生物论文：农业生态与害虫

南京师范大学

生态多样性与害虫

【摘要】

农业生态系统是以种植业为主题以农田生物群落与无机环境相组合，按照人们经济发展的需求所构成的人工碱半人工生态系统。农田生物群落的多样性直接影响着农业生产的水平和持续稳定发展的过程。农业生态系统中的生物多样性现状 在农业可持续发展中农业有害生物防治是一个非常重要的问题,其中农业害虫的防治长期以来主要依赖化学农药.实践表明,大量使用化学农药已产生了许多生态问题:环境和农产品受到污染；害虫产生抗药性；主要害虫再猖獗,次要害虫上升为主要害虫.这些生态问题的产生与农业生态系统中生物多样性减少有着密切的联系.从原始农业生产开始,人们为了获得更多更好的农产品,就开始破坏原始的森林和草原植被,使生物多样性减少。因此，对它与农业害虫发生的关系及其治理对策的了解及把握是不可逆转的趋势。

【关键词】生物多样性 虫害 农业 环境

目录：

一、多样性的概念和含义 ??????????????????????2 1、物种多样性???????????????????????????2 2、结构多样性???????????????????????????2 3、气候多样性???????????????????????????2 4、生态系统多样性?????????????????????????3 5、农业生物多样性在害虫防治中的应用????????????????3 二、农业生物多样性控制作物病害的生态机制 ?????????????3 1、多样性种植对田间光照的影响???????????????????3

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2.1.1 改善冠层光照强度 ?????????????????????4 2.1.2改善冠层光合有效辐射????????????????????4 2.1.3 提高冠层净光合速率????????????????????4 2、多样性种植对田间温度的影响???????????????????4 3、多样性种植对田间湿度和叶片表面结露的影响????????????5 2.3.1 田间微环境相对湿度及植株持露表面积变化??????????5 2.3.2 植株不同冠层部位及叶面的相对湿度 ????????????5 三、生物多样性对天敌的影响 ????????????????????6 1、提供花蜜和其他食物???????????????????????6 2、 覆盖植物的作用???????????????????????? 6 3、提供替代寄主和替代猎物?????????????????????6 4、区域内生物多样性对天敌的影响??????????????????7 5、多样性作物系统天敌作用局限性??????????????????7 四、生物多样性对作物抗性的影响 ??????????????????7 五、生物多样性在控制害虫中的作用、地位及前景 ???????????7 六、参考文献 ???????????????????????????8

一、多样性的概念和含义

生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

1、物种多样性

在一定压城内组成生物群落所有植物，动物和镦生物种类的多少是舒种多样性的标志，其最简明的定义就是物种的丰富度，用以表达一个生物群落内组成物种及其相对致量的尺度。物种多样性及其复杂的种蔺关系，对生物群藉的稳定性和生态平衡的关系是群落生态学研究的主要内容．为此，生态学者提出物种多样性或丰富度指鼓-优势度或均匀度指数。用以定量描述生钉群蒜的特征，物种在

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群落中的地位及其对志系统的影响。

物种多样性是生物多样性的中心，是生物多样性最主要的结构和功能单位，是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面：一方面是指一定区域内物种的丰富程度，可称为区域物种多样性；另一方面是指生态学方面的物种分布的均匀程度，可称为生态多样性或群落多样性。它是根据一定空间范围物种的遗传多样性可以表现在多个层次上数量和分布特征来衡量的。一般来说，一个种的种群越大，他的遗传多样性就越大。但是，一些种的种群增加可能导致其他一些种的减少，从而导致一定区域内物种多样性减少。

2、结构多样性

任一生态系统都有一定的结构，并表达一定的功能．在农田昆虫群落中，物 种多样性是以营养联系为基础，组成植食一肉食(捕食和寄生)一腐食等多投食物链和食物网，像持着保持着物质代谢和能量循环的曲态平衡是生态系统的基本 功能。网络结构越多，则动态平衡调节功能越强。结构多样性还与生境多样性有密切关系。包括适宜的土壤环境，植物种类与形态结构，物候与营养联系，为 物种提供多样化生存空间或生态位。因此保持植物区系的多样性是改善生态系 统结构多样性的基础。

3、气候多样性

气候因素是构成无机环境的基本要素和生物群落牲赖以热能调节和生存发展的必备条件。所谓气候多样性是指气候因素在时间和空间上变动的频率和幅度。V]Ban Emden (1974)在论述了热带和温带气候变化与农林害虫发生稳定性关系后认为，气候多样性有减少植物和动物区系，影响其生长发育，降低生态系统稳定性的趋势。是干扰害虫数量变动的主要因素。

