实验一 昆虫的发育起点温度和有效积温的测定及计算
一、 实验原理
学习测定昆虫的发育起点温度和有效积温的基本原理及其计算方法。
温度是影响昆虫发育速率的主要因子。昆虫各虫期的发育必须在0℃以上的某个特定温度——发育起点温度（C）时才开始。对于一种昆虫，特定虫期来说，只有发育起点以上的温度才是其生长发育的有效温度。完成一定的发育阶段（如一个世代、虫期或虫龄），昆虫从生活环境中所接受的总热量是一个常数（K），这个常数应当是有效积温（T－C）的总和：
K=N（T－C）
式中，K为有效(总)积温，常以“日度”为单位；D为发育历期（天数）；T为环境平均温度（℃）；C为发育起点温度（℃）。
昆虫的发育速率是单位时间内（一般指一天内）完成某虫期发育的历期（D），用“V”表示：
V=1/D
也既是：
D=1/V
代入上式得：
K=(T－C)/V
则，
T=C+K*V
或
V=(T－C)/K
这表明在适宜范围内，昆虫发育速率与温度成正比关系；当温度低于发育起点温度（C）时，发育停止；当有效总积温达到K值时，昆虫就完成了一定的发育阶段。这种昆虫发育速率与环境温度的关系称为有效积温法则。
发育起点温度和有效积温的测试可有恒温法、人工变温法和自然变温法，其计算方法很多，常用直线回归法和加权法两种。
二、 实验材料
计算机、人工气候箱、自记温度计、普通温度计、棉铃虫（Heliothis armigera）等昆虫的某一虫期。
三、 实验步骤
1. 发育历期（D）的测定
（1） 恒温法 在人工控制的恒温条件下，将要测定的棉铃虫饲养在适温范围内的5个或5个以上不同温度的恒温箱内（温度允许误差范围±0.5℃），保持该种昆虫适宜的温度和相同的食料条件。记载各种温度条件下被测虫期的发育历期（D）。此法室内实验中普遍应用。
（2） 人工变温法 人为的模拟自然界气温的季节和昼夜变化，将实验昆虫饲养在全部自动化控制温度的人工气候室内。室内模拟自然界春、夏、秋各季温度的季节和昼夜变化规律（湿度及食物条件相同），测得多组不同平均气温下的发育历期（D）。无设备条件时，也可在普通恒温箱内作人工级变温处理，如将昆虫每天有8-10小时放在较高温度下，而另外14-16小时放在较低的温度下饲养，仿照田间害虫发生期的温度变化实际情况设计，计算时将这两种温度按小时加权平均，求得日平均温度，从而测得多组在不同日平均温度下的发育历期（D）。
（3） 自然变温法 是在自然变温条件下测定昆虫某虫期的发育起点温度和有效积温的方法。此方法不需要恒温设备，只将供试昆虫分期分批饲养在自然条件下，利用自然界的季节和昼夜的温度变化，造成不同时期饲养的昆虫所处的环境温度的高低不同，因而发育的快慢有差别，从而得到多组不同日平均气温下的发育历期。实验的组数最好在10组以上，饲养的温度（或季节）差异愈大愈好。因此实验的时间比以上两种方法要长，但结果也更符合实际情况，预测的准确性高。
2. 直线回归法计算发育起点温度和有效积温
（1） 整理统计某一虫期各不同温度下的发育历期于表1，并计算出表中各项。
表１ 发育起点和有效积温回归计算表
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日平均温度（T）（℃） |
发育历期（D）（天） |
发育速度（V=1/D） |
VT |
V2 |
T2 |
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A |
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B |
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C |
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D |
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E |
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┇ |
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┇ |
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∑T=
T= |
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∑V=
V= |
∑VT |
∑V2 |
∑T2 |
（2） 计算变量(T)与(V)的相关系数(r)，并做其显著性检验，亦可进行回归系数(b)检验或F检验。
查相关系数检验表，自由度df=n-2。
如r>ra=0.05，则回归显著，进行下面计算。若r<ra,则表明回归不显著，不必在继续分析。
（３） 建立Ｔ＝Ｃ＋ＫＶ回归方程：
有效积温
发育起点温度
回归估计标准差
则 
（４） 因为Ｃ，Ｋ有生物学含义，所以需计算它们的标准差，置信区间：
则有效积温的置信区间为
；发育起点的置信区间为
。
３．加权法计算有效积温和发育起点温度
∵ 
∴ 
令累积温 TD= t = 日平均气温×历期
则： t = K+CD (y = a+bx)
四、 作业
计算被测定虫期的发育起点温度和有效积温，并给出置信区间。
