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昆虫分类学原理教案第一章概论1INSECTCLASSIFICATION中国昆虫分类数据库InsectsOfChina:://nhjy.hzau.edu.cn/kech/ptkc/new/Flash.asp?class=29普通昆虫学昆虫分类学原理与方法（教案2010，10月修改）MethodsandPrinciplesofInsectTaxonomy第一章概论生物分类学就是通过对生物的特殊性和普遍性的研究，将其加以区分和归类，建立分类系统，探索各类群之间的亲缘关系及进化规律的科学，即分类学Taxonomy，又称为系统学Systematics。根据研究对象的不同生物分类学分为植物分类学，动物分类学等若干分支学科，昆虫分类学就是以昆虫作为分类研究对象的一门动物分类学科。昆虫是地球上动物界中最大的一个类群，它的分类也须遵循动物分类的原理与方法，所以动物分类原理与方法就是昆虫分类的原理与方法。下面就分类的目的、依据、意义等做些探讨。昆虫分类学原理教案第一章概论2一、意义分类是认识客观事物最基本的方法。要正确识别昆虫就须有科学的理论和方法。分类是认识客观事物、也是认识昆虫最基本的方法。昆虫分类学是昆虫学的重要基础分支学科，“盖将开物以成务，必先分类而知名。”（清：方苞），研究昆虫或实际从事有关工作如口岸检疫、害虫防治、天敌引进等，首先必须正确识别种类，“没有种的概念，整个科学就没有了，科学的一切部门都需要种的概念作为基础…”（恩格斯），也就是说要进行昆虫学研究，首先要搞清研究材料或对象，辩明种类，才会使研究结果具有客观性、对比性和可重复性，否则就没有科学价值。同时，通过分类可以表达出昆虫世界的有序性，使人们更容易掌握和积累有关昆虫世界的知识。二、依据分类有分有合，任何事物都有特殊性和共同性。分类就是建立在对特殊性的分析和共同性的归纳上，只有通过分析对比与归纳才能分门别类，分析与归纳也就是昆虫分类的方法。昆虫分类的理论基础在于昆虫的特性和共性的对立统一。由于各种昆虫均起源于共同的祖先，具有共同之处（祖征），因而可以归“类”，而各种昆虫进化过程又不尽相同，使其具有各自的特点（新征），有别于其它昆虫，因而可“分”，也就是说，可以根据昆虫本身的属性异同通过分析对比和归纳对昆虫进行区分和归合，也就是昆虫分类。根据进化论，动物经历了漫长的历程由低等进化到高等，所有动物均起源于共同的祖先，有着一定的血缘关系，分类就是要追溯这种系谱关系，重建进化过程，建立自然系统。而正是由于这种亲缘的存在，才使昆虫分类成为可能，才使分类具有生物学方面的意义和内涵。三、目的昆虫分类不仅要对（1）现有物种进行特征分析、区别异同、鉴定名称、建立分类系统；还要从时间上研究（2）追溯昆虫的起源及历史发展过程，研究昆虫的系统发育，由个别的和表面现象认识发展到内在的、本质的分类。认识世界的目的是为了改造世界或与相互协调，追求可持续发展。昆虫分类不仅是区别异同，鉴定种类，也要阐明物种间和各类群间的亲缘关系，建立符合其系统发育规律的分类系统。此外，还要研究物种起源、进化、昆虫区系的形成和演替等。从而使所建立的系统不仅是一信息存取系统，同时还能够利用它来指导生产实践、控制害虫、利用益虫、保护生昆虫分类学原理教案第一章概论3态，为人类可持续发展造福。四、研究内容和任务昆虫分类学是研究昆虫种的鉴定、分类和系统发育的科学（比前面描述更深入更全面）。这一定义是根据昆虫分类学研究的任务、内容、发展历史和现状确定的。一般根据研究内容和任务将昆虫分类简要概括为三个方面或三个阶段：鉴定identification:研究区分和确定动物界中的物种，予以命名、加以描述，提供正确认识和辨别物类的知识和资料。（从众多生物个体中识别出可以称为种的类群）分类classification:根据物种之间的异同，确定所属的分类阶元层次、制定各个物类的分类系统。