森林昆虫2章.

目录第二节昆虫消化系统与排泄系统第三节昆虫的呼吸系统与循环系统第四节昆虫的神经系统和感觉器官第五节昆虫的内分泌系统和生殖器官第三章昆虫的生物学第一节昆虫的生殖方式第二节昆虫的胚胎发育第三节昆虫的胚后发育及变态第四节昆虫的行为与多型现象第五节昆虫的世代和年生活史第二节昆虫的消化系统与排泄系统一、消化系统昆虫消化系统包括消化道和与消化有关的唾腺。其主要功能是借消化酶的作用，将摄取的食物分解成能为肠壁吸收进入血液的物质，排除废物，调节体内水分和离子平衡。（一）消化道消化道是一根自口到肛门贯通体腔中央的管道，按其功能的不同可区分为前肠、中肠和后肠。1、前肠口前腔、咽喉、食道、嗉囔、前胃、贲门瓣几部分。2、中肠是昆虫的胃，分泌消化酶，是消化食物和吸收营养的场所3、后肠由幽门瓣、小肠、大肠、直肠和肛门构成，排除食物残渣，从食物残渣中吸收水分和无机盐类，维持体内水分的平衡。（二）唾腺唾腺是成对的腺体。由上颚腺、下颚腺及下唇腺构成。主要分泌唾液，起湿润食物、清洁口器、帮助食物消化等，部分昆虫特化成丝腺。（三）食物的消化环境及昆虫的营养昆虫摄取的食物为复杂的有机物质，须经过机械和各种酶的分解过程，分解为简单的小分子，被肠壁细胞吸收，满足新陈代谢对营养物质的需要。1、肠腔的理化环境肠腔消化食物依赖消化酶系、维持酶活性稳定的PH值及其缓冲和氧化还原机制。消化酶系有淀粉酶、麦芽酶、脂肪酶、蛋白酶等。PH值稳定在6～8，防治时考虑PH值环境。2、昆虫的营养蛋白质、碳水化合物、维生素、水、无机盐、特殊微量物质等。消化系数=[（取食物干重-排泄物干重）/取食物干重]×100%食物转化率=（虫体增加的干重/消耗食物的干重）×100%营养比率=[（可被消化的糖类+可被消化的脂肪×2.25）/可消化的蛋白]×100%二、排泄系统“排泄”与经消化道排出的未经消化吸收的食物残渣有着本质差别。此排泄器官是移除二氧化碳和氮素代谢废物，调节体液中水分和无机盐类平衡，保持血液中具有相对稳定的渗透压和化学组成，使各器官能进行正常的生理活动。排泄系统由体壁、气管系统、马氏管、直肠、脂肪体等。（一）马氏管马氏管基部开口于中肠和后肠交界处，端部封闭，游离在体腔内的血液中，具备肾的功能，从血液中吸收尿酸排出体外，维持血液离子平衡体液渗透压。（二）其他排泄器官1、体壁、气管系统等器官的排泄作用通过体壁和呼吸方式向体外排出代谢废物，如Co2和多余的H2o,以及其它物质。2、贮存排泄体虫体内生理活动所产生的某些中间代谢物或代谢废物，不直接排出体外，而是被隔离、限制、贮存于特定的组织或细胞内这些组织有脂肪体、绛色细胞、围心细胞等。第三节昆虫的呼吸系统与循环系统昆虫呼吸系统由气门和气管系统所组成，担负将氧气输送到需氧的细胞、组织或器官，同时排出新陈代谢产生的二氧化碳和水。（一）呼吸方式有气门气管呼吸、体壁呼吸、气管鳃呼吸、气泡和气膜呼吸等。1、气门气管呼吸是昆虫常见的呼吸方式，由气门、气管、气囊和微气管构成此系统。气门：是昆虫气管系统在体外的开口，位于胸部和腹部的两侧（中后胸、腹1-8节），依据需要开闭，控制气体的进出量或有毒物质的进入气管：由各条主干气管连接起来称纵干（侧纵干、背纵干、腹纵干）。微气管：是微小的气管，分布到昆虫组织和细胞间以及细胞内，直接输送O2和排出Co2。2、体壁呼吸低等昆虫无呼吸系统，依靠体壁的通气性直接进行氧气和二氧化碳的交换。3、气管鳃呼吸部分水生昆虫体壁向外或向内突出呈膜质片状或丝状，其中密布网状的气管分枝，以此结构从水中吸收O2排出Co2，气管鳃呼吸实质上也是体壁呼吸。4、物理鳃呼吸部分水生昆虫具有完整的气门气管系统，借助体表特定部位的特殊结构携带空气，从中呼吸O2，当O2消耗完时，浮出水面重新更换空气。（二）呼吸作用昆虫呼吸时O2和Co2在气管系统中的传递，是靠空气扩散作用和昆虫自身的呼吸运动来完成的。1、物理呼吸体内与外界气体交换。2、呼吸代谢呼吸代谢是O2与呼吸基质产生酶促反应降解为水和Co2并产生能量的过程。