Екологія комах — це наука про те, як комахи, індивідуально або у спільноті, взаємодіють з навколишнім середовищем або екосистемою. Є розділом екології тварин.

Зміст та завдання Завданнями екології комах є пізнання формування їх морфологічних та фізіологічних особливостей способу життя залежно від умов середовища, вивчення впливу середовища на чисельність особин даного виду, на характер розподілу їх по території і на формування угруповань організмів, що населяють ту чи іншу територію.

Вона знаходиться в тісному зв'язку з багатьма іншими науками, оскільки синтезує дані, отримані фізіологами, біохіміками, генетиками, систематиками, анатомами, гістологами, морфологами, біогеографами, кліматологами, ґрунтознавцями, гідробіологами. Знання способу життя шкідливих комах у різних умовах середовища створює можливість профілактичних заходів, що перешкоджають їх розмноженню. При визначенні дуже багатьох агрономічних заходів, таких, як терміни і методи оранки, сівозміни, поливи, підбір більш стійких сортів та інших, дуже важливе значення мають екологічні особливості шкідливих видів комах. Є такі шкідники сільського господарства, які можуть бути викорінені майже повністю раціональними прийомами агротехніки. Екологія допомагає визначити не тільки способи, але і найкращі терміни і місця проведення тих чи інших захисних заходів по боротьбі з шкідливими комахами. Без знання екології шкідників та їх паразитів, хижаків і збудників захворювань не можуть бути застосовані біологічні методи боротьби з шкідниками, основні на використанні антагоністичних організмів.

Мешкання та середовище Комахи — найбільша група живих організмів, що населяють нашу планету. Деякі вчені оцінюють біорізноманіття комах в кілька мільйонів видів, що перевищує таке всіх інших тварин і рослин разом узятих. Щорічно систематиками описуються сотні невідомих ще науці видів, багато пологи і таксони більш високого рангу.

Такій різноманітності відповідає найширше розповсюдження цих тварин, що мешкають на суші від тропіків до субарктики, піднімаються на висоти понад 5 км та зустрічаються в океанах в сотнях кілометрів від узбережжя. Надзвичайно широке коло заселених комахами місць існування, різноманітні їхні трофічні зв'язки. У результаті вони є найважливішими компонентами всіх біоценозів планети, забезпечуючи їх природну рівновагу (гомеостаз).

Середовищем для комах є всі неорганічні й органічні тіла і кліматичні умови тих місць, в яких вони мешкають. При визначенні впливу окремих факторів середовища на комах розрізняють такі основні градації в силі подразнень: мінімум, нижче якого дана фаза розвитку існувати не може, песимум, коли комаха хоча і не гине, але перебуває в пригніченому стані, оптимум — забезпечує найбільш сприятливі умови життя, і максимум, вище якого комаха гине.

Усі фактори середовища знаходяться у взаємодії один з одним і діють на комах не ізольовано, а як єдине ціле, точно так само, як і комахи впливають на увесь комплекс навколишнього середовища.

На кожну популяцію впливають найрізноманітніші чинники, комахи є, як правило, рухливими тваринами, тому чисельність популяції залежить від швидкості розмноження, здатності до виживання в різних умовах і від здатності до міграції. Чисельність популяції в результаті є величина непостійна.

Популяція Види комах існують в природі у вигляді популяцій — групи близькоспоріднених особин, що утворюють окремі поселення. Чисельність особин в популяціях та їх щільність не є стабільною і може змінюватися під впливом екологічних факторів. Ентомологи встановили, що популяції комах можна розділити на дві чітко помітні групи: багато популяції мають надзвичайно стабільні розміри, що зберігаються з покоління в покоління; чисельність інших популяцій може різко коливатися — наростати за 1—2 покоління до надзвичайно високого рівня, а потім настільки ж швидко падати до дуже малого розміру.