系统发育phylogeny:物种或物类的亲缘关系，追溯其进化过程。昆虫分类也可划分为三级水平，这一发展顺序也和前述的三项任务相一致。α分类阶段（甲级分类学）：种类区分、鉴定、命名和描述将昆虫标本加以整理、鉴别、鉴定到种，找出各种的识别性状以及与近似种鉴别特征，以描述和命名。β分类阶段（乙级分类学）：分类系统的研究（以研究体系、宗属关系为目的）将鉴定出的物种进行归类，安排到适当的分类阶元中，建立分类系统。γ分类阶段（丙级分类学）：物种的形成和系统发育研究（种类变异的分析、种下阶元及其进化）。研究物种的形成和进化，确定各分类单元的亲缘关系，重建昆虫的系统发育。上述三项任务互为基础，相互联系和制约。没有大量的种类鉴定和记述作为基础，就不可能建立分类系统，而没有分类系统便不能研究进化和系统发育。反之，没有系统发育研究，便不能建立符合历史实际的分类系统，种的鉴定和分类地位的确定便不可能。五、昆虫分类学的地位和作用1、分类学方法是认识昆虫世界的科学方法昆虫是世界上最昌盛的动物类群，个体和种类繁多，分布广泛。很难确切计算或估计全世界究竟有多少昆虫。目前从文献资料中得到一些估计数字变化幅度也很大。昆虫分类学原理教案第一章概论4英国自然博物馆报告（1988），全世界现有昆虫1000万种，现已描述约90万种，并且仍以大约每年7000种的速度递增。《生物多样性》1994,2（1）：全球生物500-5000万种，已鉴定描述140万种。Wilson:全球已知140-150万种生物中，75万多种是昆虫。Erwin(1983):推测全世界有昆虫3000万种。这就是说，就全球而言，昆虫中90%以上的种类还是未知种，它们还未被科学家记述和命名，缺乏鉴定用的科学资料。过去一般估计我国昆虫种类约占世界昆虫种类的10%，而据现在研究较充分的类群种类数目估计当在20%以上，也就是我国昆虫种类应在200万种以上，现已记载约60000种，已知种尚不到3%。说明我国昆虫种类的未知数太多了。要认识如此繁多的昆虫，需要有正确的科学方法，这就是分类classification的方法。不借助分类的方法整个昆虫世界将会显得杂乱无章。这充分表明，研究昆虫、确定种类、描述识别特征、予以命名、提供正确认识和鉴定昆虫种的科学资料，仍然是当代科学上一项十分重要的内容和任务。我国的任务尤为繁重。昆虫分类的实践过程是：先把昆虫个体individuals按照其形态特征的相似性similarity，即共同性归为同形体phenon(phena)，再根据生物种的科学概念和知识，把同形体鉴定到种species，进一步把种按照亲缘关系的远近归入高级分类单元highertaxonomictaxon(taxa)，属、科、目等，这样就成为一个有次序的分类系统classificationsystem。1950年以前记录，我国昆虫有2万种左右，只有1%是中国人描述记录的。现在一些昆虫的分类单元，如昆虫纲的目以及有些目的科和有些科的属已有分类系统，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。但是，很多昆虫类群科以下的分类还缺乏细致研究，没有科下的分类系统和认识属、种的科学资料，这就为分类鉴定昆虫种类，研究害虫防治和益虫利用带来极大困难。鉴于此，研究和建立尚未研究或研究不充分的昆虫类群的分类系统，也是当代昆虫分类学的重要内容和任务。分类学研究不以提出种名和以实际应用为目的的分类系统而满足，最终目的是建立符合进化实际的分类系统，这样的分类系统会成为一个历史总结系统、一个信息存取系统，一个能用的参照系统，其中的基本信息资料具有最大的科学预见性(相当于昆虫种类的一个地图)，可用于指导其它方面的工作。人们能够从昆虫一科的分类地位上，取得这个科的昆虫种类的基本信息，如成、幼期的生活习性，有关特性，和人的关系等，另一方面能够反映系统发育的亲缘关系和进化历史，进而搞清这些种类的进化和宗谱关系。