飛蝗[昆蟲]

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飛蝗(Locusta migratoria),昆蟲綱直翅目蝗科,是重要的作物害蟲,俗名螞蚱。僅1種,但因地理分布不同,全世界已知有9個亞種。中國分布有3個亞種,即東亞飛蝗、亞洲飛蝗和西藏飛蝗,以分布最廣、為害最大的東亞飛蝗為代表。 2014年1月14日,由中國科學院動物研究所康樂院士領銜,深圳華大基因研究院和中科院北京生命科學研究院等單位參與的一項研究,成功破譯了飛蝗(Locusta migratoria)的全基因組序列圖譜,這是到2014年1月人類破譯的最大動物基因組。

基本信息

特徵

成蟲的體長,雄蟲為32.4~48.1毫米,雌蟲為38.6~52.8毫米;體色常為綠或黃褐色,可因型別、性別和羽化後時間長短,以及環境不同而有所變異。觸角絲狀;具1對複眼和3個單眼,咀嚼式口器,後足明顯較長,善跳躍。前翅透明狹長,具有光澤和暗色斑紋;後翅透明,靜止時折起,為前翅覆蓋。腹部第 1節背板兩側具鼓膜器。腹部末端雄蟲下生殖板短錐形,雌蟲為1對產卵瓣。

分布

飛蝗 飛蝗

飛蝗(Locusta migratoria)的分布範圍最廣,遍布非洲、泰加林以南的大部歐亞大陸、東印度群島、大洋洲熱帶部分和紐西蘭。較小的義大利蝗(Calliptamus italicus)和摩洛哥戟紋蝗(Dociostaurus maroccanus)在地中海地區對植物造成重大危害。南非的褐飛蝗(Locustana pardalina)和紅翅蝗(Nomadacris septemfasciata)危害極大。中美和南美的主要遷飛種是南美蝗(Schistocerca paranensis)。落磯山蝗(Melanoplus spretus)和遷徙蝗(M. sanguinipes)在1870年代破壞了加拿大和美國的許多草場。

東亞飛蝗在亞洲東南部及其沿海島嶼均有分布。中國主要分布於北緯42°以南的東部平原地區,海拔高度一般在 200米以下,僅在黃土高原及雲貴高原的一些河谷地帶所發生的散居型飛蝗可超過 400米。在分布區內,經常發生的地區稱為“蝗區”。根據飛蝗發生數量和頻率的不同,可分為發生基地(又稱發生中心或常年發生地)、一般發生地(或稱適生區)和臨時發生地(又稱擴散區)。蝗區的主要發生地均分布在黃淮平原的湖泊、河流及入海水系的附近。

飛蝗 飛蝗

寄主及為害飛蝗食性雜,以成蟲和蝗蝻主要為害禾本科作物的小麥、玉米、稻、粟、高粱、稷,及野生禾本科植物如蘆葦、稗草、荻和莎草科的三棱草等。東亞飛蝗是東南亞的重要農業害蟲,也是中國歷史性的大害蟲。從周末春秋時代起到1950年左右的2600多年中,平均每2~3年有一次地區性大發生,間隔5~7年有一次更大範圍的猖獗為害,主要受災地區多在東部黃淮平原的農業區,與該地區的旱澇災害相間交錯發生。蝗災的慘景,歷史上記載甚多。僅在20世紀40年代末以前較大蝗災就有 3次,即1929、1933和1938年曾蔓延10省(市)、265個縣。到40年代初期幾乎連年發生蝗害。

成長

變型現象

常大量發生,長距離遷移,為害甚大。有兩型︰散居型和群居型。二者的顏色、體型、生理學和行為各不相同。散居蝗蝻體色隨環境不同而異,不集群,代謝率和攝氧率低,群居蝗蝻體色不變,黑黃色,聚集成大群,代謝率和攝氧率高。散居型翅短,足較長,前胸背板窄,群居型前胸背板呈馬鞍形,肩寬,翅長。

飛蝗漫天 飛蝗漫天

分群居型和散居型。前者在高密度蝗群的大發生年出現,後者在小發生年密度很低時存在。兩型之間尚有轉變型 (或中間型),由高密度蝻群分散或低密度蝻群聚集而形成。群居型體色黑褐,頭較寬,頭頂稍高於前胸背板,複眼較大,前翅長與後足腿節長之比值大於 2,前胸背板略呈鞍狀(側面觀),後緣鈍圓形,背板兩側有黑褐色或黑絨狀縱條紋。散居型為綠色,頭較狹,頭頂低於前胸背板,複眼較小,前翅長與後足腿節長之比值小於 2,前胸背板呈弧狀隆起(側面觀),後緣直角形,背板兩側無褐色條紋,均為綠色。

