【导读】:昆虫,这一作为动物界中种类最多、数量最大、分布最广的群体,是其在漫长的生物进化过程中自然选择结果。岭南地区大部分山地的原生林,是植物群落长期进化发展的产物,是南东亚盈带及亚热带植物的发源地和核心地带岭南地区地形变化多样,地理资源丰富,带动了本地区植物多样性变化,形成不少动物及昆虫等多种生物赖以生存的环境。全世界昆虫1000多万种,已命名的有110多万种,是最昌盛的动物类群,因其数量种类庞大,系统发育复杂,本课程结合21世纪形态特征与分子测序数据相结合的系统发育研究进展,为学者提供分类学初步体验。具有什么特征才能被称为昆虫?分类的依据是什么?
第一章 概况
四节内容:岭南地区地理地貌特点、岭南地区昆虫分布情况、昆虫体态介绍及昆虫基本鉴别特征和昆虫分类系统介绍。
岭南,又名"岭表"、"岭夕"、"岭海"、"侨南",作为一个独立的地理单元,一般是指五岭以南的广大地区。由于历代行政区划的变动,现在提及到岭南一词,特指广东省、广西省、海南省、香港特别行政区、澳门特别行政区,江西和湖南部分位于五岭以南的县市则并不包括在内。
图1 南越国建国初期疆域图
(一)岭南地理面貌
岭南地区介于山海之间,地理环境的特点是襟山带海。五岭雄峙其北,浩渺的南海绕其南;阴那山、莲花山、罗浮山、十万大山、六万大山虎踞东西。境内的珠江为封闭式的、向心状的水系。
岭南地貌因在历次地壳运动中,受褶皱、断裂和岩浆活动的影响,形成了山地、丘陵、台地、平原交错,且山地较多,岩石性质差别较大,地貌类型复杂多样的特点。岭南河流众多,具有流量大,含沙量少,汛期长,径流量丰富等特点,这些河流绝大多数源自西北部、北部和东部的崇山峻岭中。岭南最大的河流珠江,是中国第三长河,流量仅次于长江,居全国第二位。
(二)岭南气候环境
岭南属东亚季风气候区南部,具有热带、亚热带季风海洋性气候特点,岭南的大部分属亚热带时运季风气候,雷州半岛一带、海南岛和南海诸岛属热带气候。北回归线横穿岭南中部,高温多雨为主要气候特征。大部分地区夏长冬短,终年不见霜雪。太阳辐射量较多,日照时间较长,以广东省为例,全省各地的平均日照时数载1450小时-2300小时之间。
岭南为典型的季风气候区,风向随季节交替变更。夏季以南至东南风为主,风速较小;冬季大部分地区以北至东北风为主,风速较大;春秋季为交替季节,风向不如冬季稳定。因全年气温较高,加上雨水充沛,所以林木茂盛,四季常青,百花争艳,各种果实终年不绝。丰富的森林植物资源也为昆虫生长提供了有利的条件,岭南昆虫种类较多,是全国动物最繁盛的地区之一。
(三)岭南自然条件地区
根据地貌、水文、气候诸条件,可将岭南划分为三个不同类型区。
1.河谷平原区
指西江、北江、东江及其支流沿沙河谷平原。如北江的清远、英德平原,东江的阳村、惠阳平原,西江的郁江、南、北流江平原等。这些河谷平原,地势平坦、开阔,土地肥沃;水利条件好,台风、洪涝、瘴气威胁较小自然条件优越。
河谷平原也长期是岭南人口最稠密的地区之一。
2.山地丘陵区
岭南山地丘陵面积大,多低、中山和高丘、低丘。山地海拔大部在500--1000米之间,最高为越城岭的苗儿山,海拔高度达2141米。除五岭外,还有西部的六万大山、十万大山、云开大山,东部的阴那山、莲花山、罗浮山等。
这些地区高山深谷相间,山高坡陡,多为石灰岩、花岗岩构成。
3.沿海台地、平原区
沿海地带为海拔100米以下,相对高度50至80米的台地区。多为玄武岩或花岗岩构成。坡度较小,地势平缓,但淡水缺乏,台风威胁严重。
海岸线绵长曲折,形成了不少的优良港口。如番禺(广州)、合浦等早在秦汉时代就是我国重要的对外贸易港口,著名的"南海海上丝绸之路"的起航地。这些区域地势平坦,河流纵横,土攘肥沃。
岭南地区森林面积大,地形复杂,植物种类丰富,植被保护完好,造就了种类丰富的昆虫资源。
岭南的昆虫资源。据目前发现统计,广东省昆虫一共33个目,525个科,4879个属,11023个种。广西省昆虫一共32个目,484个科,4629个属,11023个种。海南省一共31个目,427个种,3810个属,7914个种。香港特别行政区昆虫6134个种。
目前,人类已知的昆虫约有100万种,我国定名的昆虫应该在10万种左右,可现在我国已发现定名的昆虫只有5万多种,要赶上世界目前的水平还任重道远。况且,世界的昆虫种类应该在300--1000万种,所以我国应有昆虫30--100万种。由此可见,我国还有太多太多的昆虫新种等待着有志研究昆虫的学者和爱好者们去发现、命名、描述它们。
上文提到如此繁多的昆虫,我们要认识它们,需要有一个正确的分类的方法区分昆虫种类。
(一)种的概念
种是系统学核心问题,也是昆虫学研究的基础。关于种的概念,在历史争论比较激烈。大众普遍接受的种的概念是:种是生物中具有统一的构造和一定的地理分布,能够交配、产生出可育后代,与其他种存在生殖隔离的群体。
(二)分类单元
一些形态相似、亲缘相近的种集合在一起组成属,特征相近的属组成科,近缘科组成目,目上又归为纲,纲上并为界。这些界、门、纲、目、科、属、种排列的等级就是分类阶元,位于分类阶元上的具体生物类群即为分类单元。
例如,黄琼蚁的分类地位是:
(三)昆虫分类实践过程
先把看到的昆虫个体按照形态特征的相似性,即共同性,归为同形体,再根据生物种的科学概念和知识,把同形体鉴定到种,进一步把种按照亲缘关系的远近归入高级分类单元,属,科、目等,这样就成为一个有序的分类系统。现在一些昆虫分类单元,如昆虫纲的分目,有些目的分科,有些科的分属分种,已有分类系统,即有了由高级分类单元逐级向属、种鉴定认识的基本科学资料。
(三)昆虫分类实践过程
先把看到的昆虫个体按照形态特征的相似性,即共同性,归为同形体,再根据生物种的科学概念和知识,把同形体鉴定到种,进一步把种按照亲缘关系的远近归入高级分类单元,属,科、目等,这样就成为一个有序的分类系统。现在一些昆虫分类单元,如昆虫纲的分目,有些目的分科,有些科的分属分种,已有分类系统,即有了由高级分类单元逐级向属、种鉴定认识的基本科学资料。
(一)昆虫基本鉴别特征
昆虫最基本的特征是:
1、体躯分为头部、胸部和腹部3个部分;
2、头部有1对触角和3对口器附肢,通常还有复眼和单眼,是感觉、联络和取食中心;
3、胸部有3对足,一般还有2对翅,是运动中心;
4、腹部含有大部分的内脏和生殖系统,是代谢和生殖中心。
以蝗虫为例:
(二)昆虫体躯的一般构造
1.头部
图3 示昆虫头部
