張?jiān)鰻c,劉鳳想,劉杰,彭宇,焦曉國(guó)
(湖北生物資源綠色轉(zhuǎn)化協(xié)同創(chuàng)新中心,行為生態(tài)與進(jìn)化研究中心,湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430062)
昆蟲(chóng)和蜘蛛是常見(jiàn)節(jié)肢動(dòng)物類群,它們種類繁多[1-2],適應(yīng)性強(qiáng).廣泛分布于地表、土壤中、樹(shù)上、草叢、洞穴、石塊縫隙、水邊及住房?jī)?nèi)外,有些甚至棲息在淡水中,海岸湖泊帶[3-4],它們是高等院校生物學(xué)相關(guān)專業(yè)動(dòng)物學(xué)教學(xué)野外實(shí)習(xí)的主要采集類群.江西省九江市廬山風(fēng)景區(qū)兼具亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)區(qū)和山地特征,雨量充沛,動(dòng)植物資源豐富[5],是許多高等院校動(dòng)植物野外重要實(shí)習(xí)基地,也是眾多研究昆蟲(chóng)和蜘蛛的專家學(xué)者常駐之地.湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院長(zhǎng)期以江西廬山為生物學(xué)野外實(shí)習(xí)基地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),多年來(lái)積累了豐富的采集技巧和經(jīng)驗(yàn),特別是在昆蟲(chóng)與蜘蛛等常見(jiàn)節(jié)肢動(dòng)物的野外采集方面尤為突出.作者擬在總結(jié)前人采集經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身多年野外采集實(shí)踐,將廬山常見(jiàn)昆蟲(chóng)、蜘蛛的生活習(xí)性與采集方法做一總結(jié),以期為高等院校動(dòng)物學(xué)野外實(shí)習(xí)標(biāo)本采集提供參考.
昆蟲(chóng)和蜘蛛的生長(zhǎng)發(fā)育要經(jīng)歷卵、幼蟲(chóng)(幼體)、成蟲(chóng)(完全變態(tài)的昆蟲(chóng)還有蛹期)等幾個(gè)發(fā)育階段,受到溫度、光照、濕度等多重因子的影響,發(fā)育歷期長(zhǎng)短不一,種類和數(shù)量隨季節(jié)變化明顯.廬山平均海拔1 000m左右,受東亞季風(fēng)氣候影響,太陽(yáng)輻射、氣溫、降水、云霧、濕度、風(fēng)等氣候要素隨山地海拔高度有明顯變化[5],昆蟲(chóng)和蜘蛛的種類和數(shù)量隨之波動(dòng)劇烈.因此,做好實(shí)習(xí)前期調(diào)查和相關(guān)準(zhǔn)備工作是提高野外實(shí)習(xí)質(zhì)量的重要因素.
1.1 確定科學(xué)的采集時(shí)間采集時(shí)間過(guò)早,常見(jiàn)昆蟲(chóng)和蜘蛛的幼蟲(chóng)(幼體)較多,成熟個(gè)體配對(duì)困難,不利于物種鑒別;同時(shí),群落物種豐富度低,種群數(shù)量少,不利于教學(xué)實(shí)習(xí)活動(dòng)的開(kāi)展.相反采集時(shí)間靠后,廬山景區(qū)雷暴天氣多,出行不易,且游人干擾加劇,實(shí)習(xí)質(zhì)量難以保證.因此,實(shí)習(xí)時(shí)間一般應(yīng)在每年5月底或6月初,為期10~15 d左右,既可避開(kāi)旅游旺季降低采集費(fèi)用,又可提高常見(jiàn)昆蟲(chóng)與蜘蛛種類的采集量,以保證實(shí)習(xí)活動(dòng)質(zhì)量.