以现代科学技术为手昆虫分类学原理教案第一章概论5段，综合研究各个分类单元的系统发育，揭示进化历史和亲缘关系，建立能够反映生物进化过程实际的分类系统，也是分类学的重要研究内容和任务。赋予昆虫分类学上述定义，也是符合昆虫分类发展历史的。2、分类学具有独特性和不可替代性昆虫分类的基础性质决定了它的独特性和不可替代性，同时它又与其它学科关系密切，相互依存，相互促进。（1）、昆虫分类学是昆虫学其它分支学科的基础。昆虫分类学是昆虫学其它分支，如生态学、形态学、生理学、生物化学、行为学、毒理学及各门应用昆虫学，如农业昆虫学、森林昆虫学、医用昆虫学等等的基础。因为昆虫学的其它分支研究，首先需要研究对象的准确鉴定，否则，那些研究就会丧失客观性、可比性、和重复性，从而丧失科学价值。C.Elton(1947)认为，“生态学的进展取决于准确的鉴定和所有动物类群的良好分类基础，这对生态学的初步研究者来说不是提得过分，这是整个研究工作的基础，没有这个基础，生态学就会孤立无助，他的研究工作可能归于无用。”Pearl(1972)指出：“分类学提供了砖石，使整个生物科学的结构得以耸立，如果没有分类学家的劳动，有机进化的事实就很难理解，而且正是分类学家真正为遗传学家和实验进化学者提供了基本资料。”对于农林牧医等有关的应用昆虫学分支来说，研究对象的错误或不准确鉴定，往往会给工作带来损失和造成经济损失。分类鉴定上的突破，常为应用昆虫领域内复杂问题的解决提供了钥匙。例如：上世纪40年代，五斑按蚊AnophelesmaculipenisMeigen被报道是疟疾的传播者，分布于欧洲大陆，事实上疟疾却局限于一定地区，但是为了防治疟疾，到处防治五斑按蚊，浪费了很多人力物力，到1937和1940年，经过哈克特（L.W.Hackett）和内茨（M.Bates）的研究，认为原来的五斑按蚊是一个复合种团complexgroup，由几个亲缘种组成，有着不同的生境选择和滋生习性，只是其中一种和特殊地区的疟疾传播有关，这一研究成果才提供了钥匙，使防治传播疟疾按蚊的措施能够因地制宜，有的放矢，避免了不必要的浪费。昆虫分类学能够把丰富多彩的昆虫加以整理、归纳和排序，为整个自然界的昆虫绘制一幅艺术逼真，井然有秩的图画，这就为昆虫学领域的所有研究指出了入门的道路，提供了基本信息。昆虫学，乃至整个生物学上的一些重要发现，正是从这个图画上的一点开始的，所以对其它科学有启迪性，特别是对应用昆虫学的研究起引路作用。例如农业昆虫学以农业生产中的害虫为对象，然而随着人类生产活动的发展，研究的对象日益增多，常常有新的问题需研究，研究的入门就是首先要在昆虫分类这幅图画中找出新害虫的位置，这样就有了寻找文献资料，掌握基本规律的线索，例如研究的新害虫属于铁甲科，我们即从铁甲科入手找有昆虫分类学原理教案第一章概论6关文献资料，并大体掌握它的基本习性，如潜蛀取食叶肉等。昆虫分类学属于比较生物学的范畴，常对昆虫学其他分支领域积累的知识作归纳对比，所以其他科学的发展也为分类学的研究提供了基本资料和思路，例如昆虫的生态分类、生化分类、行为分类等，就是其他分支学科对分类学发展的促进。（2）昆虫分类学和科学技术发展关系密切，相互促进。其它学科技术的发展为昆虫分类学提供了方法和手段。传统上的昆虫分类早期用肉眼直接观察，后来利用手持扩大镜，双筒解剖镜和光学显微镜等进行观察，电子显微镜的应用使得对超微结构的研究成为可能；而紫外光谱、X-衍射技术的应用，各种离心设备和分析技术的建立，为生物大分子的研究和鉴定提供了有效的方法；使得对昆虫化学成分分析、生物大分子的结构研究成为可能，使生物化学特征成为分类特征的组成部分，实现了人类手的延长和眼的延长。补充了大量新的分类特征，深化了人们对于动物的认识的水平。而对于昆虫系统发育关系的认识、其分类地位确定也会有助于其它学科的发展，甚至会改变对生命世界的基本认识。可见昆虫分类学是基础学科，又是综合其他自然科学研究成果的科学，它和其它自然科学领域的发展是密切相关的。作为一个训练有素的分类学家，要开展现代的昆虫分类研究，必须具备一定