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第一篇昆虫学通论（植物生产类非植保专业适用）主讲教师：杨群芳单位：农学院农业昆虫与农药系Tel：13981611094第一章昆虫纲的特征及其与人类的关系第二章昆虫外部形态第三章昆虫内部器官系统第四章昆虫生物学第五章昆虫分类第六章昆虫与环境的关系（自学）第一章昆虫纲的特征及其与人类的关系第一节昆虫纲的特征什么是昆虫？我们先来看看下面这些虫子昆虫属于动物界(Animalia)、节肢动物门(Arthropoda)、六足总纲(Hexapoda），相当于广义的昆虫纲（Insecta）。包括原尾纲、弹尾纲、双尾纲和昆虫纲。节肢动物附肢是分节的一、昆虫成虫期的基本特征(1)体躯分为头部、胸部和腹部3体段。(2)头部有触角（1对）和口器，通常还有复眼（1对）和单眼，是感觉和取食中心。(3)胸部有3对胸足，一般还有2对翅，是运动中心。(4)腹部含有大部份的内脏和生殖系统，是代谢和生殖中心。图1昆虫纲的基本构造二、昆虫在生长发育过程中有奇妙的变态现象。图2蝴蝶的变态蛛形纲Arachnida甲壳纲Crustacea唇足纲Chilopoda重足纲Diplopoda这些是昆虫吗？第二节昆虫的繁盛及其奥秘一、昆虫的繁盛主要表现在以下4个方面：(1)历史长3.5亿年(2)种类多已知种类超过100万种，动物界的3/4。图4昆虫纲已知种类的相对比例(3)数量大一群蝗虫个体数量可达20亿头。图5东亚飞蝗(4)分布广第二节昆虫的繁盛及其奥秘二、昆虫繁盛的奥秘可以从以下6个方面来分析。(1)唯一能飞翔的无脊椎动物图6昆虫的翅（上）与鸟类的翅膀（左）第二节昆虫的繁盛及其奥秘(2)体小大多数5~30mm。最小的是卵寄生蜂长仅0.2mm。最长的竹节虫体长达260mm，强喙夜蛾Erebusagrippina翅展280mm，古蜻蜓化石翅展达760mm。图7寄生蜂（左）竹节虫（右）第二节昆虫的繁盛及其奥秘(3)惊人的繁殖能力(4)口器和食性多样(5)奇妙的变态特性(6)适应能力强第三节昆虫的重要性昆虫对人类社会的生存和发展有重大的影响。人类的生存活动，特别是种植业和养殖业，与昆虫形成了非常复杂又极其密切的关系。昆虫的有害方面一、为害农林生产1、直接为害据统计，全世界每年约有20%的粮食在产前和产后被病、虫、草所毁。据联合国粮农组织报道，全世界粮食每年因病、虫、草害造成的直接经济损失达6000亿美元，足以养活7亿饥饿人口。图粮食被害比例据每日邮报2014年8月28日报道，成千上万只蝗虫日前成群掠过非洲岛国马达加斯加首都塔那那利佛的上空。近日，河南省荥阳黄河滩区发生蝗灾，部分玉米叶被蝗虫啃食，只剩下秸秆。昆虫的有害方面我国常见森林害虫约有400种，以松毛虫、天牛和小蠹的危害最严重。减少木材生产量、破坏生态景观和自然环境。图松材线虫病昆虫的有害方面2、间接危害一些害虫还是多种植物病毒病、菌原体病、细菌病、真菌病和线虫病的传播媒介。已知有425种植物病毒病是通过昆虫传播的。传毒昆虫传播植物病害造成经济损失常超过其直接为害。二、为害人和动物健康1、直接危害一些昆虫（蚊子、臭虫、跳蚤、胡峰、杀人蜂）直接叮咬、刺螫、骚扰和攻击人们。毒隐翅虫和红火蚁引起皮肤过敏，出现红斑、溃疡、刺疹和起泡，疼痛难忍，甚至毙命。昆虫的有害方面图红火蚁及其为害图红火蚁的巢穴昆虫的有害方面一些昆虫直接叮咬、刺螫、骚扰和攻击动物，使动物失血、体重减轻、产奶减少、烦燥不安，甚至死亡。例如，1头牛虻每天可吸200ml动物血液，大量为害奶牛时，可使奶牛产奶量下降40%～50%。图螺旋蝇为害状昆虫的有害方面二、为害人和动物健康2、传播疾病昆虫也能传播人类病毒、细菌、立体次氏体、原生动物和线虫等病原体。人类重要的传染病有2/3可以通过昆虫传播，包括疟疾、鼠疫、斑疹伤寒、黄热病和脑炎等。14世纪，鼠疫在欧洲蔓延，共夺去近2500万人的生命，占当时欧洲人口的1/4。在DDT广泛使用之前，全世界染上疟疾的有3亿人，因此送命的有300万人。