如散居蝗蝻成熟時量大,則變為群居型;如群集密度大,持續時間長,則形成群居遷移型。如群居蝗蝻分散成熟,則轉為散居型。散居型是物種的正常狀態,群居型是對環境激烈變動的生理反應。處於適合的生長區即不形成遷移群,而形成於缺少合適棲息地的邊緣地區。連續好季節使種群擴大,迫使散居型進入邊緣區。環境條件不利時,又迫使擴大了的種群返回常住的小區內,形成群集。群居型好動,乾熱天氣時體溫升高,本能地集群飛行。飛行時肌肉的活動促使體溫更升高。只在環境條件改變時,如下雨、降溫和夜晚才停飛。

產卵成卵囊

飛蝗 飛蝗

卵囊黃褐或淡褐色,長筒形,長約45毫米,中間略彎,上端為膠液,卵粒在下部微斜排列成4行。每塊卵囊一般含卵50~80粒,卵粒長6~7毫米,直徑約為1.5毫米左右。

若蟲稱蝗蝻或跳蝻,共 5齡。齡期識別是進行預測預報指導防治適期的重要依據。1齡體長5~10毫米,觸角13~14節,翅芽很小,不明顯。2齡體長8~14毫米,觸角18~19節,翅芽稍現,前後翅芽相差不大,翅尖指向下方。3齡體長10~20毫米。觸角20~21節。翅芽明顯,前翅芽明顯小於後翅芽,後翅芽略呈三角形,翅尖指向後下方。4齡體長16~25毫米。觸角22~23節。翅芽翻向背面靠攏,黑色,長達腹部第 2節左右;翅尖指向後方。5齡體長20~40毫米。觸角24~25節。翅芽顯著增大,長達腹部第4、5節。前翅芽狹長並為後翅芽所掩蓋,向背上合攏,翅尖指向後方。

繁殖

飛蝗 飛蝗

1、在正常情況下,成蟲羽化後平均 7天左右即可交配,雌蟲一生可交配20~25次,交配後4~7天即可產卵在土下,深度約為4~6厘米。卵產下時分泌粘液膠著卵粒形成卵塊。每頭雌蟲一般可產卵囊4~5塊,最多達12塊,每塊一般含卵50~80粒,一生所產卵粒總數平均為300~400粒。產卵時對地形、方位、植被及土壤的理化性質有一定的選擇性,絕大多數產在較堅實的土內。最適產卵的土壤含水量為10~20%,當土壤含水量低於 5%或高於25%時,產卵數量顯著降低。表土氯離子含量0.2~1.2%為產卵繁殖的適宜地區,含鹽量 0.5%以下的地區產卵最多,產卵地的最低含鹽量臨界為0.3%,當表土含鹽量高於1.2%時則無卵的分布。也能進行孤雌生殖,孵化的幼蝻為雌性,生長發育正常,羽化後仍可交配產卵。這是飛蝗種群數量極低時進行自我調節的重要繁殖特性。

2、孵化,在天氣適宜時,白天均可孵化,陰天較少,雨天更少,但小雨後的晴天孵化比較整齊。在湖、河水位波及地區所產的蝗卵有隨水位下退而陸續孵化的現象,甚至可推遲1個月之久。在植被稀疏、地形高起、向陽地帶的蝗卵發育快,孵化也較早。

飛蝗 飛蝗

3、取食,在黃淮平原的自然情況下,自日出後半小時即開始取食, 16~17時為取食高峰,日落後取食漸少。溫度低於15℃或高於38℃時,取食顯著下降或停止取食。其生長速度、成活率及生殖力因食物不同而有差異,以取食紅草、稗草、爬根草,及高粱、小麥者最強。一般情況下,成蟲期的食量約為蝻期的3~7倍。在飢餓或被迫情況下,也取食大豆、油菜、向日葵、棉等。但對甘薯、馬鈴薯、麻類及田菁等均不取食。這對改造飛蝗發生地的植被、切斷其食料植物來源、控制發生數量與面積有重要參考價值。

4、群聚、擴散、遷移,是東亞飛蝗適應環境的行為特性,也是調節種群數量與空間分布的方法。可據以進行蝗情測報和採取防治措施。黃淮地區開始群聚的地表溫度在23℃上下,28~37℃為最適群居溫度。低於15℃或高於40℃均無群聚現象,陰雨、風天也不群聚。2~3齡蝗蝻點片聚集時進行挑治最為適宜。擴散與遷移的能力隨蝗蝻齡期的增大而加強,並受食物、地形、外界及其他因素變化和人為活動的影響。正常天氣條件下,成蟲羽化後 5~10天性器官即發育成熟。多在晴天傍晚飛翔活動。飛翔時,蟲體溫度升高,能在相當時間內維持一定的飛翔強度作遠距離遷飛。降落後即進行交配、產卵,成為降落地區飛蝗猖獗發生的蟲源。因此防止蝗蝻及成蟲的擴散與遷移,對控制它的為害極為重要。

