有害生物的生态学流行与预测预报省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

思索题:假如人类象其它生物一样没有高级主动防病、控病伎俩，年春天SARS病情将怎样发生、发展、最终趋向稳定？第1页自然条件下病原菌群体发生规律第2页自然条件下病原菌群体发生规律第3页有害生物概论第四部分 有害生物生态学、流行学及防治第一章 有害生物生态学（本章主要以昆虫为例进行阐述）（本章主要以昆虫为例进行阐述）第4页有害生物有害生物生生态态学学n本章研究是研究有害生物与周围环境关系科学。它是有害生物预测预报、防治和有益生物利用理论基础。n以往，生态学家仅仅强调环境原因对有害生物作用；n现今，人类已意识到人为原因在有害生物生态中主要作用。第5页相关生态学几个概念n生物群落(community）：某一区域中全部种群集合体，包含该区域中全部生物种群，是生态系统中有生命部分。n生态系统(ecosystem)：某一空间中生物群落与非生物环境集合体。第6页1 有害生物与环境有害生物与环境n环境（环境（environment）总是相对于某一中）总是相对于某一中心事物而言。环境因中心事物不一样而心事物而言。环境因中心事物不一样而不一样，随中心事物改变而改变。不一样，随中心事物改变而改变。n是指周围所在条件，对不一样对象和学是指周围所在条件，对不一样对象和学科来说，环境内容也不一样。科来说，环境内容也不一样。第7页环境环环境境是是指指在在一一定定空空间间范范围围内内，对对某某一一有有害害生生物物或或种种群产生群产生直接或间接影响直接或间接影响全部要素全部要素总和。总和。环境为有害生物提供生存和繁衍条件。环境为有害生物提供生存和繁衍条件。依据范围能够把环境分为依据范围能够把环境分为：大大环环境境 ：影影响响有有害害生生物物分分布布、化化性性、种种群群周周期性期性。小环境小环境：影响影响有害生物有害生物生存质量和数量改变生存质量和数量改变。第8页2 生态原因生态原因对有害生物影响对有害生物影响 环环境境条条件件是是由由各各种种生生态态原原因因组组成成，按按自自然然特特征可分为三类：征可分为三类：气候原因、土壤原因气候原因、土壤原因 生物原因生物原因n每种有害生物均需要适宜生长环境，以杂草为例，每种有害生物均需要适宜生长环境，以杂草为例，杂草总是生长在适合它生长地方：人为地改变作物杂草总是生长在适合它生长地方：人为地改变作物小环境（如浇灌、耕作等），能有效地控制杂草。小环境（如浇灌、耕作等），能有效地控制杂草。n因为温室效应等原因，地球在变暖；作物在这种气因为温室效应等原因，地球在变暖；作物在这种气候改变中是脆弱，竞争力远远低于杂草。候改变中是脆弱，竞争力远远低于杂草。第9页2.1气候原因气候原因大气候：指由各地气象站观察气象资料。大气候：指由各地气象站观察气象资料。地方气候：指一定生态环境气候条件。地方气候：指一定生态环境气候条件。小气候：指地面上小范围内有害生物生长及栖息场小气候：指地面上小范围内有害生物生长及栖息场所气候。所气候。主要气候原因：温度（平均温度、温差）、光（光照主要气候原因：温度（平均温度、温差）、光（光照强度与光照时间）、风（对土壤湿度及局部小气候强度与光照时间）、风（对土壤湿度及局部小气候影响）、湿度、季节引发改变（冰点、霜期等）影响）、湿度、季节引发改变（冰点、霜期等）第10页、2.1.12.1.1温度对有害生物生长发育影响温度对有害生物生长发育影响n昆虫是变温动物，昆虫是变温动物，所以温度对昆虫发育所以温度对昆虫发育速度影响是比较显著速度影响是比较显著。