现在，世界上每年还有1.2亿人感染疟疾，2000万人感染盘尾丝虫病，20万人感染黄热病。昆虫的有害方面超过一半的牲畜传染病是以昆虫为媒介进行传播。例如，昆虫传播的牲畜锥虫病、委内瑞拉马脑炎、蓝舌病（bluetongue），给畜产品生产和贸易带来严重影响。昆虫的有益方面一、给植物传粉在显化植物中，80%属于虫媒传粉。没有昆虫，许多植物就会因缺乏传粉者而灭绝。利用昆虫给作物传粉，可以显著提高作物的产量。据统计，我们的食物有1/3是直接或间接来源于昆虫授粉的植物。昆虫的有益方面二、为人类提供工业原料一些昆虫产品是重要的工业原料。例如，蜜蜂为人类奉献蜂蜡、蜂毒、蜂蜜和蜂王浆。昆虫的有益方面二、为人类提供工业原料家蚕Bombyxmori（L.）为人类生产绢丝。我国丝绸在国际上占有重要地位，其中真丝年产量占世界总产量的80%，居世界首位。图家蚕和茧昆虫的有益方面二、为人类提供工业原料紫胶虫Kerrialacca（Kerr）为人类分泌紫胶。图紫胶虫产的虫胶昆虫的有益方面二、为人类提供工业原料白蜡虫Ericeruspela（Chavannes）提供虫白蜡；五倍子蚜Schlechtendaliachinensis（Bell）提供单宁等。图白蜡虫分泌的虫白蜡虫虫白蜡昆虫的有益方面二、为人类提供工业原料胭脂虫DactylopiuscoccusCosta为人类提供胭脂红酸（C22H20O13）。图胭脂虫与仙人拿昆虫的有益方面三、控制害虫和有害植物在昆虫中，有24.7%是捕食性，12.4%是寄生性，它们多以植食性昆虫为食，称天敌昆虫，在害虫自然控制中起着重要作用。图瓢虫在捕食吹绵蚧（左）和姬小蜂在寄生蚧虫（右）昆虫的有益方面昆虫在杂草生物防治中也起着重要的作用。自1795年印度从巴西引进胭脂虫成功控制了仙人掌的为害以来，杂草生物防治的历史至今已有200多年，在成功的项目中天敌昆虫占95%，真菌、螨类和线虫等天敌只占5%。图空心莲子草叶甲防治空心莲子草昆虫的有益方面四、维持生态环境稳定在昆虫中，腐食性种类占17.3%，它们以动物和植物尸体、残骸或排泄物为食，同时它们的取食也为其他腐生细菌和真菌的入侵打开了屏障，在生物圈物质流和能量流的循环中起着极其重要的作用。图埋葬甲在埋葬鼠尸（左）和粪金龟在推粪球昆虫的有益方面四、维持生态环境稳定据统计，在森林生态系统中，植物枯枝落叶主要是由昆虫分解利用的，其中白蚁的取食占25%。腐食性昆虫在降解动物和植物的残骸或排泄物过程中，也形成了土壤的腐殖层，为植被生长提供营养。但是，这类昆虫的作用往往容易被人们忽视。昆虫的有益方面四、维持生态环境稳定昆虫是多种鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的主要食物来源。例如，一只蝙蝠一个晚上能捕食超过1000头昆虫。没有昆虫，这些动物将面临着饥饿的威胁。昆虫的有益方面五、食用、药用及饲用昆虫由于其营养和药用价值高，在热带和亚热带地区广泛被用作人和动物的食品或饲料，或者作为治疗一些疾病的药品。昆虫的有益方面五、食用、药用及饲用昆虫蛋白质含量高、胆固醇低、微量元素丰富，对人体有较高的营养价值。如蜂蛹、蚕蛹、蝗虫、竹象虫、田鳖和蜻蜓等。在我国古代，有些昆虫还被列为御膳食品。昆虫的有益方面五、食用、药用及饲用据报道，昆虫作为药用已有3600年的历史。很多昆虫或其产品，是名贵的药材或营养补品，如冬虫夏草、斑蝥、蝉蜕、九香虫和僵蚕等。目前，我国入药的昆虫有近300种。昆虫的有益方面五、食用、药用及饲用图蝉花（左）和螵蛸（右）昆虫的有益方面五、食用、药用及饲用目前已经可以大规模人工饲养的饲用昆虫有家蝇MuscadomesticaL.和黄粉虫TenebriomolitorL.等。蝇蛆含蛋白质60%以上，其必需氨基酸总量是鱼粉的2.3倍，总体营养价值高于进口鱼粉，是良好的家禽饲料。黄粉虫的粗蛋白含量是51%～64%，被作为一些经济动物的饲料。昆虫的有益方面六、在交叉学科研究中的应用昆虫在长期进化过程中，随着环境的变迁而进化出独特的生存绝技，可模仿生产出民用或国防工业用装置。