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，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（Holden 1989）（见图 5.1）。
• 第五章昆虫与植物的关系一
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？
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
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 （ May 1992 ； Pimm et al．2019）。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（Schoonhoven et al．2019）。
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寄主植物的分化有这样几个规律：
第一，寄生于草本植物上的昆虫比寄生于灌木和木本 植物上的昆虫表现出较高的寄主分化，因为草本植物 比木本植物在生活史和化学组成上有更大的多样性， 在草本植物上取食的昆虫因而具有更高的适应性；
• 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。
• 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）。
昆虫和植物关系的一个重要特点是，昆虫都是
专食者（specialist feeder）。
• 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：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（Pieris brassicae） 和马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）；
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 （ Schoonhoven et al ． ， 2019）。
2 昆虫对植物的为害程度
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。
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 也是至关重要的，因为这些能量也可以用于植物 的其他功能。
第二，小型昆虫比大型昆虫更具有寄主植物的特化性， 可能是由于大型昆虫觅食较难而较少有选择性的缘故；
第三，窄食性昆虫一般喜欢在幼嫩叶上取食，而广食 性昆虫则选择取食成熟叶片。幼嫩叶一般营养丰富， 但有毒成分含量高。即使是多食性昆虫，尽管其寄主 范围较广，也不是取食所有的植物。
寄主植物范围（host-plant range）和取食植物范 围（food-plant range）非常接近，但有时却不尽 相同。
• 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。”
• 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（Myzus persicae），据记载 它可以取食 50多科植物。
• 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，将狭食者的取食习 性称为狭食性（stenophagous），将广食者的取 食习性称为广食性（euryphagous）。
4 寄主植物的分化
寄主植物的分化是一种规律，无一例外。 据统计，在3个以上不同植物科上取食的 植食性昆虫种类不到10％（见表 5.2）。
表5.2 一些植食性昆虫类群的取食范围
昆虫 类群
木虱科
蚜亚科 小蠹科 盾蚧科 缨翅目 蛱蝶科 灰蝶科 粉蝶科 凤蝶科 其他大型 鳞翅目昆虫
取食下列范围植物的昆虫种数比例% 只1个植物属 只1个植物科 多于1个植物科