n杂草与病原菌生长一样需要适宜温度杂草与病原菌生长一样需要适宜温度n有害生物热能取得：太阳辐射、新陈代有害生物热能取得：太阳辐射、新陈代谢谢n热能散失：传导、辐射、水分蒸发热能散失：传导、辐射、水分蒸发第11页以温度对昆虫生长发育影响为例以温度对昆虫生长发育影响为例n（一（一)温区划分温区划分n(二二)适温区内温度与适温区内温度与昆虫昆虫生生长发长发育速育速率率关关系系n(三三)有有效效积积温法温法则则n(四四)低温对昆虫影响及昆虫耐寒性低温对昆虫影响及昆虫耐寒性第12页(1)(1)昆虫昆虫温区温区划分划分 一一第13页 致死高温区致死高温区(zone of high lethal temperature)范围：范围：4560 表现：兴奋表现：兴奋-死亡死亡（酶系破坏、蛋白质凝固）（酶系破坏、蛋白质凝固）亚致死高温区亚致死高温区(zone of high sublethal temperature)范范围围：40404545 表现：热昏迷表现：热昏迷第14页 适温区适温区(zone of favorable temperature)范范围围：8 84040 表表现现：生命活生命活动动正常正常进进行行（有效温区有效温区）(1)(1)高高适适温区温区 (zone of high favorable temperature)范围：范围：303040 40 最高有效温最高有效温度度 (2)(2)最适温区最适温区(zone of most favorable temperature)范围：范围：22223030 (3)(3)低适温区低适温区 (zone of low favorable temperature)范围：范围：8 822 22 最最低低有效温有效温度度 发发育起点温度育起点温度（developmental zero）：）：8 15 生物学温度生物学温度（biological zero）第15页 亚亚致死低温区致死低温区(zone of low sublethal temperature）范范围围：-108 表表现现：冷昏迷：冷昏迷 致死低温区致死低温区(zone of low lethal temperature)范范围围：-40-10 表表现现：死亡（体液：死亡（体液结结冰）冰）第16页 有有效效积积温法温法则则（1).有效有效积积温温概念概念 生生物物在在生生长长发发育育过过程程中中须须从从外外界界摄摄取取一一定定热热量量，其其完完成成某某一一发发育育阶阶段段所所摄摄取取总总热热量量为为一一常数。常数。N（T-C）=K N 为完成生长发育期所需时间为完成生长发育期所需时间(日数或小时日数或小时）T 为该期平均温度为该期平均温度 K 为为 常数常数 C为发育起点以上温度为发育起点以上温度第17页(1)(1)推测一个昆虫推测一个昆虫地地理理分布界限分布界限 X=K1/K X1，可可能能没没分分布布（多多年年发发生生一一代代昆昆虫虫除除外外）（2 2）推测昆虫在不一样地域可能发生世代数）推测昆虫在不一样地域可能发生世代数 X=K1/K（X=2,1 X=2,1年年可能可能发生发生 2 2 代代 ；X=5.5,X=5.5,1 1年可能发生五六代年可能发生五六代）有有效积温应用效积温应用第18页 比比如如，已已知知粘粘虫虫卵卵发发育育起起点点温温度度为为 13.1 ,有有效效积积温温为为 45.3 日日度度,预预测测产产卵卵后后平平均均气气温温为为 20 20 ,则则可可计计算算幼幼虫虫孵孵化期。化期。KT-CN=即气温为即气温为20时粘虫卵将于时粘虫卵将于6-7d后孵化后孵化=45.320-13.1=6.56（3）预测预测害虫发生期害虫发生期第19页有效积温有效积温在应用上不足在应用上不足（a a）有效积温推算有效积温推算，假定昆虫在适温区内温度与假定昆虫在适温区内温度与 发育速率成正比关系前提下进行。发育速率成正比关系前提下进行。T=KV+CT=KV+C（b b）一些有效积温材料一些有效积温材料是是在室内恒温喂养下取得在室内恒温喂养下取得 。但昆虫在自然界发育处但昆虫在自然界发育处于于变温之中变温之中，且且 昆虫实际生活小气候环境昆虫实际生活小气候环境与气象资料与气象资料不完全不完全 相同。相同。（c c）生理上有滞生理上有滞育或高温下有夏蛰昆虫，在滞育育或高温下有夏蛰昆虫，在滞育 或夏蛰期间有效积温是不适用。或夏蛰期间有效积温是不适用。第20页低温对低温对有害生物有害生物影响影响 （1 1）冬期低温引发大多数昆虫大量死亡。冬期低温引发大多数昆虫大量死亡。