第二章 昆虫体躯构造和功能

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第二章昆虫体躯的构造和功能第一节昆虫的头部一、头部的构造和分区昆虫的头壳高度骨化,坚硬呈半球形,头壳上有沟(头壳向内折陷而成)和蜕裂线,把头分为若干区。蜕裂线、5条沟、4个区(1)蜕裂线,幼虫脱皮时是沿一条起自胸部的背中央,伸到复眼间分叉成两条侧臂的倒“Y”形的线裂开的。(2)5条沟,额唇基沟、额颊沟、后头沟、次后头沟、颊下沟(3)4个区,额唇基区、颅侧区、后头区、颊下区根据口器在头部的着生位置,头式可分为3种类型:下口式、前口式、后口式二、触角昆虫的主要感觉器官大都着生在头部。如触角、复眼、单眼此外,在口器附肢、上唇和舌上也有感觉器。(一)触角的构造和功能昆虫一般都有一对触角,着生在额的两侧。原尾目无触角,高等双翅目和膜翅目幼虫的触角退化外,其它的种类都有触角。触角是一对分节的构造,基本上由3节,即柄节、梗节、和鞭节组成。柄节,触角基部的一节,通常较粗短梗节,触角的第二节,细小,其内具有感觉器鞭节,触角的第三节,通常由多个亚节所组成(二)触角的类型刚毛状、丝状、念珠状、锯齿状、羽毛状、膝状、具芒状、环毛状、棒状、锤状、鳃叶状、栉齿状触角的类型是辨识昆虫的种类和雌雄的特征之一。掌握触角的类型有利于进行化学防治与生物防治。触角着生的位置、分节的数目、长度比例等常用作分类的特征。三、昆虫的眼(一)、复眼完全变态昆虫的成虫期和不完全变态的若虫和成虫期,在头部颅侧区都着生一对复眼,其形态差异大,但均由许多个小眼所组成的,其小眼的大小和形态,各类群不同。在双翅目和膜翅目的有些类群,雄性的复眼较发达,在背面相接,称为接眼式,雌性复眼分离,称离眼式。(二)、单眼昆虫的单眼分为背单眼和侧单眼。(1)背单眼,为一般成虫和不完全变态类的若虫具有的单眼,其与复眼同时存在。着生于额区上部两复眼间,通常2-3个。若为3个,常排列为倒三角。(2)侧单眼,全变态类的幼虫所具有,位于头部两侧,通常1-7对不等。成虫阶段消失。(三)昆虫的视力和趋光性昆虫的势力范围很小。利用昆虫的趋光性和避光性,可以用来预测和捕杀害虫。波长在365nm左右,属紫外光波的黑光灯,对许多昆虫具有较大的诱惑力。四、昆虫的口器昆虫的取食器官通称为口器,因食性的不同,口器的形态结构也差异很大、即使是同一种类型的口器,其各部分的形态结构也变异很大。根据食物的体态不同,将口器分为:咀嚼式口器,适合取食固体食物的口器,最原始类型。吸收式口器,适合取食液体食物的口器,它有将液体食物吸入消化道的构造。嚼吸式口器,即可取食固体又可取食液体的口器。(一)、咀嚼式口器适宜取食固体食物的口器,嚼碎固体食物。具有咀嚼式口器的昆虫有直翅目、鞘翅目的成虫和幼虫、鳞翅目的幼虫、膜翅目的大部分成虫和叶蜂类幼虫。蝗虫口器前面观咀嚼式口器由上唇、上颚、下颚、下唇和舌五个部分组成。唾管开口于唾窦,唾液由唾管流入口前腔,与正在咀嚼的食物混合,其一部分消化作用,然后食物由口进入前肠。(二)吸收式口器由咀嚼式口器演化而来,主要针对液体食物。特点:口器的某些部分特别延长,便于吸收液体养分。主要有刺吸式口器、虹吸式口器、舐吸式口器、锉吸式口器等。1、刺吸式口器吸食动物血液或植物汁液的昆虫的取食器。蝉的刺吸式口器构造图解同翅目、半翅目、双翅目蚊类的口器属于刺吸式口器。雌蚊的刺吸式口器构造图解2、虹吸式口器外观上是一条能弯曲和伸展的喙,适于吸吮深藏在花管底部的花蜜。蝴蝶的虹吸式口器鳞翅目蛾类和蝶类成虫所特有。蝴蝶的虹吸式口器彩色电镜图3、舐吸式口器外观上可见粗短的“喙”,口器具有海绵状的吸盘,适合于取食发酵的粪便和腐肉上的渗出物。雌性家蝇头部前面图双翅目蝇类具有的口器。舐吸式口器构造图解蝇的舐吸式口器蝇在取食花蜜4、锉吸式口器锉吸式口器为蓟马类昆虫所特有,能吸食植物的汁液或软体动物的体液,少数种类也能吸人血。这类口器的特点是上颚不对称,两下颚口针组成食物道,舌与下唇间组成唾道。