论昆虫在森林生态系统中的地位和作用.doc

《论昆虫在森林生态系统中的地位和作用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、论昆虫在森林生态系统中的地位和作用摘要：昆虫是生物界的一个主要类群，以森林昆虫为代表的节肢动物群落是森林生态系统的重要组成部分，并在维持系统的结构和功能方面发挥着极其重要的作用。关键字：昆虫森林生态系统昆虫，是一项宝贵的森林资源，它们是森林生态系统中的重要组成部分。昆虫因营养、繁殖、防卫、扩散等需要而与植物发生密切的联系。植物不仅为昆虫提供营养成分和居住场所，还提供了其它重要的物质或原料，包括激素信息和化学防御因素。昆虫则通过各种行为反应和生理解毒机制的演化和发展，克服和适应植物的化学防御因素。另一方面

2、，在复杂的森林生态环境中，生物与生物之间，相互依存又相互制约。经常保持一个比较稳定的种群密度，而天敌昆虫是这一种群密度的一个重要组成部分，它们对于害虫种群密度的自然控制起着重要的作用。［1］因而天敌昆虫在维护森林生态平衡、预防害虫发生中占有非常重要的地位和作用。维护森林生态系统的完整性，保护生物多样性为我国目前森林可持续经营与利用的主要目标，保护天敌昆虫、维护森林生态平衡、预防害虫的发生是实现这一目标的重要措施。1昆虫与植物之间的相互作用在陆地生态系统中，植物是基本的生物组成部分。它们可利用太阳光能进行

3、光合作用，把水和二氧化碳转化为碳水化合物，生产维持生态系统的营养物质。昆虫作为动物界种类最多的类群，其中的1/3是取食植物的种类，它们对植物施加巨大的自然选择压力，据估计可消耗10%的植物产量。植物与昆虫在种类与生活的多样化方面有并行演化的现象，二者的相互作用反映着漫长的协同进化过程中许多重要的生物学问题，而其中的某些规律是人类在害虫治理中必须掌握的知识。1.1昆虫对寄主植物的选择昆虫对寄主植物的选择，取决于昆虫的内在因素和外在因素如饥饱、资源的可得性、植物的理化性质、种间的竞争、天敌的攻击等，其中植物

4、的理化性质是昆虫辨别食物和活动场所的重要标准。在植物的理化性质中，目前认为差异最大、对昆虫产生决定性影响的是植物含有种类繁多的次生代谢产物，即次生性物质。它们具有种属特异性，造成植物种类特有的气味和味道，影响昆虫或其他有机体的行为、生长和群体生物学，因而又称为它感素。昆虫借视觉、触觉、嗅觉和味觉等感觉通道对植物特征所产生的刺激进行编码内导，最后通过神经中枢的综合和解码，并根据遗传所形成的模板和生理状态，对植物作出取舍的决定。植物气味由昆虫触角化学感受器接受时，气味结合蛋白起重要作用。鳞翅目幼虫的取食行为

5、与分布于口器下颚的味觉感受细胞有很大关系，研究表明:感觉信息的编码在不同昆虫中不同；在周缘神经系统中常有增效和抑制的反应；行为反应与某些特定感觉作用在强度上有相关性，但不同感觉所起作用不同，这决定于神经中枢对信息的处理；植物的化学指纹谱由为数不多的感受器经过神经的交叉纤维程式而编码，并带有多维性质。叶甲成虫具有较多的感受细胞，其取食行为与周缘神经的关系复杂。大菜粉蝶和双翅目两个属的成虫对芥子油苷的反应，与其跗节上接触感受器的活性有显著相关性。昆虫的感觉识别还受到时间、年龄、经历、营养状态等很多因素影响。

6、中枢神经系统的信息处理过程仍是一个有待打开的黑箱。昆虫对寄主植物的选择，非但涉及昆虫的感觉和神经中枢的综合作用，也和遗传与行为适应有密切关系。在某些昆虫中已发现，昆虫感受某一类化合物的敏感性由单基因调控，因此与感受有关的单基因突变有可能影响昆虫对寄主的选择性。昆虫的感觉识别是寻找寄主的第一步，而进一步对营养成分的消化利用和对次生性物质的代谢适应是昆虫能否在植物上生长繁育和建立种群的关键因素。1.2植物对昆虫的化学防御植物虽然缺乏像动物一样的移动能力，但发展了以植物次生性物质为主的化学防御体系。由于植物对

7、其化学防御系统投入的能量和代谢消耗均有一定限度，为此植物在进化过程中趋于发展耗能较低或（和）效用较大的防御方式。这种策略除体现在选择何种防御方式外，还反映了这些物质在植株体内分布和时序上的变化以及对昆虫取食的能动反应等方面。根据植物对昆虫取食的反应，植物化学防御方式有不因被食而改变的组成型和因被食而产生的诱导型。近20年来虫害诱导植物产生抗虫物质受到特别关注。这方面最典型的例子要数植物蛋白酶抑制素。这是一类分子量较小的多肽或蛋白质，它们能与蛋白酶的活性部位或变构部位结合抑制酶的催化活性。昆虫消化道内存在

8、着数种蛋白酶，在消化过程中起重要作用。当昆虫取食植物蛋白酶抑制素后，消化功能失调，生长发育减慢，易受其他生态因素的不利作用。有些植物如番茄、马铃薯不受损害时蛋白酶抑制素含量很低，当昆虫咬食叶片后迅速诱导合成这种成分，Ryan等对此进行了长期深入的研究。他们发现，当昆虫取食或机械损伤植物时，破坏了植物的组织细胞，细胞壁的果胶碎片被水解酶分解为寡聚的半乳糖醛酸片段，由此激活伤口周围组织的蛋白酶抑制素基因，与此同时内源产生一种由18个氨基酸组成的