A A代代谢消耗和生理谢消耗和生理失调失调 B B体液结体液结冰冰 体液结冰引发昆虫死亡体液结冰引发昆虫死亡,主要主要是因为原生质失水是因为原生质失水,不停扩不停扩大冰晶在原生质内形成份割孔隙大冰晶在原生质内形成份割孔隙，引发原引发原生生质质膜膜破裂破裂,破破坏组织和细坏组织和细胞膜生理胞膜生理结结构等。构等。（2 2）低温会使病原菌低温会使病原菌营营养体及繁殖体无法越冬，减小了明年养体及繁殖体无法越冬，减小了明年初始菌量初始菌量（3 3）低温会使低温会使杂杂草草产产生生冻冻害或死亡害或死亡第21页2.1.2 2.1.2 湿度、降水对湿度、降水对有害生物有害生物作用作用nA A有害生物有害生物对环境湿度要求对环境湿度要求nB B湿度对湿度对有害生物有害生物影响影响nC C降水对降水对有害生物有害生物影响影响第22页 2.1.2.12.1.2.1有害生物有害生物对环境湿度要求对环境湿度要求 n昆虫、病原菌及杂草均对环境湿度有一定要求：昆虫、病原菌及杂草均对环境湿度有一定要求：n水生水生性昆虫与杂草性昆虫与杂草n土土栖性昆虫或生活于土中虫期、土传病害栖性昆虫或生活于土中虫期、土传病害n钻钻蛀蛀于浆果内、茎内于浆果内、茎内昆昆虫虫、寄生性病原菌对湿度要求、寄生性病原菌对湿度要求n裸露生活于植裸露生活于植物上昆虫或虫物上昆虫或虫期期 比如比如,东亚东亚飞飞蝗蝗 Locusta migratoria migratoria L.在温度在温度3050，相对湿度，相对湿度 35%时不能完成发育时不能完成发育 45%时发时发育育期为期为 3643d 100%时发育期为时发育期为 25 31d,但成活率较低但成活率较低 70%时为适宜湿度时为适宜湿度,发育期为发育期为 3237d,成活率较高成活率较高第23页2.1.2.2 2.1.2.2 湿度对昆虫影响湿度对昆虫影响 湿度对繁殖湿度对繁殖影响是比较显著。多数昆虫产卵时要影响是比较显著。多数昆虫产卵时要求高湿度求高湿度，病原菌产孢及孢子萌发时也需要较高湿，病原菌产孢及孢子萌发时也需要较高湿度度。在环境湿度偏低情况下在环境湿度偏低情况下，可能造成：，可能造成：病原孢子失活或不萌发；病原孢子失活或不萌发；杂草种子不萌发杂草种子不萌发雌雌虫不能虫不能产产卵；卵；幼虫不能孵化；幼虫不能孵化；幼虫幼虫不能不能脱皮脱皮;成虫不能成虫不能羽羽化化；羽化出来成虫不能正常展翅羽化出来成虫不能正常展翅第24页 2.1.2.32.1.2.3降水对降水对有害生物有害生物影响影响 (a)(a)降水提升空气湿度降水提升空气湿度，故，故对对有害生物有害生物发发育发生育发生影响影响；(b)(b)降水影响土壤含降水影响土壤含水量，水量，对对土土中中生活有害生物生活有害生物起起 着主要作用；着主要作用；(c)(c)降水对一些降水对一些病原菌传输病原菌传输主要条件主要条件；(d)(d)降雪降雪：对土中或土面越冬对土中或土面越冬有害生物起保护作用；有害生物起保护作用；(e)(e)降雨也经常成为直接降雨也经常成为直接杀死昆虫一个杀死昆虫一个原因原因；(f)(f)降雨影响昆虫活动降雨影响昆虫活动、病原菌传输。、病原菌传输。第25页2.1.3 光在昆虫活动中意义光在昆虫活动中意义 光是生态体系中能量主要起源光是生态体系中能量主要起源。A A 辐射热辐射热 有害生物可从太阳辐射热中吸收热能。有害生物可从太阳辐射热中吸收热能。B B 光强度光强度 一些一些有害生有害生活动活动及分布及分布受到光强影响受到光强影响。节律节律节律节律日出型：如蝴蝶、蜻蜓日出型：如蝴蝶、蜻蜓日出型：如蝴蝶、蜻蜓日出型：如蝴蝶、蜻蜓夜出型：如蛾类夜出型：如蛾类夜出型：如蛾类夜出型：如蛾类昼夜型：如蚂蚁昼夜型：如蚂蚁昼夜型：如蚂蚁昼夜型：如蚂蚁弱光型：如蚊子弱光型：如蚊子弱光型：如蚊子弱光型：如蚊子第26页C C光波长光波长 昆虫视觉光区与人视觉光区不完全昆虫视觉光区与人视觉光区不完全相同，不一样种类相同，不一样种类昆虫视觉光区也有昆虫视觉光区也有差异。比如差异。比如蜜蜂视觉光区为蜜蜂视觉光区为297297 650nm 650nm。