5、嚼吸式口器这类口器的主要特点是上颚发达,可以咀嚼固体食物,下颚和下唇特化为可临时组成吮吸液体食物的喙。嚼吸式口器构造图解一部分高等膜翅目昆虫所特有,蜜蜂的口器可代表这类口器的一般构造。蜜蜂采蜜图(三)幼虫的口器鳞翅目幼虫的口器,属于变异咀嚼式口器,取食固体食物。脉翅目幼虫的口器,属双刺吸式口器(即由左、右的上下颚分别合成刺吸构造)。蝇蛆的口器,属刮吸式口器,根据头咽骨的发育变化,区分蝇类幼虫的龄期。(四)口器的类型与化学防治的关系昆虫的口器类型不同,取食方式及其为害状也不同,因此采用防治害虫的方法也就不相同。咀嚼式口器的昆虫取食固体食物,咬食植物各部分组织,造成机械损伤。对于这些害虫一般采用胃毒剂或触杀剂进行防治。具有刺吸式口器的昆虫如蝽、蚜虫、叶蝉和飞虱等为害的植物,外表没有显著的残缺与破损,但造成生理伤害。对于刺吸式口器的害虫,一般使用内吸杀虫剂和触杀剂进行防治。虹吸式口器的昆虫吸食暴露在植物体外表的液体,根据这一习性可将胃毒剂制成液体毒饵,使其吸食后中毒,如目前常用的糖酒醋诱杀液等。第二节昆虫的胸部胸部(Thorax)是昆虫体躯的第二体段,明显地由三个体节组成,由前向后依次称为前胸(prothorax)、中胸(mesothorax)和后胸(metathorax)。每一胸节有一对附肢,即前足、中足和后足。多数的成虫在中胸和后胸还各有一对翅(wings),分别称为前翅和后翅。足和翅都是昆虫的行动器官,所以胸部是昆虫的运动中心,也是重心所在之处。昆虫体躯的构造图解(仿周尧)胸节的骨板高度骨化,肌肉特别发达。每一胸节的横断面都像一个盒子,由4块骨板组成,即1块背板、2块侧板和1块腹板.一、胸部的基本构造胸节的主要结构二、胸足的基本构造和类型昆虫的胸足是胸部的附肢,前胸、中胸和后胸各有一对足,分别称为前足、中足、后足。着生在各该节的侧腹面。蝗虫体躯的构造图解每个足由基节、转节、腿节、胫节、跗节和前跗节六部分组成。胸足的构造(一)胸足的构造(二)胸足的类型胸足原是适于陆生行走器官,但在各类昆虫中,因生活环境和生活方式的不同,足的功能有了相应的改变,使足的形状和构造发生了多样化的演变。步行足跳跃足步甲的步行足蝗虫的跳跃足捕捉足挖掘足螳螂的捕捉足蝼蛄的挖掘足游泳足龙虱的游泳足抱握足携粉足蜜蜂的携粉足昆虫幼虫的胸足构造基本上与成虫胸足那六个部分相同,但比较简单,跗节不分节,前跗节只有一个爪。节间膜比较显著,节与节之间通常只有单一的背关节。胸足的类型常可用以推断昆虫栖息场所和生活习性,因此可供害虫防治和益虫利用的参考,同时也是识别种类的很好特征。三、翅的构造和变异昆虫纲绝大多数到成虫期都有两对翅,翅是昆虫的飞翔器官翅的发生,使昆虫在觅食、寻偶、扩大分布和避敌等多方面获得了优越的竞争能力,为昆虫纲成为最繁荣的生物类群的重要条件。(一)翅的构造昆虫的翅一般为膜质薄片,中间贯穿着翅脉,用以加强翅的强度,翅的形状多呈三角形。三角:肩角、臀角、顶角三缘:前缘、外缘、内缘三褶:基褶、轭褶、臀褶四区:轭区、臀区、臀前区、腋区(二)翅脉与模式脉相翅脉是翅的两层薄膜之间纵横行走的条纹,起着支架的作用。脉相,即脉序,是翅脉在翅面上的分布形式。不同类型的昆虫中有多种多样的变化,而在同类昆虫中十分稳定和相似,所以脉序在昆虫分类上和追溯昆虫的演化关系上都是重要的依据。纵脉:从翅基部伸到外缘的翅脉。(C、Sc、R、M、Cu、A、J)横脉:横列在纵脉之间的短脉。(h、r、r-m、s、m、m-Cu)翅室:翅面被翅脉划分成的小区。闭室:翅室周围都围有翅脉时。开室:有一边没有翅脉而达翅缘的。昆虫翅的模式脉相图(仿Ross)苍蝇的翅瓣(白色膜质部分)蜻蜓的翅痣(黑色斑点部分)天蛾飞行取食蜻蜓的飞行动作(三)、翅的变异很多昆虫的翅是膜质而透明的,但不少昆虫在演化过程中,翅的质地和被物却发生了适应性的变化,形成不同的类型。常见的有:膜翅、鞘翅、半鞘翅、复翅、鳞翅、毛翅、缨翅等。蝉的膜翅步甲的鞘翅蝽的半鞘翅蝗虫的覆翅蝴蝶的鳞翅石蛾的毛翅蓟马的缨翅大蚊的平衡棒研究昆虫翅的变化和类型在昆虫分类和演化上以及生产实践上都有重大意义。