
柄节,最基部的一节,常较粗短,由膜质圈与触角窝的边缘相连接;
梗节,第二节,一般较柄节略小;
鞭节,梗节以后各节的统称,形状多变 。
昆虫的主要感觉器官,具有 触觉 和 嗅觉 功能,
能感受 分子水平 的微小刺激,是昆虫 觅食,求偶,避敌 等重要生命活动所必需。许多昆虫 雄虫的触角较雌虫的 发达,由于触角的变化类型多,是常用的 分类 特征。
触角的类型昆虫触角的主要类型
丝 状,细长,各节近圆筒形,除基部数节外,各节大小相似,见于 竹蝗 等。
刚毛状,短小如刚毛,基部 1- 2节粗短,愈到未端愈细,见于 叶蝉,蜻蜓 等。
锯齿状,鞭节各节端部的一角向外突出,形如锯齿,
见于 叩头虫 等。
球杆状,基部若干节细长,近端部数节逐渐膨大,见于 蝶类 。
锤 状,类似棒状,但端部数节突然膨大,杆状部分也较短,状如锤子,见于一些 甲虫 。
栉齿状,除基部两节外,其余各节向一边伸出如细枝,
状如梳子,见于 花萤 。
昆虫触角的主要类型
羽毛状,除基部两节外,其余各节向两侧伸出 2根细枝状物,渐向端部渐短,形同羽毛,见于 蛾类雄虫 。
环毛状,除基部两节外,其余各节环生细毛,见于 蚊类雄虫 。
念珠状,鞭节各节呈球形,状如串珠,见于 白蚁 。
鳃片状,未端数节扁平如片状并折叠在一起,可以开闭,状如鱼鳃,见于 金龟子类 。
膝 状,触角柄节特别长大,梗节较小,鞭节各节大小相似,鞭节与梗节间成膝状弯曲,见于 蜜蜂 等。
具芒状,触角短,一般 3节,未端膨大,上有 1根侧毛,
称 触角芒,芒上有时还着生细毛,见于 蝇类 。
昆虫的头式口器
是昆虫的 取食 器官。
由属于头壳的延伸物 ——上唇、舌及头部的 3对附肢所 组成 。
由于昆虫取食各种不同的物质,口器也就相应地发生各种 特化 。
最 原始 的口器类型是 咀嚼式 口器,了解其结构,就可据此识别昆虫口器的其它变异类型。
咀嚼式口器咀嚼式口器 的构造
上唇,由头壳的唇基延伸而成,悬接于唇基下方,覆盖于 1对上颚之上,构成口腔的 前壁 。上唇的外壁骨化,内壁柔软,多毛。
上颚,是一对坚硬的 锥状 构造,每一上颚基部有 2个关节突,连接于头壳侧缘,2个上颚相对的一面基部为 磨区,端部为 切区,可以磨碎和切断、撕裂食物。
下颚,左右成对,位于两上颚之下,和两个上颚一起,构成口腔的 侧壁 。下颚由 五 部分组成:轴节,茎节,内颚叶,外颚叶,下颚须。下颚可以 把握 食物,协同咀嚼。
下唇,与下颚结构相似,但左右合并为一片状的分节构造,相应于下颚的各部分依次为后颊、前頦、侧唇舌、中唇舌和下唇须。
下唇构成口腔 后壁,可以 盛托 食物。
舌,位于口腔中央,是一狭长的突起,舌壁上有很多毛带,司味觉 。舌和下唇相连接处有涎腺的开口,涎液于此处流出,在口腔与食物混合后被吸人消化道。
刺吸式口器 的构造
上唇 成倒三角形,贴于口器基部;
上颚 特化为坚硬而细长的 口针,端部锐利,外侧有倒刺,便于刺入和固定于组织内;
下颚 亦延伸成 口针,两口针的内侧面有大、小两个凹槽,并合而形成 食物道 和 唾道 ;