基因組

中國科學家成功破譯飛蝗基因組圖譜 中國科學家成功破譯飛蝗基因組圖譜

2014年1月14日,由中國科學院動物研究所康樂院士領銜,深圳華大基因研究院和中科院北京生命科學研究院等單位參與的一項研究,成功破譯了飛蝗(Locusta migratoria)的全基因組序列圖譜,這是迄今人類破譯的最大動物基因組。基於基因組信息,這項研究還揭示了飛蝗食性、遷飛和群聚的奧秘,有助於揭示蝗災爆發機制。研究成果在《自然・通訊》上以Article形式線上發表,同時國際知名資料庫也向全球公開釋放了飛蝗基因組數據。

康樂研究組在多年研究飛蝗生態基因組學的基礎上,採用新一代測序技術,發展了組裝超大基因組的生物信息方法,對飛蝗基因組進行了測序、組裝、注釋等,獲得迄今人類破譯的最大動物基因組―飛蝗基因組圖譜。飛蝗基因組(6.3 Gagabase)是人類的兩倍多,約是果蠅基因組的30倍,預測出大約17,300個蛋白質編碼基因。同時完成的還包括飛蝗的遺傳圖譜以及飛蝗重要生物學特性的基因組學基礎。

該項目的順利完成,為更好地揭示蝗災爆發機制,以及開發可持續性治理策略和新的控制方法提供了寶貴的基因組資源。

形成原因

發生與環境及生態因素的關係根據中國東亞飛蝗的形態結構及形成原因。

飛蝗 飛蝗

將蝗區分為 4個類型:濱湖蝗區、沿海蝗區、河泛蝗區和內澇蝗區。這些蝗區大多位於平原下窪或邊緣地帶、地勢相對低洼並傾斜;

有明顯的夏季,一般日間高溫均大於30℃,冬季不過於嚴寒;降水量集中於夏季,春季蒸發量大、降水量小,有較明顯的乾季和濕季;

經常間隔若干時間後,在夏或秋季有1次時間不長的浸水,地下水位相對較高,並有明顯季節變化;

土壤以沖積性壤土較為普遍;植被一般以禾本科植物為主,代表性的植物有蘆葦、稗草、茅草、狗牙草、兩棲蓼、蒿草等,沿海蝗區則普遍混生暇須草及少數的海蓬子、鹽蒿等;植被覆蓋度一般在75%以下,以15~30%最適發生。

中國主要蝗區是伴隨黃河及其有關河道的變遷而逐漸形成的,因此,進行湖,河水系的治理,使水位穩定,這是中國改造蝗區、根除蝗害的重要條件。

蝗災大發生與氣候及水文的關係密切,特別是與旱澇關係更為明顯。如在淮河流域,以乾旱與飛蝗同年發生的幾率最大,其次為前年乾旱而後一年大發生;就水澇而言,則以前兩年澇、間隔一年大發生的幾率最大。海河流域的內澇蝗區是先澇後旱的大發生幾率最大。一般規律是雨量愈大,對當年蝗蟲的發生愈不利。湖、河水位上升,發生基地被淹,不利於飛蝗的發生;反之,湖灘窪地全部暴露,發生就重。產卵後淹水時間的久暫與深淺可影響蝗卵的孵化率。淹水時間愈長孵化率愈低。溫度的影響也很重要。適宜發育溫度為26~32℃。蝗卵完成胚胎髮育需有效積溫 210度日。在不同土壤含水量內完成發育所需的積溫,有隨含水量升高而增多的趨向。吸水後的越冬蝗卵在-10℃地溫下可維持15天,-15℃可維持5天,-25℃則在1天以上即死亡。在中國北緯40°以南冬季土溫很少連續 5天出現-20℃,故冬季低溫對飛蝗大發生的限制作用不大。蝗蝻的正常發育開始於20℃,成蟲進行正常生殖最適宜溫度為28~34℃。在黃淮平原地區,如4月下旬或5月上旬連續出現4~5天的寒流,可使卵及幼蝻部分死亡;秋季出現寒流迅速降溫也可引起幼蝻死亡。在黃淮平原,蝗區形成和飛蝗大發生與黃河河道的歷代變遷有明顯的伴隨相關。濱湖蝗區湖水位的升降及其時間的久暫對沿湖飛蝗發生的面積及數量影響甚大。1951~1980年洪澤湖水位的高低變化與飛蝗發生面積有顯著的負相關。60年代以前,由於湖水位還不能完全控制,水位升降及飛蝗發生面積的增減波動較大,1968年後,水位被控制在12.5米,便能較穩定地控制飛蝗的猖獗發生,多年不需進行防治。飛蝗的主要天敵黑卵蜂、寄生蠅、鳥類、蛙類、蜘蛛以及線蟲等,對飛蝗的大發生有一定的抑制作用。