黑光灯（波长黑光灯（波长365-400 nm）第27页 D D光周期光周期（photoperiod）一一昼夜中光昼夜中光照与照与黑黑暗暗交替交替节律称为光周期，普通用光照节律称为光周期，普通用光照时数表示。时数表示。光周期年改变光周期年改变：夏至夏至、冬至冬至、春分春分、秋分秋分 同一时间，日照时数因纬度、海拔高度而异同一时间，日照时数因纬度、海拔高度而异第28页“生生物物钟钟”：生生物物对对光光周周期期（日日改改变变及及年年改改变变）相相适适应应而而形形成成节律节律 。光光周周期期年年改改变变对对许许多多昆昆虫虫反反应应都都非非常常显显著著。主主要要是是光光周周期年变期年变化是逐日地有规律地增加或有规律降低。化是逐日地有规律地增加或有规律降低。光周期对许多昆虫冬期滞育关系非常亲密。光周期对许多昆虫冬期滞育关系非常亲密。临临界界光光周周期期（critical photoperiod）：引引发发昆昆虫虫种种群群中中50%50%个体进入滞育光周期。个体进入滞育光周期。临临界界光光照照虫虫态态：对对光光周周期期敏敏感感虫虫态态。普普通通为为滞滞育育虫虫态态前前一虫态。一虫态。第29页2.1.42.1.4风对有害生物影响风对有害生物影响 直接影响：直接影响：1.1.影响有害生物体内水分散失影响有害生物体内水分散失,从而对昆虫体温或病原从而对昆虫体温或病原菌、杂草生长产生影响菌、杂草生长产生影响 2.2.影响昆虫有活动、杂草与病原菌生长影响昆虫有活动、杂草与病原菌生长 3.3.影响有害生物地理分布影响有害生物地理分布 4.4.影响影响昆虫昆虫迁移、迁移、杂草与病原菌杂草与病原菌传输传输 许多昆虫许多昆虫能借能借风力传输到比较远风力传输到比较远地方地方 间接影响：影响环境间接影响：影响环境湿度湿度、温度温度第30页2.2 土壤原因 据据预预计计，大大致致有有 95%95%昆昆虫虫种种类类与与土土壤壤环环境境发发生生或或多多或少直接关系。或少直接关系。土壤原因土壤原因 2.2.1 2.2.1土壤温度土壤温度 土温日改变土温日改变 土温年改变土温年改变 土土中中生生活活昆昆虫虫在在极极端端温温度度下下 ,往往往往伴伴随随土土中中适适温温层层变变动动而改变栖息及活动深度。而改变栖息及活动深度。第31页2.2.22.2.2土土壤湿度壤湿度 土壤空隙空气湿度土壤空隙空气湿度 土壤含水量土壤含水量 杂杂草草及及在在土土中中生生活活昆昆虫虫与与病病原原菌菌均均要要求求较较高高湿湿度度，土壤含水量与土壤含水量与有害生物有害生物有亲密关系。有亲密关系。2.2.32.2.3土壤酸碱度土壤酸碱度 对对杂杂草草及及其其它它植植物物分分布布有有较较大大影影响响，从从而而间间接接影影响响昆昆虫虫与病原菌分面。与病原菌分面。第32页3.有害生物种群动态有害生物种群动态n种群(population）：栖息于某一空间中同种个体集合体，是物种存在和进化基本单位，是生物群落、生态系统基本组成成份，也是生态学研究基本单位。第33页3.1种群特征n出生率n死亡率n性别比n年纪组配n繁殖率n平均寿命n种群密度第34页3 3、2 2有害生物种群增加规律：有害生物种群增加规律：(1ogistic)(1ogistic)逻辑斯蒂曲线是一近似于逻辑斯蒂曲线是一近似于 “S S”形曲线形曲线。Y=K 1+ea-bx Y Y 为为生长生长发育发育及扩展及扩展速率速率；x x 为温度为温度、时间等原因；、时间等原因；K K 为为 Y Y 值上限值上限；a a、b b为常数为常数；e e 为自然对数底值为自然对数底值 (e=2.718(e=2.718 )第35页3.3有害生物调查3.3.1调查内容n（1）种群分布调查n（2）种群动态调查 又称系统调查n（3）防治效果调查n（4）受害程度调查：以虫口、普遍率、严重度等指标表示、或以作物受害损失率表示第36页3.3.2有害生物田间分布型和调查方法1.田间分布型 常见有3种：n（1）随机分布型n（2）关键分布型 n（3）嵌纹分布型第37页有害生物分布类型第38页3.3.3调查方法（1）取样方式na.五点取样nb.对角线取样 分单对角线和双对角线两种。nc.棋盘式取样nd.单行线取样ne.“Z”字形取样第39页昆虫田间调查取样方法1-4.