第1章 绪论
这部分内容介绍昆虫的种类、昆虫与人类的关系、资源昆虫的概念和用途,以及我国对资源昆虫的开发利用状况。
1.1 昆虫与人类的关系
在整个自然界中,昆虫虽然个体小,但是种类和数量极为庞大,是自然界中*为繁盛的动物类群。全世界现有昆虫约1000万种,已描述的昆虫种类约110万种,约占整个已知动物种类总数的60%以上。被描述的昆虫种类仍以每年7000种的速度增加。我国的昆虫种类约占世界昆虫种类的1/10,按这个比例推算,我国昆虫应超过100万种。昆虫分布范围非常广泛,地球上的每个角落几乎都有它们的踪迹,其中有很多种类与人类有着极为密切的利害关系。
一方面,昆虫与人类争夺资源。昆虫危害人类所有的栽培植物。大面积栽培的农林植物,为昆虫提供了十分充足的食物,因而其害虫种类或数量都十分可观。仅据我国记载,水稻害虫有300种,棉花害虫已超过300种,苹果害虫超过160种,桑树害虫多达200种。害虫对主要农作物的损害是十分惊人的,根据资料记载,从公元前707年至公元1935年的2642年中,我国共发生蝗灾796次,平均每3年发生一次,尤其是1944年发生的严重蝗灾,使作物受害面积达到33.35万hm2,消灭蝗虫917.5万kg。果树、蔬菜受昆虫危害更加严重。
另一方面,昆虫本身又是一种资源。众所周知,蜜蜂可酿蜂蜜,蚕丝可纺织丝绸,虫白蜡可用作药丸的外壳、制造科学模型、制作绝缘材料,蜂蜡可用来生产雪花膏、地板蜡、蜡笔等。在显花植物中,约有85%属于虫媒植物,自花授粉和风媒传粉的植物分别仅占5%和10%。苹果有70%靠蜜蜂授粉。蜜蜂授粉创造的财富,要比生产蜂蜜和蜂蜡的价值大得多。昆虫还有治疗和药用作用,如用蝇蛆清除伤口的腐肉、用蜜蜂蜇刺来医治关节炎。腐食性昆虫占昆虫种类的17.3%,以生物的尸体为食,或将尸体掩埋入土,是地球上数量*大的“清洁工”,在生物圈能量循环中起着重要的作用。
资源昆虫学主要介绍昆虫给人类带来的好处。昆虫不仅可以作为人类的食物、药品、工业原料,还可供人们观赏娱乐,丰富人们的文化生活,为人类的设计和发明创造提供灵感,点亮创意,装扮生活。
1.2 资源昆虫的概念与用途
1.2.1 资源昆虫的概念
资源昆虫是指昆虫产物、虫体本身或昆虫行为可直接或间接为人类所利用,满足人们某种物质需求或精神享受,具有经济价值,其种群数量具有资源特征的一类昆虫。
1.2.2 资源昆虫的用途
按资源昆虫的用途不同,可将其划分为以下10类。
(1)食用昆虫:蛋白质含量高,营养丰富,无异味、无毒副作用的昆虫,如蝗虫、蚕蛹、龙虱。
(2)药用昆虫:具有药用作用,可以治疗或协助治疗某种疾病,增强机体免疫力的昆虫,如冬虫夏草、斑蝥、九香虫、螳螂。
(3)工业原料昆虫:虫体产物可作为重要工业原料的昆虫,如绢丝昆虫、白蜡虫、紫胶虫和五倍子蚜虫等。
(4)饲料昆虫:蛋白质含量高、养殖成本低的昆虫,一般为腐食性、粪食性或杂食性昆虫,可作为其他经济动物的饲料或饲料添加剂,如家蝇、黄粉虫。
(5)观赏娱乐昆虫:色彩鲜艳、图案精美、形态奇特、鸣声动听、好斗成性或会发荧光的一类昆虫,如蝴蝶、萤火虫、蟋蟀等。
(6)天敌昆虫:可寄生或捕食农林害虫、抑制害虫危害的昆虫,如寄生蜂类。
(7)环保昆虫:能协助监测环境质量、处理垃圾等废物的一类昆虫,如用水生昆虫监测水质、用蜣螂掩埋牧场的牲畜粪便。目前,对这方面的研究方兴未艾。
(8)传粉昆虫:可为经济植物传粉、增产的昆虫,如蜜蜂。
(9)法医昆虫:在死亡调查与案件侦破过程中,根据案件现场出现的昆虫种类及其生长发育和生态学习性,能提供参考信息与证据的昆虫,如丽蝇、埋葬虫。
