萤火虫毕业论文

山东农业大学

毕 业 论 文

题目：萤火虫的形态、生物学 及人工保育技术的研究

学 院 植物保护

专业班级 届 次 学生姓名

学 号

指导教师 刘玉升副教授

二OО七 年 六 月 十六 日

说 明

一、指导教师评语根据学生实习及撰写论文情况进行评定：

1、对待实习的态度及实习纪律的遵守情况；

2、能否准确熟练地进行观察记载、搜集整理、查阅资料及运用数据的水平；

3、能否准确熟练地进行各项操作，并运用所学知识解决实际问题；

4、能否很好地完成任务书规定的工作量。

二、评阅教师意见参照以下几方面进行评定：

1、论文选题的实用性、分析的科学性和体系的完整性；

2、获取资料是否丰富，处理资料是否科学、严谨；

3、综合运用基础理论和专业知识的深度、归纳、概括及运算的能力；

4、文字表达能力，文章的逻辑性。

三、论文答辩成绩由答辩小组根据学生语言表达能力及回答问题的准确性进行评定。

四、论文综合评定成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级计分。

五、毕业论文的成绩评定按照《毕业论文评分标准》综合评定。

六、论文由学生本人按照《毕业论文（设计）规范》用计算机排版、打印，一律使用统一封面（16K ）。

七、学生的论文文本（含任务书、图片等）由学院按学校规定存档。

目 录

中文摘要……………………………………………………………4 英文摘要……………………………………………………………4 前言…………………………………………………………5 1材料和方法…………………………………………………………7

1. 1供试虫源…………………………………………………………7

1. 2方法……………………………………………………………7

1. 2. 1形态描述………………………………………………………7

1. 2. 2人工饲养………………………………………………………7 12. 3野外调查………………………………………………………8 2大黑窗胸萤生物学习性研究………………………………………8

2. 1 不同条件对大黑窗胸萤卵生物学的影响……………………8

2. 1. 1温度对大黑窗胸萤卵发育情况的影响………………………8

2. 2不同条件对大黑窗胸萤幼虫生物学的影响……………………9

2. 2. 1温度对大黑窗胸萤幼虫生长发育的影响……………………9

2. 3不同条件对大黑窗胸萤蛹生物学的影响…………………… 10

2.3.1温度对大黑窗胸萤蛹生物学的影……………………………10

2. 4不同条件对大黑窗胸萤成虫生物学的影响……………………11

2.4.1不同营养条件对大黑窗胸萤成虫生物学的影响……………11

2. 4. 2温度对大黑窗胸萤成虫生物学的影响…………………… 11

3. 结果…………………………………………………………… 13

3. 1形态特征…………………………………………………. ……13

3. 1. 1成虫…………………………………………………………13

3. 1. 2卵……………………………………………………………14

3. 2生物学实验结果分析…………………………………………15

3. 3生活史和习性…………………………………………15

4. 人工保育现状及进展………………………………………18

5. 讨论…………………………………………………………21 参考文献……………………………………………………………22 致谢…………………………………………………………………24

Contents

Chinese abstract... . ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... . .. . .. .. .. .. ....... .. ... ..... ... 4

English abstracts... .. .. .. .... .. .. .. .. .. .. .. .. ... .. ... . . ... ... ... ... ... ... 4

Foreword... ..... ... .. . .. .. .... .. .. .. .. .. .... ... ...5

1 Materials and method. . .. . .. .. .. .. .. .. .... .. .. .. .. .. . .. .. . ... .. . ... ..7

1.1 Supplies to try the insect source. .. .. .. .. .. .. .... .. .. .. .. . ..... ... ... .7

1.2 Methods... ... ....... ... ... ... ... .. .. .. .. .... .. .. .. .. .. .. .. .. ..... ... ... ...7

1.2.1 Shapes descriptions... ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..... ... ... ... ... ... .7

1.2.2 Artificial raising.. ... ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... . .. ..... ... .... ...7

1.2.3 Open country investigations.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..... .. ... ... ... ...8 2 G r e a t l y b l a c k w i n d o w s c h e s t s f i r e f l y b i o l o g y h a b i t

research ... ... ... . .. .. .. .. .. .. .... ... ... ... ... ... ... ...... 8

2.1 Dissimilar conditions to greatly black window chest firefly egg biology

influence. ..... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... ... 8

2.1.1 Temperatures to greatly black window chest firefly egg growth situation fluence ... ... ... ... ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... . 8

2.2 Dissimilar conditions to greatly black window chest firefly young insect

biology influence ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .... ... ...9

2.2.1 Temperatures to greatly black window chest firefly young insect growth

influence ... ... ... ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... ...9

2. 3 D i s s i m i l a r c o n d i t i o n s t o g r e a t l y b l a c k w i n d o w c h e s t

firefly cocoon biology influence ... ... ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... ... ...10

2. 3. 1 Te m p e r a t u r e s t o g r e a t l y b l a c k w i n d o w c h e s t f i r e f l y

cocoon biology influence... ...... .. .. .. .. .. ..... .. .. ... ... ... ... ... 10

2. 4 D i s s i m i l a r c o n d i t i o n s b e c o m e t h e i n s e c t b i o l o g y to the greatly black window chest firefly the shade... ... ... ... .... .. ... . 11

2.4.1 Different nutritional conditions become the insect biology to the greatly black window chest firefly the influence.. ... ... . . ... ... .... .... . 11

2.4.2 Temperatures become the insect biology to the greatly black window chest

firefly the influence ... . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... ... ... 11

3 Result... ... .. .. .. ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... ... ... ... ... ... ... ... ...13

3.1 Shapes characteristics... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ....... ... ... ... ... ... 13

3.1.1 Tenths insects.. .. ... .. .. . . .. ... .. .. .. .. .. .. .. .. ... ... ... ... ... ... ..13

3.1.2 Eggs... ... . ... ... . .. .. .. .. . .. .. .. .. ... .. .. .. ... .. . ... ... .... ... ... ...14

3.2 Biologies experiments result analysis... . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... ……...15

3.3 Lives histories and habit... ... ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ........................ ... . 15