对角线式（表示面积，-表示长度）5.“Z”形式6.棋盘式 7.隔行式 8.平行线式第40页（2）取样数量：普通取5、10、15或20 个样点为宜。（3）取样单位n长度：适于条播作物田和树木枝条n面积：适于散播作物田和地表n体积或重量:常适于调查地下害虫、仓库害虫n植株及其部分器官n器械：黑光灯（普通是20W）、糖醋 酒盆、性诱盆、杨树枝把、谷草把、粘虫板 等n时间:第41页3.3.4田间虫情或病情表示方法n以虫口表示n以作物受害情况表示：n被害率n被害指数n损失率n病害通常以作物受病普遍率、严重度及反应型来表示第42页第一章 有害生物在生态系统中竞争力（本章主要以杂草为例进行阐述）第43页1 杂草所处生态系统n对杂草生态系统认识是一个渐进过程，以往，杂草学家在进行杂草防治时，视野仅仅局限在杂草与作物互作关系上。nA“杂草作物”生态系统nB 杂草 一切与农业相关原因互作关系。n在杂草所处生态系统中，任何生命都不是独立存在，关键问题是互作关系。第44页1.1除草剂应用一度使杂草控制含义狭义化n除草剂应用掩盖了杂草综合防治主要性；只有全方面了解“杂草作物”生态系统，才能更加好地进行杂草防治、杂草控制、及杂草综合治理。n除草剂应用等很多原因促使人类对杂草生态系统有深入了解：n（1）对除草剂型敏感杂草被更难控制杂草种类取代。n（2）除草剂抗性品种产生（一个、数种）n（3）作物单一栽培中出现难以克服杂草问题。n（4）经济原因制约除草剂使用n（5）环境原因一样制约除草剂使用第45页1.2 人类对杂草生态影响n对杂草而言，人类本身就是矛盾组合体：n主观上，人类要控制杂草，为作物创造良好生存空间。n客观上，人类对经过各种活动传输杂草：如旅行、行军、驱赶动物，以及经过作物种子、农业具等形成人为杂草传输。n例：A 许多美洲地域杂草能够追溯至欧洲。n B 人类对自然资源利用影响杂草分布n C 人类对农作物布局等原因一样影响杂草 分布第46页2 环境原因在杂草生态中作用n环境原因主要包含：气候、土壤与生物。nA 杂草与气候n 气候原因包含：光（光照强度与光照时间）、温度（平均温度、温差）、风（对土壤湿度及局部小气候影响）、湿度、季节引发改变（冰点、霜期等）。n杂草总是生长在适合它生长地方：人为地改变作物小环境（如浇灌、耕作等），能有效地控制杂草。n因为温室效应等原因，地球在变暖；作物在这种气候改变中是脆弱，竞争力远远低于杂草。第47页B 土壤原因n影响杂草分布土壤原因：土壤中水份、松软度、土温、PH、肥力、肥源、耕作。n土壤类型对杂草分布影响很小。n对杂草分布影响最大土壤原因：土壤酸碱度与盐份。（如：用海水控制杂草成功案例）n相比较而言，土壤肥力对杂草分布影响较小。第48页C 杂草与其它生物关系n生物间互作关系是整个生态系统关键问题：n互作=竞争+协生n竞争=种内竞争+种间竞争n竞争=直接竞争+异株克生n(异株克生也叫化感作用，指植物产生次生代谢产物（化感化合物）在植物生长过程中，经过信息抑制其它植物生长、发育并加以排除现象就称为异株克生。植物释放化学物质部位主要有根系、茎、叶、花和残体等，释放方式有分泌、挥发、雨水淋洗和残体腐烂等。)n生态平衡是各种生物间竞争与协生平衡；大自然有自动协调能力，以维持生态平衡。n千百年来人类活动以严重破坏了生态平衡。第49页C 杂草与作物关系n竞争力大小决定杂草与作物生长及分布情况；n影响杂草竞争力主要原因：n1 种子相同性n2 种子萌发与形成时间n3 耕作、收割等农事操作第50页D 生态连续n生态连续是一个自然、有序连续过程。n农业生产破坏了生态平衡n自然力量在修复农业生产中不连续n农业生产造成垄断性杂草出现，当这种垄断性杂草被取缔时，新杂草种类又会出现。n杂草控制是一项永恒工程第51页3 生物竞争n生物间竞争是生态学一个主要组成部分。n影响生物竞争原因nA 对养份竞争nB 对水份竞争nC 对光竞争nD 竞争性不强方面：空间、氧、热。