触角是昆虫头部的一对像"天线"一样的须,形状各异,十分奇特;触角是昆虫重要的感觉器官,主司嗅觉和触觉作用,有的还有听觉作用,可以帮助昆虫进行通讯联络、寻觅异性、寻找食物和选择产卵场所等活动。
单眼是仅能感觉光的强弱,而不能看到物像的一种比较简单的光感受器。昆虫的单眼,结构已较完善,通常有很多能感光的视觉细胞,周围有色素,表面仅有1个两凸形的角膜。
复眼是相对于单眼而言的,是昆虫的主要视觉器官,通常在昆虫的头部占有突出的位置。多数昆虫的复眼呈圆形、卵圆形或肾形。它由多数小眼组成。
口器由头部后面的3对附肢和一部分头部结构联合组成,主要有摄食、感觉等功能。由于昆虫的食性非常广泛,口器变化也很多,一般有5种类型:
(1)咀嚼式口器
营养方式是以咀嚼植物或动物的固体组织为食,以蝗虫口器为例:
图4 咀嚼式口器
(2)嚼吸式口器
口器构造复杂。除大颚可用作咀嚼或塑蜡外,中舌、小颚外叶和下唇须合并构成复杂的食物管,借以吸食花蜜。以蜜蜂口器为例:
图5 咀嚼式口器
(3)刺吸式口器
口器形成了针管形,用以吸食植物或动物体内的液汁。这种口器不能食固体食物,只能刺入组织中吸取汁液。以蚊子口器为例:
图6 刺吸式口器
(4)舐吸式口器
其主要部分为头部和以下唇为主构成的吻,吻端是下唇形成的伪气管组成的唇瓣,用以收集物体表面的液汁;下唇包住了上唇和舌,上唇和舌构成食物道。舌中还有唾液管。以蝇口器为例:
图7 舐吸式口器
(5)虹吸式口器
是以下颚的外叶左右合抱成长管状的食物道,盘卷在头部前下方,如钟表的发条一样,用时伸长,以蝶口器为例:
图8 虹吸式口器
2.胸部
胸部是昆虫体躯的第二体段,由3节组成,依次为前胸、中胸和后胸。每个胸节下方各着生一对附肢,即前足、中足、后足。中胸和后胸背面两侧常各具1对翅,即前翅及后翅。胸部坚硬,连接紧密,内骨骼上着生有强大的肌肉,利于支撑和支持足和翅的运动,所以是昆虫运动的中心。
图9 昆虫胸部
(1)胸足的类型
步行足:在地下跑的步行虫,虽然有翅但已不善于飞翔,为了适应其生活上的需要,经过长时期的演变,六条腿变得又细又长,跑起路来十分快速,这种足叫做步行足。例如蜚蠊(俗称小强)的足。
图10 蜚蠊目昆虫的行走足
跳跃足:蝗虫的后足腿节膨大,内有发达的肌肉,可以控制胫节的屈伸,产生跳跃行为。
图11 直翅目昆虫跳跃足
捕捉足:螳螂的前足的基节延长,腿节腹面有槽,胫节可以折嵌到腿节的槽中,腿节和肠节上还常装备着锐刺,是捕捉猎物的有力武器。
图12 螳螂目昆虫捕捉足
开掘足:金龟子的前足又粗又壮,上面还有几个大齿,象是专门挖土的铲子,掘起土来十分方便,这种足叫做开倔足。
图13 金龟开掘足
携粉足:蜜蜂的后足胫节特化得又宽又扁,上面有长毛相对环抱,专门用来携带花粉,被称作花粉篮。
图14 蜜蜂携粉足
游泳足:龙虱的中足和后足又长又扁,向里的一面还长着一排整齐的长毛,这四条腿就象四只划船用的桨,这样游起来就很快了。这种足叫做游泳足。
图15 龙虱游泳足
攀缘足:虱类的最末一节为一大型钩状的爪,胫节肥大,外缘有一指状的突起。当爪向内弯曲时,尖端可与胫节端部的指状突起密接,构成钳状的构造,牢牢地夹住寄主的毛发。
图16 虱类攀缘足
翅的类型
分为膜翅、鳞翅、毛翅、鳞翅、缨翅、覆翅、半鞘翅、鞘翅、棒翅,具体在今后各章讲解中具体展开讲解。
3.腹部
昆虫在腹部有着重要的器官,如管状的心脏,梯形神经系统,胃肠系统和生殖器官。部分器官还会"越界"到前面去,如神经中枢--咽上神经节或是脑部,和其他动物一样位于头部。在躯体中还藏着分支的气管,它们会直接把氧气送到身体的各个器官去。器官开口于线粒体附近,可以更快的利用空气。昆虫在体侧壁还有气孔,直接与外界大气接触,可以通过肌肉收缩关闭。因为昆虫这一套呼吸系统非常有效,所以昆虫要担心的并不是缺氧,而是过度氧化。气孔的可关闭性使得昆虫具有暂时停止呼吸的能力。腹部是生殖中心,其中包含着生殖系统和大部分内脏,无行动用的附肢,但多数有转化成外生殖器的附肢。图示腹部末端:
第二章 水生昆虫
在本章开始前,明确几个概念:
变态:昆虫在个体发育过程中,特别是在胚后发育过程中所经历的一系列内部结构和外部形态的阶段性变化称变态。
变态的类型:
1.表变态:又称无变态,是最原始的昆虫变态类型。特点是初孵幼体已具成虫特征;在胚后发育过程中,仅是个体增大、性器官成熟、触角和尾须节数增多、鳞片及刚毛增长等;成虫继续脱皮。
2.原变态:有翅类昆虫中最原始的变态类型,仅见于蜉蝣目。从幼体到成虫要经历一个亚成虫期。亚成虫的外型与成虫相似,性已成熟,但不能交配产卵;翅能飞翔,但体色暗淡;足、尾须和中尾丝较短,翅缘和尾须上具毛。亚成虫脱皮后就为成虫。这类昆虫的幼体生活在水中,特称稚虫。
3.不全变态:又称直接变态,个体发育经历卵、幼体和成虫3个阶段;翅在幼体的体外发育,成虫特征随着幼体的生长发育而逐渐显现。由于原变态和不全变态昆虫幼体的翅芽和复眼在体外发育,在分类上称外翅部。不全变态分为以下三类:
(1)半变态:幼体水生,成虫陆生,两者在体形、取食器官、呼吸器官上有明显的分化;
(2)渐变态:幼体与成虫在体形、习性、栖息等方面非常相似,幼体除翅和生殖器官发育未完善外,其他特征与成虫非常相似,故称若虫。
(3)过渐变态:幼体与成虫均陆生,体态相似,但末龄幼虫不吃也不太活动,类似全变态的蛹,故称"伪蛹"。一般认为该变态是昆虫从不全变态向全变态烟花的一个过渡类型。
4.全变态:又称间接变态,个体发育经历卵、幼体、蛹和成虫4个阶段,翅在幼体的体内发育。
由于全变态昆虫幼体的翅芽、复眼和背单眼隐藏在体壁下发育,在分类上称内翅部。这类昆虫幼体的生殖器官没有分化,外部形态、内部器官以及生活习性等与成虫也有明显差异,特称幼虫。幼虫必须要经过蛹期,才能完成幼虫组织器官的分解和成虫器官的重建。
(一)蜉蝣目水生昆虫识别特征
蜉蝣目,目名源自希腊文εφημερο,意为"仅一天的生命"。蜉蝣的法文称谓Ephemères也源于此。其在德文中的称谓Eintagsfliegen也是"仅有一天生命的昆虫"之意。在英文中,蜉蝣一般通称为mayfly,指其在春夏之交常大量发生。
蜉蝣是一类独特而美丽的昆虫。它的稚虫生活在水中,羽化后成为亚成虫。亚成虫再蜕皮一次就变为能交尾、产卵的成虫(个别种类的亚成虫也能交尾产卵)。亚成虫和成虫都能够在空中飞行。成虫体壁薄而有光泽,常见为白色和淡黄色。有翅一对或两对,飞行时振动频率很小。腹末有长而分节的终尾丝两或三根,飞行时在空中随风飘动。又由于成虫期蜉蝣不饮不食,肠内贮有空气,身体比重较小,故蜉蝣飞行姿态十分优雅美丽。