4 Artificial care present situations and progress .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. ..18 5 Discussions... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... ... ... ... ... ... . 21

References... ... ... ... . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... ... ... ... ... ... ...... ...22 Expresses thanks... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..... ... ... ... ... ... ... ... . 24

萤火虫的形态、生物学及人工保育技术的研究

赵振宇 2003级 植保师范

指导教师:刘玉升 副教授

摘要04年首次在中国大陆发现水栖萤火虫——条背萤。现在，在沂水县院东头乡发现呈黄色小水萤，据考证，亦为条背萤的一种，之前，马家崖发现个体更加微小的小水萤，作者在沂水3个多月期间共发现当地萤火虫品种6个，其中至少有水生品种2个，陆生品种2个，且该两个陆生品种雌性都为蠕虫性的。还有另外两个品种生境待定，成虫前翅皆为黑色。形态和发生情况都作了详细描述。在该段时间，主要采集虫源和蜗牛等，进行人工养殖。进而研究发光机制，发挥它的观赏特性，为旅游业和工艺开发服务，进而更好的保护昆虫资源。

本文将通过对沂水地区的萤火虫种类及其生物学习性的研究，人工养殖方面的尝试，让大家能对萤火虫生存的相关条件及生活史和生态有确切的认识，为萤火虫的种源保存与复育以及其开发利用萤火虫资源提供重要的理论基础和实验依据。 关键词 萤火虫；形态；生物学；观赏特性；人工保育

Firefly's shape, biology and

artificial care technology research

Abstract 04 years in mainland China discovered for the first time the water roosts the firefly - strip back firefly. Now, in the Yishui County courtyard eastern end township discovered assumes the decadenturine firefly, according to textual research, also for strip backfirefly's one kind, before, Ma Jiaya discovered individual smallerurine firefly, author in Yishui more than 3 months period altogether discovered local firefly variety 6, at least have aquatic variety 2,land fresh variety 2, also this two land fresh variety female all forworm. Also has

other two varieties habitat to treat decides, becomes theinsect anterior wing all is the black. The shape and had the situationall to make the detailed description. In this period of time, mainly gathers the insect source and the snail and so on, carries on the artificial cultivation. Then the research shines the mechanism,displays it to watch the characteristic, serves for the tourism and the craft development, then better protection insect resources.

This article through to the Yishui area firefly type and it's the biology habitual research, the man-power will breed the aspect the attempt, will enable everybody has the accurate understanding to the firefly survival related condition and the life history and the ecology, will provide the important rationale and the experiment for firefly's seedling source preservation and the care by and it's the development using the firefly resources rests on. Key word Firefly; Shape; Biology; Watches the characteristic; Artificial care

前 言

萤火虫俗称火金姑，泛指鞘翅目(Coleoptera)萤科（Lampyridae) 昆虫，全世界已记录2000多种，分布在温带，亚热带和热带地区(Mcdermott，1964；

Lloyd,1990) 。我国已经记载的有76种，其中台湾大约有56种。小至中型，长而扁平，体壁与鞘翅柔软。前胸背板平坦，常盖住头部。头狭小。眼半圆球形，雄性的眼常大于雌性。腹部7～8节，末端下方有发光器，能发黄绿色光（彩万志，庞雄飞等，2001）。萤科，是一种既神秘而又有趣的小昆虫。夜晚在野外看到一盏盏小灯笼在空中飞舞时，充满诗情画意的景象，因此萤火虫经常成诗人墨客叙述的好题材，唐朝诗人杜牧在《秋夜》中如此描述：银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤，天阶夜色凉如水，卧看牛郎织女星。 萤火虫是一种完全变态的昆虫，依照成虫的活动规律分为昼行性、昼夜两行型和夜行型；依照幼虫生活的环境，分为陆栖、水栖和半水栖三类(Ohba，1988) 。萤火虫一生要经过卵～幼虫～蛹～成虫四个阶段。它的卵、幼虫、蛹和成虫均可发光(Buschman，1988; 付新华，Ohba N ，等.2004) ，其中成虫用闪光来寻找配偶，幼虫是为了照明和预防敌害（De Cock R,2001；2003），蛹是为了抵御敌害的攻击和警戒。在萤火虫的腹部内，有一个发光器。发光器是一个扁平的光盘，主要由发光细胞层和反光细胞层构成。发光细胞里面，