第52页3.1 植物特征与竞争力n3.1.1含有以下特征植物含有更强竞争力：n（1）能快速长高、叶片遮光力强植物n（2）叶片水平伸展植物n（3）含有C4代谢路径植物n（4）叶子结构含有很好受光能力植物n（5）含有缠绕生长习性植物第53页植物特征与竞争力n3.1.2植物地下部分对养份竞争一样激烈n竞争力强植物通常含有以下根部特征：n（1）在土壤中含有强大穿透力n（2）单位土壤中根量多n（3）单位根长上根芽多n（4）单位根重根长n（5）生长力强根百分比n（6）较长与较多毛芽n（7）能较高程度地保留营养与水份第54页3.2影响植物竞争力主要原因：n1 植物对光强度反应n2 植物对温度反应n3 植物对氧反应n4 光呼吸作用强弱n5 固定CO2方式n6 光合产物形成速率第55页读物：光呼吸作用强弱n植物细胞进行有氧呼吸时不需要光照射，有氧呼吸不论白天或黑夜都在植物体活细胞内进行着，所以，有氧呼吸也叫暗呼吸。不过，绿色植物体内含有叶绿体细胞，在进行光合作用同时，还利用氧分解一部分光合作用中间产物，而且释放出二氧化碳。绿色植物体内这种由光照引发呼吸作用叫做光呼吸。光呼吸在绿色植物中是普遍存在。n不一样绿色植物，光呼吸强弱是不一样。详细地说，C3植物光呼吸很强，这类绿色植物经过光呼吸释放出二氧化碳，经常到达它们进行光合作用所固定二氧化碳30左右，所以，C3植物又叫光呼吸植物或高光呼吸植物。C4植物光呼吸很弱，有几乎测量不出来，所以，C4植物又叫非光植物又叫非光呼吸植物或低光呼吸植物。呼吸植物或低光呼吸植物。n科学家发觉，对于C3植物来说，适当提升空气中二氧化碳浓度，既增加了光合作用原料，又适当降低了光呼吸强度，从而使C3植物光合作用效率得到提升。比如，科学家将温室内二氧化碳相对含量由0.03提升到0.24，能够使水稻产量显著提升。科学家还发觉，适当喷施亚硫酸钠溶液等光呼吸抑制剂，能够使水稻、小麦等C3植物子粒愈加饱满，从而提升产量。第56页3.3高效能植物与低效能植物n高效能植物生长快速，竞争力强。n几乎全部杂草均为高效能植物。nA 植物吸收CO2能力与光强度关系nB 植物吸收CO2能力与温度关系第57页植物固定CO2方式n依据光合作用中固定CO2方式，将植物分为三种类型：nC3 植物：卡尔文循环nC4 植物：二羧酸循环nCAM植物：景天酸代谢路径型第58页C4 植物主要生理特征n1 磷酸烯醇丙酮酸羧化酶与CO2很强亲和性，能产生CO2浓缩效应。n2 缺乏光呼吸作用，C4 植物净光合速率高，生长快速。n3 光合/呼吸比率高，能更有效地利用水分与氮。n4 光合作用需要温度较高，光饱和范围广。第59页阅读材料：C4植物n人们依据光合作用碳素同化最初光合产物不一样，把高等植物分成两类：n(1)C3植物。这类植物最初产物是3-磷酸甘油酸(三碳化合物)，这种反应路径称C3路径，如水稻、小麦、棉花、大豆等大多数植物。n(2)C4植物。这类植物以草酰乙酸(四碳化合物)为最初产物，所以称这种路径为C4路径，如甘蔗、玉米、高粱等。普通来说，C4植物比C3植物含有较强光合作用。n从分类学上来区分 C4植物多集中在单子叶植物禾本科中，约占C4植物总数75，其次为莎草科。双子叶植物中C4植物较少，它多分布于藜科、大戟科、苋科和菊科等十几个科中。豆科植、十字花科、蔷薇科、茄科和葫芦科未发觉C4植物。第60页杂草中C4植物n杂草中C4植物百分比显著较高，全世界18种恶性杂草中，C4植物有14种占78%。在全世界16种主要作物中，只有玉米、谷子、高梁等是C4植物，不到20%。C4植物因为光能利用率高、CO2赔偿点和光赔偿点低，其饱和点高、蒸腾系数低，而净光合速率高，因而能够充分利用光能、CO2和水进行有机物生产。n所以，杂草要比作物表现出较强竞争能力，这就是为何C3作物田中C4杂草疯长成灾原因。第61页4 杂草密度与作物产量损失间关系n1 杂草竞争数学模型组建n2 边际分析原理n3 经济损害允许水平n4 经济阈值n5 杂草防治生态经济阈值第62页5杂草竞争数学模型组建举例：n本研究菵草与移栽油菜间竞争关系，结果表明：n菵草与油菜竞争光能，田间光照强度随菵草密度增加而降低。n移栽油菜在菵草竞争干扰下,单株分枝数、角果数、千粒重及产量均随菵草密度增加而逐步降低，油菜减产主要与菵草密度增大引发单株角果数降低相关。