昆虫分类学

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第三章 昆虫分类学

§1 昆虫分类的基本原理

自然界中的昆虫种类繁多,要正确地识别它们,就必须根据其形态特征、地理分布、生物学特性、生态要求等加以分析归纳,找出其亲缘关系进行系统分类。昆虫在长期的演化过程中,形成了彼此间有亲缘关系和历史渊源的大小不同的自然类群。所以,昆虫分类的任务除鉴别种类和确定名称外,还要研究昆虫种的渊源及系统发生,以探讨物种的起源、种群的形成、分布、进化与变异以及整个昆虫区系的形成、发展与演替,建立符合客观的分类系统。

在鉴定昆虫种类时,通常须按分类系统,依次(由高到低)鉴别所属阶元,以收到事半功倍的效果。正确鉴定昆虫种类,对害虫防治和益虫的利用,具有重要的实践意义。因为在种类繁多的昆虫中,种间差异有时是极其细微的,若稍有疏忽,就会造成失误。

此外,昆虫分类还是植物检疫、昆虫资源与区系调查、天敌昆虫的引进与利用等研究的重要基础。

一、分类的阶元:门、纲、目、科、属、种,另外还有亚门、亚纲、亚目、亚科、亚种、总目、总科、族、亚族。

现以东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis Meyen)为例,表示昆虫的分类地位和阶元如下:

界(Kingdom):动物界(Animalia)

门(Phylum):节肢动门(Arthropoda)

纲(Class):昆虫纲(Insecta)

亚纲(Subclass):有翅亚纲(Pterygota)

目(Order):直翅目(Orthoptera)

亚目(Suborder):蝗亚目(Locustodea)

总科(superfamily):蝗总科(Locustoidea)

科(Family):蝗科(Locustidae)

亚科(Subfamily):蝗亚科(Locustinae)

属(Genus):飞蝗属(Locusta)

种(Species):飞蝗(migratoria)

亚种(Subspecies):东亚飞蝗(manilensis)

二、昆虫的命名和命名法规

1、学名(scientific name):用拉丁文或拉丁化的文字组成的动物名称和分类单元。

双名法(binominal nomenclature):属名、种名、命名人的姓氏或缩写,如:家蚕的命名为Bombyx mori Linne。

三名法(trinominal nomenclature):属名、种名、亚种名、命名人的姓氏或缩写,如:东亚飞蝗 Loncusta migratoria manilensis (Meyen)。 重新组合:种错置在其他属中,更正后,原命名人的姓加括号,更正人置于后或不写。

如三化螟Tryporyza incertula (Walker),即是由原来的Schoenobius 属移到了Tryporyza属的。

一种昆虫经科学工作者第1次作为新种公开发表以后,既确定为科学上发现的新种,如果没有特殊理由,不能随意更改其学名。一种昆虫只能有一个学名,凡后人将该种昆虫定为别的学名的,按国际动物命名法规的规定,应作为“异名”(synonym)而不被采用。同样一个学名,只能用于一种昆虫,如果用作为另一种昆虫(或动物)的名称,就成为“同名”(homonym),也不为科学界所承认。无论是异名还是同名,后入都有权修订。因此,科学上采用最早发表的学名,这叫做“优先权”。优先权的最早有效期公认从林奈的《自然系统》(Systema Naturae)第十版出版的时间(即1758年1月1日)开始。

学名的写法:学名的第一个字母及人名的第一个字母要大写;排版时学名要斜体,命名人须正体;抄写时学名下要划一横线,以示与其它文字的区别。昆虫学名中的属名,在前面已经被提到的情况下,可以略写。例如上述的菜粉蝶东方亚种即可写作P.rapae crucivora。

2、模式标本

在发表新种时,第1次用于描述和记载新种所用的标本,叫做模式标本(type)。在一批同种的新种标本中,选出的其中1个最为典型的标本,称为正模(holotype);另选出的1个与正模不同性别的标本,称为配模(allotype);而同时所参考的其余同种标本,统称为副模(paratype)。

模式标本是建立一个新种的物质根据,通过模式标本可以提供鉴定昆虫种类的参考标准。在鉴定种类的过程中,如对原记载发生疑问,或记载不详尽时,若能核对模式标本,可避免误定。因此,模式标本必须妥为保存,以供长期参考使用。在发表新种时,必须指明模式标本存放地点,以供需要时进行查对。模式标本是科学上的宝贵财富。

各级分类阶元都应有其模式,建立一个新属,必须同时指明据以建立该新属的一个模式种的名称。同样,建立一个新科须同时指明其模式属。

3、分类检索表

分类检索表(identification key)是鉴定昆虫种类的工具,它广泛应用于各分类阶元的鉴定。检索表的编制是用对比分析和归纳的方法,从不同阶元(目、科、属或种)的特征中选出比较重要、突出、明显而稳定的特征,根据它们之间的相互绝对性状,作成简短的条文,按一定的格式排列而成。检索表的运用和编制,是昆虫分类工作重要的基础,学习和研究昆虫分类,必须熟练掌握检索表的制作和使用。

检索表的形式,常用的有双项式、单项式(连续式)和包孕式(退格式)三种,其中以前两种最为常见。现以弹尾目、缨尾目、直翅目、鞘翅目、半翅目和同翅目等6目昆虫为例,说明检索表的制作方法。

制作双项式检索表如下:

