第三节 虫害发生的影响因子
一、生态因子
昆虫在食物链中位于作物的上端,两者通过取食与被取食的关系对种群数量和群落结构进行动态调节,本无害、益之分。大多数昆虫的繁殖、寄生、取食等活动都不会达到影响植物正常生长发育的程度,即便取食农作物和药用植物的昆虫,也仅有不到5%的种类才会引起虫害。环境、害虫和作物是农业生态系统的重要组成部分,各种生态因子变化及其错综复杂的相互关系都会使害虫的种群密度发生变化,使农业生态系统处于失衡状态,最终导致虫害的发生。
(一)生物因子
影响虫害发生的生物因子主要包括害虫的食物和天敌。
1.食 物
食物是害虫维持新陈代谢的最主要能量来源,食物的充足程度直接影响害虫的数量。食物数量充足,害虫发育快、死亡率低、繁殖率高、种群数量增加;害虫数量增加到大量取食导致食物缺乏时,使自身生长发育受阻、死亡率增加、繁殖率降低、种群数量减少;害虫的取食量降低,又会导致食物量再次增加。食物和害虫相互影响,种群数量变化如此反复。从害虫的食性来看,单食性害虫往往比多食性害虫对药用植物造成更大的危害,植食性害虫比杂食性害虫危害更大。对农业生态系统而言,种植的药用植物稳定的群体密度和种植规模,以及追求高产优质的生产活动,常常给害虫提供了相对充足而稳定的食物来源。
2.天 敌
害虫所有的生物敌害统称为天敌,包括捕食性昆虫、寄生性昆虫、致病微生物和鸟类等其他食虫动物。天敌对害虫的影响与食物类似,均为食物链上的营养关系,即天敌以害虫为食,对害虫种群密度产生重要的影响。当害虫种群密度较大时,天敌有充足的食物或营养来源,其繁殖量增加而死亡率降低,天敌种群密度增大;天敌数量大幅度增加后,害虫被大量捕食或侵害致死,天敌因缺乏食物或营养来源而使种群密度下降;天敌数量的减少使害虫数量再次增加。天敌和害虫作为同一生态系统内相互作用的两个组成部分,其种群密度相互消长,并各自以平衡点为中心呈现上下波动的变化规律。
(二)非生物因子
影响虫害发生的非生物因子主要包括气候因子和土壤因子。
1.气候因子
光照、温度、湿度等气候因子均可对虫害产生影响。光照对害虫的生长发育与习性有较大影响,如有些害虫对特定波段(光质)的光具有强趋性,有些害虫则对不同强度的光具有趋性;光强还能影响昆虫的活动习惯,有日出性害虫,也有夜出性害虫;光周期的年变化常常是诱发害虫滞育的主要因子,也可引起蚜虫等害虫的季节性多型现象,改变害虫的季节生活史。温度是虫害发生最大的影响因子,昆虫是变温动物,其生长发育的各个阶段都与温度变化有密切关系。害虫在适宜温度区间内,生长发育速度随着温度的升高而加快,且性成熟最快、产卵前期最短、生殖力最强;不适宜温度阻碍害虫发育与繁殖,过高的温度常导致害虫不育、寿命缩短,过低的温度使害虫寿命延长,但生殖力明显下降;温度骤变尤其是温度骤降,使害虫难以及时作出反应,因抗寒力弱而大量残疾,春寒也常使已经解除越冬状态的昆虫死亡;有效积温对害虫生长发育至关重要,即害虫完成一定发育阶段所需要的时间与这一阶段有效温度的乘积是一个常数。湿度主要影响害虫的分布和生殖等,害虫在适宜的湿度范围内才能正常发育和繁殖。在高温高湿条件下,害虫体内水分蒸发受阻,耐热性降低,导致害虫残废。其他气候因子如气流、大气降水等可改变局部小气候条件,从而影响害虫的生长发育、迁移和扩散等。除此之外,气候因子还会对害虫与天敌或食物的关系产生影响。例如,夏秋季节降雨较少时,蛴螬因周边没有充足的食物来源而集中危害灌溉条件好、长势好的云当归;温、湿条件较好年份,蛴螬可取食的范围增加,对云当归的危害减轻。
2.土壤因子
土壤是害虫特殊的生存环境,大多数害虫或终生在土壤中生活,或某些虫期在土壤中生活,或土中化蛹,或土中越冬。害虫与土壤关系密切,土壤的温度、湿度、理化性质等都会影响生活在其中的害虫。土壤温度和大气温度一样,高温、低温均阻碍害虫的生长发育,但其变化比大气温度缓和,是害虫避免温度剧烈变化造成损伤的良好栖息环境。土壤温度的变化对害虫的垂直活动有直接的影响,且害虫的垂直活动随土壤温度的变化呈现周期性活动规律。土壤湿度取决于降水量和灌溉情况,主要影响害虫的存活、活动和分布。相对于湿度较低的土壤,湿度高的土壤更不利于害虫长期生存。地下的虫卵和蛹需要从土壤中获得所需的水分才能完成相应的发育阶段,土壤含水量过低虫卵和蛹会干缩死亡,土壤含水量过高则缺氧死亡,如水旱轮作中全田淹水,可显著减轻旱作阶段的地下害虫危害。地下害虫随土温变化而垂直迁移的同时,也随着土壤湿度上下活动,一些作物在栽培中也采用灌水防虫保苗的措施,使害虫远离根系向下运动。土壤质地、通气性、团粒结构、酸碱度、含盐量、有机质含量等理化性质主要影响地下害虫的种类和数量。其中,土壤质地与结构与害虫的活动关系密切。一般而言,最适宜作物生长的砂壤土也是大部分地下害虫理想的生存、活动场所。重壤土、黏土有机质含量高,但土壤黏性大,过于坚实,害虫活动困难,仅适宜于少数害虫或害虫的某个发育阶段。土壤酸碱度是限制昆虫分布的一个重要因子,适宜的酸碱范围因昆虫种类而异,超过了这个范围,昆虫就不能繁殖或存活。
二、人为因素
人类有目的的生产活动直接或间接地影响农业生态系统各组成部分间的相互作用,从而对虫害的发生产生影响。一方面,人类活动有意识地控制、防止虫害的发生与扩散。例如,向种植系统中引入害虫天敌,调节害虫种群密度;调整种植制度,避免害虫的集中危害;选育优良品种,提高对害虫的抗性;实行种子种苗检疫,防止害虫在地区间的传播和扩散;采用多种环境友好技术,诱杀、捕杀害虫,等等。另一方面,人类活动不自觉地加速了虫害的发生与扩散。例如,不规范的药用植物引种、频繁的种子种苗调运,给当地带来新的虫害种类;药材单品种连片种植导致生态系统组分单一,有利于害虫的入侵和数量增加;化学防治措施不合理,导致害虫抗药性增加或天敌数量减少,引起虫害的再次发生;系统外的生产活动使害虫适宜的自然生境大幅减少或丧失,导致害虫在农业生态系统聚集,加大了虫害发生的可能性和严重程度。
除了药用植物栽培活动,由人为营造的、相对稳定的中药材仓储环境,也为一些害虫提供了适宜的生活环境。储藏期害虫除了直接取食药材外,其排泄物、虫尸等还常引起药材或原料药质量下降,甚至产生毒副作用,影响人类健康。仓库中药材或原料药的数量越大、种类越多、存放时间越长、管理水平越低,储藏期害虫的种类越丰富,各害虫种群数量越大,危害越严重。
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