n油菜产量损失与菵草密度之间关系可用：ny=-0.0003x2+0.2269x+4.7638数学模型来模拟，油菜田菵草经济危害允许水平为3.24%，其防除阈值为8株/m2.第63页6边际分析在有害生物防治中应用n边际分析法是把追加支出和追加收入相比较，二者相等时为临界点，也就是投入资金所得到利益与输出损失相等时点。假如组织目标是取得最大利润，那么当追加收入和追加支出相等时，这一目标就能到达。第64页7经济损害水平与经济阈值n经济损害水平(economic injury level)即经济损害允许水平和经济损害允许害虫密度。也就是说超出这一允许水平和密度，经济就要受损害，人们就不能够接收。n经济阈值（economic threshold）：应该采取防治办法以预防害虫种群增加，到造成经济损失超出其防治消耗害虫密度，也叫行动阈值（action threshold）、防治阈值（control threshold)。第65页经济阈值n经济阈值（economic threshold）：应该采取防治办法以预防害虫种群增加，到造成经济损失超出其防治成本害虫密度。n有害动物种群波动、平均密度和经济阈值关系是：n（1）如害虫平均密度和波动最高值都低于经济阈值，表示该种群无经济危害；n（2）平均密度虽低于经济阈值，但种群波动最高值有时超出经济阈值，表示偶有危害种群；n（3）平均密度低于经济阈值，其种群波动最高值经常地超出经济阈值，则表示经常有危害种群；n（4）平均密度已在经济阈值以上为严重危害种群。n综合防治关键点不是毁灭有害生物，而是采取各种办法，把其种群数量控制在经济阈值以下，这么有利于保留其天敌，并保持生态系统相对稳定。第66页8 杂草防治生态经济阈值n（1）投资、总费用、收益、总收益、边际收益。n（2）杂草密度、损失阈值、经济损害水平、防治费用、防治效益、纯效益第67页第三章 有害生物发生发展与流行（本章主要以植物病害流行为例）第68页一 病害循环n 病害循环，以特定寄主与病原物组合为对象，阐述病害发生、发展和延续，包含病原物与寄主植物接触、侵入寄主、建立寄生关系、表现症状、病原物生长和繁殖、病原物传输以及病原物越冬和越夏。第69页第70页病害循环 每一个侵染性病害都要经历几个不一样发展阶段，使病害和病原物得以发展和延续。n病害循环(disease cycle)是指病害从一个生长季节开始，到下一个生长季节开始发生整个过程。n病害循环可划分为四个阶段：nA 病害发生前阶段nB 病害在寄主植物个体中发展阶段nC 病害在寄主植物群体中发展阶段nD 病害或病原物延续阶段第71页(一）病害发生前阶段n病害发生前阶段是病原物越冬越夏以及病原物从越冬越夏场所传输到寄主植物体表阶段。n1 病原物越冬、越夏场所：nA 种子和无性繁殖材料nB 病株残体nC 田间病株nD 土壤、粪肥nE 昆虫nF 温室内或贮藏窖内第72页病害发生前阶段n2 病原物越冬、越夏方式nA 休眠：诸如卵孢子、厚垣孢子、菌核等休眠体。nB 腐生：在病株残体及各种有机物中腐生。nC 寄生：只能在活寄主上越冬与越夏。如病毒在杂草、媒介昆虫活体内，如CMV、TMV，MDMV在宿根性杂草上越冬；陇南小麦条锈病菌以夏孢子在高海拔山上小麦越夏；n3 影响病原物越冬、越夏原因nA 有利于作物越冬温度、湿度、雨水、积雪等都有利于病原物越冬。nB 夏季高温、潮湿可降低越夏病原物。第73页病害发生前阶段n4 越冬、越夏后病原物传输nA 人为传输nB 气流传输nC 昆虫传输nD 雨水与流水传输n注：病原物越冬、越夏是病害循环中微弱一环，控制或毁灭越冬、越夏菌源是预防病害发生有效办法。第74页（二）病害在寄主植物个体中发展阶段n病害发生前阶段包含侵入、扩展与发病三个阶段（病程：指病原物一次侵染发病过程。从病原物与寄主接触开始，经侵入后在寄主体内扩展蔓延，引发一系列病变直到寄主表现症状、病原物开始释放传输体为止这个连续动态改变过程，称侵染过程，简称“病程”。）1 侵入与抗侵入n主要影响原因：nA 不一样病原物侵入寄主植物路径与特点nB 环境条件：水分、温度与湿度。nC 寄主抗侵入：寄主固有形态、生理特征。