蝗总科

昆虫纲直翅目下的一个总科

蝗总科

蝗总科(学名:Acridoidea),又称蝗虫,俗称蚂蚱、草螟、蛔蚂等,是昆虫纲直翅目昆虫。[4][0][5]截至2024年11月,根据全球生物物种名录(COL)的记录,蝗总科下发现并命名了11科、1701属、8396种、1234亚种。[0]蝗总科11科中蝗科最大,分布于6个大洲,其余10科都较小,且局域分布,分布于欧、亚、非、南美洲、北美洲。[4]蝗总科昆虫生活于淡水和陆地环境。[0]其体为圆柱形,多数略侧扁,少数近扁平,体长最小的约8毫米,大者可超过80毫米;头为卵圆形或圆锥形;复眼1对,单眼3个;触角较短,呈丝状、槌状或剑状;前胸背板发达,较短,仅覆盖住胸部背面和侧面;前、后翅一般均发达,前翅略长于后翅;足3对,后足较发达,;跗节3节;腹部第1节背板两侧各具鼓膜器,少数种类的鼓膜器退化或缺如。雄性腹端由腹部第九节腹板延伸形成短锥形的下生殖板,封包着阳具复合体。尾须1对,不分节。雌性腹端具有明显的上、下两对产卵瓣,产卵瓣较短,上产卵瓣的端部常呈钩状。[6]蝗虫为植食性昆虫,可取食水稻、小麦、豆类、瓜类等农作物和苜蓿等牧草,食物短缺时也取食葡萄、咖啡等经济果林木。[3]蝗虫天敌有线虫、蛙类、鸟类、捕食性昆虫、蜥蜴等爬行动物和禽类等。[7]

蝗总科(学名:Acridoidea),又称蝗虫[注2],俗称蚂蚱草螟、蛔蚂等,是昆虫纲直翅目昆虫。[5][1][6]

截至2024年11月,根据全球生物物种名录(COL)的记录,蝗总科下发现并命名了11科、1701属、8396种、1234亚种[1]蝗总科11科中蝗科最大,分布于6个大洲,其余10科都较小,且局域分布,分布于欧、亚、非、南美洲北美洲[5]蝗总科昆虫生活于淡水和陆地环境。[1]其体为圆柱形,多数略侧扁,少数近扁平,体长最小的约8毫米,大者可超过80毫米;头为卵圆形或圆锥形;复眼1对,单眼3个;触角较短,呈丝状、槌状或剑状;前胸背板发达,较短,仅覆盖住胸部背面和侧面;前、后翅一般均发达,前翅略长于后翅;足3对,后足较发达,;跗节3节;腹部第1节背板两侧各具鼓膜器,少数种类的鼓膜器退化或缺如。雄性腹端由腹部第九节腹板延伸形成短锥形的下生殖板,封包着阳具复合体。尾须1对,不分节。雌性腹端具有明显的上、下两对产卵瓣,产卵瓣较短,上产卵瓣的端部常呈钩状。[7]蝗虫[注3]植食性昆虫,可取食水稻、小麦、豆类、瓜类等农作物和苜蓿等牧草,食物短缺时也取食葡萄、咖啡等经济果林木。[4]蝗虫[注3]天敌有线虫、蛙类、鸟类、捕食性昆虫、蜥蜴等爬行动物禽类等。[8]

蝗总科物种蝗虫与水灾和旱灾并列为三大农业生产灾害。[5][9]蝗虫[注3]具有食用、入药及做饲料等经济价值。[6][注4]截至2024年11月,蝗总科没有物种被被列入《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中。[10][注5]

命名与分类

蝗总科的学名Acridoidea由麦克利(MacLeay)于1821年命名。[1]

国际分类

截至2024年11月,根据全球生物物种名录(COL)的记录,蝗总科与锥头蝗总科(Pyrgomorphoidea)、蜢总科(Eumastacoidea)和蚱总科(Tetrigoidea)等9个总科同属蝗亚目。蝗总科下发现并命名了11科、1701属、8396种、1234亚种[1]其中11科包括蝗科(Acrididae)、长额螽斯科(Dericorythidae)、拉提塞里科(Lathiceridae)、伦图利科(Lentulidae)、石蚱科(Lithidiidae)、欧米克塞基科(Ommexechidae)、癞蝗科(Pamphagidae)、拟癞蝗科(Pamphagodidae)、锥头蝗科(Pyrgacrididae)、瘤锥蝗科(Romaleidae)、三齿蝗科(Tristiridae)。[11][注6]其中蝗科最大,有1412属6840种。[11][12][注5]

