有效积温的应用

有效积温在应用上的局限性

温度与生物发育的关系比较集中地反映在温度对植物和变温动物（特别是昆虫）发育速率的影响上，即反映在有效积温法则上。有效积温法则最初是在研究植物发育时总结出来的，其主要含意是植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数，因此可用公式N·T=K表示，其中N为发育历期即生长发育所需时间，T为发育期间的平均温度，K是总积温（常数）。

昆虫和其他变温动物也符合这一公式，但无论是植物还是变温动物，其发育都是从某一温度开始的，而不是从零度开始的，生物开始发育的温度就称为发育起点温度（或最低有效温度），由于只有在发育起点温度以上的温度对发育才是有效的（C表示发育起点温度），所以上述公式必须改写为N（T-C）=K

也就是，T=C+K/N=C+KV，其中，发育速率（V）是时间（N）的倒数。

一般测定K和C的方法是通过实验得出不同温度T时的相应发育速度V，然后推算求得K、C值。目前，常用的方法有人工恒温法、多级人工变温法和自然变温法等3种方法。无论根据哪种方法饲养昆虫，都可以知道不同的实验温度T、在不同实验温度下的发育历期N和发育速率V。因此，可以根据公式：T=C+KV，应用"最小二乘法"决定系数C和K，即：

求C值和K值的简便方法是在两种实验温度（T1和T2）下，分别观察和记录两个相应的发育时间N1值和N2值。

因为 K1=N1（T1-C）

K2=N2（T2-C）

K1=K2

所以　N1（T1-C）=N2（T2-C）

N1T1-N1C=N2T2-N2C

N2C-N1C=N2T2-N1T1

（N2-N1）C=N2T2-N1T1

求出C后，将C代入公式（2）就可求出有效积温K。

∑V2∑T-∑V∑VT n∑VT-∑V∑T

C=————————— K=——————————

n∑V2-（∑V）2 n∑V2-（∑V）2

式中，n表示饲养害虫时的实验温度组数。

发生期的预测是基于积温公式K =N（T-C），因此，可以将公式转化为发育天数N=K/（T-C），也就可以通过已知的总积温K，各代卵、幼虫、蛹或成虫的发育起点温度C，以及环境的平均温度T计算出发育天数N，从而预测出各个虫态的发生期。

有效积温的应用

有效积温（K）和发育起点温度（C）决定后，可以推测一种昆虫在不同地区可能发生的世代数，估计昆虫在地理上可能分布的界限，预测害虫的发生期等。

（1）推测一种昆虫的地理分布界线和在不同地区可能发生的的世代数。确定一种昆虫完成一个时代的有效积温（K），根据气象资料，计算出某地对这种昆虫全年有效积温的总和（K1），两者相比，便可以推测该地区1年内可能发生的世代数（N）。

N=K1/K

如果N<1，意味着在该地全年有效积温总和不能满足该虫完成一个世代的积温，即该虫1年内不能完成一个世代。如果这种昆虫是1年发生多个世代的昆虫（不是多年发生一个世代的昆虫），也将会成为地理分布的限制。例如：如果N=2，该虫在当地1年可能发生2代；如果N=5.5，该虫在当地1年内可能发生五六代。

（2）预测和控制昆虫的发育期 如已知一种昆虫的发育起点温度（C）和有效积温（K），则可在预测气温（T）的基础上预测下一发育期的出现。同样，可以调控昆虫的饲养温度，以便适时获得需要的虫期。

有效积温在应用上的局限性

（1）有效积温的推算，目前还是假定昆虫在适温区内温度与发育速率成正比关系的前提下按照有效积温的基本公式进行推导的。从关系式T=C+KV看，这是典型的直线方程式。但在大多数昆虫中，偏低或偏高的温度范围常常不是随着温度的提高而成正比地加快，只有在最适温度范围内这两者的关系才接近于直线。因此，为了计算积温而选择的温度处理应在最适温或接近于最适温区范围之内。同样，通过计算推导出来的发育起点温度，对于计算有效积温有重要参考价值，但与实际的发育起点常会偏高或偏低。这是值得注意的。

（2）一些昆虫在温度与发育速度的关系曲线上（在最适温度范围内）有出现发育恒定温区的可能性。这也是带来偏差的一个因素。

（3）一些有效积温的材料是在室内恒温饲养条件下取得的，但昆虫在自然界的发育处于变温之中，在一定的变温下昆虫的发育往往比相应的恒温快。此外，气象上的日平均气温也不能完全反映实际温差情况，且与昆虫实际生活的小气候环境不完全相同。

（4）生理上有滞育或高温下有夏蛰的昆虫，在滞育或夏蛰期间有效积温是不适用的。