第75页侵入路径和方式：（1）直接侵入：直接穿透角质层和细胞壁。如真菌、线虫和寄生性种子植物。（2）自然孔口侵入：植物很多孔口，如气孔、皮孔、水孔、蜜腺、柱头等都可成为病原物侵入孔口。许多真菌和细菌可从自然孔口侵入。（3）伤口侵入：如剪伤、锯伤、虫伤、碰伤及其它机械伤害。大多数真菌和细菌靠伤口侵入。病毒靠微伤（肉眼不可见）侵入。第76页病害在寄主植物个体中发展阶段n2 扩展与抗扩展阶段（即潜育期)nA 病原物在寄主体内扩展nB 局部侵染与系统侵染nC 潜伏侵染和症状隐蔽nD 寄主抗扩展nE 影响潜育阶段条件第77页温度（）911171824252628潜育期（天）131885.54.5例1：不一样温度下稻瘟病潜育期天数例2：不一样温度下小麦条锈病潜育期天数温度（）3113466991212151518潜育期（天）40803045162513201116914611第78页病害在寄主植物个体中发展阶段n3 发病：即寄主开始显症阶段。n 病原物在新繁殖体发展速度和数量与病害在植物群体中深入发展有亲密关系。第79页第80页（三）病害在寄主植物群体中发展阶段n病害在寄主植物群体中发展阶段指是植物体上首次侵染发病后，在植物群体中进行再次侵染和深入发展过程。n1 初侵染(primary infection)与 再侵染(secondary infection)n2 单循环病害与多循环病害（单病程病害与多病程病害）n单循环病害：只有初侵染没有再侵染病害。n多循环病害：有再侵染病害。第81页第82页第83页（四）病害或病原物延续阶段n病害发展和延续，是指病原物在植物在植物群体中发生后，怎样深入发展直到病害停顿发展或作物成熟收获为止。n思索：病害延续阶段与病害发生前阶段关系，二者衔接原因（初始菌量、越冬、越夏条件等）第84页锈孢子沾满裤子第85页概念比较病害循环与病程、病菌生活史关系病程：寄主植物受病原物侵染后产生一次发病过程（研究角度更侧重于寄主）生活史：是病原物个体发育史；指从一个孢子状态开始，经过一系列生长发育，又回到同一个孢子状态过程。（研究角度更侧重于病原物）病害循环：病原物在寄主植物上周年发生情况，由一个或多个病程继代发生而组成，中间由传输而联结。（研究角度：寄主、病原与环境并重）第86页二 植物病害流行n(一）植物病害流行概念：n1 植物病理学发展与分枝：n 普通植物病理学n 分子植物病理学n 宏观植物病理学n2 植物病害发生普遍而严重，称为病害流行。n地方流行病（endemic disease）、广泛流行病（pandemic disease）、植物病害流行学（epidemiology)第87页（二）影响病害流行原因n1 寄主植物：nA 作物品种感病性，是病害流行先快条件。nB 种植感病品种面积大小及分布与病害流行规模相关。n2 病原物：nA 病原物毒性nB 病原物数量（初始菌量）nC 病原物传输第88页（二）影响病害流行原因n3 环境条件n 与病害流行有较大关系是温度、湿度和雨水。n4 栽培管理n 耕作制度影响农业生态系统中各原因关系，从而影响病害流行。n以上各种原因综合作用，才有可能造成病害大流行。第89页三 病害流行类型与改变n1 病害流行类型：nA 积年流行病（单循环病害）nB 单年流行病（多循环病害）n2 病害流行改变nA 季节改变nB 年份改变n（主导原因：气侯条件）第90页四、有害生物预测预报（一）预测预报目标及理论依据n农业有害生物预测预报是一项监测有害生物害种群动态，为有害生物综合防治服务工作。它以有害生物 生规律为基础，经过实地系统调查和资料整理，结合当地历年相关资料，结合分析当年详细情况，推测有害生物种群在时间和空间数量 动态与作物受害程度趋势。第91页监测和预报n1 监测包含对有害生物和环境条件动态监测。n2 监测结果可用数学模式或系统分析对植物病虫害进行短、中、长久预报。n3 监测与预报依据：病害发生与流行规律：病害原因分析、季节与年份改变。nA 长久预报：n主要依据：有害生物初始密度、品种抗性、环境条件nB 短期预报：n主要依据：当初有害生物发生情况、短期天气预报、栽培条件。第92页