蝗总科
蝗总科(食虫类:Acridoidea),又称蝗虫,俗称直翅亚目、草跳子、蛔蚂等,是昆虫纲直翅目昆虫。
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。蝗总科11科中剑角蝗科最大,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。蝗总科昆虫生活于淡水和陆地环境。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。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。蝗虫天敌有线虫、蛙类、鸟类、捕食性昆虫、蜥蜴等爬行纲和鸟纲等。
蝗总科物种蝗虫与水灾和旱灾并列为三大农业生产灾害。蝗虫具有食用、入药及做饲料等经济价值。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。
命名与分类
蝗总科的食虫类Acridoidea由麦克利(MacLeay)于1821年命名。
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)、短角蝗总科(Eumastacoidea)和蚱科(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。其中11科包括剑角蝗科(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)。其中剑角蝗科最大,有1412属6840种。
中原地区分类
根据1982年印象初提出的分类系统,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)。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。
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。
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,但甚长于前足腿节,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。
分布栖息
分布范围
蝗总科11科中剑角蝗科(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。
栖息环境
蝗总科生活于淡水和陆地环境。其生活环境主要有农田、草地、森林、沼泽、湖滨、荒漠、沙漠等。
生活习惯
觅食行为
蝗虫为植食性昆虫,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、巴旦木、杏树、香蕉、木瓜茶、海枣、无花果、石榴、桑树、咖啡等经济果林木。
蝗蛹孵出后,在1~3龄蝗蛹,美国白灯蛾的采食量很小。变为成虫后,采食量倍增。联合国粮食及农业组织官网资料显示,群居型的沙漠蝗虫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、灌木丛和乔木树下,经常可以看到大量的蝗虫粪便。
活动特点
蝗虫有的有两个生态型,有的只有一个生态型。以沙漠蝗虫为例,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。
生长繁殖
生殖方式
以剑角蝗科为例,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。
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。
生长发育
蝗虫是不内生翅类,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。
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。
危害与防治
主要危害
蝗虫是世界上最古老、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世纪联合国粮食及农业组织的蝗灾记录中,最短的蝗灾持续了2年,最长的一次持续14年。
防治措施
农业防治措施
一是减少蝗虫的滋生地,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。
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、杀虫脒滕等,氯氟醚菊酯类农药的漠氤菊酯、氯氤菊酯等,昆虫植物生长调节剂的阿维菌素、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。
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。
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、蜥蜴等爬行纲和鸟纲等,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。
主要价值
食用价值
蝗虫富含蛋白质、糖类、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。
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、沙特阿拉伯、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。
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。”
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。
药用价值
蝗虫体内富含的甲壳质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、预防心血管疾病等功能。
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、小儿惊厥、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细菌性痢疾、肠炎等药效。
参考资料
Acridoidea MacLeay, 1821.catalogueoflife.2024-11-19
Acridoidea MacLeay, 1819.itis.2024-11-19
中国动物志昆虫纲第四卷.中国动物志.2024-11-18
Acrididae MacLeay, 1821.catalogueoflife.2024-11-19
“希望母校为国家培养更多人才”.南通网.2024-11-20
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.2024-11-19
棉蝗.《中国大百科全书》第三版网络版.2024-11-21