昆虫生态学的研究进展

黄艳君，浦冠勤

（苏州大学园艺系，215123）

生态学是一门多学科的自然科学，主要研究生命系统与环境系统之间的相互作用机理及规律。尽管其作为一门独立学科只有50 a历史，但却是近年来最活跃的前沿学科之一，充满生机和活力。昆虫生态学作为生态学的一个部分，其发展进程与整个生态学的发展是完全一致的。早期的生态学研究多为行为观察，之后研究对象从个体迈向群体以至生态系统，随后又在20世纪70年代提出了生物与环境协同进化的理论，大大推动了生态学的发展。近年来，各学科交叉渗透发展，为生态学提供了崭新的理论和研究手段，生态学的观点逐渐渗透到各个领域，其研究水平再次得到提高。丁岩钦等[1]指出，昆虫生态学将在昆虫分子生态学、昆虫化学生态学、昆虫行为生态学、昆虫信息生态学以及昆虫种群生态学这5个方面有较大的发展，下面从这几个方面进行综述。

1 昆虫分子生态学

昆虫分子生态学是应用分子生物学方法深入研究昆虫抗寒耐热、滞育、迁飞、抗药性产生的分子机理，及昆虫种群生物型、生活型、翅型分化的遗传机制，阐明昆虫自身调节与适应的内在机制。

美国白蛾（Hyphantria cunea）作为一种重要的检疫害虫，受到植保工作人员的广泛关注。高宝嘉等[2]采用微卫星分子标记等技术对美国白蛾种群的遗传多样性与遗传分化及其入侵定殖的关系进行了研究，认为入侵物种的经纬度、平原比率、年降水量、入侵时间、入侵来源是导致种群变异的主要原因。这一研究在一定程度上对美国白蛾的生物防治起到了积极的指导作用。Kang等[3]研究表明，温度胁迫耐受性的研究在预测害虫发生分布区、建立物候学模型、模拟种群动态、检疫处理、引进天敌、改进害虫控制策略和评估其地理扩散能力等方面具有重要的指导意义。王海鸿等[4]通过基因克隆研究了B型烟粉虱（Bemisia tabaci）和温室白粉虱（Trialeurodes vaporariorum）2种入侵粉虱的热激基因Hsp70在温度胁迫下的种间表达差异，在一定程度上解释了自然界中这2种粉虱种群地理分布和发生季节差异的原因，并反映了昆虫生态学与分子生物学结合运用的益处，说明昆虫分子生态学具有广阔的应用前景，其发展将有利于促进整个昆虫生态学甚至整个生态学的发展。

2 昆虫化学生态学

昆虫化学生态学主要是利用生理学、生物化学等方法来研究生物之间相互作用的机制，探寻植物－害虫－天敌的互作关系，是昆虫生态学的一个重要发展方向。Kang等[3]通过植物－斑潜蝇－寄生蜂三者之间的互作，发现寄生蜂是通过受害叶片释放的化合物定位害虫的；另外通过植物顶空取样法和气相色谱与质谱（GC-MS）技术，证明了绿叶化合物（GLVs）几种萜烯类化合物（Terpenoids）和肟类化合物（Oximes）是引起寄生蜂触角电生理反应的主要物质，而寄生蜂对含有己醇（Z-3-hexen-1-ol）的气味表现出明显的趋性现象，表明其他化合物在寄生蜂精确定位寄主中也起到一定的作用。该项研究结合分子生物学手段，在一定程度上剖析了植物－斑潜蝇－寄生蜂相互作用的关系，为生物防治工作的开展提供了依据，一定程度上推动了生态学的发展。

3 昆虫行为生态学

昆虫行为生态学的主要任务是探讨昆虫行为的进化稳定对策和最优化理论，明确昆虫行为机制及其适应进化过程。

彭露等[5]研究表明，植食性昆虫可通过其快速进化的寄主选择适应性，改变取食策略，调节生长发育的节律，以及规避自然天敌等进行防御，并且能够适应植物蛋白酶抑制剂、逃避植物防御信号、解毒植物次生物质，以及抑制植物阻塞反应来对植物防御进行反防御。这一研究有助于提高对昆虫－植物间协同进化关系的认识，并为害虫治理和抗虫植物的培育提供新的思路。如若能通过鉴定植物中抑制植食性昆虫反防御物质活性的次生物质，分离或人工合成具有昆虫拒食功能的生物源农药，或是在分子水平上进一步对其进行研究，鉴定出植物中何种引发子或是哪些引发子的协同作用参与了抑制昆虫对植物的反防御，将大大促进害虫防治技术的发展。此外程彬等[6]从嗅觉、视觉和触觉等方面对叶甲科昆虫的定殖机制进行了大量研究，为野外监测和防治叶甲提供了理论基础和实践经验。另外，在前述Kang等的试验中，不但证实了植物－斑潜蝇－寄生蜂的作用机制，同时也阐明了斑潜蝇与植物的协同进化机理，可见行为生态学、化学生态学、分子生态学三者间存在密切的关系。