中国分类

根据1982年印象初[注7]提出的分类系统,中国蝗总科分为6科、32亚科。其中6科包括癞蝗科(Pamphagidae)、瘤锥蝗科(Chrotogonidae)、锥头蝗科(Pyrgomorphidae)、丝角蝗科(Oedipodidae)、槌角蝗科(Gomphoceridae)、剑角蝗科(Acrididae)。[3][注8]1985年,夏凯龄修改了印氏系统,把丝角蝗科分为斑腿蝗科、斑翅蝗科、网翅蝗科,因而成为9科。[15]

中国蝗总科昆虫分类系统的变迁和关系示意图
中国蝗总科昆虫分类系统的变迁和关系示意图

在中国,对农林牧业有害的蝗总科蝗虫种类有东亚飞蝗亚洲飞蝗中华稻蝗黄脊竹蝗、西伯利亚蝗、褐色雏蝗等等。[3]

世界蝗虫主要科、属、种统计
世界蝗虫主要科、属、种统计

形态特征

蝗总科,体为圆柱形,多数略侧扁,少数近扁平,体长最小的约8毫米,而大者可超过80毫米。头为卵圆形或圆锥形,颜面侧观近垂直或向后倾斜,多数为下口式,少数为后口式;头顶中央具细纵沟或缺如,头顶侧缘常具明显的头侧窝,有时头侧窝不明显或缺如。复眼1对,明显而突出,单眼3个。触角较短,但甚长于前足股节,呈丝状、槌状或剑状。前胸背板发达,较短,仅覆盖住胸部背面和侧面,在其背面常具中隆线和侧隆线,并具横沟割断中隆线和侧隆线,有时仅见后横沟。前、后翅一般均发达,前翅略长于后翅、少数种类前、后翅均缩短或完全缺翅。足3对,后足较发达,较长于前两对足;跗节3节,跗节端部具爪1对,爪间具中垫。腹部第1节背板两侧各具鼓膜器,少数种类的鼓膜器退化或缺如。雄性腹端由腹部第九节腹板延伸形成短锥形的下生殖板,封包着阳具复合体。尾须1对,不分节。雌性腹端具有明显的上、下两对产卵瓣,产卵瓣较短,上产卵瓣的端部常呈钩状。下生殖板较长,一般长大于宽。[7]

蝗总科物种之一东亚飞蝗
蝗总科物种之一东亚飞蝗

分布范围

蝗总科11科中蝗科(Acrididae)最大,分布于6个大洲,其余10科都较小,且局域分布,癞蝗科(Pamphagidae)和长额螽斯科(Dericorythidae)分布于欧、亚、非3个大洲,瘤锥蝗科(Romaleidae)和三齿蝗科(Tristiridae)分布于南、北美洲,欧米克塞基科(Ommexechidae)仅分布于南美洲,其余5科只分布于非洲。[5]

蝗总科的地理分布
蝗总科的地理分布

栖息环境

蝗总科生活于淡水和陆地环境。[1]其生活环境主要有农田、草地、森林、沼泽、湖滨、荒漠、沙漠等。[4][16]

蝗总科物种之一棉蝗
蝗总科物种之一棉蝗

觅食行为

蝗虫[注3]植食性昆虫,食物范围广,可取食水稻、小麦、大麦、燕麦、玉米、柑橘、棉花、豆类、番茄、马铃薯、烟草、花生、豆类、瓜类等农作物和苜蓿等牧草,食物短缺时也取食葡萄扁桃、杏树、香蕉、番木瓜海枣无花果、石榴、桑树、咖啡等经济果林木。[4]

蝗总总科物种之一沙漠蝗危害农作物
蝗总总科物种之一沙漠蝗危害农作物

蝗蛹孵出后,在1~3龄蝗蛹,幼虫的采食量很小。变为成虫后,采食量倍增。联合国粮农组织官网资料显示,群居型的沙漠蝗一天能够吃掉与自身体重相同的食物(通常成虫体重约2克)。这个食量是同样具有破坏力的澳洲疫蝗的4倍,而刚孵化的蝗虫一天则可以吃下体重3倍的食物。一般情况下,1平方千米的蝗虫群可集结4000万~8000万只蝗虫,一天吃掉的农作物,相当于3.5万人的口粮。聚群沙漠蝗所到之处,短时间内吃光所有植物,留下大量深色小粪球。在蝗虫觅食过的草丛、灌木丛乔木树下,经常可以看到大量的蝗虫粪便。[4]

活动特点

蝗虫[注3]有的有两个生态型,有的只有一个生态型。以沙漠蝗为例,它有两个生态型,一个散居型,一个群居型。两个生态型可以相互转变,引起变型的原因主要是环境条件、食物条件和蝗虫密度。通常数量少的时候,是散居型,散居型蝗虫单独生活,若虫不一起行动,成年蝗虫通常在晚上单独飞行。一旦数量超过一定阈值,身体互相碰触会激发信息素的挥发,若虫粪便里也会散发一种信息素蝗醇。聚集信息素会令它们主动聚集,这些信息素进入散居型蝗虫体内后,引起内激素的变化,使其迅速变成群居型虫态。群居型若虫跟随行进队伍一起移动,成虫成群结队地飞来飞去。[17]