例如，根据苍蝇平衡棒的作用原理，研制出新型导航仪；根据蜜蜂复眼成像原理，研制出偏振光导航仪。昆虫的有益方面六、在交叉学科研究中的应用从1982年成功地将外源基因转入黑腹果蝇DrosophilamelanogasterMeigen开始，转基因昆虫研究引起了科学家们的兴趣。人们期望通过转基因控制害虫或其传播的植物病害或动物疾病，或生产特殊蛋白质。昆虫的有益方面六、在交叉学科研究中的应用目前，已经成功将外源基因转入双翅目、鳞翅目、鞘翅目共20多种重要昆虫中，包括斯氏按蚊AnophelesstephensiListon、按蚊A.albimanusWeidemann、埃及伊蚊Aedesaegypti（L.）和家蝇等。昆虫的有益方面六、在交叉学科研究中的应用由于昆虫生命周期短、繁殖量大和易于人工饲养等特点，成为科学研究的理想材料。昆虫作为模式动物在研究生命活动规律方面起着重要的作用。对果蝇的研究成果成为当今遗传学和发育生物学的重要基石，分别于1933年、1946年、1995年3次获得诺贝尔生理学或医学奖。昆虫对人类文明的影响昆虫由于它的美丽和神奇一直深深地吸引着人们。昆虫不仅与人们的衣、食、住、行等物质生活有着密切的联系，而且与人们的文化、审美、宗教、民俗等精神生活也息息相关。昆虫对人类文明的影响从文字到语言、从艺术到娱乐、从政治到战争，都和昆虫紧密相连。昆虫对人类文明的影响昆虫对人类文明的影响在古埃及，蜣螂被称为“神圣甲虫”，是权力和地位的象征，Khepri神的头部就是1头蜣螂；在圣经中，蚂蚁被当成智慧和活力的化身。图图腾昆虫昆虫对人类文明的影响1812年，拿破仑军队由于斑疹伤寒、冬天严寒和军供短缺，使征俄之战以惨败而告终。巴拿马运河的修建也因为疟疾和黄热病的流行而被迫中断，结果整个工程前后经历了33年。图巴拿马大运河昆虫对人类文明的影响在二战期间，日本每年生产近5亿感染有鼠疫杆菌的跳蚤作为生物武器。昆虫对人类文明的影响在冷战期间，美国被指控向东德投放马铃薯甲虫Leptinotarsadecemlineata（Say）等。图马铃薯甲虫昆虫对人类文明的影响昆虫对中国文化的影响十分广泛而深刻，如中国以虫为偏旁的字达300多个，以虫为偏旁的姓达40多个，以虫为地名超过200个，昆虫诗歌有10000多篇，与昆虫有关的民间节日达100多个。图荡气回肠的爱情传说昆虫对人类文明的影响中国昆虫文化的多样性在国际上无与伦比，其中以治蝗文化、养蚕文化、斗蟋文化、蝴蝶文化等最为丰富。图金斑喙凤蝶Insectexternalmorphology第二章昆虫的外部形态第一节昆虫体躯的一般构造在长期进化过程中，昆虫为了适应不同的生存环境，外形发生了相应的变化，可谓千姿百态。昆虫的体躯由18～20个环节（ringjoint），即体节（segment）所组成。昆虫的体躯由头部、胸部和腹部3个体段组成，体躯或体节可分为背面、腹面和两个侧面。第二节昆虫的头部及附属器官一、头部的基本构造目前，多数学者认为，昆虫的头部是由6个体节完全愈合而成的坚硬的头壳。头壳一般呈半球形。图25蝗虫的头壳二、头部的感觉器官（一)触角(antenna,复数antennae)1对1触角的基本构造触角由3节组成。基部的1节叫柄节，常粗壮，或长或短；第2节叫梗节，常短小；第3节叫鞭节，常分若干亚节，是变化最大的节。图26昆虫的触角antenna（1）线状（丝状）触角触角细长，各节呈圆筒形，除柄节、梗节稍大外，其余各节大小、形状相似，逐渐向端部变细。如蝗虫、蝽象及一些蛾类等。2触角的类型图27蝗虫和蝽象的触角（2）念珠状触角鞭节由近似圆珠形的小节组成，大小一致，状如串珠。如白蚁、褐蛉等。图28白蚁及念珠状触角（3）锯齿状触角鞭节各亚节鞭节各节端部的一角向外突出，形如锯条。如叩头虫、雌性绿豆象等。图29叩头虫及锯齿状触角（4）栉齿状触角鞭节各亚节向一边突出很长，形如梳子。如雄性绿豆象等。图30雄性绿豆象及栉齿状触角(5）双栉齿状（羽状）触角鞭节各亚节向两边突出成细枝状，