昆虫与植物的关系一

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1、第五章昆虫与植物的关系（一）：概述本章和以后的两章将重点论述植物与昆虫的关系。本章概述研究植物与昆虫关系及意义及植食性昆虫的食性分化，第6章重点介绍植物的次生物质，第7章将讲述昆虫对植物的选择和利用。本章内容昆虫与植物关系的重要性昆虫对植物的为害程度植食性昆虫的概况寄主主植物的分化植食性昆虫：是植物分类学家吗？重要的书目钦俊德.1987.昆虫与植物的关系——论昆虫与植物相互作用及其演化.北京：科学出版社VisserJH.1987.Hostodorperceptioninphytophagousinsects.AnnuRevEntoml,31:121~144.

2、SchoonhovenLM,JermyT,vanLoonJJA.1998.Insect-PlantBiology,fromPhysiologytoEvolution.London:Chapman&Hall.1昆虫与植物关系的重要性昆虫与植物的关系越来越受到生物学家和农学家的重视，其原因主要有3点。从数量来讲，植物界和昆虫纲在种类丰富度和生物量上代表了两个非常广泛的类群。植物占地球生物量的绝大部分，而昆虫则在种类数量上首屈一指。正如生态学家May（1988）指出的那样，“如果忽略脊椎动物的庞大体积，只比较生物量的话，可以说所有的动物都是昆虫。”昆虫尽管体型微小，

3、但其种类和数量都令人叹为观止。例如，巴西亚马孙河流域的昆虫的生物量是该地区陆生脊椎动物生物量的9倍（Holden1989）（见图5.1）。植物是一切异养生物的基本能量来源，而其演化成的丰富多样性可以说是动物长期取食的结果。昆虫形态和生活史的无可比拟的多样性，是形成当今植物世界的动力之一。除了植物和昆虫之外，在生物界可能再也找不到这样两个可以在形式和范围上相互比较的类群，因此，昆虫和植物的关系是生物学中地位独特和内容丰富的研究领域（Schoonhovenetal．，1998）。从应用的观点来看，昆虫和植物的关系也具有非常重要的意义。昆虫历来是（而且还将继续是）作

4、物和储藏物的主要大敌，对昆虫和植物关系的深入研究，可以帮助人们了解昆虫为害的根本原因，从而有助于制定安全有效的防治策略。因此，Lipke和Fraenkel（1956）指出，“植物和昆虫关系的研究是农业昆虫学的核心。”据估计，昆虫取食植物年生物量的10％（见图5.2）。热带森林中的切叶蚁可以取食林木年叶生物量的17％，刺吸昆虫所造成的损失较难统计，在1％～6％之间。2昆虫对植物的为害程度问题在于这10％的能量损失对植物的适合度有无严重影响。如果植物将其10％的能量用于生殖，那么，昆虫所造成的损失就相当于植物投入到生殖的生物量。从这个数字看，10％的损失对植物也是

5、至关重要的，因为这些能量也可以用于植物的其他功能。昆虫对植物叶面的为害所造成的损害甚至比去除某些叶片还要大，因为伤口的生理作用可以系统地传递到其他部位。昆虫为害部位的数量比损害的整个面积更加重要。在农业生态系统中，昆虫的为害比在自然环境中要严重得多。尽管频繁地使用杀虫剂，昆虫每年造成美国损失13％的粮食，全世界则达到15％或更多。美国约有1000种农业害虫，全世界则有9000多种，虽然严重为害的种类不到5％。3植食性昆虫的概况有的昆虫目没有植食性类群，而有些目的昆虫几乎全是植食性的。据最近统计，昆虫的总数比人们预想的要多得多，有1000万种甚至更多（May19

6、92；Pimmetal．1995）。已定名的昆虫约100万种，约有一半（40多万种）是植食性的，它们依赖大约30万种维管植物生活（Schoonhovenetal．1998）。重要的植食性类群有鳞翅目（蛾和蝶）、半翅目（蝽类）、同翅目（如叶蝉、蚜虫）、直翅目（如蝗虫）和其他的一些小目，如缨翅目（蓟马）和竹节虫目；另一些重要类群鞘翅目、膜翅目和双翅目，既有植食性昆虫，又包括大量的捕食性和寄生性种类（见表5.l）。单食性：在自然界中，只取食几种关系相近的植物种类的昆虫，为单食性的（monophagous）昆虫，许多鳞翅目幼虫、半翅目和鞘翅目昆虫可以归为这一类；寡食性

7、：属于同一科的许多植物种类上取食的昆虫，为寡食性（oligophagous）昆虫，如菜粉蝶（Pierisbrassicae）和马铃薯甲虫（Leptinotarsadecemlineata）；多食性：可以在许多科植物上取食的昆虫，称为多食性（polyphagous）昆虫，如桃蚜（Myzuspersicae），据记载它可以取食50多科植物。昆虫和植物关系的一个重要特点是，昆虫都是专食者（specialistfeeder）。现在，人们为方便，常将单食性和寡食性昆虫称为狭食者（specialist），而将多食性昆虫称为广食者（generalist）；相应地，将狭食者的

8、取食习性称为狭食性（stenophag