如蚜虫出现无翅型和飞虱出现短翅型都意味着生活条件适宜,预示着虫口数量将要大发生;相反,出现有翅型和长翅型则表示生活条件不适宜,一时数量不会大增,但预示着迁飞扩散,扩大为害。第三节昆虫的腹部腹部是昆虫的第三个体段,前端与胸紧密相连,后端生有肛门和外生殖器--雄性的抱握器与雌性的产卵器等。腹部里面包藏着各种脏器和生殖系统。所以腹部是昆虫的新陈代谢和生殖的中心。蜻蜓的腹部天蛾的腹部一、腹部基本构造昆虫腹部一般呈椭圆形或扁圆形,但也有呈细杆状、球形、基部细长如柄、平扁或立扁的。腹部一般由9-11节组成,腹部的体节有发达的背板和腹板,没有像胸部那样发达的侧板。各节之间由节间膜相连,背板和腹板间以侧膜相连,气门就着生在其上。腹节可以前后套叠,伸缩弯曲,以利于交配产卵等活动。有翅亚纲昆虫的成虫腹部,只有生殖节上的外生殖器和生殖后节上的尾须。外生殖器(genitalia)是昆虫用以交尾和产卵的器官。雌性的称产卵器(Ovipositor),构造比较简单。雄性的称交配器(Copulatoryorgan),构造比较复杂。二、外生殖器雌性外生殖器一般称为产卵器,为一管状构造,通常由3对称为产卵瓣(valvulae)的瓣状构造组成,分别着生在第八、九腹节上。产卵孔多位于第八、九节的腹面。(一)雌性外生殖器雌性外生殖器构造图解(仿Snodgrass)腹产卵瓣,在腹面由第八腹节附肢形成。内产卵瓣,在内方由第九腹节附肢形成。背产卵瓣,在背方由第九腹节肢基片演化而成,第九腹板上有两对瓣。产卵器的构造、形状和功用,常随昆虫的种类而不同。蝗虫类的产卵器呈短锥状,坚硬,背瓣与腹瓣可行张开与合拢的活动。用产卵器钻土使腹部插入土中产卵。胡蜂、蜜蜂等昆虫其产卵器基部连接一个毒腺,产卵器特化成蜇刺,失去产卵功能。螽斯和蟋蟀类的产卵器为刀状,剑状和矛状。腹瓣上各有两条纵槽,背瓣和较退化的内瓣各有一个脊,嵌接在腹瓣的槽内。雌性硕螽的外生殖器雌性耳螽的外生殖器产卵器的有无、形状和构造的不同,反应了昆虫的产卵习性和方式。没有特化的产卵器的昆虫,卵只能产在物体的表面或浅层缝隙中;具有锥状产卵器的蝗虫和矛状产卵器的蟋蟀等,总是把卵产在土壤深处;具有外露针状产卵器的蜂类,大多是寄生性的益虫等。产卵器的形状和构造也是分类时常用的特征。交配器雄性的交配器构造比较复杂,而且在各类昆虫中变化很大。交配器主要包括将精子送入雌体的阳具(phallus)和交配时挟持雌体的抱握器(harpagones)。多数有翅亚纲昆虫都有这两部分构造。在各类昆虫中这些构造不但其本身变化大,而且都有各自的附属构造或局部特化,各有其名称,显得就更复杂了。阳具是第九腹节腹板后的节间膜的外长物,生殖孔开在它的末端。第九腹节的腹板常扩大或向后延伸成为下生殖板(subgenitalplate),发生阳具的节间膜向内陷入,在下生殖板之上形成生殖腔(genitalchamber),阳具不用时就缩在腔内。这种现象在直翅目昆虫中尤为明显。阳茎一般为管状或锥状的构造,大多包括一个较大的阳茎基(phallobase),和从阳茎基伸出的一根细长的阳茎(aedeagus)。抱握器(harpagones)大多属于第九腹节的附肢,可以由刺突形成,也可以由肢基片或刺突联合形成。抱握器的形状变化很大,一般不分节。雄性外生殖器构造图解(仿Weber,Snodgrass)尾须(cerci)通常是一对须状突起,着生在第十一腹节转化成的肛上板和肛侧板之间的膜上。虽然有时好象生在第十节上,但它是第十一腹节的附肢。蜉蝣的尾须(可见中尾丝)蠼螋的尾须(铗状).幼虫的腹足有翅亚纲昆虫只有幼虫期才有腹部的行动附肢。属于全变态的广翅目、鳞翅目、长翅目及膜翅目的叶蜂幼虫都有腹部附肢。最常见的是鳞翅目和膜翅目的叶蜂类幼虫,它们都有行动用的腹足(prolegs)。鳞翅目幼虫的腹足是行动器官,用趾钩抓住物体。在停息或取食时,也以腹足紧握植物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