Ці два типи динаміки популяцій послужили основою для двох майже діаметрально протилежних уявлень про причини відмічених коливань. Відповідно до першого з них, у міру зростання популяції виникає все більше екологічних факторів, які, діючи спільно, знижують інтенсивність розмноження, доводячи її до рівня, що підтримує стабільну чисельність виду. Ці процеси називаються залежними від щільності популяції. Прихильники іншої точки зору стверджують, що розміри популяцій коливаються в широких межах, обмежених, насамперед, змінами зовнішніх умов (наприклад, тривалістю вегетаційного періоду, сезонними та географічними коливаннями кількості опадів) і лише в кінцевому рахунку розмірами харчових ресурсів.

Коливання чисельності особин у популяціях мають велике практичне значення. Перш за все, збільшення чисельності та щільності особин комахи-фітофага, яка харчується культурною рослиною, перетворює цю комаху на шкідника: пошкодження рослин стає масовим, що призводить до зниження їх продуктивності і навіть до повної втрати врожаю. Зворотний процес — зниження кількості особин комахи-шкідника — знижує його шкодочинність і при особливо низької щільності може сприяти переходу його у тимчасово нешкідливий стан. Важливі практичні наслідки матиме зміна чисельності інших шкідливих комах — кровососів, переносників хвороб людини і домашніх тварин, різних паразитів тощо Істотні практичні наслідки можуть бути й при зміні чисельності корисних комах — ентомофагів, запилювачів рослин та ін. Зміна кількості і щільності особин тепер прийнято позначати поняттям динаміка популяцій, а розділ екології, що вивчає пов'язані сюди явища, — популяційною екологією.

Абіотичні фактори впливу З абіотичних факторів (метеорологічні та ґрунтові умови) велике значення для комах мають температура, вологість, опади, світло і вітер.

Температура Температура має дуже великий прямий і опосередкований вплив на усі боки життя комах. Вона визначає швидкість онтогенезу комах, тривалість життя і часто плодючість імаго, ненажерливість і рухливість комах, і темпи їх смертності.

Комахи є пойкілотермними тваринами, тому температура їх тіла в дуже великій мірі залежить від температури навколишнього середовища. У зв'язку з цим вплив температурного фактора середовища в житті комах має дуже велике значення. Температура тіла комахи і його стан закономірно змінюються при зміні зовнішніх температур. Активна життєдіяльність комахи можлива лише в межах певного діапазону температур, який у різних видів може бути різним.

Пристосування комах до температури середовища часто виражається в їх переміщенні. У країнах з помірним і холодним кліматом більшість комах залягає в зимову сплячку в більш захищені від морозів місця, наприклад, під лусочки кори дерев, в опале з дерев листя, ґрунтові комахи йдуть у більш глибокі непромерзаючому шари ґрунту. При температурах середовища, що перевищують оптимальні, багато комах переміщуються в більш прохолодні, сильно затемнені місця, наприклад, в пустельних місцевостях в години сильного нагріву ґрунту багато комах забираються на рослини або зариваються в пісок на глибину, де знаходяться вологі, менш нагріваються шари.

Водночас багато комахи можуть регулювати температуру свого тіла. Це відбувається за рахунок утворення ендогенного тепла, формованого при підвищенні обміну речовин. Це можливо кількома способами, одним з яких є посилення дихання.

При перегріванні тіла комахи йдуть в укриття, ті ж, які не можуть це зробити, наприклад, бабки, приймають таке положення тіла щодо сонця, яке дозволяє підставляти під промені мінімальну площу поверхні тіла. У деяких комах, наприклад, у деяких тропічних совок, спостерігається підвищення випаровування рідини через дихальця і ряд спеціальних отворів у кутикулі на грудях.

У динаміці чисельності та розповсюдженні комах дуже велике значення мають холодостійкість, або здатність переживати вплив знижених температур. Вона не є величиною постійною для одного і того ж виду й змінюється залежно від його фізіологічного стану та біохімічних особливостей. З іншого боку, різні види мають різної холодостійкістю, одні з них, особливо види з більш теплого клімату, гинуть при порівняно незначних опусканнях температури нижче 0ºС, інші ж здатні витримувати значне охолодження: до −30—50 і навіть до −80ºС.