图1 蜉蝣稚虫
图2 蜉蝣成虫
由于缺乏有关的骨片和飞行肌,蜉蝣在停息的状态下只能将翅竖立于体背,而不能像其他昆虫一样将翅折叠于胸腹部的背面。蜉蝣还具有另外一些附肢,如稚虫的7对鳃、成虫的尾铗以及腹末长而分节的2根尾须。口器舌分三叶,以及下颚的内颚叶与外颚叶愈合,前翅内气管来自一个气门,而后翅的气管来自后一气门。
图3 蜉蝣幼虫脱皮到亚成虫
蜉蝣羽化具有时间性,大多在春秋两季。而且种群的羽化时间往往比较集中,一般为春夏之交的黄昏时分。因此有时在水面上方会看到有大量的蜉蝣在飞舞。蜉蝣成虫的生活期很短,一般为几小时至几天,超过十天的极少。刚蜕皮的成虫就进行交尾,完毕后雄虫就大都立即死去,雌虫产卵后也就死亡了。大量蜉蝣几乎同时死亡后跌落水面,成为水生动物的良好饵料。
图4 蜉蝣婚飞
(二)蜻蜓目水生昆虫识别特征
蜻蜓目共分3亚目,分别是均翅亚目(束翅亚目)、间翅亚目和差翅亚目;19科,约6500种,中国已知400种,估计约有600多种,分别属于20多个科,本目成员多数为大、中型昆虫。
图5 蜻蜓
蜻蜓目昆虫中文俗称蜻蜓、豆娘,半变态,一生经历卵、稚虫和成虫3个时期。本目昆虫较为原始,适应温暖地区环境。
雌雄蜻蜓的生殖孔都在第9腹节,交配时,雌性蜻蜓的腹部向下向前弯,把生殖孔接到雄性蜻蜓腹部第2节下面,完成受精作用。
图6 蜻蜓交配过程
卵产于水面或水生植物体内。稚虫又称水虿,常栖息于水中砂粒、泥水或水草间,取食水中的小动物,如蜉蝣及蚊类的幼虫,大型种类还能捕食蝌蚪和小鱼。老熟稚虫出水后爬到石头、植物上,常在夜间羽化。
图7 水虿
部分种类的稚虫可以食用。调查和研究成果表明:在云南省的许多地方都有食用蜻蜓稚虫的习俗,常见的食用种类有红蜻、角突箭蜓、舟尾丝等3种,其含有丰富的蛋白质、脂肪、氨基酸、矿质元素等营养成分。
蜻蜓目头大,半球形或亚铃形。复眼发达,单眼3个。触角刚毛状。翅膜质,分布有发达的网状翅脉。腹部细长。多数以"蜻蜓点水"方式每次投下几颗卵。稚虫水生。成虫陆生,捕食性。
图8 蜻蜓点水
图9 蜻蜓点水
按其捕食能力,可分三类:豆娘类,体纤瘦弱,飞翔力差,捕食能力也弱;蜻类,飞翔力强,捕食功能健全;蜓类,飞行极强,在山间小溪迅速来回飞行捕捉猎物。
半翅目,也叫异翅目。此类昆虫俗称蝽或椿象,由于很多种能分泌挥发性臭液,因而又叫放屁虫、臭虫、臭板虫。半翅目包括蝽和同翅类(蝉、蚜虫、介壳虫等)。全世界约有133科、超过6万种。根据M.Carver(1991)等分成3个亚目:胸喙亚目、颈喙亚目和异翅亚目(胸喙亚目和颈喙亚目有时合并为同翅亚目,或单独为目)。
成虫体壁坚硬,扁平。体多为中形及中小形,在热带地区的个别种类为大形。多为六角形或椭圆形,背面平坦,上下扁平。口器为刺吸式,从头的前端伸出,休息时沿身体腹面向后伸,一般分为4节;触角较长,一般分为4~5节;前胸背板大,中胸小盾片发达;前翅基半部骨化,端半部膜质,为半鞘翅;许多种类有臭腺,开口于胸部腹面两侧和腹部背面等处。下面介绍几种水生的半翅目昆虫:
(一)黾蝽科
体小型至大型,长形或椭圆形。背面多为暗色而无光泽,无鲜明的花斑。身体腹面覆有一层极为细密的银白色短毛,外观呈银白色丝绒状,具有拒水作用。头平伸,单眼无。触角4节,明显伸出。喙4节,粗壮,直,但不紧贴于头部腹面。前胸背板极为发达,向后延伸,将中胸背板全部遮盖,外观不能看见;在无翅类型中尤其如此。前胸背板前端不具领圈。中胸小盾片不发达。无翅个体中,后胸背板外露,外观直接位于前胸背板之后。前翅质地均一,多少成鞘质,向端方渐薄,但没有界限明确的膜片。爪片区分不明显,静止时左右二前翅重叠范围大,不形成任何爪片接合缝。短翅、无翅现象甚为常见。中足与后足十分细长,向四周伸开,后足腿节多远伸过腹部末端。前足明显较短。跗节2节,端节的末端裂成2叶,一对爪着生在裂隙的基部。腹部具明显的侧接缘。雄虫抱器在有些种类中退化。雌虫产卵器针状。卵产在浮于水面的叶片下方或其他物体上,以胶质粘附,或覆以胶质,亦有潜入水下产卵者。若虫大体形状与成虫相似,腹部没有臭腺,亦不具臭腺孔。
图10 黾蝽科
黾蝽科几终生生活于水面,借助体下的拒水性毛和伸开的肢体等适应性性状,不致下沉或被水沾湿。在水面上划行主要依靠中足和后足的动作,前足在行动时举起,不用以划行,主要用于捕捉猎物。黾蝽以掉落在水上的其他昆虫、虫尸或其他动物的碎片等物为食。栖居环境包括湖泊、池塘等静水水面以及溪流等流动的水面,在湍急的山溪上生活的种类,常常腹部变短或套缩入基部数节。海黾属等类群生活在海中,漂浮于开阔的洋面上,为昆虫中极少数正常在海上生活的类群之一。
(二)划蝽科
体长2.5-15毫米,体多狭长,成两侧平行的流线型。在较淡的底色上具有典型的斑马式的黑色横走斑纹,很易识别。头部后缘多少覆盖在前胸背板上。前足一般粗短,跗节1节,特化加粗为匙形;后足游泳式。全球分布,从高自喜马拉雅山,低至死谷,无论淡水、咸淡水中都有。
图11 划蝽科
体轻于水,一般附著在池或河底植物上,靠身体周围和翅下储存的空气呼吸。气泡中的氧被它消耗後可从水中扩散而补充;而它排出的二氧化碳到气泡中,再溶于水。游泳的动作急促、迅速。它与多数异翅目昆虫不同,喙软,取食时用匙状前足铲取藻类或其他小生物。
(三)仰蝽科
身体狭长,向后逐渐狭尖,呈优美的流线型,灰白色。终生以背面向下,腹面向上的姿势在水中生活。整个身体背面纵向隆起,呈船底状。腹部腹面下凹,有一纵中脊。后足很发达,压扁成桨状游泳足,休息时伸向前方。捕食性。
(一)蜉蝣目
刚出生的稚虫还没长出在水中进行呼吸的气管鳃,这段时间只能靠皮肤吸取水中的氧气生活。稚虫蜕过一次皮,长到二龄时,身体的两边便生出鱼鳞状的气管鳃,开始进行正常的取食游泳活动。稚虫期数月至1年或1年以上,蜕皮20~24次,多者可达40次。
成熟稚虫可见1~2对变黑的翅芽。两侧或背面有成对的气管鳃,是适于水中生活的呼吸器官。吃高等水生植物和藻类,秋、冬两季有些种类以水底碎屑为食。常在静水中攀援、匍匐、或在底泥中潜掘,或在急流中吸附于石砾下栖息。
稚虫充分成长后,或浮升到水面,或爬到水边石块或植物茎上,日落后羽化为亚成虫。
亚成虫与成虫相似,已具发达的翅,但体色暗淡,翅不透明,后缘有明显的缘毛,雄性的抱握器弯曲不大。出水后停留在水域附近的植物上。一般经24小时左右蜕皮为成虫。这种在个体发育中出现成虫体态后继续蜕皮的现象在有翅昆虫中为蜉蝣目所仅有。这种变态类型特称为原变态。