昆虫的不同发育阶段、活动状态其呼吸强度不同，对氧的需求也不同。空气中有毒物质，进入昆虫体内与呼吸强弱有关。利用化学农药中的熏蒸剂或利用物质堵塞昆虫的气门，造成昆虫中毒或窒息而死是化学农药作用昆虫呼吸系统的杀虫原理。二、循环系统昆虫代谢过程中将营养物质及无机盐类和水分运送到各组织，激素传递到作用部位，代谢废物的排出，移除残死细胞、修复伤口和产生免疫的器官称昆虫循环系统。昆虫的血液循环基本上属开放式的，体腔就是一个血腔，器官浸在其中，在血液循环中仅有一条背血管，着生在背部背血窦中。（一）背血管背血管是昆虫循环系统中唯一的导流管，前端开口，后端封闭，分动脉和心脏两部分。1、动脉背血管前端的细长管道，前端开口与脑与食道之间。2、心脏由一连串球状心室组成，第1心室始于第2腹节，心室数与腹节数基本一致，有1-11个，心室两侧开口为心门和心门瓣，此可防止心室内的血液回流到背血窦。心门(二)血液循环昆虫血液循环是血腔内的血浆在背血管有规律搏动的推动下、背膈和腹膈有节奏的波动，使血液在体内做定向的循环。即血液在背血窦内向前流动、在腹血窦内和围脏窦内向后流动。当心脏舒张时，产生虹吸作用，背血窦内的血经心门进入心室；当心脏收缩时，心门瓣关闭，迫使血液自后向前流动，从大动脉的开口，回流到围脏窦和腹血窦。昆虫心脏的搏动受神经及内分泌激素控制，受O2、CO2的影响。（三）血液昆虫的血液由血细胞和血浆组成，具有将营养液运送到血腔和血窦的各部位，移除代谢废物，产生免疫作用和调节体内水分的功能。具有愈伤，传递压力，助孵化、脱皮、羽化、展翅等作用。昆虫血液没有血红素，因此大多数昆虫的血液为无色、黄色、绿色和蓝色。也缺乏输送氧气的能力。第四节昆虫的神经系统和感觉器官一、神经系统神经系统是昆虫传导各种刺激，保障各器官系统产生协调反应的结构神经原是神经系统的基本单位。昆虫神经属于腹神经索型，包括中枢神经系统、外周神经系统和交感神经系统3部分。（一）神经原和神经节神经原由神经细胞和神经纤维构成；神经节是由各种神经原互相联系集合成的球状组织。神经原按其传递神经的功能分为感觉神经原、联系神经原和运动神经原。神经节感觉神经原运动神经原联系神经原（二）中枢神经系统由脑和腹神经索构成。脑似一对葫芦，由前、中、后脑组成,向复眼、单眼、触角、额和上唇发出神经，是昆虫的联系与协调中心、运动中心和内分泌腺体的活动控制中心。腹神经索是一条从脑向后至腹未，贯串身体腹面的神经，有咽喉下神经节、3个胸神经节和8个腹神经节相连构成的腹神经索。咽喉下神经节主要向口器和唾腺及颈发出神经，胸神经节主要向足和翅发出神经，腹神经节主要向生殖器官、后肠和尾须发出神经。交感神经系统：包括口道神经、中神经和腹部最后1个复合神经节，主要向前肠、中肠和背血管发出神经。咽喉下神经节（三）刺激引起的反应在神经上的传导外界刺激引起昆虫产生反应，是通过感觉神经原的传入纤维发出相应的冲动，经联系神经原传递至运动神经原而使反应器作出反应，这是一切刺激与反应相互联系的一条基本途径，这一过程称为反射弧。构成反射弧的各种神经原的神经末端，并不直接相连，它们是通过突触结构中的乙酰胆碱(Ach)来传导冲动，乙酰胆碱完成传导即被胆碱脂酶(AchE)水解为胆碱和乙酸，待下一次冲动再产生乙酰胆碱进行传导。如胆碱脂酶被破坏，传导神经冲动的乙酸胆碱就不会被水解，昆虫会持续保持紧张状态，导致过渡疲劳而死亡。有机磷农药的杀虫机理就是破坏胆碱脂酶，属神经毒剂。神经传导过程感觉神经原联系神经原运动神经原二、感觉器官分布于昆虫体躯、附肢及体内器官接受体内外各种刺激的感觉与反应器构成了昆虫的感觉系统，感觉器是环境与神经间的联系桥梁，通过神经系统与内分泌系统的相互作用，调节昆虫的行为，以适应环境、求取生存。昆虫的感觉器官有：视觉器、感触器、听觉器和化感器。从结构上来看有毛状感觉器、钟状感觉器、毛板感觉器、剑梢感觉器。当感觉器接受到适宜的刺激后，先引起感神经末梢的膜兴奋、产生动作电位，电位冲动沿神经纤维传导至神经细胞体，再传导至传入神经纤维，引起相应的行为反应。