Велику роль у комах у перенесенні низьких температур грає гліцерин, який також виступає як антифриз. У зимуючих стадій ряду видів накопичення в тканинах і гемолімфі цієї речовини знижує точку переохолодження до — 26, — 37°С і навіть нижче.

Велике значення для виживання комах при їх сильному охолодженні має явище переохолодження, відкрите П. І. Бахметьєвим. При переохолодженні рідини тіла зберігаються в рідкому стані при температурах, типових для замерзання рідин. При досягненні температурної межі, критичної температурної точки, або критичної температури, до якої рідини тіла комахи можуть переохолоджуватися без утворення кристалів льоду, відбувається звільнення прихованої теплоти тіла, і температура комахи швидко підвищується майже до 0ºС. Після цього починається вже замерзання соків тіла, і коли температура знову знижується приблизно до того рівня, при якому відбувалося звільнення прихованого тепла, настає смерть комахи.

Волога Вміст води в тілі комахи становить від 46 до 92%. Вона необхідна як розчинник для травлення, циркуляції поживних речовин, виносу екскретів, для регуляції осмотичного тиску, а також регуляції теплообміну. Вода видаляється з організму при диханні, випаровуванні з поверхні тіла, при екскреції за допомогою мальпігієвих судин і деякими іншими способами. Надходить вода в тіло комах при живленні. В умовах більш високої вологості середовища гальмування здійснюється слабше, ніж за низькою. Утримання в організмі вологи вимагає спеціальних механізмів: морфологічних, фізіологічних та екологічних. До числа перших відносяться водонепроникна епікутикула, восковий наліт, особлива будова дихання, освіта кокона та ін.

Фізіологічні механізми — це відсмоктування води з травних залишків задньою кишкою, поглинання вологи покривами, надходження вологи з їжею. Так при дефіциті вологи комахи вибирають для живлення найбільш соковиті корми. Екологічні пристосування проявляються в зміні місць існування — вертикальних міграцій в ґрунті, переміщення в знижені вологі місця наземних форм. Цілям регуляції водного обміну служать і деякі випадки сезонного диморфізму. Існують і поведінкові механізми регуляції водного режиму. Відомо, наприклад, що цикади—пінниці, що утворюють слиноподобну піняву масу, у вологому кліматі розвиваються відкрито на стеблах рослин, в сухих же місцевостях в піхвах листків.

Світло Світло відіграє істотну роль в житті комах, тому що впливає на фізичні та хімічні процеси, що протікають в їх організмах й на їх обмін речовин із зовнішнім середовищем. Від сили світла і характеру світлових променів залежать зорове сприйняття комах. Поглинання променистої теплової енергії сонця та її відображення робить впливає на температуру тіла комахи й на відсотки терморегуляції і водного обміну. Світло — найважливіший фактор, що регулює річний і життєвий цикл видів: довгий фотоперіод сприяє безперешкодному розвитку багатьох видів, тоді як, короткий фотоперіод, який настає наприкінці літа — на початку осені, стимулює перехід в стан діапаузи.

Комахи розрізняються активністю протягом світлої та темної частин доби: одні види активні при денному світлі, інші при сутінковому, треті ночами. У денних і нічних видів будова і функції очей неоднакові. Денні види мають око аппозиційного типу, в якому до світлочутливих клітин доходять промені, що йдуть лише вздовж омматідія — зображення виходить мозаїчне. В очах суперпозіціонного типу, характерних для нічних видів, до ретінули доходять і деякі косі промені, що сприяє посиленню зображення.

Істотний інтерес представляє реакція комах на штучне світло. Багато хто з них, особливо активні, летять на ультрафіолетове випромінювання. Короткохвильове випромінювання цього діапазону приваблює найбільш різноманітний склад комах.

Вітер