成虫不食,有趋光性,常见于灯下。寿命短,一般只活几小时至数天,所以有"朝生暮死"的说法。
(二)蜻蜓目
图13 蜻蜓目生活史
蜻蜓目是典型的"不完全变态"的昆虫,它们不会像蝴蝶或飞蛾一般化蛹,一生只会经历三个阶段,分别是卵、稚虫及成虫,直接从稚虫蜕变为成虫。比较奇特的是:它们的稚虫是水生的,成虫却是具有飞行能力的陆生昆虫。
以广西壮族自治区和广东省为主要代表的岭南地区上仍有着传统西高东低、水入大海的地形特征。
根据水体状态,水生昆虫的栖息环境分静水区和流水区。静水区以湖泊和池塘为代表,并进一步可将静水区分为三类生境:静水水体,近水底碎屑以及水底沙质。流水区以溪流和小河为代表,流水水体中溪流石块下,河流石块缝隙间。
由于蜉蝣稚虫水下较长的生活期符合其对水质长期的监测要求,而且腐食及杂食的特性使得它能对水中有毒物质的扩散作出敏感反应。
第三章 地下昆虫
一 鞘翅目地下昆虫识别特征
鞘翅目名称源于这类昆虫的前翅是鞘翅。该目昆虫通常称为甲虫,它是昆虫纲中已知种类最多的目,全世界已知约35万种,占昆虫总数的1/3,中国已知7000余种,广布地球陆地及淡水每一个角落。
体壁坚硬,体形多样。成虫和幼虫口器均为咀嚼式。成虫复眼发达,一般无单眼。触角形状各异,10-11节,前翅鞘翅。全变态,即由幼虫发育至成虫经过一个不食不动的蛹期。
图2 红圆翅锹形虫(红圆翅锹甲)
图3 蛴螬型甲虫幼虫
食性复杂,许多种类为农林害虫,也有捕食性种类。多陆生,部分水生。多数成虫有趋光性。几乎所有种类都有假死行为,当昆虫受到外部刺激(如遭到攻击或受惊扰)时,身体蜷缩,静止不动或从原停留处落下,呈现"死亡"之状的行为被称作假死或拟死。
1.埋葬甲科
体扁,卵圆或较长,色彩非常鲜艳。体长3-45mm。触角10节,棍棒状或锤状;鞘翅短,端部平截;翅缘折完整;中足基节远离;腹部常露出腹部末1-3背板。
图4 埋葬甲科
多以动物尸体为食,也有捕食蜗牛、蝇蛆、蛾类幼虫,或为害植物者。按习性可分为两类:一类是葬甲,以食尸甲属为代表,常是雌虫产卵于动物尸体,然后与它的配偶一起"埋葬"这件尸体,深度常达30厘米左右,从而为其子代幼虫提供了充足的食物和较为安全的生活环境。另一类是尸甲,以扁葬甲属为代表,它们通常在动物尸体下、尸体内爬行和取食。另有一些小型种类生活在真菌或腐烂植物组织中,也有见于蚁巢或小型哺乳动物窝内的种类。
2.隐翅虫科
本科昆虫小到中型。体狭长、两侧平行,鞘翅极短,末端截形,腹部大部外露。体呈褐、黄与蓝色,较光滑,并覆细毛。复眼小形或大形,单眼1或2个。口器发达。触角10-11节,很少为9节,丝状或棍棒状。腹板6或7节,末端具尾毛状突起,跗节因种而异。幼虫外形多与成虫近似。
图5 隐翅虫科
本科的种类食性复杂,食腐败的植物与腐烂的动物,粪肥、菌类。毒隐翅虫属的种类与人的皮肤接触可引起皮炎。
图6 隐翅虫科昆虫起飞和爬行形态
本科昆虫性活泼,跑动迅速,善飞翔,如遇惊扰立即逃逸。一些种类常有夜间飞集灯光的习性。很多种类生活在海滨与水边湿地,常潜伏在枯枝落叶、树皮或朽木下,有的居住在鸟类和啮齿动物的巢穴里。有300余种在蚁巢中与蚁共栖,还有的在大黄蜂与胡蜂巢中生活,捕食它们的幼虫和蛹。
3.锹甲科
锹甲科是鳃角类中的独特类群。全球记载近800种,中国记载约150种。
图7 锹甲科
体多为黑色或褐色的大形甲虫,成虫长椭圆形或卵圆形,鞘翅发达。
图8 锹甲科
体壁坚硬,有光泽,体色多棕褐、黑褐至黑色,少数种类有金属光照或被毛;性二态现象十分显著,雄虫头大,上颚特别发达呈鹿角状;复眼小,有时刺突延长达眼之后缘而把眼分为上下两部分;触角肘状,分10节,腮片部3-6节,呈栉状。
图9 锹甲科
一般生活于朽木或腐殖质中。在林地的地表或树头易发现。成虫喜夜出,趋光性强。
图10 自然界中的锹甲科
图11 叶片上的锹甲科
4.粪金龟科
粪金龟科是鳃角类中较小的类群,广布全球。迄今全球已记有约600种,我国的记录近100种。
图12 粪金龟科
体多中型到大型,多呈椭圆形、卵圆形或半球形。体色多呈黑色、黑褐或黄褐,不少种类有蓝、紫、青、绛等金属光泽,或有黄褐、红褐等斑纹。头大,前口式,唇基大,上唇横阔,上颚大而突出,背面可见。触角11节,鳃片部3节。
图13 粪金龟科
前胸背板大而横阔。小盾片发达。鞘翅多有深显纵沟纹,也有纵沟纹消失者。臀板不外露,体腹面多毛。腹部可见腹板6个。前足胫节扁大,外缘多齿至锯齿形,内缘1距发达;中足后足胫节外缘有1-3道横脊,各有端距2枚,跗节通常较弱,爪成对简单。有些属性二态现象显著,其雄体之头面、前胸背板有发达角突及横脊状突。
图14 粪金龟科昆虫滚粪球
成虫与幼虫均为腐食性,取食哺乳动物的粪便成虫常夜间活动,趋光性强。成虫多于粪堆下垂直打洞,到一定程度再打若干支洞,然后将粪滚成球,推藏于洞内土室里,再在粪球上产一粒卵,孵化出的幼虫即栖于其中,直至羽化,故粪金龟俗称屎巴牛类。往洞内灌水,成虫很快就会爬出地面,可以利用这种方法捕捉它。
5.芫青科
俗称葛上亭长、斑蝥或地胆。
图15 芫青科
体长3-30mm,触角丝状,11节;头与前胸等宽或比前胸宽;前翅软鞘翅,两鞘翅在末端分离,不合拢;前足基节窝开式,爪2分裂。
复变态。幼虫肉食性,寄生或捕食蝗虫卵或蜂巢内蜂卵和幼虫。成虫植食性,取食豆类或瓜类植物的嫩叶和花等,受惊时常从腿节端部分泌含有斑蝥素的液体,对皮肤有强烈的刺激作用,可引起水泡。斑蝥素毒性很强,但对肿瘤(尤其是肝癌)有一定的抑制作用。
二 膜翅目地下昆虫识别特征
1.蚁科
蚁科,通称蚂蚁。属于昆虫纲膜翅目,多为黑色、褐色、黄色或红色,刚刚出生时,通体透明,体躯平滑,或有毛刺、刻纹和瘤突。
图16 蚁科
头部通常阔大,触角膝状,4-13节。复眼小,退缩,单眼3个,位于头顶。口器和足均发达,跗节5节。有性个体有翅2对,工蚁通常无翅。基部腹节显著紧缩,形成腹柄。腹柄1-2节,每节背面上有1-2个结节状突起。
图17 蚁科昆虫在野外
多数种类具有多型现象,属社会性昆虫。有些种类肉食性,捕食昆虫、蜘蛛及其它小动物;有些为植食性,取食种子、菌类及其它植物质;有的为杂食性。
图18 蚁科
