绪论
一、昆虫纲的特征:
所有的昆虫组成节肢动物门下的一个纲——昆虫纲(Isecta)。所以,昆虫既具有节肢动物所共有的特征,而又具有不同于节肢动物门下其它纲的特征。 节肢动物门的特征:
体躯分节,即由一系列的体节所组成;整个体躯被有含几丁质的外骨骼;有些体节上具有成对的分节附肢,“节肢动物”的名称即由此而来;体腔就是血腔;心脏在消化道的背面;中枢神经系统,包括一个位于头内消化道背面的脑,以及一条位于消化道腹面的、由一系列成对神经节组成的腹神经索。 昆虫纲的特征:
1.体躯的环节分别集合组成头、胸、腹三个体段:
2.头部为感觉器官和取食的中心,具有3对口器附肢和一对触角,通常还有复眼和单眼(复眼一对,单眼三个); 3.胸部是运动的中心,具3对足,2对翅;
4.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(指成虫),但多数有转化成外生殖器的附肢; 5.从卵中孵出来的昆虫,在生长发育过程中,通常要经过一系列显著的内部及外部体态上的变化,才能转变为性成熟的成虫。这种体态上的改变称为变态。
节肢动物门中其它六个较重要的纲:
有爪纲、蛛形纲(蜘蛛、螨)、甲壳纲(虾、蟹)、唇足纲、重足纲、综合纲。
有爪纲(Onychophora) 蛛形纲(Arachnoidea) 甲壳纲(Crustacea) 唇足纲(Chilopoda) 重足纲(Diplopoda) 综合纲(Symphyla)
二、昆虫与人类的关系:
昆虫纲不但是节肢动物门中最大的一纲,也是动物界中最大的一纲。全世界已知动物已超过150多万种,其中昆虫就有100万种以上。昆虫不但种类多,而且同种的个体数量也十分惊人。如一个蚂蚁群体可多达150万个。昆虫的分布面之广,没有其它纲的动物可以与之相比,几乎遍及整个地球。从赤道两极,从海洋、河流到沙漠,高至世界的屋脊——珠穆郎玛峰,下至几米深的土壤里,都有昆虫的存在。这样广泛的分布,说明昆虫有惊人的适应能力, 这也是昆虫种类繁多的生态基础。昆虫个体数之所以这样多,分布之所以这样广,主要是由于其特殊的繁殖能力。一个雌虫所产的卵超过100个的并不罕见,有的多达1000个。
昆虫不但数量极多,而其各种类之间的大小也有着极大的明显差别。现存昆虫中最大的个体有:鞘翅目独角仙科的象独角仙,其长可达12cm ;竹节虫目一种巨型竹节虫,长可超过26cm。但最小的昆虫如鞘翅目缨甲科的某些种类的长度不超过0.25mm。最小某些昆虫可比最小的脊椎动物还大。昆虫在地球上的历史至少已有三亿伍千万年,而人类的出现距今只不过100万年。
为什么昆虫纲能在地球上如此繁荣地发展?
1、昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的动物,飞行给昆虫在觅食、求偶、避敌和扩大分布等都带来莫大的好处。 2、昆虫身体一般较小,只需少量食物即可维持生长发育。如一张白菜叶可给几千头蚜虫生活。 3、昆虫口器类型的分化,特别是从吃固体食物变成吃液体食物,大大扩大了食物范围。
4、昆虫有惊人的生殖能力。因而在环境多变,天敌众多的自然情况下,即使自然死亡率达到90%以上,也能保持它一定的种群数量水平。
昆虫与人类生活有极密切的关系,是使昆虫学成为一门专门学科的重要原因。对人类健康和国民经济直接影响的重要害虫共计10000种。尽管人们以最大的努力进行防治,全世界每年仍有20%的农产品为害虫所毁掉。在热带每年仍有成千上万的人死于 疾、睡眠病以及其它由昆虫传带的疾病。但也有些有益的昆虫,如可用以对害虫进行生物防治,或人工繁殖以清除杂草的益虫。在土壤内生活的昆虫能促进腐殖质的形成与土壤的通气,提高土地的肥力。水栖昆虫能作为鱼类的食物,可增进渔业的产量。昆虫本身的产物,如蜂蜜、蜡和丝,早已为人类所利用至今仍有相当的经济意义。
