農(nóng)業(yè)昆蟲標本采集與數(shù)字標本館的建立

高有華，牙森沙力，葛婧

（新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，新疆烏魯木齊 830052）

新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)昆蟲實驗室為植物保護、動植物檢疫、農(nóng)學、園藝、草業(yè)科學等本科專業(yè)的實驗和實踐教學提供昆蟲標本。昆蟲綱是動物界中最大的一個綱，種類多、數(shù)量大。全世界已知動物已超過150萬種，其中昆蟲就有100萬種以上，僅鞘翅目昆蟲的種數(shù)就相當于除昆蟲以外的所有動物種數(shù)之和。因此，昆蟲標本的保存、使用和管理等工作存在相當大的困難。目前，新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)昆蟲實驗室在昆蟲標本的管理工作上還缺乏統(tǒng)一、科學的管理方式，導致標本的檢索、維護和查找頗為不便；加上教學中標本的頻繁使用，更為標本的管理增加了難度。因此科學管理昆蟲標本對研究和利用昆蟲具有重要意義[1-2]。

新疆位于中國西北部，除了東南部與甘肅省、青海省及西藏地區(qū)連接之外，其余均與鄰國交界；邊境線超過5 400 km，占全國陸地邊境總長度的1/4，是我國邊境線最長的省區(qū)。由于獨特的地理氣候和典型的綠洲農(nóng)業(yè)模式，新疆的昆蟲種類和中國其他地區(qū)有著較大差異，是昆蟲教學研究的寶庫。新疆農(nóng)業(yè)大學昆蟲系承擔著植物保護、農(nóng)學、林學、園藝以及草業(yè)科學等專業(yè)的昆蟲基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學工作。昆蟲標本庫的完善和高效管理是開設(shè)這些課程的必備條件，只有保證實驗標本數(shù)量和種類的充足，才能夠順利地進行教學工作。

目前，昆蟲標本室亟待解決的問題主要有以下3點：（1）新疆農(nóng)業(yè)大學以培養(yǎng)植物保護專業(yè)人才為教學目標，昆蟲標本不足或昆蟲標本缺失，將直接影響正常實驗課的進行和本科生培養(yǎng)計劃的實施；（2）標本室管理手段落后，不能適應當前昆蟲標本保存和使用的要求；（3）昆蟲標本的采集、制作、鑒定和保存需要花費大量的人力、物力和財力。

為了解決以上問題，對新疆地區(qū)的主要農(nóng)業(yè)昆蟲進行標本的采集、制作和鑒定工作，以補充和完善標本庫。在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)碼相機拍攝標本形成高質(zhì)量數(shù)碼圖像；借助計算機信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用分類節(jié)點查詢和多點查詢的方法，建立昆蟲標本數(shù)據(jù)庫；利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立數(shù)字化昆蟲標本館；將昆蟲標本數(shù)據(jù)庫共享于網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)新疆昆蟲標本這一特色優(yōu)勢資源的共享[3-5]。

1 昆蟲標本的采集

由教師培訓大二、大三學生昆蟲標本采集技術(shù)，并安排學生在假期及實習期間開展標本采集任務；教師利用科研項目出差各地的機會采集標本并拍攝昆蟲照片。昆蟲的采集方法主要有網(wǎng)捕、振落、搜索和誘集4種。

1.1 網(wǎng)捕

有翅會飛的昆蟲或善飛善跳的昆蟲（如蝗蟲）不論在活動或靜止時，一般都要用網(wǎng)捕捉。網(wǎng)捕方法主要有兩種：一種是當蟲入網(wǎng)后，將網(wǎng)袋底部向上甩，連蟲帶網(wǎng)底翻到上面來；第二種是當蟲入網(wǎng)后，轉(zhuǎn)動網(wǎng)柄，將網(wǎng)口向下翻，使昆蟲被封閉在網(wǎng)袋底部。昆蟲入網(wǎng)后，將毒瓶伸入網(wǎng)內(nèi)，左手控制網(wǎng)袋讓毒瓶進入且不讓昆蟲鉆出，然后用毒瓶扣住昆蟲，左手放開網(wǎng)袋，把瓶塞蓋好。采集螫人的蜂類和刺人的獵蝽（食蟲椿象）等昆蟲時，避免用手直接碰觸，可用鑷子夾取。較大的昆蟲（如蝶類）在網(wǎng)中掙扎時，易損壞翅膀等部位，可先隔網(wǎng)捏住其胸部，使其不易活動。

1.2 振落

利用塑料布或白布等鋪在樹下，然后搖動或敲打樹枝、葉，使許多佯死性昆蟲掉落，然后用鑷子夾取或直接用手拿。對于振動不落地而飛走的昆蟲，可以用網(wǎng)捕捉。

1.3 搜索

很多昆蟲都躲在各種隱蔽的地方，采集時要善于搜索。樹皮下和朽木中是極好的采集處，可用刀剝開松動樹皮或腐朽木材，并用剝皮網(wǎng)接著，從而采到各類甲蟲。此外，搜索土壤和枯枝落葉下面，可以發(fā)現(xiàn)許多土壤害蟲和地面爬行昆蟲。