(10)科学实验昆虫:用于遗传学、仿生学等科学研究的昆虫,如果蝇等。
1.3 我国对资源昆虫的利用和研究概况
我国是历史悠久的文明古国,我们的祖先经历了漫长的、与自然环境艰辛抗争的发展历程。通过历史的遗迹和文字记载,今天我们依稀能够看到古人充分发挥聪明才智饲养和利用昆虫的一幕幕生活场景。
1.3.1 食用和饲用昆虫
我国是把昆虫作为食物*早的国家之一,一些昆虫在秦朝以前就是帝王食品。至今,许多地区和民族仍保留了丰富多彩的昆虫食用习俗和文化。20世纪80年代以来,人们陆续对蚕蛹、稻蝗、知了(蝉的末龄若虫)、白蚁、家蝇和黄粉虫等的营养成分进行了分析,对一些食用昆虫种类进行了急性毒性实验,为开发和利用昆虫食品提供依据。昆虫体内含有丰富的蛋白质、氨基酸等营养成分,在未来可成为人类重要的食用和饲用蛋白质来源。联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)非常重视对昆虫蛋白的利用,把它视为未来保障人类发展的重要营养来源。美国、欧洲各国、泰国、韩国等许多国家对食用和饲用昆虫给予了极大关注。自20世纪90年代后,我国在营养分析和规模化养殖技术研究的基础上,对食用和饲用昆虫进行了新的、深层次的加工技术研究,开发出大量昆虫保健食品、饮品。
1.3.2 药用昆虫
中医对药物统称为“本草”,包括药用昆虫。公元前1~2世纪的《神农本草经》是介绍本草的*古老著作,该书收集了昆虫类药物21种。随后李时珍在《本草纲目》中把昆虫类药物扩充到73种。中药中*常用的昆虫是蜜蜂,古人一直把其产品——蜂蜜直接当作补剂使用。五倍子中含有大量单宁,一直被用作收敛剂,治疗肺病和咯血等。此外,斑蝥、蝉蜕、螳螂卵块即桑螵蛸、蜣螂等都是非常好的中药材,对这些药用昆虫的药性及作用都有比较深入的了解。
进入20世纪后,随着昆虫分类系统的建立和化学分析技术的进步,药用昆虫的发展也进入了一个全新时期,对药用昆虫的种类记述更为科学,对药效成分的分析和利用更加可行和精准,对药用昆虫的认识更加全面而深入。一些药用昆虫人工养殖技术的发展和成熟极大地拓展了对该类药材研究利用的广度和深度。通过昆虫分类学、药学相关专家和学者的研究考证,1979年出版的《中国药用动物志》,记载了药用昆虫13目51科143种。改革开放以来,有关专家、学者对一些重要药用昆虫的生物学特性及饲养技术进行了大量研究,对斑蝥等20多种药用昆虫的药理、化学成分和临床也进行了不同程度的研究,取得了可喜的成果和突破性进展。特别是对冬虫夏草的研究成果*为显著,使药用昆虫及其产品在医疗上的应用范围得以进一步扩大。蜜蜂的蜂王浆被用于治疗糖尿病、关节炎、白血病、肿瘤和某些神经系统疾病,蜂毒可用于治疗风湿病和风湿性关节炎,蜂胶可治疗寻常疣。
分子生物学尤其是基因工程技术和蛋白质组学技术的迅猛发展,为抗菌肽研究提供了新的技术支撑。人们从*初简单的分离纯化到现在的基因表达调控,对抗菌肽的研究越来越广泛、深入,已发现昆虫抗菌肽200多种,一些抗菌肽的结构和药理功能也得到了深入和系统的研究。在抗癌研究方面,已证实冬虫夏草、斑蝥素、蜣螂毒素、僵蚕、蝶类异黄蝶呤、蟑螂半乳甘露糖和土鳖虫浸膏等有抗癌活性。
1.3.3 工业原料昆虫
我国的传统工业原料昆虫包括绢丝昆虫、紫胶虫、白蜡虫和五倍子蚜虫。紫胶、虫白蜡、五倍子既是许多工业部门的重要原料和配料,又都是重要的中草药,在国民经济发展中起着举足轻重的作用。
1.3.3.1 绢丝昆虫
1)家蚕