蚂蚁发育为完全变态。所有的蚁科都过社会性群体生活。一般在一个群体里有四种不同的蚁型。蚂蚁建立群体,也是以通过婚飞方式两性相识结交为起点。相识后一见钟情,在飞行中或飞行后交尾。"新郎"寿命不长,交尾后不久死亡留下"遗孀"蚁后独自过着孤单生活。蚁后脱掉翅膀,在地下选择适宜的土质和场所筑巢。她"孤家寡人",力量有限,只能暂时造一小室,作为安身之地,并使已"受孕"的身体有个产房。待体内的卵发育成熟产出后,小幼虫孵化出世,蚁后就忙碌起来。每个幼蚁的食物都由她嘴对嘴地喂给,直到这些幼蚁长大发育为成蚁,并可独立生活时为止。当第一批工蚁长成时,它们便挖开通往外界的洞口去寻找食物,随后又扩大巢穴建筑面积,为越来越多的家族成员提供住房。自此以后,饱受艰苦的蚁后就坐享清福,成为这个群体大家族的统帅。抚育幼蚁和喂养蚁后的工作均由工蚁承担。但蚁后还要继续交配,不断产生受精卵,以繁殖大家族。她的寿命可长达15年。
蚁巢有各种形式,大多数种类在地下土中筑巢,挖有隧道、小室和住所,并将掘出的物质及叶片堆积在入口附近,形成小丘状,起保护作用。也有的蚁用植物叶片、茎秆、叶柄等筑成纸样巢挂在树上或岩石间。还有的蚁生活在林区朽木中。更为特殊的是,有的蚁将自己的巢筑在别的种类蚁巢之中或旁边;而两"家"并不发生纠纷,能够做到和睦相处。这种蚁巢叫做混合性蚁巢,实为异种共栖。无论不同的蚁类或同种的蚁,其一个巢内蚁的数目均可有很大的差别。最小的群体只有几十只或近百只蚁,也有的几千只蚁,而大的群体可以有几万只,甚至更多的蚁。
一 革翅目地下昆虫识别特征
俗称蠼螋。全世界已知约1200种,中国已知70余种。多分布于热带、亚热带地区,温带较少。
图19 革翅目
本目为中、小型昆虫,体长而扁平。头部扁阔,复眼圆形,少数种类复眼退化;有些种类无复眼,如鼠螋科。触角10~30节,多者可达50节,线形。上颚发达,较宽,其前端有小齿。前胸游离,较大,近方形;后胸有后背板。腹板较宽,除少数种类外,多具翅。
图20 革翅目
发育属渐变态类。1年发生1代。卵多产,雌虫产卵可达90粒。卵椭圆形,白色。栖土石、树皮杂草中,杂食性或肉食性。成虫子有护卵和若虫的习惯。本目昆虫多为夜行性,白天伏于土壤中、石块下、树皮上、杂草间。虽有翅,但很少飞翔。少数种类有趋光性。多为杂食性,某些种类寄生于其他动物,如鼠螋科的种类为啮齿类的外寄生生物。有些种类能捕食叶蝉、吹绵蚧以及潜叶性铁甲、灰翅夜蛾、斜纹夜蛾等的幼虫。另还有一种营寄生的蝠螋,属于寄生于蝙蝠体外的寄生蠼螋。
二 半翅目地下昆虫识别特征
蝉科
通称蝉,俗名知了。全世界已知约3000种,中国约100余种。
图21 蝉科
体粗壮中大型,头部有3个单眼,呈三角形排列;触角短小,鬃状;前胸短阔,领状;中胸背板特别发达,后方呈X形隆起;翅膜质,脉纹粗;前足开掘式;雄虫腹部第1节两侧有发音器。
不完全变态;卵产在植物组织内;孵化后若虫钻入土中生活,为害植物根部。若虫蜕皮可入中药称蝉蜕。成虫生活在植物上,刺吸汁液,为害嫩枝。岭南常见种类有红蝉(红娘子)等。
一 芫青科昆虫生活史
图22 芫青的生活史
芫青的幼虫分6龄,1龄幼虫的足发达,四处爬行,寻找蝗卵或蜂巢,称三爪蚴,是步甲型幼虫;当它进入蝗卵或蜂巢内取食后,就脱皮变为体壁柔软,胸足退化、行动迟缓的蛴螬型幼虫,该型幼虫经历第2-4龄;然后幼虫离开寄主,深入土中,脱皮进入第5龄,成为体壁较坚韧、足更退化、不能活动的伪蛹型幼虫;第6龄幼虫又恢复蛴螬式。翌年脱皮化蛹,再羽化为成虫。
二 蝉科昆虫生活史
蝉的幼虫生活在土中,刺吸植物根部汁液,削弱树势,使枝梢枯死,影响树木生长。蝉的幼虫一生在土中生活,少则两三年,多则十几年从幼虫到成虫要通过五次蜕皮,其中四次在地下进行,而最后一次,是将要羽化时,于黄昏及夜间钻出土表,爬到树上,然后抓紧树皮,蜕去干枯的浅黄色的壳(这就是蝉壳)羽化才变成成虫。6月末,幼虫开始羽化为成虫,最长寿命长约60-70天。7月下旬,雌成虫开始产卵,8月上、中旬为产卵盛期,卵多产在4-5毫米粗的枝梢上。雌成虫产卵时,先用产卵器刺破树皮,将产卵器插入枝条组织中,造成爪状卵孔,然后产卵于木质部内。每个产卵孔有卵6-8粒。一个枝条上所布蝉卵,多者达90余粒。此虫严重发生地区,至秋末常见满树干枯枝梢。所产的卵至次年6月中孵化。幼虫孵出后,由枝上落于地面,随即钻入土中。幼虫在土中生活若干年,共蜕皮5次。每当春暖时,幼虫即向上移动,吸食植物根的汁液,秋去冬来时,则又深入土中,以避寒冷。幼龄幼虫身体多为白色或黄色,很柔软,额显著膨大。老龄幼虫身体较坚硬,黄褐色,翅芽非常发达,自头顶至后胸背中央,有一道蜕皮线,为羽化成虫时的开裂线。
注意:假死性feigndeath
是指昆虫受到某种刺激或震动时,身体卷缩,静止不动,或从停留处跌落下来呈假死状态,稍停片刻即恢复正常而离去的现象
有些昆虫一旦遇惊扰随即坠地假死,过片刻后,又爬行或起飞。假死性昆虫是为了逃避外来敌害袭击而采取的防御措施,因此人们常用这种假死性进行震落捕杀昆虫 。
昆虫的假死性实际上是一种很简单的刺激反应。因为当它们的眼睛或身体上的感觉毛感受到周围环境有些变动,神经就会发出信号,使昆虫的浑身肌肉收缩起来。昆虫肌肉一收缩,原来停在植物上的足就会缩起来,它的身体就再也停不住了,所以就自己滚落了下去。
如金龟子、象甲、叶甲、麦叶蜂以及粘虫幼虫等都具有假死性。
假死性是昆虫逃避敌害的一种适应。
第四章 树上的昆虫
竹节虫目,该目全世界已知2500多种,主要分布于东洋区和中南美地区,我国有记录100余种,是昆虫中身体最为修长的种类。因为它们常常俯身于竹枝上,其身体颜色。形态与竹枝难以分辨,拟态本领十分高超,几乎可以乱真,所以名为竹节虫。
(一)识别特征
竹节虫为中型或大型昆虫,体长3-30cm,最长可达26-33厘米,如巨型竹节虫为现生昆虫中体型最长的。多数竹节虫的体色呈深褐色,少数为绿色或暗绿色。
图1 竹节虫
头小,口器为咀嚼式,前胸小,中胸和后胸伸长,有翅或无翅,有翅种类翅多为两对,前翅革质,多狭长,横脉众多,脉序成细密的网状,翅平展时颇似干枯叶片。
图2 竹节虫
几乎所有的种类均具极佳的拟态,大部分种类身体细长,模拟植物枝条,少数种类身体宽扁,鲜绿色,模拟植物叶片,翅宽扁,脉序排成叶脉状,腹部及胫节、腿节亦扁平扩张。有的形似竹节,当六足紧靠身体时,更像竹节。
(二)生活习性
多以灌木和乔木的叶片为食,为害森林,未见到生活在竹子上以竹叶为食的种类。由于体色为绿色或黄褐色,体形也与栖息地极为相似,所以常将它们作为拟态的典型代表动物之一。
图3 叶片上的竹节虫