三、昆虫学的内容和任务:
农业昆虫学所研究的对象,一方面是害虫,研究它们的生物学特性、发生规律、种群数量动态与环境条件的关系;另一方面是作物本身,研究它对于损害的反应,从而找出足以提高其抗害性的环境条件,培育抗害的品种,或找出足以减轻甚至避免受害的方法。因此,农业昆虫学的任务是:根据农业害虫的发生规律及其与周围环境的相互关系,综合运用各种防治措施,安全、经济、简易、有效地将虫害控制在经济允许水平以下,从而更好地完成提高作物产量和保证农产品质量的要求。
现代昆虫学已从动物学中独立出来,并且发展成为多分支的学科,以其研究的范畴可分为两大类,即理论昆虫学(或称普通昆虫学)与应用昆虫学(或经济昆虫学)。前者是以研究昆虫学中基础理论为目的,而后者是从与人类有无利害关系方面研究昆虫,对人类有害的加以防治,有益的加以繁殖利用。当然这两大类学科是相辅相成的,不能完全截然划分。 分为多学科:
理论:昆虫形态学、昆虫分类学、昆虫生理学、昆虫生物学、昆虫生态学 应用:农业昆虫学、昆虫毒理学、昆虫病理学、昆虫技术学、等。
第一章 昆虫的外部形态
昆虫的外部形态讨论昆虫体躯的外部结构和功能。
昆虫种类繁殖,着本身就说明昆虫形态的多样性。由于对不同的生活环境和生活方式的适应。在演化的过程中经长期自然选择,昆虫体躯结构发生了种种变异,不同的类群,形态构造差异很大,尽管如此,但起基本结构却是一致的,种种不的
变异类型,只不过是某种基本形式长期演变的结果。因此,了界昆虫的外部形态特征,掌握起基本结构对于辨认昆虫,从而利用昆虫,消灭害虫都是十分必要的。
第一节 昆虫体躯的分节和分段
体节和体段昆虫属节肢动物。身体由许多连续的环节组成,每一个环节称为一体节,根据胚胎学和比较解剖学的研
究表明,昆虫体躯是有18-20个原始体节所组成。相邻的两个体节由节间膜相连,使昆虫的身体自由活动,这些体节分别集后组成三个体段。分别成为头、胸、腹部 头部具有:口器,一对触角,通常有3个单眼。
胸部:3对足,2对翅,前、中、后胸三段。此三体节虽不愈合,但彼此紧密相连,不能自由活动。 腹部:都段着生有生殖器,有的还有一对尾须,通常由11节组成。 二、体面和骨化区
昆虫的体躯和各体节可按附肢着生的位置氛围四个体面,两侧翅基着生的部分称为侧面或侧区。足内侧的腹面部分称为或腹区,翅基上方的部分称背面或背区。体节的各体面常大部分骨化成骨板,通常按所在体面称为侧板、腹板和背板。 三、 体形
昆虫的成虫的身体一般呈圆筒形。有的为椭圆形或圆形,有的扁平,有的较肥大,有的较细长。
昆虫的身体和翅等具有各种色泽。多数为棕,褐或黑色.也有一些具有红 、黄、蓝、绿等颜色,或由这些色泽混合组成鲜艳美丽的斑纹,甚至闪烁着金属光泽。一般隐蔽生活的体色较浅,裸露生活的体色较暗。生活于植物上的多呈绿色,等等。昆虫体色的不同,是自然选择的结果,对昆虫具有一定的保护作用,使之更好的隐蔽,不受天敌为害。
第二节 昆虫的头部及其附器
头部是昆虫的第一体段的最前端。着生有一对复眼,一对触角,有的还有2—3个单眼等感觉器官和取食的口器,是昆虫感觉和取食的中心。
(实物图)
东亚飞蝗头部正面观
(模式图)
(实物图)
(模式图)
一、头部的构造:
昆虫孵化后,组成头部的各体节愈合成不分节的 ,外观上看不出分节的痕迹。所以头部的各体节组成,一直成为形态学
上争论不休的问题。目前,一般认为头部是由6个体节组成。