含有荧光素和荧光素酶两种物质。荧光素酶是发光的催化剂，在它的作用下，荧光素在细胞里的水的参与下，和氧化合而发出荧光（氧气是通过一些微小的气管进入细胞内的）。荧火虫在脑神经系统的支配下, 通过调节呼吸节律, 控制氧气供应, 便形成时明时暗的“闪光”。研究显示, 萤火虫具有多种多样的闪光模式, 闪光所传递的信号在它的求偶和婚配中发挥重要作用（付新华，雷朝亮，等.2005）。 萤火虫发光的效率非常高，几乎能将化学能全部转化为可见光，为现代电光源效率的几倍到几十倍；萤火虫发出来的光虽亮但几乎没有辐射热量，也不产生磁场，称为“冷光”。而且冷光已经广泛应用于临床医学、矿井作业以及室内装饰方面（刘流，2003）。在20世纪60年代, 人们模拟萤火虫发光的原理创造出了日光灯(荧火灯) 。随着科学的发展, 萤火虫的荧光素酶的应用也越来越广泛。如利用萤火虫的荧光素酶产生的荧光检查食物中细菌的含量。美国的生物化学家根据萤火虫的发光原理和机制，提出了电子转移反应原理，以解释腐蚀现象、光合作用等，并导致了激光器的开发和利用。近年来，人类对萤火虫发光特性的研究和利用正在走向一个新的阶段，即在搞清萤火虫荧光素酶的氨基酸序列和荧光素酶基因的碱基序列的基础上，克隆出荧光素酶基因, 美国科学家已经成功地将其发光基因移植到植物细胞中，使植物发出了淡绿色的冷光（张志恒，吴电；2001）萤火虫独特的发光原理及体内两种发光物质荧光素酶和荧光素已广泛应用于临床医学、环境监测等领域(Robert，1998) ，从而使它可能成为一种非常有价值的资源昆虫。独特的发光行为不仅使它成为一类重要的观赏性昆虫，而且是研究昆虫种内信息交流及信息交流信号进化的实验对象。萤火虫的幼虫以捕食蜗牛、蛞蝓等软体动物为主, 是这些农作物害虫的重要天敌。而且，萤火虫的幼虫可以捕食钉螺，从而控制血吸虫的发生危害。萤火虫是生态环境的指示物种。凡是萤火虫种群分布的地区，都是生态环境保护得比较好的地方。而水质污染、植被破坏则会严重制约着萤火虫种群的生存和繁殖。目前，国外在陆栖萤火虫的发光机制(Robert，1998) 、信号通讯系统的行为生态学研究(Lloyd，1966；Branham ，1996) 以及用分子生物学的方法来研究萤火虫种间的遗传分化与系统发育之间的关系的报道较多（Kim, 2003；Lee,2004）, 国内除台湾地区外只研究了一种水栖萤火虫条背萤的闪光交流信号及其形态和生物学习性方面的研究（付新华，Ohba 等2004；2005），但少有萤火虫人工工厂化生产及应用方面的研究报道。昆虫肠道中存在着大量的正常微

生物, 一般认为这些微生物(或叫正常菌群) 是宿主昆虫正常生长发育所不可缺少的, 它们不仅在维生素的合成、脂肪和碳水化合物的吸收与利用中起着重要作用, 而且在抵御外来菌的侵入与定植, 以及在促进免疫系统的功能中也起着重要作用（何正波 ，殷幼平；2001）。萤火虫具有独特的观赏特性，随着生态旅游成为世界旅游业发展的新潮流，澳大利亚、马来西亚、韩国、新西兰等国家和地区已建成了萤火虫生态旅游景点，我国台湾、山东临沂也开发出了萤火虫生态旅游景观。但是，由于近几年来萤火虫的栖地遭到破坏；人工光源带来的冲击；河流、沟渠水泥化所引起的危机；农药的使用；水污染造成环境的劣化；外来物种的入侵以及人为捕捉等原因导致萤火虫数量大量减少（杨平世，1998）。特别是一些稀有的水栖类萤火虫种类已濒临灭绝(Ohba，1996) 。萤火虫尾部发光囊中含有两种化学物质：萤光素和腺甙磷酸。腺甙磷酸的数量越多，发出的光越强，人们利用它的光度可以测定生物的生理活跃程度。人们将腺甙磷酸同癌细胞相结合，然后再测量癌细胞生长的进度及其活动情况。把腺甙磷酸放进受到有机生物污染的水中，可以测出水中微生物的活动情况，从而鉴定水的污染程度。

1. 材料和方法

1.1供试虫源

沂水萤火虫现已知道的已经有6个品种，各品种的成虫，发育中及老龄幼虫均采自地下萤光湖景区附近及马家崖前河流和张家庄河流区段。

1.2方法

1.2.1形态描述

利用农业生产上广泛应用的显微镜进行几种萤火虫的各虫态的活体标本及酒精浸泡标本进行观察，描述，并绘制图。

1.2.2人工饲养

（1）卵的采集：外出于各地7：00到9：30之间采集萤火虫的成虫及各龄幼虫，采集当天，交尾过的雌性成虫在采集容器中产卵。在实验室中，用毛笔将卵粒移出至培养皿中，培养皿底部铺设一层湿润的卫生纸，在不同温度下进行培养。成虫成对的放置到同样处理的表面皿中，预备产卵。（2）初龄幼虫饲养：用毛笔等工具小心的将刚孵化的幼虫透明塑料或者玻璃盒中用刚孵化的小蜗牛进行饲养。具体方法根据幼虫生活环境的不同而设置。（3）发育中龄幼虫的饲养：将个体发育体型大小差不多的幼虫进行分组饲养，水生的利用消毒过的水族箱饲养，陆生的在玻璃箱或者密封好，采光足的木箱里

创造合适的温度，湿度和通风条件，给与适宜的食物（蜗牛，蚯蚓等）饲养，注意搞好卫生并做好观察记录。（4）蛹的培养：老熟幼虫不再捕食，将其成批量取出，控制好，湿度，光照，温度条件，并预防天敌危害。若无法辨别老熟幼虫，等化蛹后及时取出。（5）羽化及成虫的饲养：经过短暂的蛹期之后，逐渐羽化为成虫，及时取出，并放置到致密纱网做成的网箱内，底面铺设塑料纸，木板之类的，方便卵粒的收集，定期喷水，并饲喂蜂蜜，红糖水等延长成虫的寿命。

1.2.3野外调查

在沂水地下萤光湖景区附近，各个种类的萤火虫生存的环境内，调查猎物和天敌；调查幼虫捕食，发光，化蛹等行为的环境和时间，以及成虫的羽化，交尾，产卵行为和持续时间。其中，发光并引诱交尾的过程在晚上8：00到9：00最为活跃，到凌晨2点逐渐消失，大多栖息在树叶上了，凌晨5：00之后，几乎不可见活动。

2. 大黑窗胸萤生物学习性研究

由于沂水地区的萤火虫以大黑窗胸萤为重要品种, 且生长周期长, 个体较大, 故采用该品种进行本地区萤火虫的生物学特性实验研究。

2.1不同条件对大黑窗胸萤卵生物学的影响

20℃时,2835d/19=149.21d/30=4.97月，Dmax=183d Dmin=96d 25℃时,2319d/20=115.95d/30=3.87月，Dmax=127d Dmin=85d 28℃时,2262d/18=125.67/30=4.19月，Dmax=161d Dmin=118d