下唇 延伸为 分节 的 喙,由上、下颚形成的口针即包藏其中,上颚在外,下颚在内。
咀嚼 式口器与 刺吸 式口器
取食 固体 物质,造成林木器官或组织 残缺
适于用胃毒性杀虫剂防治
上唇
上颚
下颚
下唇
吸取组织 液,形成伤口甚小,仅留 斑点
适于用 内吸 剂或 触杀剂 防治
倒三角形
口针
口针
喙其它口器类型
刮吸式 是以口器刮破寄主组织,然后吸吮流出来的血液,
如 牛虻 等吸血昆虫;
舐吸式 由下唇形成 喙,端部有一对 唇瓣,吸取暴露在外的液体食物或微粒固体物质,如 蝇 类;
虹吸式 由下颚外颚叶延长成 喙,吸取花蜜等液体食物 。 如大多数 蛾蝶 类 ( 图 ) ;
嚼吸式 具强大的上颚,可以咀嚼固体食物,又有适于吮吸花蜜的构造,如 蜜蜂 等 。
鳞翅目,膜翅目和双翅目等成虫和幼虫的生活方式差别很大,
口器也极其不同 。 鳞翅目幼虫口器基本属咀嚼式,上颚强大,
用以咀嚼固体食物,但下颚和下唇并合成一复合体 ——吐丝器 。 家蝇幼虫口器更加退化,只剩下一对可能是上颚变成的口钩,用以捣碎食物,其余部分都已消失 。
第 2节 昆虫的胸部
运动 中心,3对胸足和 2对翅
胸节的基本构造,每一胸节都由 背板,
侧板 (左右对称)和 腹板 所组成,各骨板又被若干沟缝划分为一些 骨片 。
胸足的基本构造
基 节:短而粗,着生于侧板下方的基节窝内。
转 节:一端与基节相连。常为最小的 1节,有些昆虫的转节可分成 2节,如蜻蜓,其另一端多固定于腿节上。
腿 节:是最长最大的一节。善跳种类这一节就更强大。
胫 节:细而长,与腿节间成肘状弯曲,侧面或有成行的 刺,端部常有可以活动的 距 。
跗 节:是胫节后的 2- 5个小节,小节数依种类而变异,
跗节下方常有垫状构造称 附垫 。
前跗 节:为足的末端部分,包括着生于最末一个跗节端部两侧的 爪 及两爪中间的 中垫 等。爪的有无、形状、
数目,各类昆虫间变异很大。
胸足的 类型
步行足,3对足没有什么特化,适于行走,如 步行虫 。
跳跃足,后足特化而成,明显比其余各足强大,腿节特别发达,胫节细长,如 蝗虫 等。
捕捉足,由前足特化而成,基节显著加长,腿节腹面具槽,槽边有两排硬刺,胫节腹面也有两排刺。胫节弯折时,正好嵌合于腿节槽内,有利于捕捉猎物,如螳螂等。
开掘足,亦由前足特化而成,其特点是前足粗短强壮,
胫节扁阔,外缘有强大的扁齿,利于挖上,如 蝼蛄 和一些 金龟子 。
胸足的类型
游泳足,见于后足,各节扁平而胫节和跗节边缘着生多数长毛,利于划水,如 龙虱后足 。
抱握足,见于 龙虱前足,其跗节特别膨大,上有吸盘状构造,借以抱握雌虫。
携粉足,见于 蜜蜂 等,后足胫节端部宽扁,边缘密生长毛,可携带花粉,称 花粉篮 ;基跗节膨大,有多数横列刚毛,可以梳集粘附体毛上的花粉;基跗节的基部有一瓣状突起,与胫节相向运动时,可将花粉压紧,并推向花粉篮内。
昆虫的 翅
昆虫是 唯一 具翅的无脊椎动物。
与鸟类的翅不同,昆虫的翅是由 背板向两侧延伸 而来,为一种双层膜质表皮构造,皮细胞消失,膜质间分布有气管,沿着气管增厚形成翅脉,以增加翅的强度,有血液及神经通入其中。