气候变暖很可能对物种及其生活环境产生重大影响——简言之，就是对生物多样性产生影响。正如我们有责任保护生物多样性一样，我们必须控制温室气体在大气中的浓度并且帮助人类和生态系统适应地球变化的气候。 气候变化如何影响生物多样性：对气候变化如何影响生物多样性的了解尽管还是有限的，但最新的研究确定了一些由于气候变暖而明显改变的地区。一个就是生态学家所谓的“生态系统分界线”（ecosystem boundaries），即把草很高的草原和混合草原分隔开来的过渡地带。降雨和温度的改变可以移动这些分界线，某些生态系统扩展到新地区，而其它生态系统则因气候变得不再适宜原有物种生存而缩小范围。

4、生态系统多样性

生态系统多样性指的是一个地区的生态多样化程度。它区别于物种多样性，物种多样性指的是物种的种类而不是生态系统。而生态系统多样性涵盖的是在生物圈之内现存的各种生态系统（如森林生态系统，草原生态系统）也就是在不同物理大背景中发生的各种不同的生物生态进程。

生态系统：植物是生态系统中的生产者。动物不能自己制造有机物，它们直接或间接地以植物为食，因而叫做消费者。消费者分为初级消费者和次级消费者，初级消费者是指已植物为食的草食类动物，如羊、兔、牛等，次级消费者是指已初级消费者、比其低等的消费者为食的消费者，如狼、虎、狮子等。细菌和真菌被叫做生态系统中的分解者。生产者、消费者和分解者之间是相互依存的关系。消费者与生产者之间的关系，主要是吃与被吃的关系，这样就形成了食物链。

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生态系统具有一定的自我调节能力。但这种调节能力是有限的、如果外界干扰超过这个限度，生态系统就会遭到破坏。生物圈是最大的生态系统。生物圈中的生态系统有森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、湿地生态系统、农田生态系统、城市生态系统等等。

由于生物群落组成物种和生境类型的变化，生态系统不论从宏观和微观上都可分为若干亚系统，在农田生态系统内，种植业中的小麦、玉米、大豆，花生、棉花等作物生态系统都各有不同的生境特征和群落结构。同时又与土壤、森林、草原、水域等生态系统有密切的联系，各个系统昆虫和其他节肢动物群落之间的物种不断进行着种群交换和生境转移，各自利用自然资源，使整个系统处于有机联系状态．因此，研究农业害虫必须从农业生态系统整体出发，充分了解各生物群落之间的相互关系。从而制定区域性害虫治理对策。

5、农业生物多样性在害虫防治中的应用

农业生态系统中的生物多样性现状在农业可持续发展中农业有害生物防治是一个非常重要的问题,其中农业害虫的防治长期以来主要依赖化学农药。实践表明,大量使用化学农药已产生了许多生态问题:①环境和农产品受到污染;②害虫产生抗药性;③主要害虫再猖獗,次要害虫上升为主。

许多学者通过种植多种作物的摸拟试验和来自田间的大量词查资料，总结论述了生物群落物种多样性与昆虫稳定性关系，得出了“多样性越高，稳定性的机率越大”的结论。这里所说的稳定性主要是昆虫种群很少出现或轻微的波动，经常处于经济阈值以下的平衡状态。围绕这一概念虽然出现过争议，认为不能成成为普遍的规律，但是已为田间大量实践所支持，多数农林害虫的暴发出现在作物单一的地区。并提出不作物混作或混交林作为控制害虫的理论依据。

二、农业生物多样性控制作物病害的生态机制

植病生态系统由寄主、病原物及其所处的微生态环境构成。作物抗病性、病原物致病性和环境(包括人的活动)相互作用导致作物病害发生。影响植物病害流行最重要的环境因素是光照、湿度和温度。植物病害流行只有3方面因素具备时才会流行：寄主感病性较强，且大量栽培，密度较大；病原物的致病性较强, 且数量较大；环境条件特别是气象、土壤和耕作栽培条件有利于病原物的侵染、繁殖、传播和越冬，而不利于寄主的抗病性。如为生物介体传播的病害则还需介体数量大或繁殖快。这些因素的强度或数量都各自在一定幅度内变化, 从而导致病害流行程度的改变。

1、多样性种植对田间光照的影响

2.1.1 改善冠层光照强度 在作物净栽情况下，作物不同单株的叶片分布在同一空间内，生长速度又比较一致，生育前期叶面积小时, 致使绝大部分阳光不能被植株叶片有效利用而漏在地上, 在生育中期和后期, 因植株长起来后, 叶面积增大形成郁闭封行, 大部分阳光被上层的叶片所吸收或反射, 而中层和下层叶片, 则处于较微弱的光照条件下，光合速率低, 因而光能利用率低。我们对优质稻与杂交稻按不同行比间栽，对植株冠层光照强度变化的研究结果表明, 不同水稻品种按不同行比间作时, 植株冠层上部、中部和下部的光照强度随杂交稻行数增加而明显上升。随着杂交稻行比及种群结构的增加, 植株冠层上部光照强度明显增加; 水稻品种间

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