4 昆虫信息生态学

昆虫信息生态学作为昆虫生态学的另一个分支，在害虫的预测预报中占有重要地位。其应用各种有效手段来揭示害虫种群区域性成灾规律，建立害虫大尺度长期预警系统，是生防工作中必不可少的一部分。

白雪峰等[7]通过调查2007-2009年灰飞虱（Laodelphgax striatellus）发生情况，结合气象因素分析了黄淮夏玉米区域灰飞虱发生特点，证明了该区域灰飞虱主要来源和迁飞性，为制定科学的防控方法提供了理论依据。

张云慧等[8]研究了越冬代旋幽夜蛾（Scotogramma trifolii）在北京地区的灯下消长动态和迁飞虫源，结果表明，越冬代旋幽夜蛾具有明显的迁飞现象，根据其迁飞行为进行早期监测预警具有重要意义。害虫的预测预报对各地区植保站来说都是一项重要工作，其准确性关系到广大农民的直接利益，具有十分重要的经济意义。

5 昆虫种群生态学

昆虫种群生态学是昆虫生态学研究的基础与核心，目前已开展大量相关研究。徐玉蕊等[9]利用逐步回归分析方法、灰色系统分析方法、生态位分析方法和空间格局聚集强度等，从数量、发生时间、空间格局3个方面进行初步探索，再用综合排序的方法确定梨网蝽（Stephanitis nashi）主要天敌的位次，为梨网蝽天敌的保护和利用提供了一定的指导意义。徐玉蕊等[9]所采用的综合排序方法虽然存在一些不足，但对后期的天敌评价工作仍具有较高的参考价值。昆虫种群生态学着重于研究昆虫种群数量调节机理，昆虫异质种群及其动态；群落中昆虫之间的相互联系、相互制约的内在机制，农田昆虫群落“源”与“库”的关系，结构与功能的关系，以及它们的演替规律，为有效开展害虫生态调控提供了理论依据。陈钦华等[10]研究表明，温湿度、食物充足程度、自残习性以及农药使用等方面都会对异色瓢虫（Harmonia axyridis）的种群数量产生影响。由于异色瓢虫是一类很有利用前景的天敌种群，该研究为其在生物防治中的应用提供了一定的参考。

6 小结

随着分子生物学的发展，生态学研究也逐渐与分子生物学技术相结合，这充分说明各学科之间紧密相联、相互渗透、相互促进，是一个整体。昆虫生态学的发展符合有害生物综合治理的观点，无论是昆虫分子生态学、昆虫化学生态学、昆虫行为生态学、昆虫信息生态学还是昆虫种群生态学，都具有较强的可行性和较高的应用价值，若能综合利用，有利于不断地开拓新的局面。

[1]丁岩钦，戈峰.中国昆虫生态学五十年(1949-1999)[J].昆虫知识 2000，37（1）：18-23.

[2]高宝嘉，杜娟，高素红，等.美国白蛾种群的遗传多样性与遗传分化[J].林业科学，2010，46（8）：120-124.

[3]Kang L,Chen B,Wei J N,et al.Roles of thermal adaptation and chemical ecology in Liriomyza distribution and control[J].Annual Review Entomology,2009,54:127-145.

[4]王海鸿，雷仲仁.两种入侵粉虱热激基因Hsp70的克隆及温度胁迫下的种间差异表达 [J].生态学杂志，2010，29（4）：693-701.

[5]彭露，严盈，刘万学，等.植食性昆虫对植物的反防御机制[J].昆虫学报，2010，53（5）：572-580.

[6]程彬，孙晓玲，孔祥波，等.叶甲科昆虫的定殖机制[J].生态学报，2010，30（14）：3 901-3 911.

[7]白雪峰，王延玲，王鹏，等.黄淮夏玉米区灰飞虱发生规律的研究[J].山东农业科学，2010，48（3）：70-72.

[8]张云慧，程登发，姜玉英，等.北京地区越冬代旋幽夜蛾迁飞的虫源分析[J].中国农业科学，2010，43（9）：1 815-1 822.

[9]徐玉蕊，王晓翠，林雪飞，等.砀山酥梨梨网蝽与其天敌关系动态分析[J].南京农业大学学报，2010，33（3）：71-76.

[10]陈钦华，冯文，黄荣雁.异色瓢虫生活史及种群数量影响因子的研究[J].防护林科技，2010，28（3）：37-39.