高有華,牙森沙力,葛婧
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052)
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)昆蟲實驗室為植物保護(hù)、動植物檢疫、農(nóng)學(xué)、園藝、草業(yè)科學(xué)等本科專業(yè)的實驗和實踐教學(xué)提供昆蟲標(biāo)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(dāng)于除昆蟲以外的所有動物種數(shù)之和。因此,昆蟲標(biāo)本的保存、使用和管理等工作存在相當(dāng)大的困難。目前,新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)昆蟲實驗室在昆蟲標(biāo)本的管理工作上還缺乏統(tǒng)一、科學(xué)的管理方式,導(dǎo)致標(biāo)本的檢索、維護(hù)和查找頗為不便;加上教學(xué)中標(biāo)本的頻繁使用,更為標(biāo)本的管理增加了難度。因此科學(xué)管理昆蟲標(biāo)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(xué)研究的寶庫。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲系承擔(dān)著植物保護(hù)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝以及草業(yè)科學(xué)等專業(yè)的昆蟲基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)工作。昆蟲標(biāo)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(biāo)本數(shù)量和種類的充足,才能夠順利地進(jìn)行教學(xué)工作。
目前,昆蟲標(biāo)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(xué)以培養(yǎng)植物保護(hù)專業(yè)人才為教學(xué)目標(biāo),昆蟲標(biāo)本不足或昆蟲標(biāo)本缺失,將直接影響正常實驗課的進(jìn)行和本科生培養(yǎng)計劃的實施;(2)標(biāo)本室管理手段落后,不能適應(yīng)當(dāng)前昆蟲標(biāo)本保存和使用的要求;(3)昆蟲標(biāo)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(jìn)行標(biāo)本的采集、制作和鑒定工作,以補充和完善標(biāo)本庫。在此基礎(chǔ)上,利用數(shù)碼相機(jī)拍攝標(biāo)本形成高質(zhì)量數(shù)碼圖像;借助計算機(jī)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(biāo)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(biāo)本館;將昆蟲標(biāo)本數(shù)據(jù)庫共享于網(wǎng)絡(luò),以實現(xiàn)新疆昆蟲標(biāo)本這一特色優(yōu)勢資源的共享[3-5]。
由教師培訓(xùn)大二、大三學(xué)生昆蟲標(biāo)本采集技術(shù),并安排學(xué)生在假期及實習(xí)期間開展標(biāo)本采集任務(wù);教師利用科研項目出差各地的機(jī)會采集標(biāo)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。
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(dāng)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(dāng)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(jìn)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。
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。
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。
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(biāo)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。
成蟲標(biāo)本制作一般有回軟、針插、展翅或整姿、加簽4步。
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?;剀浄椒椋撼S酶稍锲髯骰剀浉?,在中部的多孔玻璃板上放入要干燥的標(biāo)本;缸底置洗滌干凈的細(xì)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(biāo)本即可回軟。個體較小的昆蟲,可放入鋪有干凈細(xì)沙的培養(yǎng)皿等玻璃器皿或潮濕布層內(nèi),相應(yīng)扣上玻皿蓋或罩。
經(jīng)回軟的成蟲,應(yīng)先用昆蟲針定在特定的位置上,以便進(jìn)行后續(xù)的整姿、展翅等步驟。針插的位置有嚴(yán)格規(guī)定:鱗翅目、膜翅目、蜻蜓目、雙翅目等昆蟲,昆蟲針應(yīng)插在中胸背板中央稍右側(cè);蝗蟲、螽斯等直翅目昆蟲應(yīng)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。
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(biāo)本,除針插外尚需展翅。展翅應(yīng)在特定的展翅板上進(jìn)行,在插入展翅板前,用三級臺將標(biāo)本定位于一定的高度,三級臺的下二級用以測定標(biāo)簽高度;展翅時將已針插好的標(biāo)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(dāng)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(zhǔn);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(jìn)行整姿。不需展翅的甲蟲等標(biāo)本應(yīng)進(jìn)行整姿,將在三級臺上定好高度的針插標(biāo)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。
制作好的標(biāo)本應(yīng)附有上下兩個標(biāo)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(biāo)本應(yīng)再加一個標(biāo)簽,寫明拉丁學(xué)名。
常見昆蟲標(biāo)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。
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(biāo)本數(shù)據(jù)庫數(shù)字化標(biāo)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(hù)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(biāo)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(biāo)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(yīng)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(yīng)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(biāo)本管理所要求的功能[10]。所有界面均采用WINDOWS標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)格,功能完備、操作簡易。本系統(tǒng)對于專業(yè)教學(xué)、科研工作都有十分重要的意義,不僅對教學(xué)中昆蟲標(biāo)本的演示觀察與鑒定有很大幫助,還有利于標(biāo)本的保存。
通過昆蟲數(shù)字化標(biāo)本館的建立,可以極大地提高標(biāo)本的使用和管理效率。但是當(dāng)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(jī)的APP程序用于昆蟲數(shù)字化標(biāo)本館建設(shè)是今后的發(fā)展方向。由于手機(jī)的交互性和便捷性,可以方便的采集昆蟲圖像,用于標(biāo)本館的建設(shè)。