2.2不同条件对大黑窗胸萤幼虫生物学的影响

2.2.1温度对大黑窗胸萤幼虫生长发育的影响 2006年8月27日开始做实验，结果如下

2.3不同条件对大黑窗胸萤蛹生物学的影响

2.4不同条件对大黑窗胸萤成虫生物学的影响

2.4.1不同营养条件对大黑窗胸萤成虫生物学的影响 2.4.2温度对大黑窗胸萤成虫生物学的影响

不同营养条件对♂成虫寿命的影响，材料采集于2006年9月3日 T=28℃ RH=80±5% L：D=10：14 共3组，清水（Ⅰ）、5%蜂蜜（Ⅱ）、5%红糖水（Ⅲ）、每个处理4个重复其

不同营养条件对♂成虫寿命的影响，材料采集于2006年9月7日 T=20℃ RH=80±5% L：D=10：14共3组，清水（Ⅰ）、5%蜂蜜（Ⅱ）、

T=25℃ RH=80±5% L：D=10：14

可见在5%红糖水处理下产卵量较5%蜂蜜处理时成虫产卵量多。

3. 结果 3.1形态特征

3.1.1成虫

3.1.1.1沂水5月瘦萤

♀：体长7.0~9.5mm,头部淡粉红色, 复眼较雄虫小, 有的微小, 体节11节, 腹节8节. 触角黄白色，11节，念珠状，前胸背板宽15.~1.7mm，与头部接触部分呈紫红色，其他部分黄白色，通体黄白色，布满微绒毛，背板凹凸不平，每节两端均向下凹陷，脊部明显凸起，第2节布满紫红色，后一节脊部紫红色明显，向后各节背板，每节周围第一圈边缘紫红色，切越来越淡，腹部各节颜色基本同体色，发光器不明显或者不外露，但能发光，足色同体色，略深，前跗节呈黑色，；无翅型。

♂：体长8.0~9.5mm头部棕黄色，复眼特大，触角灰黑色，11节；前胸背板宽3.0mm 与头部接触部分灰黑色，其余部分蜡黄色；体壁灰黑色，每一体节两端有黑斑；腹部7节，靠近尾部第6节发白色，性器发达，2根针状，无明显发光器；足的基节，转节和腿节大部分为黄色，转节、腿节、胫节均多毛，胫节、跗节和爪黑色，跗节5节；前翅灰黑色，后翅黑色，前翅布满细毛，外援一圈黄边。

3.1.1.2张家庄水萤

于6月中、下旬住宿易水院东头乡张家庄前的河流中大量发生，周期较长，至8月中旬，即据外出采集情况看，8月15日后成虫几乎不在发生。

♀：体长9.0mm ，体橙黄色，全身被满微绒毛，腹部7节，发光器之前的两节呈现黑色；形态似条背萤（武汉），可能为同一属。区别为，黑带的位置与数目，翅的形态色彩。头部黑色，复眼较大，较雄虫的小，完全缩与前胸背板后面；触角10节，丝状，黑色；前胸背板宽3.5 mm ,具一对浅黑色斑点；体节3、4节为黑带，两边宽，第5节为发光器，足形状同条背萤；翅的颜色黄中布满黑斑，但两翅尾部边缘处为纯黄色，多细毛，中央具灰白色

缝隙。

♂：体长7.0mm ，头部黑色，复眼特大，大部分外露；触角黑色，11节，丝状，较雌虫的粗长，前胸背板宽3.0mm 。体节。2、4节为黑带，5、6节为发光器；翅黄色，有斑点，色较浅。

3.1.1.3沂水黑萤

与张家庄水萤同期同地发现。体型较之稍大，略宽，通体黑色，只有前胸背板呈现黄色。体长8.6mm 左右；头部颜色黑色，复眼中等，触角黑色，11节；前胸背板布满黄色绒毛3.5mm ，橙黄色，中央有颗米粒大小的倒桃型斑点；头部部分为黄色，中胸中央略显黑色，胸腔发达，凸起透亮；腹部前4节为黑色，发光器位于5、6节，淡黄色，带状+肾型；前足基节、转节、和腿节上部以及中足胫节一小部分腿节之间全部为黄色，其余黑色；后足除腿节黄中带黑外，连接后胸的部分也为黑色。后翅黑色，膜质，前翅革质，完全黑色，不满向里凹陷的小点，着生黄色绒毛。

3.1.1.4沂水长须萤

体长8.0mm ，头部除口气和复眼外为红色；复眼中等偏小；触角6~7mm黑色。栉齿状，呈现圆弧形内弯，10节；前胸背板宽2.2mm ，周围一圈黑色，具黄色绒毛边缘，中部大部分黑色，两边各有一个肉红色点；除发光器肉红色，外露产卵器白色外，全身体壁为黑色，颈和头跟背板相连处为肉红色；腹部黑色，发光器位于第6节，淡粉红色，不规则点状肾形；足黑色，跗节4节；翅黑色，布满黑色的长细毛，后翅灰色透明。

3.1.1.5沂水马家崖小水萤

体长6.0~7.0mm；头部黑色，复眼较大；触角黑色鞭状，11节；前胸背板宽约2.0mm ，黄色，中心黄中透暗黑色；体壁黄色，全身布满等大的圆形窝点，翅后缘具黑斑；足自腿节中部以下全为灰黑色，上部黄色。全身布满微绒毛，后翅黑色。

3.1.1.6 沂水大黑窗胸萤

♀：于2006年8月23晚发现一雌虫，体型蠕虫状，体长17.0mm 左右，触角较雄虫短，颜色浅，淡灰色，翅褪化至前胸背板后，体节9节，第二节中部前胸背板中间鲜红色，前6节分红色，后3节黄白色，前胸背板盖住头部。膝状触角，弯曲，各节“V ”状，活动灵活，头部较小，复眼很小，腹部着生足的部分往上至胸部全为肉红色，以下各腹节米黄色，后3节白色（该3节中前2节附着发光器）；腿部黄中附带黑斑，边棱处尤甚，腿节末端开始至跗节、爪。跗节4节，腿节、胫节布满细长黑绒毛。