家蚕Bombyx mori是由野桑蚕B. mandarina经过祖先长期驯养改良的一个物种,是人类改造自然的一个伟大成就。中国是世界上*早饲养家蚕和缫丝织绸的国家,对蚕丝的利用开始于渔猎时代末期,即传说中的伏羲时代。*早可能是利用蚕丝作为弓弦,进而作为乐器的弦和衣服的原料。传说养蚕技术开始于黄帝时代,由黄帝的元妃嫘祖所发明。考古资料显示,早在5500年前,中华民族的祖先在山西、河南等黄河中游地区就已基本完成了对蚕的驯化(陈隆文,2021),开始养蚕,将蚕丝用于穿着。到了殷代,出现了更多关于养蚕利用的证据。随后各个朝代对蚕的饲养利用越来越重视,养蚕技术逐渐得到改进和完善,出现了“农桑并举”的记载。我国通过陆路和海路对外传播养蚕技术及丝织产品,使丝织产品享誉世界,我国也被称为“丝绸之国”。
自明代(公元1368~1644年)以后,我国开始种植棉花,养蚕业因此受到了冲击,日趋衰落,到19世纪初,曾一度出现出口危机。在这种背景下,各地相继出现了一些农学会和新型农业学校,兴办培养蚕业人才的学校始于清末、兴于民国。例如,1896年在江西高安建立“蚕桑学堂”;1898年在浙江杭州创办“蚕学馆”等;1905年京师大学堂农科大学(后发展为北京大学农学院)在北京创建,对推动我国蚕业技术的应用和培养农业科技人才发挥了积极作用。20世纪20年代前后,蚕业高等教育兴起,5所专门以培养蚕业人才为主的专业化教育机构相继成立,包括南京私立金陵大学蚕桑系(1918)、国立中央大学蚕桑系(其前身是东南大学于1923年设立的蚕桑系)、广州私立岭南大学蚕桑系(1922)、国立中山大学蚕桑系(1937),以及杭州的国立浙江大学蚕桑系(1927)。20世纪50~70年代,我国对家蚕的品种品系改良、病虫害防治和饲养方法改进做了大量创新性工作,对发展壮大养蚕业起到了有力的推动作用,桑蚕茧的年产量位居世界**。到20世纪末,家蚕遗传育种、生理生化、养蚕技术、蚕体病理学、病害防治及蚕桑副产物的综合利用等研究都取得了长足进步,一些领域甚至达到了****水平。2008年,中日科学家合作,公布了家蚕基因组精细图。
2)野蚕
野蚕的种类很多,常见的有柞蚕Antheraea pernyi、天蚕A. yamamai、樗蚕Philosamia cynthia、蓖麻蚕P. cynthia ricini、樟蚕Eriogyna pyretorum等。(1)柞蚕:我国是柞蚕的故乡,山东的东南丘陵山区柞树多,放养柞蚕得天*厚,是柞蚕生产的发源地。据《尔雅》和《尚书?禹贡》记载,柞蚕在3000年前已被古人利用,2700年前其茧丝被织成丝绸作为贡品。公元25 年,汉武帝开始提倡饲养柞蚕。清代是我国柞蚕业传播盛期,康熙年间,柞蚕饲养方法通过海路和陆路两条路线,由山东传播到了辽东半岛,后来再由辽东向北扩展,遍及东北各地。乾隆年间,柞蚕被带到四川、贵州和陕西。光绪年间,浙江、江苏和湖北都曾提倡饲养柞蚕。目前,柞蚕饲养和利用的地域范围扩展到了全国十多个省(自治区、直辖市)。20 世纪50~70年代,各地先后选育出了一大批各具特色的柞蚕新品种,并进行了大力推广;研究了防治柞蚕病虫害的有效方法,扩大了饲养的规模,改进了放养技术。对柞蚕品种的选育、**优势的利用、白茧品种的推广,以及室内制种、固定蚁场和稚蚕保育技术的研究与应用,有力地促进了柞蚕生产的发展,使蚕茧产量占到世界总产量的75%以上。