一般白天不活动,体色和体型都有保护作用。夜间寻食叶片。
图4 夜间活动的竹节虫
发育为渐变态。竹节虫常可营孤雌生殖,雄虫常较少,未受精卵多发育为雌虫。当受伤害时,稚虫的足可以自行脱落,而且可以再生。高湿、低温、暗光可使体色变深,相反,则体色可变浅。白天与黑夜体色不同,成为节奏性体色变化。
竹节虫植食性,可以危害植物,尤其在大洋洲有几种竹节虫往往大批发生,食害尤加利树叶。中国亦有为害栎类树木,致成灾害的报道。
本目动物多为中、大型体较壮实的昆虫,前翅为覆翅,后翅扇状折叠。后足多发达善跳。包括蝗虫、蚱蜢、螽斯、蟋蟀、蝼蛄、蚤蝼等,分别简称蝗、蚱、螽、蟋、蝼。广泛分布于世界各地,热带地区种类多。全世界已知18000余种,分隶64科3500属。中国已知800余种,分隶28科。
图5 直翅目
(一)识别特征
体小型至巨型,体长4~115毫米,仅少数种类小形。
图6 直翅目
口器为典型咀嚼式口器多数种类为下口式,少数穴居种类为前口式。上颚发达,强大而坚硬。触角长而多节,多数种类触角丝状,有的长于身体,有的较短;少数种类触角为剑状或锤状。复眼发达,大而突出,单眼一般2-3个,少数种类缺单眼。
图7 直翅目头部观
前翅狭长、革质,停息时覆盖在体背,称为覆翅;后翅膜质,臀区宽大,停息时呈折扇状纵褶于前翅下,翅脉多平直。有些种类的翅退化成鳞片状。有的前翅较宽,雄性在肘-臀脉区特化成发音构造,两前翅相互摩擦发音(如螽斯、蟋蟀、蝼蛄等)。前胸特别发达,可活动,前胸背板发达,常向背面隆起呈马鞍形,中、后胸愈合。前足和中足适于爬行,部分种类前足胫节膨大,特化成开掘足(如蝼蛄),适于掘土,多数种类后足形成跳跃足(如蝗虫、蟋蟀、螽斯)。跗节3~4节,少数种类1节。腹部一般11节,少数仅见8-9节,第11腹节较退化,分成背面的肛上板和两侧的肛侧板。雄性外生殖器通常被扩大的第9节腹板所盖。具尾须1对,短而不分节或长丝状。雌虫产卵器一般都很发达,仅蝼蛄等无特化的产卵器。多数种类雄虫常具发音器,以左、右翅相互摩擦发音(如螽斯、蟋蟀、蝼蛄等),或以后足腿节内侧的音齿与前翅相互摩擦发音(如蝗虫)。发音主要为了招引雌虫。雌虫不发音。
图8 直翅目
能发音的种类常具听器(雌、雄两性通常均具听器,仅少数种类不明显或缺),螽斯、蟋蟀、蝼蛄等的听器位于前足胫节基部,或显露,或呈狭缝形;蝗虫类的听器位于腹部第1节的两侧,近似月牙形。
(二)生活习性
卵生,卵的形状与产卵方式因种类而异。雌虫产卵于土内或土表,有的产在植物组织内。
图9 野外的直翅目
生活史因种类和地区而异。1年1代的种类居多,也有些种类1年2-3代,以卵越冬,次年4-5月孵化。若虫的形态和生活方式与成虫相似,若虫一般4-6龄,在发育过程中触角有增节现象,触角的增节多少和翅芽的发育程度是鉴别若虫龄期的依据。第2龄后出现翅芽,后翅反在前翅之上,这可与短翅型成虫相区别。
直翅目昆虫常具明显的性二型现象,这表现在虫体大小和有无发音器等特征上。本目昆虫多数为植食性,少数为肉食性,如螽斯科的一些种。陆栖性,一般生活在地面上。多数白天活动,尤其是蝗科,日出以后即活动于杂草之间。生活于地下的种类(如蝼蛄)在夜间到地面上活动。
(一)鞘翅目树生昆虫识别特征和生活习性
1.臂金龟科
体长椭圆形,背面相当隆拱,以其前足,尤其是雄虫前足特别伸长为科级特征。头部较小,口器为唇基遮盖,背面不可见。触角10节,鳃片部3节组成。前胸背板甚阔,两侧强度向侧扩展,侧缘深密锯齿形。
图10 臂金龟科
这个类群个体大,色彩鲜艳,数量稀少,属于珍稀种类。
2.鳃金龟科
鳃金龟科昆虫体小到大型,以中型种类为多,通常呈卵圆形或长椭圆形,身体粗壮。体色相对较为单调,多呈棕、褐至黑褐,或全体一色,或有各式斑纹,光泽有强有弱,这与它们夜出活动的习性不无关系,产于热带地区的种类中,有一些色泽比较艳丽。
图11 鳃金龟科
头部口器为唇基遮盖,背面不可见。触角鳃叶状,8~10节,鳃片部由3~8节组成,以3节者为最多。前胸背板通常宽大于长,基部等于或稍狭于鞘翅基部,中胸后侧片于背面不可见。鞘翅发达,常有纵肋4条,有多至9条或完全消失者,盖达腹端,但臀板外露,不被鞘翅覆盖。后翅多发达能飞翔,亦有少数后翅退化只留翅痕不能飞翔的种类。腹气门在后方稍分开成2列,最后1对气门露出鞘翅之外。足短壮或较纤长,前足胫节外缘有1~3齿,内缘多有距1枚,中足、后足胫节各有端距2枚,跗节末端有同形的爪1对。
3.小蠹科
微小至小形,长1-9毫米,宽短,圆筒形。头部的一部分向下方延长成较短的头管,象鼻部分短而不甚明显。触角短,锤状。前胸背板大,长度约占体长的l/3以上,前端收狭。足胫节有齿,跗节5节,末节长。
图12 小蠹科
植食性,主要蛀食死树的韧皮部或木质部,形成非常美丽的隧道图案,是一类非常重要的森林害虫。
图13 小蠹科昆虫造成的危害状
4.天牛科
图14 天牛科
成虫体呈长圆筒形,背部略扁;触角着生在额的突起上,具有使触角自由转动和向后覆盖于虫体背上的功能;各足胫节均具2距,跗节隐5节,显4节。爪通常呈单齿式,少数呈附齿式。除锯天牛类外,中胸背板常具发音器。
图15 天牛科
天牛生活史因种类而异,有的1年完成1代或2代,有的2-3年甚至4-5年才能完成1代。在同一地区,食料的多寡以及被害植物的老幼和干湿程度都影响幼虫的生长发育和发生的代数。一般以幼虫或成虫在树干内越冬。成虫羽化后,有的需进行补充营养,取食花粉、嫩枝、嫩叶、树皮、树汁或果实、菌类等,有的不需补充营养。成虫寿命一般10余天至1-2个月;但在蛹室内越冬的成虫可达7-8个月,雄虫寿命比雌虫短。成虫活动时间与复眼小眼面粗、细有关,一般小眼面粗的,多在晚上活动,有趋光性;小眼面细的,多在白天活动。
(二)半翅目树生昆虫识别特征和生活习性
1.蚜科
体长1~7毫米,多数约2毫米。有时被蜡粉,但缺蜡片。触角3~6节,少数5节,罕见4节,触角次生感觉圈圆形,罕见椭圆形,末节端部常长于基部。眼大,多小眼面,常有突出的3小眼面眼瘤。喙4或5节,末节短钝至长尖,跗节2节,第一节甚小,有时跗节仅1节甚至退化。腹部大于头部与胸部之和。前胸与腹部各节常有缘瘤。腹管通常管状,长常大于宽,基部粗,向端部渐细,中部或端部有时膨大,顶端常有缘突,表面光滑或有瓦纹或端部有网纹,罕见生有或少或多的毛,罕见腹管环状或缺。尾片圆椎形、指形、剑形、三角形、五角形、盔形至半月形。尾板末端圆。表皮光滑、有网纹或皱纹或由微刺或颗粒组成的斑纹。体毛尖锐或顶端膨大为头状或扇状。