♂：体长14.5~19.5mm；触角内锯齿状或栉齿状，类似于长须萤。约5.0mm 长，后翅不能盖住腹部末端，前胸背板橙黄色，头部黑色，1对复眼巨大，站头部相当一部分；前胸背板有两个大白点，发光器粉红色，肾型，边缘白色，跗节4节。

3.1.2卵 椭圆形, 长约0.85±0.14mm 卵在发育过程中, 颜色发生细微的变化,

由浅变深。

3.2 生物学实验结果分析

25℃为萤火虫各虫态生长发育的最适宜温度, 温度过高或者过低都不适宜其生长发育。5%蜂蜜和5%红糖水都能较清水能够增加成虫的寿命, 提高其雌虫的产卵量, 而且5%红糖水处理下产卵量较5%蜂蜜处理时成虫产卵量多. 在实验过程中亦有不少虫体逃逸或者因为白僵菌或者实验者操作误差而死亡, 这些在实验过程中不可避免, 希望能在具体养殖操作中能够妥善处理, 力争把损失和误差降低到最小范围之内.

3.3 生活史和习性

萤火虫的一生： 萤火虫是一种既美丽又神秘的小昆虫，全世界有2000多种，而台湾约有56种。它与金龟子一样，是属于鞘翅目的昆虫，一生必须经历卵、幼虫、蛹与成虫四个阶段，是属于完全变态的昆虫。自然界，它的生长的时间相当长，大部分种类为一年一代，并以幼虫期，蛹期或卵期越冬，幼虫期长达10个月，人工饲养，温度和食物充足，生长周期需三个月。而成虫却只有20天左右的短暂生命。

成虫：萤火虫有两对翅膀，前翅为革质，后翅为膜质，前胸背板十分发达，头部可隐藏于前胸背板下，头部上面有一对触角和两个水汪汪的复眼，约占整个头部的三分之二，视觉十分敏锐，且大部分种类口器退化，以吸食露水或花蜜为生。腹部最重要的特征为发光器，雄虫二节，雌虫一节。有些种类则雌雄均只发两点光，有些甚至不会发光，所以并不是所有的萤火虫都会发光。

卵：萤火虫交配后，便开始寻找阴暗潮湿的地方，然后将卵产在青苔上或是湿润的土壤中。形状一般为圆球型或长椭圆形，直径约0.2-2.5厘米。刚产下的卵软软的像布丁一般，上面附有一层黏液，然后开始变硬，卵的颜色也渐渐变深，有些种类在胚胎末期甚至会发出淡淡的光芒，此时里面的小生命正待机破壳而出。

幼虫：萤火虫幼虫的身体长而扁平，头部除一对可伸缩的触角，二个单眼和其它附属器外，最明显的便是深褐色的针状大颚。胸部有三节，腹部九节，和六只细长的脚，第八腹节有两枚发光器，第九腹节有一个如吸盘般的尾足，可用来吸附于物体上。它走起路来一曲一伸的，像尺蠖蛾的幼虫一般，当遇到危险时，便赶紧把头缩到前胸背板内。而依其栖息环境，可分为陆生、水生与半水生三种。

蛹：萤火虫的蛹是属于裸蛹，也就是由外表，便可以清楚的看见它的复眼、口器、触角、足、及各体节等，蛹大多呈乳白色，且多数种类会发光。它化蛹时会选择较隐蔽的场所，如落叶下或石缝中，有些种类甚至会利用口器衔土，筑个如花瓶般精致的蛹室，静静等待破蛹而出。

萤火虫依其幼虫生长的环境，可分为水生型，陆生型和半水生型三种

陆生型：陆生萤火虫种类繁多，它们的幼虫白天躲藏于落叶下或石缝中，夜晚则爬行于阴暗潮湿的丛林底层，以陆生蜗牛、蚯蚓、蛞蝓„等动物为食，而成虫则飞行于草丛与树林间，终其一生，都生活于陆地上。 水生型：水生萤火虫顾名思义，便是幼虫生活于水中的萤火虫，直到化蛹前，才会爬上陆地筑土茧化蛹，并羽化为成虫。在台湾幼虫水生的萤火虫仅有三种，分别是黄缘萤，黄胸黑翅萤与条背萤三种，它们为了适应水中的环境，分别具有特化的呼吸器官，如黄缘萤与黄胸黑翅萤的腹部两侧有8对y 字形的气管鳃，因此幼虫可以直接在水中做气体的交换，而不必离开水面换气。而条背萤则是靠生长于腹部倒数第二节末端的气孔，伸于水面上呼吸，因此必须每隔一段时间便要爬上水面换气。

半水生型：鹿野氏黑脉萤是目前台湾发现仅有的一种幼虫为半水生型的萤火虫，它的幼虫一般躲藏於山涧旁的岩缝中，夜晚捕食的时候便潜入水中捕捉螺贝类，但由於它没有像黄缘萤一般特化的气管鳃，仅用气孔呼吸，因此无法长期生称它为「半水生型」的萤火虫。

萤火虫喜欢生活在潮湿、多水、杂草丛生的地方，特别是溪水，河流两岸，有一句古语叫「腐草生萤」，反映的就是这种习性。比起其他种类的生物，萤火虫对栖息地的要求很高，需要相当干净的生活环境 尤其不能有人为的干扰及污染。陆生萤火虫： 陆生萤火虫以陆上的小蜗牛、蛞蝓为主，有些则捕食蚯蚓或其他生物，通常有独食的习惯。