1.4 誘集

利用昆蟲對光線、食物的趨性來采集昆蟲。例如，采用黑光燈（波長365 nm）誘殺趨光性害蟲，被誘引的蟲子會掉入捕蟲燈下的網(wǎng)袋中，可用于后期昆蟲標本的制作和鑒定；用紅糖、酒、醋和水按一定比例配置成糖醋液作為餌劑裝入誘捕器中，然后將誘捕器懸掛到田間，可以誘集鱗翅目、鞘翅目、雙翅目和膜翅目昆蟲。

2 昆蟲標本制作

成蟲標本制作一般有回軟、針插、展翅或整姿、加簽4步。

2.1 回軟

剛死成蟲，可以不經(jīng)回軟，立即制作；殺死時間稍久的昆蟲會變硬發(fā)脆，制作前需經(jīng)回軟。回軟方法為：常用干燥器作回軟缸，在中部的多孔玻璃板上放入要干燥的標本；缸底置洗滌干凈的細沙，加入清水，漫過沙面，并在水中滴入少量苯酚或甲醛溶液以防生霉；數(shù)日后標本即可回軟。個體較小的昆蟲，可放入鋪有干凈細沙的培養(yǎng)皿等玻璃器皿或潮濕布層內(nèi)，相應扣上玻皿蓋或罩。

2.2 針插

經(jīng)回軟的成蟲，應先用昆蟲針定在特定的位置上，以便進行后續(xù)的整姿、展翅等步驟。針插的位置有嚴格規(guī)定：鱗翅目、膜翅目、蜻蜓目、雙翅目等昆蟲，昆蟲針應插在中胸背板中央稍右側(cè)；蝗蟲、螽斯等直翅目昆蟲應插在中胸背板的后部，背中線的偏右側(cè)，以免破壞正中線部位的特征；半翅目、同翅目昆蟲，插在小盾片略偏右方，避免損傷胸部腹面的喙和口器槽；鞘翅目昆蟲則宜插在右鞘翅的左上角，使昆蟲針穿過胸部腹面的中足和后足之間。

2.3 展翅或整姿

為鏡檢翅脈及胸、腹部的特征，對鱗翅目、雙翅目等有翅昆蟲的標本，除針插外尚需展翅。展翅應在特定的展翅板上進行，在插入展翅板前，用三級臺將標本定位于一定的高度，三級臺的下二級用以測定標簽高度；展翅時將已針插好的標本固定在展翅板中央槽內(nèi)，然后用毛筆或昆蟲針按要求將翅撥至適當位置。前翅后緣較直的種類，以伸展到前翅后緣左右成一直線為度；前翅后緣成弧形的種類，則以后翅前緣左右成一直線為準；通常對蝶蛾類昆蟲要求左右前翅后緣在一直線上。展翅到所要求位置的同時，用光滑紙條壓覆翅上，以大頭針固定，并進行整姿。不需展翅的甲蟲等標本應進行整姿，將在三級臺上定好高度的針插標本插于展姿板，使昆蟲腹面正好貼在展姿板上。展姿的主要部位是觸角和足，觸角短的可伸在頭前，或左右分開，觸角長的可向后順在背上；足的整姿原則為前足向前側(cè)伸，中、后足均向后側(cè)伸。

2.4 加簽

制作好的標本應附有上下兩個標簽：上簽寫明采集地點、海拔高度及采集的年月日；下簽寫明寄主、環(huán)境及采集人的姓名。鑒定后的標本應再加一個標簽，寫明拉丁學名。

3 昆蟲標本的鑒定

常見昆蟲標本主要由本課題組自行鑒定，不能自行鑒定的由國內(nèi)的相關(guān)專家鑒定。

4 昆蟲標本數(shù)字標本館的構(gòu)建

考慮到新疆農(nóng)業(yè)害蟲的圖像資料較多，選擇NET Framework、ASP.Net、Access數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)農(nóng)業(yè)昆蟲標本數(shù)據(jù)庫數(shù)字化標本館的設(shè)計。本系統(tǒng)的主要功能分為4大模塊：數(shù)據(jù)維護模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、用戶管理模塊[6-8]。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存貯結(jié)構(gòu)除了有一個主記錄數(shù)據(jù)庫和一個標本主記錄表外，還有各目、科、屬代碼表及若干個與系統(tǒng)管理相關(guān)的記錄表，分別存貯標本有關(guān)內(nèi)容，其中術(shù)語代碼表存放昆蟲拉丁文名稱及對應的中文名[9]。各代碼表內(nèi)容會隨著主記錄表動態(tài)的增加相應增加記錄代碼。系統(tǒng)除具有操作方便的數(shù)據(jù)添加、修改和刪除功能，還采用可視化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Microsoft Office Access編制，可以很好地實現(xiàn)標本管理所要求的功能[10]。所有界面均采用WINDOWS標準風格，功能完備、操作簡易。本系統(tǒng)對于專業(yè)教學、科研工作都有十分重要的意義，不僅對教學中昆蟲標本的演示觀察與鑒定有很大幫助，還有利于標本的保存。

5 結(jié)論

通過昆蟲數(shù)字化標本館的建立，可以極大地提高標本的使用和管理效率。但是當前，隨著個人移動終端和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速普及和使用，開發(fā)基于手機的APP程序用于昆蟲數(shù)字化標本館建設(shè)是今后的發(fā)展方向。由于手機的交互性和便捷性，可以方便的采集昆蟲圖像，用于標本館的建設(shè)。