蝗災一旦發生,幾乎無法制止。防治方法包括消滅卵塊、挖溝捕蝗蝻、撒毒鉺、飛機滅蝗、根治其孳生地等。1945年在倫敦成立了治蝗研究中心,其宗旨為記載和說明蝗的暴發和遷飛,對受威脅國家發出警告,規畫並監督防治手段,也對蝗蟲的生活史等方面進行研究。

大陸廣闊的草原地區,飛蝗屢次大規模發生,結成遮天蓋日的大蝗群,集群遷飛。被侵入的地區,農作物時常遭到毀滅性的災害。舊大陸廣泛分布的飛蝗(Lo- custa migratoria),高加索、地中海地區的Doci- staurus marrocanus,非洲沙漠地區的Schistocercagregaria,南非洲的Locustana pardalina,南美洲的S.paranensis,北美洲的Melanoplus spretus是其代表種,飛蝗正是這些蝗蟲種類的群居型。

預測防治

中國對東亞飛蝗的預測預報工作開始於1956年。測報的內容包括:根據越冬蝗卵胚胎髮育期,有效發育積溫及死亡率,預測孵化期及發生密度;根據孵化盛期預測 3齡盛期以確定防治的有利時機;結合防治夏蝗效果檢查,預測殘蝗活動的地點、面積、密度;並根據夏蝗產卵期預報秋蝗發生的時間、地點與面積;根據秋季查殘餘成蟲及越冬死亡率預測來年夏蝗發生的面積與密度,並確定防治夏蝗的具體計畫與措施等。

改造主要措施

1、 興修水利。包括穩定湖、河水位,合理排灌,綜合治理旱、澇、鹼、蝗,大面積墾荒種植等,以改造並壓縮發生基地。

2、改變發生地的植被,因地制宜種植飛蝗不食的作物。

3、提高耕作和栽培技術,改變飛蝗發生地的土壤條件。尚未得到徹底改造的蝗區,在做好蝗情偵查和測報的基礎上,於 3齡前採用超低容量製劑如馬拉松、樂果等進行藥治。農田附近要將蝗蝻消滅在孵化階段。

化學防治方法

使用菊酯類農藥快速壓低高密度飛蝗後,應交替或配合使用一些藥效期長,環境污染小的仿生物農藥,如卡死克等。同時要加強農業防治,抓緊收割成熟稻穀。要儘快犁田耕地,破壞田間地下飛蝗卵塊。儘快完成插秧和加強田間管理,減少飛蝗為害。

生活史

飛蝗 飛蝗

在中國年發生2~4代,無真正的滯育。以卵在土壤內越冬。黃河及海河流域常在 5月中、下旬孵化,一般年發生2代。淮河流域在5月上、中旬或5月中、下旬孵化,一年也發生2代。長江流域常在4月下旬至5月上旬孵化,年發生 2~3代,台灣在4月中下旬孵化,年發生3代。珠江流域常在2月中下旬至4月中下旬孵化,年發生 3~4代。南渡江流域常在2月中下旬孵化,年發生4代。猖獗發生多在2代區,第1代稱夏蝗,第2代稱秋蝗。

同名藥品

藥材名:飛蝗

拉丁名:飛蝗 Locustamigratoria (Linnaeus)

別名蝗蟲:螞蚱,蚱蜢

名稱考證:蝗蟲、螞蚱、蚱蜢(《中國藥用動物志》)。

科目來源:蝗科動物

藥用部位:飛蝗的新鮮或乾燥成蟲

功效主治:止咳平喘,解毒透疹,滋補強壯,解毒排膿用於小兒百日咳,支氣管哮喘,麻疹或風疹,發熱,惡寒,出汗,疹出不暢,腎虛,腰膝酸痛,陽痿,滑精,小便頻數,白帶過多等證。外用治中耳炎。

用法用量內服:煎湯。10一20隻。外用:適量。

資源分布分布:於河北,山西,山東,河南,陝西,四川,安徽,江蘇,浙江,湖南,江西,湖北,福建,台灣,廣東,廣西等地。

化學成分:鮮品約含水分66%,蛋白質25.5%,脂肪2%,碳水化合物1.4%,灰分2.3%,尚含維生素A.B.C等。乾燥品約含水分20%,蛋白質64%,脂肪2.3%及少量維生素A.B. 和約3.3%的灰分(磷,鈣,鐵,銅,錳等)。

內服:煎湯。10一20隻。

外用:適量。

參考出處:《中國藥用動物志》

關鍵字:止咳平喘 解毒透疹 滋補強壯 解毒排膿 小兒百日咳 支氣管哮喘 麻疹 風疹 發熱 惡寒 出汗 疹出不暢 腎虛 腰膝酸痛 陽痿 滑精 小便頻數 白帶過多 中耳炎

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