水生萤火虫的栖地大约海拔高度从0-1500公尺之间。主要是以山沟、农田及半水生萤火虫幼虫栖地在中、低海拔山区，有山涧流过的潮湿岩壁上，天性喜欢低温环境，以北部山区地形地形较适宜，族群适量少，目前仅在少数地区有发现纪录，其中一个重要地区因装设路灯而遭到破坏。幼虫胸足的抓地性强可以紧紧攀爬在石壁。如离开水面太久，容易干死，而在水中时间超过一小时以上也容易窒息而死。半水生萤火虫：生活在路边有清澈溪水流过的潮湿坡坎或岩壁上。陆生萤火虫的幼虫通常栖息在阴凉，地面略微潮湿，山区的落叶间或小草上，有些则在开阔的草地上生活。

萤火虫的神秘之光 萤火虫发光的秘密， 萤火虫是如何发出这神秘的光呢 ？它发光的目的又是什么呢 ？原来在萤火虫的腹部末端长有发光器，而发光器是由发光细胞，反射细胞，透明表皮，气管等组合而成。它的发光是由萤光素，萤光酵素，三磷酸和氧作用，产生复杂的氧化还原反应，而产生亮光，光由反射细胞反射，经由透明的表皮透射出来。且萤火虫的发光效率极高，只有2~10％的能量转变为热能，其余能量完全用来发光，我们称之为「冷光」，所以萤火虫的光是不烫人的。萤火虫发光的目的每种萤火虫发光的颜色与频率都不同，如台湾窗萤是发持续的黄绿色光，而黄缘萤则是发闪烁的黄色光，它们的闪烁有着特定的节奏，就好像是萤火虫的语言，用来交换彼此的讯息，雄虫便是利用亮光，找寻雌虫，而达成交尾的目的。除此之外萤火虫的发光行为还具有诱集、警戒，对捕食者的恫吓、照明、伪装及族

群调节等目的。而美国南部却有一种萤火虫(Photuris spp 。) 雌虫，会模拟其它种类雌虫的发光，当满怀热情的雄虫接近时，却被它所捕捉，成了它今晚的大餐，我们称它为攻击性拟态，这种现象是不是很奇特呢! 萤火虫的食性萤火虫吃什么？萤火虫的幼虫呈蠕虫状，有两根獠牙般的口器，称为大颚。发现猎物时，会先用像钳子一样左右交错的大颚咬住对方，分泌唾液把猎物麻痹，等猎物动弹不得了以后，再分泌消化液把猎物溶化，再吸食被消化成肉汁状的食物。你知道幼虫是怎么找到猎物的吗？当蜗牛或蛞蝓缓缓爬行时，经过的地方会留下一层薄薄的黏液，而幼虫就是靠著这个黏液才找到猎物的。

成虫时期: 萤火虫在成虫时期，大多以露水或花蜜为生，不再捕食。

幼虫时期: 幼虫期猎食时，会先使用大颚攻击猎物，同时发射麻痹性的毒液使其瘫痪后，再分泌消化液来分解猎物。 水生及半水生萤火虫：水生及半水生萤火虫以水中的中小型螺、贝类做食物，有时也会猎食其他生物的尸体，像蝌蚪，蛙类，蚯蚓等，采取集体进食 。 萤火虫是小小建筑师: 在萤火虫的世界里，有一群小小的建筑师，如黑翅萤和端黑萤类。每当他们要化蛹前，便会为自己建造一个坚固的土茧，然后再躲在既温暖又安全的土茧中化蛹，以度过寒冷的冬天，静待春天来临时，便羽化成一只美丽的萤火虫，飞上枝头，继续在黑夜里绽放光芒。

首先它会寻找一个合适的地点，然后用它的大颚反覆夹泥土，以便将唾液与泥巴混合成球状。2、由底部筑起，两边慢慢堆高。3、有些种类会在开孔处修筑唇口。此时已略具雏形，形状看起来就好像花瓶一般，十分精致可爱，偶尔还会堆置一些枯枝落叶的碎片，使它看起来更具伪装的效果。4、最后便是口盖的部分。为了防止自己闷死在土茧中，聪明的萤火虫会把口盖筑的比较疏松，好方便空气的流通呢。5、它的口盖就好像瓶塞一般，刚好堵住洞口，这样可以防止敌人的入侵，而当萤火虫羽化为成虫时，却只要轻轻一推，就可以顺利的爬出土茧，展翅高飞了。

世界奇观—新西兰萤火虫洞

4. 人工保育现状及进展

萤火虫曾经是乡间随处可见的小生物。但近年来，随着都市化所引起的各种工程设施伤害、环境污染，农药的过度使用、及栖地遭到破坏、铺设路灯所引起的光害„„，都使得萤火虫渐渐在中国土地上销声匿迹。在先进国家，各地的萤火虫面临类似的浩劫。除了各博物馆、昆虫馆和研究单位的人工复育技术的开发以外，其中最值得大家称道的是采取所谓「人工养殖」的生态工程设施的改良，以及民众的热心参与。即现在各地溪流、沟渠常见的河底、左右两河岸均采水泥结构的河道工程设施。这种工程施工容易，完工后水流畅通，不会造成阻塞，对沿岸居民而言确实安全。可是由于流速快，底质单纯，即使河水干净，大多数原生态植物无法生存。而水栖的萤火虫在这种条件下是完全没有办法生存的，因为急流不但会带走幼虫，也会把它们所赖以为维生的螺贝类冲走。即使少数个体能存活下来，也因为无法上岸化蛹而逐渐消失。然而，了解螺贝类和水栖萤火虫的生存条件，规划了生态工程，改良三面混凝土的河道，也就是在河岸砌石、填土之外，改善河床环境，以石头、木椿使河道的流速减为每秒30公分以下，并种植当地的水芹、芒草等萤火虫栖地常见的野草，让水栖幼虫有合适的土岸化蛹。于萤火虫的复育上成效卓著。