(2)天蚕:天蚕在我国主要集中分布在黑龙江省,是黑龙江省一种得天*厚的资源。在长江以南直至亚热带地区的广东、广西、四川、贵州、云南、台湾等地也有少量天蚕分布。人类对其蚕丝的利用已有1000多年的历史。天蚕丝有着“丝中皇后”的美称,色泽美观,呈葱绿色,不褪色,抻力强。1958年在黑龙江发现天蚕的分布,其集生区主要在宁安县(现宁安市)小北湖一带和鸡东县曙光林场范围内。1990年在宁安县建立了黑龙江省天蚕保护站,1992年在黑龙江省鸡东县建立了世界上唯一的天蚕自然保护区,使这一珍稀物种得到有效的保护。自此,除黑龙江蚕业站外,辽宁、吉林、山东、浙江和安徽等省的蚕业工作者从黑龙江引进种源,开展了室内饲养、缫丝与加工技术及天蚕丝理化性状等多方面的研究,成功地将天蚕引入江南,结束了天蚕茧只能依靠野生采集的状况,开启了人工饲育的新篇章。1990 年在原浙江农业大学召开了全国天蚕学术研讨会,出
目录
第1章绪论1
1.1昆虫与人类的关系1
1.2资源昆虫的概念与用途1
1.3我国对资源昆虫的利用和研究概况2
参考文献9
第2章食用和饲用昆虫10
2.1食用和饲用昆虫概述10
2.2蚂蚁17
2.3蜜蜂23
2.4黄粉虫50
2.5大黑甲(大麦虫)55
2.6家蝇61
参考文献66
第3章药用昆虫68
3.1昆虫真能治病吗?68
3.2药用昆虫的种类和入药形式69
3.3昆虫治病的物质基础71
3.4滋补保健冬虫夏草75
3.5抗衰强身黑蚂蚁84
3.6破瘀接骨地鳖虫85
3.7疗癣抗癌斑蝥虫93
3.8固精缩尿螳螂子96
3.9理气散瘀九龙虫99
3.10理气止痛九香虫102
3.11清凉解毒喝虫茶104
3.12溃疡修复看蟑螂109
参考文献114
第4章工业原料昆虫117
4.1产丝昆虫117
4.2产胶昆虫139
4.3五倍子蚜虫147
4.4白蜡虫157
4.5胭脂虫167
参考文献177
第5章观赏娱乐昆虫179
5.1观赏娱乐昆虫类群179
5.2观赏娱乐昆虫资源保护185
5.3观赏方式198
5.4观赏昆虫标本及蝶翅画的制作205
5.5昆虫琥珀的制作207
5.6观赏性鸣虫211
5.7观赏性蜻蜓227
5.8观赏性蝴蝶233
5.9常见观赏性蛾类247
5.10常见观赏性甲虫251
5.11昆虫观赏与生物安全255
参考文献257
第6章天敌昆虫259
6.1捕食性天敌昆虫259
6.2寄生性天敌昆虫264
6.3天敌昆虫的保护271
6.4天敌昆虫的引进、移殖与助迁272
6.5天敌昆虫的繁殖与释放273
6.6天敌昆虫在害虫生物防治中的应用278
6.7天敌昆虫基因修饰的研究282
参考文献284
第7章环保昆虫286
7.1清洁能手腐食性昆虫286
7.2清粪功臣粪食性昆虫294
7.3清尸能手尸食性昆虫296
7.4环保昆虫在环境保护中的应用298
7.5环境监测昆虫299
7.6餐厨垃圾处理昆虫300
参考文献303
第8章传粉昆虫305
8.1传粉昆虫的种类305
8.2蜜蜂307
8.3熊蜂308
8.4切叶蜂312
8.5壁蜂315
参考文献318
第9章法医昆虫319
9.1法医昆虫概述319
9.2具有法医学意义的昆虫类群320
9.3法医昆虫的研究历史与现状322
9.4死亡时间与对应的昆虫类群323
9.5法医昆虫的鉴定324
9.6死亡调查中影响昆虫学资料使用的主要因素330
参考文献331
第10章仿生与科学实验昆虫334
10.1仿生学334
10.2仿生昆虫334
10.3科学实验昆虫340
10.4模式昆虫341
参考文献349
第11章昆虫与文化352
11.1昆虫与中国古典文学352
11.2昆虫与民俗文化355
11.3昆虫与节日文化360
11.4昆虫与地名362
11.5昆虫与姓氏363
11.6昆虫与美学363
11.7昆虫与邮票367
参考文献369
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