基本介紹
- 中文名：有效溫積
- 外文名：summation of effective tempera－ture
- 領域：生物學
- 對象：動物
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簡介
有效溫積值代表某一生物在一定發育期間內逐日有效溫度的累積值，單位為日度。生物在適溫範圍（見臨界溫度）內，溫度低時生長發育時間長（發育速率慢），溫度高時生長發育時間短（發育速率快）。例如，粘蟲從卵發育到性成熟產卵，整個世代在20℃下要經歷60.1天，在30℃下則僅需用36.3天。植物與變溫動物的發育速率雖然因溫度而變化，但就每種生物而言，完成生長發育所需的總熱量卻是相對恆定的。
詳細介紹
有效溫度
有效溫積值代表某一生物在一定發育期間內逐日有效溫度的累積值，單位為日度。生物在適溫範圍（見臨界溫度）內，溫度低時生長發育時間長（發育速率慢），溫度高時生長發育時間短(發育速率快)。例如,粘蟲從卵發育到性成熟產卵,整個世代在20℃下要經歷60.1天，在30℃下則僅需用36.3天。植物與變溫動物的發育速率雖然因溫度而變化，但就每種生物而言，完成生長發育所需的總熱量卻是相對恆定的。昆蟲和植物的生長發育時間與溫度的關係一般呈雙曲線形，如公式(1)： NT=K (1)
式中N 為完成生長發育所需的時間(天)；T 為環境的日平均溫度；K為常數。
植物和變溫動物生長發育的起點溫度往往在冰點之上。例如，粘蟲蛹是12.6℃，棉鈴蟲幼蟲是8.4℃,玉米種子在5℃開始萌發。 這個發育起點溫度也稱生理零點，每種生物都有自己的發育起點溫度(C)，因此有公式(2)： N(T-C)=K (2)
式中(T-C)為實際日平均溫度減去發育起點溫度,即有效溫度。有效溫度高，生物生長發育期就短；有效溫度低，生物生長發育期就長。所以，完成某個發育階段或整個世代所需的總有效溫度N(T-C)，就稱為有效溫積。它應是一個常數K,單位為日度。例如，棉鈴蟲幼蟲在25℃下用17.7天完成發育，它的發育起點溫度為8.4℃,那么它的有效溫積應是：17.7(25.0-8.4)=293.8（日度）。
實際上，環境的日平均溫度各日均不相同，因此公式(2)應寫成(3)：(3)式中n仍代表發育所需日數。
有效溫積計算公式
有效溫積計算公式日數越長，說明發育速度越慢；日數越短，發育速度越快。因此可用日數的倒數代表發育速度，即：代入式(2)，得J.戴維森於1942年提出採用邏輯斯諦曲線公式來表達發育速率與環境溫度的關係，即 式中y是溫度為x時完成發育所需的時間；a、b和K 均為常數。根據此式繪製的溫度和發育時間關係的曲線呈S形，它更接近實際情況，能較準確地表示出不同恆溫條件下發育速率的趨向。H.G.安德魯阿撒和L.C.伯奇於1954年對邏輯斯諦曲線公式作了詳細分析，並肯定它優於其他公式。
有效溫積計算公式
有效溫積計算公式3
有效溫積計算公式有效溫積計算公式3然而，在計算有效溫積時，更普遍採用雙曲線公式，即 N(T-C)=K
因它的計算簡便,在一定溫度範圍內,仍可表達溫度和發育時間的關係。
多年來，許多學者套用有效溫積法則檢測了多種昆蟲如果蠅、二化螟、小谷蠹、玉米螟、粘蟲和蝗蟲等發育所需的總熱量，並預測出發生世代數與發生時期。在農田耕作方面，人們也常常利用溫積法則來確定浸種與播種時間及推測收穫時間。
生物溫度
生物的生長發育受多種環境因素影響，溫度只是其中的一個重要因素，其他如濕度、水分、光、營養、寄生天敵等也是重要的因素。所以套用溫積法則時應充分考慮其他因素的作用。如粘蟲卵在溫度25℃，相對濕度為100%時卵期平均為92小時， 相對濕度降至60%則需102小時;蝗卵在溫度26～32℃而土壤含水量為12～16%和24～28%的條件下完成發育所需溫積分別為 224日度和321日度；食物不足可延長昆蟲幼蟲或若蟲的齡期;光照不足會影響禾穀類作物的生長與成熟；乾旱可促使穀物早熟等。此外，昆蟲發育的不同階段對溫度的反應也不盡相同。因此，在計算溫積時，應按不同的蟲態、齡期分別測算。
總結
還應看到，昆蟲生活所在的自然環境的溫度每天都在變動，而變溫條件和恆溫條件對昆蟲發育的影響卻不同，因種類和蟲態而異。在運用溫積法則計算時，所採用的溫度不是昆蟲活動的小生境的溫度，也不是實際變化著的溫度，而是氣象記錄的日平均溫度，因此其結果必然與實際情況有差異。總之，溫積法則在套用中有種種局限性,但它在預測昆蟲發生的世代數和發生時期,指導害蟲防治和指導農田耕作等方面仍有實用意義。
