昆虫的趋光性研究综述

昆虫的趋光性研究综述1527220020王潇逸摘要：昆虫的趋光性,简单地说就是会飞往光线比较亮的地方，我们常看到的飞蛾等聚集在日光灯底下“群魔乱舞”,就是昆虫趋向光线的表现。昆虫的趋光性与其导航方式有关，趋光性是昆虫夜间飞行的GPS。“飞蛾扑火，自取灭亡”，说的就是昆虫的这种特性，只不过是人类的火光误导了飞蛾的航线。本文要通过对趋光性昆虫的种类及数量分布，昆虫对不同波段光波的趋性，趋光性昆虫的上灯时间以及趋光性昆虫中的益害比的实验结果来研究昆虫的趋光性，以综述昆虫的趋光性。关键词：昆虫光源捕捉数量趋光性引言：趋光夜行性是夜行昆虫的重要生态学特征之一，是昆虫对环境条件具有选择性的表现，也是物种在长期适应环境过程中形成的本能[1]。夜行性昆虫为了保持自身的航向不变，经常以一个亮点作为自己的参照物，通常是以月亮为导航坐标，但他们并不是对着光源飞过去，只是利用光线来导航[2]。月光基本上是平行光，昆虫只要确保自己的飞行方向和光线之间的夹角是固定值，那么它就能以直线作为自己的飞行路线。无数年以来，昆虫就是利用这个原理为自己的飞行而导航的，而人类所制造的光源则误导了昆虫，这些由人类制造的点光源并非是平行光，但是昆虫继续按照飞行方向与光线夹角为固定值的方向飞行，那么飞行路线就变成等角螺线，盘旋着趋向光源。1.趋光性昆虫的种类及数量分布2008年以频振式杀虫灯为诱虫光源，选择河北沧县南屯冬枣园为试验地，面积10hm²，主栽品种为冬枣，生长年限为10年，株行距为2m×2m。2008年4月中旬至8月底，对趋光性昆虫的种类与数量进行了调查（表1）[3]。表1诱捕昆虫种类及数量分布[3]类别种类/种数量/头同翅目Homoptera411159鞘翅目Coleoptera495523鳞翅目Lepidoptera1093490直翅目Orthoptera5262半翅目Heteroptera9112脉翅目Neuroptera376双翅目Diptera523蜻蜓目Odonata18膜翅目Hymenoptera5566由表1可知，在昆虫较多的季节，同翅目昆虫的趋光性最强，上灯的数量也最高。鞘翅目和鳞翅目昆虫虽然总体数量稍微比同翅目稍小，但是它们的种类却大大地超过了同翅目昆虫。其他种类的昆虫种类分布零星，上灯数量少，趋光性较差。2.昆虫对不同波段光波的趋性昆虫对不同波段光波的趋性不相同，实验以五个波段的光波进行实验，分别为黑光灯波段（320nm-390nm）、蓝光灯波段（350nm-490nm）、黄光灯波段（625nm-670nm）、绿光灯波段（555nm-610nm）和红光灯波段（500nm-565nm）[4]。表2不同目昆虫对各波段光波的趋性[4]种类趋光性从数量上看趋光性从比值上看半翅目Heteroptera黑光灯波段黑光灯波段鳞翅目Lepidoptera黑光灯波段绿光灯波段鞘翅目Coleoptera黑光灯波段蓝光灯波段双翅目Diptera红光灯波段黄光灯波段同翅目Homoptera黑光灯波段黄光灯波段直翅目Orthoptera黑光灯波段黑光灯波段由表2可知昆虫对这五个波段光波的趋性从大到小分别为黑光灯波段、蓝光灯波段、红光灯波段、绿光灯波段、黄光灯波段。其中最显著的是黑光灯波段。总体来说昆虫对黑光灯波段最具有趋光性。3.趋光性昆虫的上灯时间为了解昆虫的趋光规律，2009年在河北省沧县安排了一组实验。实验用具为市场上的普通杀虫灯，灯体为黄色调，时间为2009年7月1日到7月10日[5]。