1.2 常用采集工具及用途捕蟲(chóng)網(wǎng)(捕網(wǎng)、掃網(wǎng)):采集善于飛行、跳躍、隱藏的昆蟲(chóng)和大部分蜘蛛種類;篩網(wǎng):采集落葉層昆蟲(chóng)和蜘蛛;塑料管:型號(hào)多樣,用于投手抓捕和暫時(shí)存放活體標(biāo)本;鐵鏟:挖掘土壤、朽木中的昆蟲(chóng)和蜘蛛;鐵釬:驅(qū)趕樹(shù)木、土壤、石塊、磚瓦等縫隙中的昆蟲(chóng)和蜘蛛;頭燈及手電:采集夜行性昆蟲(chóng)和蜘蛛;燈誘系統(tǒng):誘捕夜行性趨光性昆蟲(chóng);三角紙袋:暫時(shí)存放鱗翅目等昆蟲(chóng)標(biāo)本;酒精:分75%和100%兩種,用于浸泡標(biāo)本;塑料杯:制作陷阱;福爾馬林和甘油:陷阱法溶劑,殺死保存掉落陷阱中的昆蟲(chóng)和蜘蛛[6];照相機(jī):記錄動(dòng)物生境、標(biāo)本生活狀態(tài)、生態(tài)特征;GPS定位儀:記錄標(biāo)本采集地海拔高度、經(jīng)緯度等數(shù)據(jù);白色幕布、尼龍薄膜:主要配合篩網(wǎng)、敲網(wǎng),承接標(biāo)本;標(biāo)簽紙:記錄標(biāo)本采集地點(diǎn)、時(shí)間及其他數(shù)據(jù);鑷子剪刀瓷盤:處理和分類標(biāo)本.
2.1 水流溪邊(烏龍?zhí)?、植物園、廬陵湖)蜉蝣目、蜻蜓目和襀翅目石蠅等昆蟲(chóng)偏好水邊生活.發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后需先記錄生境細(xì)節(jié),拍照,然后直接用捕網(wǎng)或掃網(wǎng)迎著目標(biāo)昆蟲(chóng)方向迅速掃捕.用手隔網(wǎng)搓捏目標(biāo)昆蟲(chóng)胸部使其死亡后,裝入三角紙袋,同時(shí)記錄采集信息.肖蛸科、貓蛛科、盜蛛科和狼蛛科(水狼蛛,圖1:A)等蜘蛛類群在水邊棲息較多,可直接用掃網(wǎng)掃捕,拍照記錄,然后裝入75%的酒精瓶中,寫好標(biāo)簽備用.
圖1:A在水邊游獵的狼蛛科蜘蛛;B石縫間巨蟹蛛科蜘蛛的巢穴;C地下穴居型蜘蛛螲蟷科蜘蛛的洞口;D地蛛科蜘蛛的地面捕食絲管;E房屋內(nèi)壁錢蛛科蜘蛛的巢;F石塊下暗蛛科蜘蛛的巢穴.
2.2 磚石樹(shù)皮間(花徑公園,公路靠山體側(cè))直翅目蟋蟀,紡足目昆蟲(chóng),隙蛛科、巨蟹蛛科(圖1:B)和暗蛛科蜘蛛(圖1:F)等節(jié)肢動(dòng)物常在石頭或樹(shù)皮縫隙內(nèi)棲息.可用鐵釬插入石縫或樹(shù)皮間隙驅(qū)趕,待其逃出時(shí)迅速捕獲,然后裝入75%的酒精瓶中,寫好標(biāo)簽備用.
圖2:A在叢林樹(shù)葉間交配的竹節(jié)蟲(chóng),其身體顏色與環(huán)境高度一致;B落葉層膜翅目昆蟲(chóng)螞蟻的巢穴;C蟻蛉幼蟲(chóng)蟻獅的標(biāo)志性漩渦狀陷進(jìn)巢穴;D朽木中的鞘翅目步甲幼蟲(chóng);E花叢間正在吸食花蜜的膜翅目昆蟲(chóng)蜜蜂;F腐殖土中發(fā)現(xiàn)的鞘翅目昆蟲(chóng)雙叉犀金龜Allomyrina dichotoma(獨(dú)角仙)的蛹.
2.3 房屋內(nèi)外(牯嶺鎮(zhèn))雙翅目蚊、蠅,蜚蠊目蜚蠊等昆蟲(chóng),喜歡棲息在房屋內(nèi)外,可用掃網(wǎng)抓捕,然后裝入75%的酒精瓶中,寫好標(biāo)簽備用.壁錢蛛科(圖1:E)、希蛛科和幽靈蛛科蜘蛛常在墻角、窗角、桌椅板凳等空間結(jié)網(wǎng)捕食,拍照記錄后,可直接投手抓捕放入塑料管(活體待觀察)或75%的酒精瓶中.