在日本，以萤火虫为优良环境指标。生物为诉求的社区环保团体，如今已达500 个之多。令人敬佩的是每到萤火虫成虫出现的季节，沿溪的住家在入夜之后把拉门、窗帘拉下，将室內的灯光挡住，以免干扰水沟旁边萤火虫的求偶行为。在日落之后便不再对外开放。这种民众自我环境意识的觉醒，且付诸行动的社区环境改造运动，的确值得我们的赞许和借鉴。

为了保护这个自然环境下还有大量萤火虫生存的栖地，从现在开始保护萤火虫的措施：(1)不要用除草剂，采人工除草；(2)不要设置路灯；(3)不要在附近建小木屋；(4)萤火虫依其幼虫的栖地，可概分为水栖和陆栖的两类。这两类萤火虫都生长在干净的水域或未遭开发破坏的地区。水栖种类以水塘、沼泽、水田及河流緩流的浅水区为栖所，食物以螺贝类为主。另外，水栖型萤火虫必须有湿生植物和泥土供其营造化蛹场所，因此，进行各种流水导流工程时，而应采生态工程方式，以免破坏其化蛹场所。由于成虫需要发光求偶，所以河道附近必须有隐蔽的密林，不能有光害；如果非得设置路灯，高度以30-50 公分为原则，光色最好是干扰最少的红色灯光。水田和附近之渠道，如减少施用农药和化学肥料，也可以成为萤火虫的繁殖场；如有不少废耕的水田，例如有许多海芋、荷花田亦因甚少用药而成为黃缘萤的天堂。 保护陆生萤火虫除了注意上述注意事项以外，不妨保持栖地植物多样化，亦可选边坡撒油菜之类种子，或种凤仙花等可提供蜗牛和蛞蝓足够食物的植物。所以，如果想创造萤火虫的生存环境，除了生态因子之外，先决条件一定要有蜗牛、蛞蝓能生长、繁衍的环境；然后，再将当地或附近原有的萤火虫经大量饲养之后野放繁殖。

不过这个栖地周遭除不能有光害以外，亦需具备隐蔽、避风的密林，以提供成虫求偶和白天休息的场所。更不喷洒各种杀草剂，以免对萤火虫幼虫及其猎物产生毒害。而这种环境最容易营造的方式是可以藉由温网室型的生态园或蝴蝶园、昆虫园、萤火虫园表现，而且可以和水栖的种类──人工河流并行。这种型式在自然公园、都市公园，甚至一般的社区公园、校园内均可设置。所以，谁说公园不能看到萤火虫？只要我们共同努力，这块土地必定能够再次成为萤火虫的乐土，也会更加适合人们居住！

家庭式的饲养

1. 幼虫如为水栖, 则在水族箱内陈放泥土, 碎石及含水草之岩块; 再把捞自河中之椎形螺类放入, 幼虫便可赖以为生. 为使幼虫获取足够氧气, 应配备打气机. 水温维持在 15-25℃间即可, 至於水之 pH 值维持在 6.5-8 之间. 注意在箱之一角有凸出水面之土质泥岸, 以供成熟幼虫化蛹. 水族箱如能装有滤器更理想。

2. 幼虫如为陆栖, 则在水族箱内放置掺有沙之壤土 5-7 公分厚, 上植各种杂草, 陈放小木片, 落叶及碎瓦片; 再放进采自野外之小蜗牛, 蜗牛可供以菜叶为食. 注意清除烂叶片及吃过的蜗牛壳。

较大规模的饲养

幼虫为陆栖的种类方法如前, 但应罩以防止幼虫逃逸的细网; 水栖型的种类, 则可建造人工河道, 使水流能循环流动, 最好能有人工瀑布, 使自然溶入的氧气增加. 然后在河中饲养鲤鱼或鲤锦, 以鲤鱼排出之粪便繁殖藻类, 这些藻类便可提供螺类为食; 而萤火虫的幼虫便可捕食这些螺类. 注意河道边坡应为土质, 以供成熟幼虫化蛹。

至于虫源, 幼虫可采自未遭污染的塘沼河流, 或入夜后寻着萤光找到活动潮湿地面之幼虫; 如捕获雌虫, 亦可置入含潮滤纸之培养皿内, 尝试采卵; 再以所获之萤火虫卵供作虫源。

家庭养殖需要的器具：饲养器具和介质有贝壳类介质、蛭石介质、水族箱、原生地表土、潮湿的报纸、长方型透明塑料盒，常用工具有温度计、湿度计、水族用温度计、塑料盆、吸管等。防止天敌，如老鼠、鸡、鸭等的侵害。 本水族箱长 90cm，宽 35cm，高 25cm，中间设置两层隔板，隔板上钻有宽 10cm ，高5cm 方形小孔，小孔并黏上细孔目的铁网，将水族缸区隔成三池。右池长18cm 为过滤池，中央池为羽化池，左池长12cm 为控制池。过滤池放置生化盒，盒内依次装有过滤棉、活性炭、麦饭石、除氨石、生化球及陶石环等过滤器材。羽化池右半部用细纱做成约 5cm 高的驳坎，上面铺10cm 的黏土，并放置水草，供幼虫上陆和化蛹之用。羽化池左半部放些海棉，让幼虫攀爬与栖息。羽化池上方加装细网，以免羽化后的成虫飞走。控制池内放置沉水马达，以塑料管连接至过滤池，使饲养池的水缓缓流动，并放置气泡石注入空气，增加水的溶氧量。冬天水温过低，幼虫活动力减弱时，也可加装加温管，使水温保持25 度左右。每个饲养池可放入幼龄幼虫1000 只

或老龄幼虫100 只，注入高约5cm 的水。喂食时，每周放些小螺即可，不宜过多，造成螺肉过剩，影响水质。

附：小型饲养盒饲养法

使用任何不漏水的容器当饲养盒，盒内放约2cm 高的水，水面放置薄海棉，做为幼虫栖息、附着之用。喂食时，每周定时换水并清理吃剩的螺壳，并放些小螺即可，不宜过多，造成螺肉过剩，影响水质。使用时间为幼龄期的幼虫饲养。