生殖方式

蝗科为例,蝗科产卵管不显著,产卵管办短而弯曲,雌虫用这些办于地里挖穴,极少于朽木中挖穴,然后于穴中产卵,卵成块产生,每一卵块有卵30—100粒或更多。每一雌虫能产几个卵块。[18]

护卵

以蝗科为例,蝗科在产卵过程中,雌虫于卵周围释放出一种胶液,胶液硬化后形成卵囊,以免水分进入。[18]

生长发育

蝗虫[注3]是不完全变态昆虫,生活史分为卵、若虫(蝗蛹)、成虫三个阶段。蝗虫常为一化型昆虫,一年发生一代。蝗蛹期常为五个龄期,进入成虫后,蝗虫在迁飞过程中逐渐性成熟,会交配产卵,之后便很快死去。蝗虫生存时间非常短暂,一般蝗虫寿命约为3~5个月,其长短主要取决于所处栖境的天气和食物条件。

蝗虫生命周期
蝗虫生命周期

物种保护

蝗总科没有物种被被列入《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中。[10][注5]

主要危害

蝗虫[注3]是世界上最古老、最具破坏力的迁徙害虫,是与水灾和旱灾并列的三大农业生产灾害,又因蝗虫能够飞行,大规模蝗灾的影响范围甚至大于水灾和旱灾。蝗灾影响着世界1/10人口的生计。全世界约有1/3的陆地、近100个国家和地区不同程度地受到蝗灾威胁,其中尤以非洲和亚洲的一些国家发生得最为频繁,危害也最严重。历史上,有过无数次蝗虫肆虐成灾,人民流离失所、饿殍遍野的记录。在20世纪联合国粮农组织的蝗灾记录中,最短的蝗灾持续了2年,最长的一次持续14年。[9][注5]

非洲蝗灾
非洲蝗灾

防治措施

农业防治措施

一是减少蝗虫[注3]的滋生地,将容易滋生蝗虫的低洼地改造成池塘或其他水面,将蝗灾消灭在萌芽状态。二是减少蝗虫的食物源,调整种植业结构。三、减少蝗虫的产卵地,通过改造蝗虫产卵地环境,如干涸河床和滩涂植树造林、揭荒地重新开垦利用、退化草场封育等,使植被覆盖度达到70%以上,形成不利于蝗虫产卵繁殖的小生态环境,减少蝗虫产卵繁殖场所。四、破坏蝗虫卵,对蝗虫产卵地进行翻土、耕作,可将大量虫卵暴露于地面,有利于寄生蜂等天敌的寄生、鸟类等天敌的取食,翻动土壤时也会破坏、损伤部分卵块,也可对蝗虫集中产卵地进行灌水淹没等,减少蝗虫孵化率。[8]

天敌觅食蝗虫
天敌觅食蝗虫

化学防治措施

化学农药治蝗具有经济、简便、快速、高效、效果较稳定等特点。很多化学农药都可以用于防治蝗虫,如有机磷类农药的马拉硫磷敌敌畏、毗虫灵、杀虫滕等,菊酯类农药的漠氤菊酯、氯氤菊酯等,昆虫生长调节剂阿维菌素、卡死克等,以及很多混配的农药,如快杀灵等。但是,在使用化学农药时,要特别注意选择高效低毒、低残留、高选择性的农药,还要严格按照农药使用操作规程来使用,以确保安全。[8]

物理防治措施

物理防治技术利用物理方法对蝗灾进行防治,主要包括人工灭蝗、电网捕杀、篝火诱杀、挖沟埋杀、垦荒破坏蝗卵和利用信息素防治等。[8]

信息素除蝗
信息素除蝗

生物防治措施

生物防治技术生物防治是利用自然界的生物因素或利用人工生产的活体生物制剂或其代谢产物来防治蝗虫,达到控制蝗灾危害的目的。一是自然天敌防治。蝗虫天敌种类和数量较多,包括线虫、蛙类、鸟类、捕食性昆虫、蜥蜴等爬行动物禽类等,它们对抑制蝗虫群落数量、减少群集和群集种群的增长速度具有不可忽视的作用。二是,牧禽防治。蝗虫灾害发生时,可将食蝗鸡鸭有计划地运送到蝗灾发生区进行放牧。三是微生物防治。微生物制剂就是利用蝗虫病原生物和线虫对蝗虫进行防治,包括真菌、微孢子虫和线虫等,微生物制剂作用效果较慢,防治效果受温度、湿度和太阳辐射等环境因素影响,表现不一,但控制时间较长,对环境友好。四是植物农药防治。[8]