2.4 樹(shù)枝叢林花草間(植物園、三寶樹(shù)等)螳螂目、竹節(jié)蟲(chóng)目(圖2:A)、直翅目、鱗翅目和膜翅目(圖2:E)等昆蟲(chóng);園蛛科、球蛛科、皿蛛科、跳蛛科、貓蛛科和蟹蛛科蜘蛛等棲息于樹(shù)林草叢.大多數(shù)具保護(hù)色而不易發(fā)現(xiàn),或者體型較小不易察覺(jué),可直接用掃網(wǎng)橫掃樹(shù)葉花草或用敲網(wǎng)振落收集.根據(jù)不同教學(xué)用途,用不同方法處理標(biāo)本.直翅目和鱗翅目等昆蟲(chóng)如果需做展翅標(biāo)本,先放在三角紙袋中低溫保存?zhèn)溆?蜘蛛目標(biāo)本,如需活體觀察則放在加有小樹(shù)葉(保濕)的塑料管中,否則裝入75%的酒精瓶中,寫好標(biāo)簽備用.
2.5 落葉層(植物園、含鄱口等)膜翅目螞蟻(圖2:B)、等翅目白蟻、蜚蠊目和部分鞘翅目等昆蟲(chóng);皿蛛科、隙蛛科、微蛛科、卵形蛛科、巨蟹蛛科和狼蛛科(圖3:E)等許多蜘蛛類群棲息在落葉層中,可將枯枝落葉放入篩網(wǎng)過(guò)篩,待標(biāo)本篩出落在白布或尼龍薄膜后進(jìn)行抓捕;拍照記錄后,對(duì)標(biāo)本做相應(yīng)處理.
2.6 朽木土壤中(日照松林、好漢坡等)脈翅目蟻蛉(圖2:C)、直翅目螻蛄、部分鞘翅目昆蟲(chóng)(圖2:D)等常棲息在土壤朽木中.采集時(shí)需用鋒利鐵鏟或鐵鍬挖掘,發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后抓捕.記錄采集信息后,做好相應(yīng)處理.鞘翅目中許多甲蟲(chóng)幼蟲(chóng)生活在腐殖土和朽木中,可收集飼養(yǎng),觀其羽化,甚是華麗(圖2:F).螲蟷科、地蛛科蜘蛛在斜坡土壤中挖管筑巢(圖1:C、D),識(shí)別其特征后拍照記錄,然后用鐵鏟沿洞口(絲管)下挖,直至蜘蛛出現(xiàn),拍照記錄后再處理標(biāo)本.
3.1 燈光誘捕(望江亭、觀云亭)許多昆蟲(chóng)有趨光性,如鱗翅目蛾類、鞘翅目犀金龜和鍬甲(圖3:F)等昆蟲(chóng).①黃昏時(shí)分,選擇山頂或比較開(kāi)闊的平地組裝燈誘系統(tǒng)(圖3:A);②搭支架,固定白色幕布;③打開(kāi)紫外誘蟲(chóng)燈和外加光源,使之投射到白色幕布上;④耐心等待趨光性昆蟲(chóng)棲落幕布、地面或附近樹(shù)干草叢;⑤選擇適當(dāng)捕蟲(chóng)網(wǎng)或塑料管抓捕昆蟲(chóng).
3.2 食物誘捕一些晝行性昆蟲(chóng),如鱗翅目蝶類、鞘翅目花金龜科等部分昆蟲(chóng)喜食花蜜.可配制黑糖漿涂抹在樹(shù)干石塊上(圖3:B),誘使昆蟲(chóng)前來(lái)進(jìn)食,加以捕獲.
3.3 陷阱捕獲(日照松林等)陷阱法主要抓捕叢林落葉間行動(dòng)敏捷的節(jié)肢動(dòng)物,如鞘翅目步甲、巨蟹蛛科蜘蛛等.①選擇植被茂盛落葉層豐厚的地帶,用塑料杯制作陷阱;②在陷阱中加注適量福爾馬林和甘油溶液;③把陷阱周圍的落葉稍做清理,以防落葉覆蓋陷阱;④數(shù)小時(shí)后或次日探視陷阱,收集陷阱中昆蟲(chóng)或蜘蛛標(biāo)本.