图16 蚜科
有翅蚜触角通常6节,第3或3及4或3~5节有次生感觉圈。有翅型具翅2对,前翅中脉通常分为3支,少数分为2支,前翅4-5条斜脉。后翅通常有肘脉2支,罕见后翅变小,翅脉退化。翅脉有时镶黑边。若虫4~5龄。
该科蚜虫的寄主植物几乎包括被子植物和裸子植物的松柏纲的所有的科。
2.蜡蝉科
单眼着生在复眼的附近或下方,通常在颊的凹陷处。触角锥状,多感觉器。中足基节长,着生在体的两侧,互相远离;后足基节短,固定不能活动,并互相接触;能跳跃,前翅前缘基部有明显的肩板;前翅爪片上通常有2脉纹,其端部愈合成Y形。
图17 蜡蝉科
图18 蜡蝉科
常见的种类如龙眼鸡、樗鸡、八点蜡蝉等。
3.蝽科
此类昆虫有臭腺孔,能分泌臭液,在空气中挥发成臭气,所以又有放屁虫、臭板虫、臭大姐等俗名。中国已知约500种。
图19 蝽科
绝大多数种类的触角为5节,少数种类4节。小盾片发达,多数为三角形,紧接前胸背板后方,盖在腹部背面,长度略过腹部的一半,但也有些种类的小盾片超过腹长的2/3,盖住整个腹背。
图20 蝽科
不完全变态。卵球形、卵圆形或圆桶形,单产或数枚、十数枚或数十枚在一起,平贴在寄主枝、叶上,不少种类 1次产12枚。初孵若虫停留在卵壳附近,直到第1次蜕皮。通常5龄。第2次蜕皮以后出现翅芽,第5次蜕皮即为成虫。广东2-3代。以成虫及少数高龄若虫在石块下、土缝内5-10cm处或杂草根际、稻桩间、树皮缝等处越冬。翌年初夏出蛰,群集在水稻上为害。成、若虫喜在晴朗的白天潜伏在稻丛基部近水面处,傍晚或阴天上到叶片或穗部吸食,把卵聚产在稻株距水面6-9cm处的叶鞘上,卵块多由14粒,排成2行。每雌产卵75粒。生长旺盛、叶色浓绿的早播田,丘陵、山区垄田发生较重。天敌主要有稻蝽黑卵蜂、白僵菌、蜘蛛、青蛙等。
资料表明:大约1万年以前,地球有62亿公顷的森林覆盖着近1/2的陆地,而现在只剩下20多亿公顷了。全球的热带雨林正以每年1700万公顷的速度减少着,等于每分钟我们都会失去一块足球场大小的热带森林。每年全球纸张产、用量已达3.2亿吨,如果以每吨纸需砍伐4棵平均20年树龄的树木作原料的话,那么1年就有近13亿棵这样的大树从地球上消失。
历史上,森林曾覆盖了地球陆地面积的2/3,进入20世纪以后森林减少的速度进一步加快。如果照此发展下去,用不了多少年,全世界热带森林资源就可能被毁坏殆尽。
对此我们必须做到:
1.大量植树造林,绿化荒山,保护植被;
2.保护水资源,各类工厂排放的污水需经过处理才可排放,并且节约用水;
3.有节制的开采矿产资源;
4.少量排放汽车尾气,保护大气层,防止紫外线侵入;
5.合理利用自然资源,开发其他土地资源;
6.有效利用生物防治,减少化学药剂的使用,保护昆虫的多样性。
第五章 访花昆虫
(一)鳞翅目访花昆虫识别特征和生活习性
鳞翅目昆虫俗称蝶或蛾,是昆虫纲中低2大目,该目名称源于这类昆虫的体和翅上密被鳞片。
1.凤蝶科
中到大型的美丽蝶种,常以黑、黄、白色为基调,饰有红、蓝、绿、黄等色彩的斑纹,一些种类更具有灿烂耀目的蓝、绿、黄等色的金属光泽。形态优美,许多种类的后翅有修长的尾突。
图1 凤蝶科
凤蝶科还包含世界上最大的蝴蝶-亚历山大鸟翼凤蝶。凤蝶科的成员是最美丽的昆虫。有些种类是害虫。幼虫寄主多为芸香科、马兜铃科、樟科及伞形花科的植物,部分种类受到保护。
图2 亚历山大鸟翼凤蝶(雄蝶)
触角细长,基部互相接近,端部棒状;眼前无睫毛,下唇须通常小,喙管发达,前足发育正常。前后翅三角形,中室闭式。前翅R脉5条,M1脉不与R脉同柄;A脉2条,3A脉短,只到翅的后缘,通常有1条基横脉(Cu-a)。后翅只1条A脉,肩角有1条钩状的肩脉(h)。外缘波状,多数种类M3常延伸成一尾状突起。翅色黄、绿兼有黑色斑纹,或黑色兼有红、蓝、绿色色斑。色彩艳丽,形态优美,飞翔迅速。多数种类雌雄的体型、大小与颜色相同,少数种类如鸟翼凤蝶属及凤蝶属一些种类,雌雄区别非常明显,呈性二型。
图3 亚历山大鸟翼凤蝶(雌蝶)
在雌雄异体的有性生物中,反映身体结构和功能特征的某些变量在两性之间常常出现固有的和明显的差别,使得人们能够以此为根据判断一个个体的性别,这种现象被称为性二型。
2.粉蝶科
我国有130种左右。体型通常为中型或小型,最大的种类翅展达90mm。
图4 粉蝶科
色彩较素淡,一般为白、黄和橙色,并常有黑色或红色斑纹。前翅三角形,后翅卵圆形,无尾突。前足发育正常,有两分叉的两爪。不少种类呈性二型。雄的发香鳞在不同的属位于不同的部位:前翅肘脉基部、后翅基角、中室基部、或腹部末端。有些种类有季节型。
图5 粉蝶科
卵炮弹形或宝塔形,长而直立。幼虫圆柱形、细长、胸部和腹部每一节都有皱环。蛹为带蛹。寄主为十字花科、豆科、白花菜科、蔷薇科等,有的为蔬菜或果树害虫。
3.蛱蝶科
该科蝴蝶种类较多,属小型至中型的蝶种,少数为大型种。色彩丰富,形态各异。少数种类有性二型,有的呈季节型,极少数种模拟斑蝶。
图6 蛱蝶科
本科蝴蝶的翅形丰富多变,属间的差别较大。成虫体型多中至大型,少数种类为小型。复眼裸出;下唇须粗壮。触角较长,端部锤状或棍棒状明显。
图7 蛱蝶科
前翅径脉5条,臀脉1条;后翅臀脉2条,具肩脉。前翅多呈三角形;中室为开式或闭式;R脉5分支,R2至R5共柄;M1与R脉不共柄;A脉只有1条(2A)。后翅近圆形或近三角形;部分种类边缘呈锯齿状;中室开式或闭式;肩区具有较发达的肩横脉(h);内缘臀区较发达,A脉有2条(2A及3A)。
翅形变化极大,一些种类顶角尖突,一些种类具有尾状突。翅面颜色十分丰富。中室通常前翅为闭室,后翅为开室。两性前足退化,无作用,跗节无爪。卵呈半球形;卵表面具纵脊或横纹;卵散产或聚集在一起。幼虫长圆筒形,头小,许多种类体躯上布满棘刺。蛹为悬蛹。
图8 蛱蝶科
复眼裸出或有毛,下唇须各亚科不同;触角长,上有鳞片,端部呈明显的锤;基部有2条沟与头的中脊隔离。前足退化,缩在胸部下,没有作用;跗节雌蝶4-5节,有事略膨大,下方有刺,雄蝶1节,多毛,均无爪;胫节上有1对距,有爪,有中垫及侧垫。
喜在日光下活动,飞翔迅速,行动敏捷。有的在休息时翅在不停的扇动;有的飞翔力强,常在叶上将翅展开。多数种类在低地可见,但有些属为高山林区特产。常吸花蜜或积水,有些种喜吸过熟果实汁液、流出的树汁或牛马粪的汁液。寄主植物为许多科双子叶植物。全世界已记载的大约3400种,中国已知290余种。
4.眼蝶科