牧鸭捕食蝗虫
牧鸭捕食蝗虫

食用价值

蝗虫[注3]富含蛋白质碳水化合物维生素A、维生素B、维生素C等物质,并含有Mg、P、Cu、Ca、I、Fe、Mo、Zn、Fn等微量元素,具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇等特点,营养成分丰富,肉质鲜嫩,具有较高的食用价值。[19]

蝗虫的通常做法是炒、炸、烤、煮,在非洲的坦桑尼亚津巴布韦博茨瓦纳乌干达,北美的墨西哥亚洲的中国、柬埔寨菲律宾泰国日本沙特科威特等国均有食用蝗虫的记录。此外,也可对蝗虫体内的营养成分进行提取和加工,进行二次食用。[19]

蝗虫美食
蝗虫美食

饲用价值

中国古人已发现蝗虫可以饲喂鸡、鸭、猪等禽畜,饲喂效果强于一般的家禽、家畜饲料。在《治蝗全法》中曾记载:“蝗断可饲鸭,又可饲猪,山中有人畜猪,以蝗饲之,其猪初重二十斤,食蝗旬日,顿长重五十余斤。”[6]

蝗虫具有蛋白质含量高、氨基酸种类丰富等优点,是家禽、家畜的优良饲料,也是饲料厂极好的蛋白原料。在中国、菲律宾等国家已经形成了一定规模的蝗虫一家禽产业链。[19]

鸭子觅食蝗虫
鸭子觅食蝗虫

药用价值

蝗虫[注3]体内富含的甲壳素被誉为人体第六大生命要素。甲壳素可改善人体内酸性环境,具有清除自由基、活化细胞、延缓衰老等功效。此外,蝗虫还含有保幼激素、蜕皮激素、抗冻蛋白等活性成分,具有降压,降低胆固醇、养胃健脾、预防心脑血管疾病等功能。[19]

在中国,蝗虫的药用价值得到开发利用相关的文字记载最早见于《本草纲目拾遗》,明代著名医药学家李时珍也将其列于《本草纲目》虫部第四十一卷。在中医学中,蝗虫可用活体、新鲜肉体或晾干后入药,具有止咳平喘、解毒、透疹等药效,主要用于治疗百日咳喉咙肿痛、疹出不畅、小儿惊风、支气管哮喘等,同时也可外用于治疗中耳炎。而用霜冷处理的蝗虫具有治疗菌痢肠炎等药效。[6][注4]

参考资料 19

  1. Acridoidea MacLeay, 1821 — catalogueoflife
  2. Acridoidea MacLeay, 1819 — itis
  3. http://ir.nwipb.ac.cn/handle/363003/6022
  4. 参考 4
  5. 参考 5
  6. 参考 6
  7. 中国动物志昆虫纲第四卷 — 中国动物志
  8. 参考 8
  9. 参考 9
  10. https://www.iucnredlist.org/search?taxonomies=101725&searchType=species
  11. https://www.catalogueoflife.org/data/search?TAXON_ID=B7W47&rank=family&status=accepted&status=provisionally%20accepted
  12. Acrididae MacLeay, 1821 — catalogueoflife
  13. “希望母校为国家培养更多人才” — 南通网
  14. 中国蝗总科(Acridoidea)分类系统的研究 — 中国科学院西北高原生物研究所机构知识库
  15. https://pay.cnki.net/zscsdoc/download?flag=cnkispace&plat=cnkispace&filename=KCZS199402026&dbtype=CJFD&year=&dtype=pdf
  16. 棉蝗 — 《中国大百科全书》第三版网络版
  17. 参考 17
  18. 参考 18
  19. 参考 19

注释

  1. 英文名:MacLeay
  2. 泛指蝗总科的种类[4]
  3. 此处的蝗虫泛指蝗总科和锥头蝗总科的种类,分别隶属于蝗科(Acrididae)、瘤蝗科(Dericorythidae)、癞蝗科(Pamphagidae)、锥头蝗科(Pyrgomorphidae)等[4]
  4. 相关时效性,时间截至2024年11月
  5. 时间截至2024年11月
  6. 对应学名分别为:Acrididae、Dericorythidae、Lathiceridae、Lentulidae?、Lithidiidae、Ommexechidae?、Pamphagidae、Pamphagodidae、Pyrgacrididae、Romaleidae?、Tristiridae,时间截至2024年11月
  7. 1995年当选为中国科学院院士[13]
  8. 时间截至1982年5月,具体内容请参考资料[14]页面的PDF附件文档。
  9. 以蝗科为例
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