圖3:A燈誘系統(tǒng);B正在石塊間吸食人工糖漿的鱗翅目昆蟲(chóng);C一種鱗翅目蛾類所制造的繭,內(nèi)部有受保護(hù)的蛹;D一種膜翅目蜂類在枯枝上的土巢;E投手抓捕狼蛛;F燈光誘捕到的鞘翅目中華扁鍬甲Dorcus titanus(干制標(biāo)本).
4.1 聞聲搜索采集發(fā)聲是昆蟲(chóng)通訊的有效方式之一,它在種內(nèi)個(gè)體間的召喚、聚集、求偶、攻擊和報(bào)警等方面起重要作用.常見(jiàn)發(fā)音昆蟲(chóng)如直翅目雄螽斯(紡織娘)、同翅目蟬等,可在其發(fā)聲時(shí),聞聲投手捕獲或網(wǎng)捕.
4.2 利用反光,巧捕夜行性標(biāo)本(花徑公園、大天池、小天池)在夜間可用頭燈或強(qiáng)光手電筒照射生境,夜行性昆蟲(chóng)的復(fù)眼與蜘蛛的單眼或身體其他部位會(huì)反光,形成強(qiáng)的反光點(diǎn)或反光區(qū)域,識(shí)別其特征后加以抓捕.
4.3 識(shí)別保護(hù)裝飾物采集在野外??匆?jiàn)昆蟲(chóng)和蜘蛛的一些特殊標(biāo)志(構(gòu)建保護(hù)裝飾物)和結(jié)構(gòu),如巢、繭、卵袋等,發(fā)現(xiàn)識(shí)別記錄后可投手采集或網(wǎng)捕.同翅目沫蟬將分泌物形成一個(gè)泡沫球,把自己包裹隱藏起來(lái),識(shí)別此特征后可高效抓捕.鱗翅目有些蛾類會(huì)結(jié)大型繭(鏤空、帶刺)將自己的蛹保護(hù)起來(lái),識(shí)別記錄后可收集(圖3:C).膜翅目蜂類的巢各式各樣,有些是用泥土(圖3:D)固定在植物莖稈或石縫間制造的,十分隱蔽,發(fā)現(xiàn)識(shí)別記錄后可采集.艾蛛科蜘蛛通常會(huì)把食物殘?jiān)?、枯枝碎葉、蛻掉舊表皮和卵袋等放在其所織網(wǎng)上[7-8],構(gòu)成一定形狀,躲藏其中(圖4:A).
5.1 垂直圓網(wǎng)具有輻射絲連接多個(gè)同心圓的垂直圓網(wǎng),如園蛛科蜘蛛所織的網(wǎng)(圖4:A);清晨或黃昏在花草叢林間可經(jīng)??吹?,觀察記錄完后可用掃網(wǎng)或投手抓捕蜘蛛;如果網(wǎng)比較完整但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)蜘蛛,則可在與網(wǎng)角拉絲相連的樹(shù)葉樹(shù)枝間搜索.
5.2 水平圓網(wǎng)具有輻射絲連接多個(gè)同心圓的水平圓網(wǎng),如肖蛸科蜘蛛所織的網(wǎng)(圖4:B);在水邊比較容易發(fā)現(xiàn),觀察記錄完畢后可用掃網(wǎng)或投手抓捕蜘蛛.
5.3 皿網(wǎng)蛛絲組成平面或球面的絲層,有不同方向的絲拉著絲層,如皿蛛科所織的網(wǎng),網(wǎng)小.常見(jiàn)于矮小的灌木層或繁茂的樹(shù)枝間.蜘蛛個(gè)體相對(duì)較小,需仔細(xì)觀察,確定蜘蛛方位后才能用捕蟲(chóng)網(wǎng)采集.