小型至中型的蝶种。常以灰褐、黑褐色为基调,饰有黑、白色彩的斑纹。翅上常有较醒目的外横列眼状斑或圆斑。
图9 眼蝶科
体躯细瘦,头小,颜色暗淡,通常为灰褐、黑褐或黄褐,少数红色或白色。翅上有较醒目的眼状斑或圆纹,少数没有或不明显。前足退化,毛刷状,折在胸下不能行走,无爪。雄蝶通常有第二性征,包括后翅正面亚前缘区的特殊鳞斑(斑上有倒逆的毛丛)及前翅正面近A脉基部的腺褶。眉眼蝶属和暮眼蝶属的旱湿季型特别明显。
图10 眼蝶科
眼蝶成虫触角端部逐渐加粗,但不明显;前足退化,收缩不用,雄性只有一跗节,雌性4至5跗节,爪全退化。
前翅呈圆三角形;中室为闭式;前翅Sc脉基部常膨大,部分种类的Cu脉及 A脉的基部也有膨大;R脉5分支,R3至R5共柄;M1与R脉不共柄;A脉只有1条(2A)。后翅近圆形;中室为闭式;肩区具较发达的肩横脉(h);内缘臀区较发达,A脉有2条 (2A及3A),两翅反面近亚外缘常具多数眼状的环形斑纹。眼蝶因此而得名,起作用是引诱捕食者攻击这些非要害部位,使它们得以逃生。
图11 眼蝶科
颜色较鲜艳种有蓝斑丽眼蝶,闪紫锯眼蝶、蓝穹眼蝶。大型代表种有宁眼蝶、白斑眼蝶、彩裳斑眼蝶、凤眼蝶等。
寄主植物多为禾本科植物, 有的是水稻的重要害虫,少数属食羊齿类植物。
5.灰蝶科
据周尧《中国蝴蝶分类与鉴定》记载, 全世界已记载4500余种,中国已知279种,属全球性分布蝶种。
图12 灰蝶科
本科蝴蝶是在世界上有3000多种的小型蝶类,仅次于蛱蝶科。翅正面以灰、褐、黑等色为主,部分种类两翅表面具有灿烂耀目的紫、蓝、绿等色的金属光泽,且两翅正反面的颜色及斑纹截然不同,反面的颜色丰富多彩,斑纹变化也很多样。
灰蝶科成虫的触角具多数白环且短;前足退化,但仍能用于步行,雄性前足多为一跗节,一爪,极少分节;雌性前足为2至5跗节。
图13 灰蝶科
本科蝴蝶的前翅多呈三角形;中室为闭式或开式。后翅近卵圆形形;中室为闭式或开式;肩区无肩横脉;内缘的臀区较发达。
图14 灰蝶科昆虫
灰蝶常生活在森林中,少数种为害农作物,喜欢在日光下飞翔,雄性成虫有在溪旁、路面的积水边成群吸水的习性。常有尾突的种类成虫在植物叶片上活动,且飞行速度较快。寄主植物多为豆科、蔷薇科、壳斗科、茜草科、景天科等植物,也有少数种类捕食蚜虫和介壳虫。
(二)鞘翅目访花昆虫识别特征和生活习性
1.丽金龟科
世界记载3500余种,中国记载近300种。中国种类主要是东洋区成分,古北区成分较少。
图15 丽金龟科
触角鳃叶状,一对爪不等长、可相互活动,体色多较鲜艳的中、大型粗壮甲虫。通称丽金龟。色彩艳丽,有古铜、铜绿、墨绿等金属光泽,不少种类体色单调,呈棕、褐、黑、黄等色。体小型到大型,以体型中等者为多。体多卵圆形或椭圆形,背面腹面均较隆拱。头前口式,头面多简单,触角9-10节,以9节者为多,鳃片部一律3节组成。前胸背板横阔,前狭后阔。小盾片发达显著,三角形。后胸后侧片及后足基节侧端不外露。臀板外露。胸下被绒毛。足发达,中足、后足端部有端距2枚,各足有爪l对,大小有异,前足、中足2爪之较大爪末端常裂为2支。
图16 丽金龟科
分布遍及全球,热带地区最多。本科种类盛发于森林和平原,许多种类为害乔木、果树、灌木、绿化观赏树和树苗,特别是阔叶树被害严重。其幼虫(蛴螬)在地下对很多作物造成大害,甚至可达到毁灭性的损害。
2.花金龟科
多为中型到大型甲虫,体壁多十分坚固,头面唇基发达,基侧在复眼的前方内凹,使触角基部于背面可见。触角10节,鳃片部3节组成。前胸背板前狭后阔,梯形或略近椭圆形,侧缘夹角间可见。小盾片发达,三角形。鞘翅前阔后狭,背面常有2条强直纵肋,后胸后侧片及后足基节侧端于背面可见。臀板发达,多约略呈短阔三角形。中足基节之间有各式中胸腹突。足常较短壮,也有各足较细长的种类,前足胫节外缘有1-3齿,跗节多为5节,少数属为4节。有的种类雌雄性区别明显,雄虫的唇基、头部、前胸背板有角状或其他形状突起,前足胫节较细长。
图17 花金龟科昆虫腹面观
花金龟科的绝大部分成虫主要危害果树、林木、农作物的花、花卉,其次危害有伤的或成熟的果实,造成减产或影响果实的质量。
图18 花金龟科
3.花萤科
体长4-20mm;体色蓝、黑、黄等;头方形或长方形;触角11节,丝状,少数锯齿状或端部加粗;前胸背板多为方形,少数半圆或椭圆形;鞘翅软,有长翅和短翅两类型;足发达,胫端具强化刺;跗节5-5-5,爪分单齿、双齿、附齿类型;腹部雄多为9-10节,雌虫8节。
图19 花萤科
成、幼虫均捕食性。成虫多见于花草中中,幼虫发现于土壤、苔藓或树皮下。个别杂食性种类为害小麦、芹菜及部分葫芦科秧苗。
1.实蝇科
小至中型,常有黄、棕、橙、黑等色。头圆球形而有细颈,侧额鬃完全,中胸发达。腹部卵形,但有些类群圆筒形、纺锤形或棒形。额部相当宽阔,复眼大,通常有绿色闪光,单眼有或无。触角倒卧而短,由3节组成,第2节背面端部凹裂,无完整的纵裂缝;触角芒生于触角第3节背面基部,光裸或有细毛。翅面常有褐色的云雾状斑纹。翅亚前缘脉(Sc)末端呈直角弯向前缘,此部分细弱,与第1径脉组成翅痣,第4+5径脉与中脉大致平行,中室2个,臀室三角形,末端呈锐角,前缘脉具有2个切口。足着生于胸部腹面的中部两侧,两基节极为接近,爪间突毛状。中足胫节有端距。腹部气孔位于腹膜的边缘,腹部背面可见4-5节,雌蝇第5腹节(可见节)形成圆锥形、圆筒形或扁形产卵器,坚硬,通常分3节,有些种类极长。
图20 实蝇科
实蝇是植食性昆虫,幼虫均为潜食性,为害植物各部,生活于叶、芽、茎、果实、种子及菊科的花序内,有的造成虫瘿,有的潜入叶内。成虫多聚集在植物的花、果实和叶上。
2.花蝇科
成虫体形较小,长多在10毫米以内,山区有时有大形种类。体色一般黑色、灰黑或灰黄,少数种类有明显斑纹。通常雄性眼合生或接近,雌性眼离生,少数种类两性眼均远离或均接近。胸背有时具暗色纵条或斑纹,小盾片腹缘一般有向下的细毛,下侧片无鬃,至多有少数细毛。足一般黑色,也有全部棕黄色,或仅胫节棕黄;某些种类足多毛;足上的鬃和毛均为分类鉴定的重要依据。腹部多较瘦长、扁平,部分种类长锥形,背面具纵条、横斑,某些种类腹面具长毛。
图21 花蝇科昆虫
成虫主要栖息在野外的植物上、花上、草上、树林中。性嗜花,很少接近人群。凡是植被比较丰富的地方,成虫的种类也比较多。花蝇耐寒力强,成虫多在早春或晚秋出现,入夏以后少见。
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