1.无翅…………………………………… ……2

有翅 ………………………………………… …… 3 2.腹末有跳器………………………………… …弹尾目

腹末有1条中层丝和1对尾须…………… …… 缨尾目

3.口器咀嚼式………………………………… … …4

口器刺吸式………………………………… ………5

4.前翅皮质,后翅膜质;后足跳跃式,或前足开掘

式……………… ………… … …… ……… …… 直翅目

前翅鞘翅,后翅膜质………………………… …鞘翅目

5.前翅为半鞘翅,后翅膜质;喙着生于头部前端………………………………………………… …半翅目

前后翅均膜质,或前翅略加厚;喙着生于头部腹面后端……………… ……………… ……………… 同翅目

双项式检索表的特点是,每一天包含两项对应的特征,所鉴定的对象符合哪一项,就按哪一项所指示的条数继续向下检索, 直至检索到其名称为止,总条数为所含种类数减1.制作单项式检索表如下:1(4) 无翅

2(3) 腹末有跳器……………………… …………… 弹尾目

3(2) 腹末有1条中层丝和1对尾须………………… 缨尾目

4(1) 有翅

5(8) 口器咀嚼式

6(7) 前翅皮质,后翅膜质;后足跳跃式或前足开掘式 … 直翅目

7(6) 前翅鞘翅,后翅膜质……… ……………………… 鞘翅目

8(5) 口器刺吸式

9(10) 前翅为半鞘翅,后翅膜质;喙着生于头部前端… 半翅目

10(9) 前后翅均膜质,或前翅略加厚;喙着生于头部腹面后端……… ……………………… …………………… … 同翅目

单项式检索表的特点是,每一条仅含一项,与其后所指示的特征向对应,所鉴定的对象若符合,就继续向下检索, 若不符合,就检索其后号中的序号.总条数为所含种类数2倍减。

第二节 昆虫纲的分类系统

昆虫纲一般分为30余目,各专家有不同分法,但绝大多数相同。

目以上的分类依据:变态类型、翅的对数和有无、翅的质地、口器类型、单眼的有无和数目、足的类型、腹部的附器等。

科和科以下的分类主要依据是翅的形状、脉相、骨板状、刚毛排列方式等。近缘种的分类主要依据是♂外生殖器。

昆虫纲分无翅亚纲、有翅亚纲、共30余目。

无翅亚纲Apterygota:原始无翅,无变态或变态极微,成虫具腹部附器,有成对针形附肢或突泡。包括4个目:原、弹、双、缨尾目。

有翅亚纲Pterygota:有翅或后生无翅,有变态,成虫无腹部附器。包括29个目。

§2 与林业有关的主要目及其分类概述

一、直翅目Orthoptera

中至大型昆虫。口器咀嚼式,触角多为丝状,前翅革质、直而狭长,后翅膜质。停息是折褶于前翅之下。后足一般发达善跳跃,蝼蛄则后足不发达,前足特化为开掘足,渐变态。如蝗虫、蟋蟀、蝼蛄等。

(一) 头部 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。

复眼大而突出,单眼一般2—3个,无翅种类缺单眼。

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棒状。

(二) 胸部

前胸特别发达,背板呈马鞍形,中、后胸愈合。

前翅覆翅;后翅膜质,折扇状纵褶于前翅下。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,两前翅相互磨擦发音(如螽斯、蟋蟀、蝼蛄等)。

前足特化成开掘足(如蝼蛄),或后足形成跳跃足(如蝗虫、蟋蟀、螽斯)。

(三) 腹部

腹部一般ll节,具尾须l对,短而不分节或长丝状。

雌虫产卵器一般很发达,仅蝼蛄等无特化的产卵器。

多数种类雄虫常具发音器,以前后翅相互磨擦发音(音锉和刮器),或以后足腿节内侧的音齿与前翅相互磨擦发音。

能发音的种类常具听器,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。

(四)生物学特性:

渐变态。卵生,雌虫产卵于土内或土表,有的产在植物组织内。螽斯、蟋蟀等的卵为散产,蝗虫则多产于卵囊内。卵囊是雌虫附腺的分泌物硬化而成,常杂有土粒等。

本目昆虫多数为植食性,少数为肉食性,如螽斯科的一些种。

本目分三个亚目,12个总科和26个科,全世界已知近3万种,中国已知1000余种。很多种类是农业上的重要害虫。

1、蝗科Acrididae:触角短,一般丝状。三对足跗节式3—3—3。多数种类具翅两对,雄虫能以后足腿节摩擦前翅而发音,雌虫听器在第一腹节两侧,如东亚飞蝗。

2、螽斯科Tettigouridae:触角至少与身体等长,跗节式4—4—4,听器在前足胫节上,产卵器刀状或剑状。如绿螽斯。

3、蝼蛄科Grhllotapidae:触角短,跗节式3—3—3,前足为开掘足。听器在前足胫节上。前翅短,后翅似褶,产卵器不外露,如华北蝼蛄。

4、蟋蟀科Gryllidae:触角比身体长,后足适于跳跃,跗节式3—3—3,产卵器细长。听器在前足胫节上,如大蟋蟀。

二、缨翅目Thysanoptera

本目昆虫通称蓟马,微小种类,一般体长只有1-2mm,触角6-10节,口器为锉吸式,翅膜质狭长,翅脉退化,翅缘具密而长的缨状缘毛。跗节1-2节,有1-2爪,足端生一可突出的端泡,如烟蓟马、桑蓟马。