5.4 不規(guī)則網(wǎng)網(wǎng)中的絲伸向各個(gè)方向,沒(méi)有規(guī)律,如球蛛科、幽靈蛛科所織的網(wǎng)(圖4:C).球蛛科蜘蛛有假死習(xí)性,一旦有外力觸碰蛛網(wǎng),蜘蛛會(huì)自由落體掉入地面落葉層,不動(dòng)裝死,難以發(fā)現(xiàn).所以可先在其網(wǎng)下放捕蟲(chóng)網(wǎng)或塑料管,然后觸碰蛛網(wǎng),球蛛即會(huì)掉入網(wǎng)中或采集管.
5.5 漏斗網(wǎng)由主要部分的平網(wǎng)和一漏斗狀絲質(zhì)管口組成,如漏斗蛛科蜘蛛所織的網(wǎng)(圖4:D).漏斗蛛科蜘蛛通常在漏斗管口守候,動(dòng)作敏捷.可先把捕蟲(chóng)網(wǎng)或敲網(wǎng)放在蛛網(wǎng)下面,但不要驚動(dòng)蜘蛛,然后用木棍使勁敲打蛛網(wǎng)所在區(qū)域的樹(shù)枝或花草,蜘蛛受到驚嚇后,會(huì)迅速順著管口下跑而掉入網(wǎng)中.
圖4:A艾蛛科蜘蛛垂直圓網(wǎng),其網(wǎng)上的裝飾物由食物碎屑、枯枝碎葉等組成,蜘蛛可隱藏其中;B蛸肖科蜘蛛近乎水平的圓網(wǎng);C球蛛科蜘蛛不規(guī)則網(wǎng),其上通常有小枯葉殘?jiān)┲腚[藏其中;D漏斗蛛科蜘蛛漏斗網(wǎng),蜘蛛通常棲息在管口.
動(dòng)物學(xué)野外教學(xué)實(shí)習(xí)是學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的重要平臺(tái),要在有限的時(shí)間和精力下高效完成實(shí)習(xí)活動(dòng),科學(xué)的采集方法和技巧是前提.選擇目標(biāo)昆蟲(chóng)和蜘蛛的自然生活環(huán)境,準(zhǔn)確辨別昆蟲(chóng)和蜘蛛的生活習(xí)性、生態(tài)特征,結(jié)合上述各種采集方法,就能高效采集到廬山地區(qū)隸屬于昆蟲(chóng)綱蜉蝣目、蜻蜓目、螳螂目、鞘翅目、鱗翅目等30余目昆蟲(chóng)種類,隸屬于蜘蛛目跳蛛科、園蛛科、球蛛科、巨蟹蛛科、皿蛛科等20余科蜘蛛種類,確保動(dòng)物學(xué)野外教學(xué)實(shí)習(xí)工作順利完成.
[1]黃復(fù)生.昆蟲(chóng)種類數(shù)量的變化[J].昆蟲(chóng)知識(shí),1991,28(6):374.
[2]宋大祥.蜘蛛目的系統(tǒng)分類和演化[J].湖北大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1993,15(2):185-191.
[3]尹長(zhǎng)民,彭賢錦,顏亨梅,等.湖南動(dòng)物志(蜘蛛類上)[M].長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2012:67.
[4]雷朝亮,榮秀蘭.普通昆蟲(chóng)學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003:7.
[5]張根壽,林愛(ài)文,王新生,等.廬山地理調(diào)查[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2004:7-55.
[6]劉杰,陳建,彭宇,等.陷阱法調(diào)查棉田蜘蛛的分布動(dòng)態(tài)[J].昆蟲(chóng)知識(shí),2006,43(3):300-304.
[7]Gan W J,Liu F X,Ren Y Y,et al.The effects of abiotic and biotic factors on web-decorating behavior of an orb-weaving spider,Cyclosaoctotuberculata Karssch(Araneae:Araneidae)[J].Journal of Natural History,2010,45(1/2):35-53.
[8]Gan W J,Liu F X,Zhang Z T,et al.Predator perception of detritus and eggsac decorations spun by orb-weaving spiders Cyclosaoctotuberculata:do they function to camouflage the spiders?[J].Current Zoology,2010,56(3):379-387.
[9]趙敬釗.中國(guó)棉田蜘蛛[M].武漢:武漢出版社,1993:37.