昆虫头部一般呈圆形或椭圆形,在昆虫形态研究中,常根据头部的蜕裂线或头颅缝。将头壳分成几个小区。这些小区都有一定的位置和名称。 头壳上面为头顶,正面称颜面或额,两侧称为颊区,后面称后头区。有些昆虫,特别是鳞翅目幼虫,额上方还有明显的“人”字形缝,称蜕裂线或头颅缝。 二、头部的形成:
昆虫由于食性的不同,取食器官的构造和在头上着生的位置也不相同,头部因之有三种不同的形式。
1、下口式:口器位于头的下部,头的纵轴和体躯纵轴垂直。为植食性昆虫所具有。如蝗虫、蝶、蛾类幼虫。
2、前口式:口器位于头的前部,头的纵轴和体躯纵轴方向一致。多见于捕食性和钻蛀性昆虫。如步行虫、前叶蛾幼虫、天牛幼虫等。
3、后口式:口器在头的下后方伸出,头的纵轴和体躯纵轴成一锐角,见于刺吸式口器的昆虫。如蝉、蝽、蚜虫等。 三、头部的附器: 1、触角:
昆虫中,除原尾目无触角和高等的膜翅目、双翅目幼虫的触角多退化后,一般都有一对触角。 触角一般着生于额区,有的位于复眼之前,有的位于复眼之间。 ⑴触角的类型:
触角是分节的构造,有3节组成。基部的一节称柄节,通常较粗短,连接在头壳的膜质小窝称触角窝。第二节称梗节,较细小,有的昆虫其上有一种特殊的感觉器(如雄蚊)。第三节称鞭节,分为几个到几十个亚节。
触角是昆虫的感觉器官,主要功能是嗅觉和触觉,可以帮助昆虫找到食物和异性,并帮助寻找产卵场所,是传递信息的主要器官。 ⑵触角的类型
昆虫的触角,鞭节多变化成种种不同的形状,可分为下列类型:
a.丝状或线状:细长如丝线,鞭节的粗细大致相同,渐向端部变细,如蝗虫、椿象、天牛等。 b.刚毛状:短小,基部1-2节较粗,鞭节纤细似刚毛。如蝉、蜻蜓等。 c.念珠状:鞭节各节大小相近,状如圆球,全体好象一串珠子,如白蚁。
d.锯齿状:鞭节各节向一侧突出成三角形,全形似一张锯片。如叩头虫、芜箐等。
e.栉齿状:鞭节各节向一侧或两侧突出成梳齿状,全形如梳子。如一些甲虫、蛾类雌虫。 f.羽毛状:鞭节各节向两侧突出,形如禽类羽毛,如许多蛾类雄虫。
g.球杆状:鞭节基部若干节细长如丝状,顶端数节渐膨大,全形如一根棒球杆。如蝶类。 h.锤状:类似球杆状,但端部数节骤然膨大成锤状。如小蠹虫、露尾虫等。
i.具芒状:一般仅三节,短而粗末端一节特别膨大,其上有一根刚毛状构造,称触角芒,芒上有时还有很多细毛。如蝇类。 k.环毛状:鞭节各节有一圈细毛,愈接近基部的细毛愈长如雄蚊。 ⑶.了解触角类型和功能在实践上的意义:
触角的形状,分节数目或着生位置等随昆虫种类不同而有差异,因此触角常作为昆虫分类的重要特征。如直翅目的触角为丝状,蝗科的触角不及体长一半,而螽蜥科的触角则比身体长。同翅目叶蝉科触角为刚毛状、蜥总科则为丝状等等。 另外还可鉴别昆虫的雌雄,多种昆虫雄虫的触角常较雌虫发达,在触角的形状上表现出明显的性二型现象。如马尾松毛虫、小地老虎等。雄蛾触角为羽毛状,雌蛾则为丝状;天牛科雄虫触角往往较雌虫的长得多。等。 2、复眼和单眼
眼是昆虫的视觉器官。在栖息、取食、繁殖、避敌、决定行动方向等方面起着很重要的作用。
复眼:昆虫的成虫和不全变态的若虫一般具有复眼一对,着生于头部的侧上方,大多为卵圆形,也有圆形或肾形,由许多小眼集合而成,外形较大,是昆虫的主要视觉器官。小眼与单眼的基本构造相同,小眼数目越多,复目造像越清晰复眼中的小眼一般呈六角形,在眼天牛属和鼓虫科中,每侧的复眼各分为两个;在双翅目昆虫中,雄虫的复眼常比雌虫的大,并且两个复眼在头部背面相接,称为接眼,雌虫的复眼则相分离,称为离眼。雄虫的复眼较发达,与其生活习性及找寻雌虫有关,这种差别常可以用来区别性别。