1、听器昆虫具有发声的听器，发声以吸入或呼出空气，体躯与物体撞击、特殊结构如鼓膜振动、翅振、体躯不同部位相互摩擦等。昆虫听器有听觉毛、琼氏器、鼓膜听器等。2、感化器能感觉化学物质的嗅觉器，如触角、下唇须与下颚须。味觉器，分布口器、跗节、产卵器和触角。3、视觉器单眼和复眼。单眼形同复眼的一个小眼，能感受光的强弱和方向。复眼由一至多个小眼集合而成，对光的强度、波长、颜色有分辨能力。第五节昆虫的内分泌和生殖器官一、内分泌器官昆虫体内能分泌特殊的生理活性微量物质即激素来调节昆虫的生长、发育、脱皮、生殖、滞育等重要的生命过程，此类分泌器官称内分泌系统。昆虫体内分泌组织有脑神经细胞分泌群、咽下神经节、心侧体、咽侧体、前心腺、一些神经节、绛血细胞、脂肪体等。内分泌腺体分泌的内激素靠体液循环及神经的运输在体内传播。向体外分泌生理活性物质的腺体称外分泌腺，分泌的物质靠体液和气流向体外传播扩散，主要为醇、醛、酯等挥发物。（一）重要的内分泌腺1、脑神经分泌细胞主要分泌脑激素，是一种活化激素，能激发前胸腺分泌脱皮激素、咽侧体分泌保幼激素。2、心侧体位于脑后方及背血管前端的一对乳白球体，分泌影响心脏和消化道活动的激素及脂动激素和利尿激素。3、咽侧体位于咽喉两侧和心侧体的侧下方的一对卵圆形腺体，分泌保幼激素，保持幼体形态和结构。4、前胸腺位于头和前胸之间的一对透明带状细胞群。分泌脱皮激素参与控制昆虫的脱皮与变态。5、其他分泌腺咽下神经节分泌刺激血糖进入蛹的卵巢并转化为糖元的滞育激素.绛血细胞分泌的激素能协助幼虫的脱皮,促进成虫生殖腺的发育、卵和卵壳的形成。（二）外激素是同种群个体间互通信息的化学物质，称信息素；如性外激素、告警外激素、标迹外激素、集结外激素等。目前对昆虫的性外激素研究和应用较为深入,利用同种的一个性别释放这种物质,引起另一性别的个体产生特定行为,应用于益虫的饲养和害虫的治理。性外激素是一种由数种物质构成的混合物，主要有醇、醛、酯和萜烯类。在害虫治理方面应用于预测预报、诱杀某种害虫的一性别个体使另一性别的个体不能繁育后代、干扰害虫的生殖行为使其不能交配及繁殖。二、生殖系统昆虫用以产生卵子或精子、进行交配、繁殖种族的器官称为生殖系统。昆虫的生殖系统包括外生殖器和内生殖器两部分。在体外开口，雌性在腹部第8、9腹节的腹板后方，雄性在第9腹节腹板。（一）雌性生殖系统1、基本结构包括1对卵巢、1对侧输卵管、1根中输卵管及生殖腔所组成。另还有1个受精囊和1对雌性附腺。2、卵巢管的结构及类型卵巢管可区分为端丝、卵巢管本部及卵管柄。卵巢管本部包括生殖区和生长区。分裂形成卵母细胞、滋养细胞和卵泡细胞，卵母细胞发育所需的营养由卵泡细胞从血液中吸收或由滋养细胞提供。（二）雄性的生殖系统雄性的生殖器官主要包括睾丸、输精管、储精管、附腺、射精管、阳具授精和受精：授精是指雌雄交配时，雄虫将精子注入雌虫的生殖器官内，并贮存在雌虫的受精囊中有过程，受精是指昆虫排卵时，卵经过受精囊口与受精囊中排出的精子会合，精子进入卵内实现雌雄性细胞结合的过程。（三）生殖期的行为昆虫成虫生殖期一般有3个阶段。产卵前期、产卵期、产卵后期。生殖期的行为包括飞翔以寻找生殖场所，取食以补充营养寻找异性交配、产卵等，不同种类昆虫，上述行为都有差异。归纳小结：昆虫体内的七大系统，消化、排泄、循环、呼吸、神经、分泌以及生殖，它们所起的新陈代谢功能不同，但它们都是有机联系，相互协调，成为有机的整体，维持生命活动的正常进行。某一个系统出现问题，都会对生命造成威协。学习这部分内容，就是要科学地利用昆虫生命活动的特点，开展有效的防治方法，达到控制害虫的目的。参考书南开大学等五校合编《昆虫学》下册北京农业大学主编《昆虫学通论》下册复习思考题：1、昆虫的内部器官各有何功能？了解昆虫内部器官与害虫防治有何关系？第三章昆虫的生物学教学要求：掌握昆虫的胚胎发育和胚后发育过程，及昆虫的生物学特性和生长发育规律