翅使昆虫极大地 扩大了活动范围,对昆虫的觅食、求偶、避敌等生命活动及进化有重大意义。
翅的构造
三边(前缘、外缘、后缘)
三角(基角、顶角、臀角)
脉相;模式脉相
纵脉、横脉
翅褶,翅面分区
翅室翅的 质地 和 类型
膜 质,革 质,角 质
翅的质地为膜质,透明的称 膜翅 ;
膜翅全部或大部为鳞片所覆盖的称 鳞翅,全部覆毛的称 毛翅 ;
质地较厚,半透明而似革质的称 复翅 ;
基半部厚,角质,无明显翅脉,端半部膜质的称 半鞘翅 ;
翅全部不透明,角质,翅脉不明显的称 鞘翅 。
蝇类的后翅特化成为 平衡棒 。
翅的连锁
翅轭,前翅轭区基部有一 指状突起,称翅轭,伸在后翅前缘的下面,用以夹持后翅,如 蝙蝠蛾 科。
翅缰,大多数蛾类后翅前缘基部有 1至数根硬刚毛,称翅缰,而前翅腹面在肘脉或亚前缘脉处有一簇毛或鳞片所形成的 系缰钩,翅缰插在系缰钩内,使前后翅连在一起。
翅褶,在蝉类前翅后缘有一段短而下卷的褶,后翅前缘有一短而向上卷的褶,互相扣合而连结。
翅钧,在膜翅目昆虫中前翅后缘有一卷褶,后翅前缘有一排小钩,钩在前翅卷褶内,前后翅得以连结。
第 3节 昆虫的腹部
生殖 和 新陈代谢 的中心,构造较为简单
多为 8~11节
背板 和 腹板
– 脏节,腹部的第 1~7节,无附肢
– 生殖节,腹部的第 8,9节,着生 外生殖器
– 生殖后节,腹部的第 10~11节,着生 尾须外生殖器
♀
腹 产卵瓣(第 8腹节);
内 产卵瓣(第 9腹节) ;
背 产卵瓣 (第 9腹节的外长物)
伪 产卵器( 腹末数节相互套叠,能够伸缩)
♂
阳具
抱握器高度特化,分种依据锁钥学说,昆虫种间机械隔离
♀
天牛伪产卵器非生殖性附肢尾须,第 11腹节,形态与功能多样无翅亚纲昆虫脏节附肢腹足,有翅亚纲昆虫腹足( prolegs)
蛾蝶类和叶蜂幼虫等的临时器官
– 鳞翅目 5对,3~ 6节,10节( 臀足 )
– 膜翅目叶蜂类 6~ 8对,最多 10对
腹足由 亚基节,基节 和 趾 组成
趾
– 趾钩( 鳞翅目 才有)
– 趾钩排列方式( 鳞翅目 才有)
第 4节 昆虫的体壁
昆虫的体壁,担负皮肤和骨骼 双重 功能,
又称 外骨骼 。
,骨头包肉,。
– 它既能 保护 内脏,防止失水和外物的侵入
( 皮肤 )。
– 又供肌肉和各种感觉器官 着生,保证昆虫的正常生活( 骨骼 )。
体壁结构
昆虫的体壁,自外向内,依次分为
1 表皮层 (由皮细胞层的分泌物所组成)
2 皮细胞层 (单层的活细胞)
3 底膜 (紧贴于皮细胞层的一层薄膜)
体壁的各种特性和功能,主要与 表皮层 有关。
表皮层依其成分和特性,又可分为 内表皮,外表皮,上表皮 。
几丁质是无色含氮的 多糖类性质稳定,浓碱中可以水解但不变形体壁的衍生物
一类为体壁的 外长物,即由体壁向外突出或向内凹人,形成各种突起、点刻、
脊、毛、刺、矩、鳞片等;
一类为皮细胞层在某些特定的部位由 1个或多个细胞特化为各种 腺体,能分泌各种功能不同的物质。