表3昆虫上灯时间[5]类别上灯时间备注叶蝉类Leafhopper飞虱类planthopper19:30到0:30鳞翅目Lepidoptera19:00到23:00粘虫类Armyworm19:00到23:002:30到5:30金龟子类Chafer19:00到23:00蚜虫类Plantlouse9:00到18:00白天趋黄光蚊类Mosquito19:00到21:00趋弱光蝼蛄类Mosquito19:00到21:00由表3可知，各类昆虫的上灯时间有着明显的差别，大部分昆虫最明显的趋光高峰在19:00到0:00。在2:30到5：30，粘虫类还会出现第二次趋光高峰。蚜虫类在白天对黄光有趋光性。蚊类有弱趋光性。4.趋光性昆虫中的益害比以市场上的普通杀虫灯作为光源引诱昆虫，选择公园内的草地为试验地，面积20hm²。2014年11月中旬至2014年11月底对趋光性昆虫的种类与数量进行了调查，对每天诱杀的昆虫进行益害分类，进行了分类统计，益虫的主要种类为：瓢虫（411头）、食虫虻（6头）、蜻蜓（8头）、蜜蜂（1头）、食蚜蝇（12头）、步甲（265头）、草蛉（23头）：害虫主要种类为：蛾类（1720头）、叩头甲类（211头）、蝼蛄（231头）、蝈蝈（7头）、蟋蟀（23头）[6]。数量统计表明，在被捕杀的昆虫中，益害比为1:3。而由统计结果得知，捕获昆虫总数的7％为天敌类昆虫，而蜂类、食虫虻、蝈蝈应该属于误触。讨论：并不是所有的昆虫都具有明显的趋光性，一般夜间飞行的昆虫趋光性都比较强[7]。而具有趋光性的昆虫对光线的反应性也不一样，有一部分一见光就会趋近，而有的需要一段时间之后才会飞向光源。并且昆虫的趋光性都是有一定的波长范围的，如果光源的波长并不在昆虫所趋的范围之内的话就不会趋向光源[8]。而趋光性昆虫中又以害虫居多。而农业害虫的存在是影响农作物生产的重要因素之一。由于对农业造成伤害的害虫种类繁多而且数量较大，具有突发性和易迁移性的特点，严重导致农业生产的产量降低、品质下降。而农业害虫的治理，仍然常以化学防治手段作为主要防治手段。长期以来，大量的施用化学试剂造成环境日趋恶化，农产品受到污染，而且土壤、水源也受到了不同程度的污染，生态平衡被破坏，并且直接危害到人们的身体健康。长期大量施用化学杀虫剂喷施导致农药进入农业生态系统，不但使土壤、水源和大气受到污染，还残留于粮、棉和蔬果，给人类的生存安全造成了威胁；同时，长期施药不但损害了农业害虫的天敌和益生昆虫的生存，还使害虫产生了抗药性，引起部分害虫的猖獗繁殖。而害虫的趋光行为恰恰可以被人类利用来灭杀害虫，保证农业生产的进行，减少对土壤、水源和大气的污染。参考文献：[1]郭小奇.2010.灯光诱捕昆虫研究概况.现代化农业，2010（8）：6-9[2]陈小波，顾国华，葛红.2003.论昆虫趋光性.南京农专学报，4（2）：39-41[3]董瑞，王静，翟玉柱.2010.昆虫趋光性规律研究.安徽农业科学，38（25）：13563-13564[4]顾国华，陈小波，韩娟，葛红.2004.夜行昆虫趋光特性的研究及在害虫防治中的应用.金陵科技学院学报：第20卷第1期[5]陈华爽，郁振兴，苗进，段云，蒋月丽，邵君霞，武予清.2011.夜间收集小型趋光性昆虫的新方法.河南农业科学，40（3）：99-101[6]刘立春.1994.诱虫灯的研究进展及应用概况.华东昆虫学报，3（1）：75-78[7]周强，徐瑞清，程小桐.2006.昆虫的生物光电效应与虫害治理应用.现代生物医学进展，6（4）：70[8]侯无危，李明辉，郭炳群.1997.不同照度对棉铃虫蛾活动的影响.昆虫知识，34（1）：1-3