萤火虫成虫 萤火虫卵

经过三个多月的室内外养殖和研究，在研究所以前积累经验的基础上，对当地萤火虫的生物学特性有了较好的研究和了解，在人工养殖方面逐渐掌握了一些技术，为萤火虫的保育和大量繁衍做着努力。

前期, 在室内调节温度、湿度、光照条件，观察生长发育和捕食功能反应情况，并利用人工气候箱作对比试验，获得了许多宝贵的生物学特性方面的资料，为更好的创造条件，进行人工养殖铺路。并在室外设置了一个4立方米的网棚，温度适宜情况下模拟外界自然环境条件中的自行捕食和生长状况。结果表明，在实验技术不是很充足条件下，具有植被，空气流畅，活动空间大的外界网棚饲养比试验室饲养省时省力，并且死亡率相对较低。

深秋后, 条件不再适宜萤火虫的生长, 故一般采取卵或者老熟幼虫的虫态进行越冬, 等到第2年的4、5月份重新生长发育。为了避过或者缩短这一过程, 我们大量采集幼虫, 并建造温室进行饲养。外界的自然生长的萤火虫一般都是1年1代, 有的生活史更长, 我们进行温室培育, 估计将来能做到一个品种1年有2个成虫期发生。

我们定做了长47.5cm, 宽37.3cm, 高30cm 左右的网顶扣合式木箱进行空间养殖幼虫, 每个金属架可以放置4层共32个箱子, 每个木箱养殖幼虫200头的话, 每个架子可以容纳6400头幼虫。由于季节的变化, 收集幼虫变难, 所

以我们要在饲养能力承受范围内尽量多的储备幼虫, 供实验和羽化后的观赏所需。对于水生的幼虫, 我们准备在温室内设置一个水环带, 里面添加污泥等, 还有许多生物, 尽量满足水萤幼虫的生活需要, 并定期排放污水。温室内还要增加网箱, 进行成虫的飞行, 交尾产卵等活动。

需要注意的是, 我们在采集虫源时, 一定要好好保护当地的环境, 采集数量也要适中, 杜绝破坏环境和无限制采集等情况的产生, 做好虫源地的萤火虫保育工作。

5. 讨论

萤火虫的养殖前景

由于环境恶化，目前很多地方已难见萤火虫。因此，人工高效生产养殖萤火虫具有重要价值：1．可以满足环境教育与自然教育的需求。自然界中有很多发光性生物，萤火虫最具代表性，除满足儿童的好奇心以外，还可以作为探讨其生物学的试验研究。2．种源保存，保护生物多样性。3．环境指示生物。于检测环境水质、污染程度等指标。萤火虫尾部发光囊中含有两种化学物质：萤光素和腺甙磷酸。腺甙磷酸的数量越多，发出的光越强，把腺甙磷酸放进受到有机生物污染的水中，可以测出水中微生物的活动情况，从而鉴定水的污染程度。4．生物技术材料。萤火虫的荧光素可以作为生化材料，甚至可以用于定位肿瘤细胞的位置, 广泛地应用于感染、肿瘤免疫及治疗、自身免疫性疾病、器官移植、基因治疗、药物开发等实验领域。5．生物防治。萤火虫可以血吸虫中间寄主钉螺为食物，通过人工释放萤火虫可以达到消灭钉螺，控制血吸虫病传播的目的。6．萤火虫放飞。1）婚礼萤火虫放飞目前最新最有潜力、市场最庞大的项目, 可以是自己结婚定购, 也可以是定购萤火虫送给结婚的朋友。 2）生日萤火虫放飞：生日人人过，年年过，如果做好了, 市场很庞大, 一般是年轻朋友, 想通过这种特殊的礼物表达对亲朋好友的祝福, 象征永恒的爱情, 家庭幸福! 3）情人节礼物：主要针对年轻最有消费能力的群体，可推出象征爱情的(两只萤火虫装、或者11只萤火虫装等等吉利数字) 精美礼盒, 通过这种别出心裁的礼物、象征爱情的礼物来表达自己的爱意。4）庆典萤火虫放飞：公司开业、楼盘开盘、产品发布、周年纪念、晚会、聚会等等一系列大型活动均可放飞萤火虫。目前市场最庞大的项目, 通过这种特殊的庆祝方式、以及这种少有罕见的放飞方式, 可以提高该活动和公司的知名度, 以及众多媒体关注。5) 标本展览：通过跟各大公园合作, 以及相匹配的展会活动合作, 主要消费的群体是中小学的学生和参展的观众! 可在冬季搞标本展或给中小学校制作标本室。

萤火虫的天敌

蜘蛛是萤火虫成虫的头号天敌，不管是张网捕捉，还是爬行於地面猎捕的，都能轻易地将萤火虫捕获。类寄生萤火虫的幼虫。虫春象捕食萤火虫成虫。沼蝇寄生萤火虫的幼虫。长臂虾，吴郭鱼，水虿捕食水生萤火虫幼虫。白僵

菌在萤火虫的人工保育中对实验造成了很大的不好的影响, 导致人工饲养的萤火虫的死亡率大大提高, 该菌体的防治好坏是实验精确与否的关键。

参 考 文 献

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致 谢

本论文是在刘玉升教授的悉心教导和研究生何华师姐的具体指导下完成的。导师渊博的知识，严谨的治学作风，忘我的工作精神将影响我的一生。同时，感谢实验室的郑老师，以及张丽，吕飞，孟祥杰，王振鹏等师兄师姐以及其他同学的热情帮助！

在环境生物研究所实验室实习的过程中，我不但增长了知识，开阔眼界，而且也学到了不少为人处事的道理，真是受益匪浅。团结协作，吃苦耐劳，是我感受最深刻的实验室精神。这一点，无论是从老师，还是从研究生身上都得到了充分的体现！真的很幸运能在植物病毒实验室实习！

山东农业大学环境生物研究所刘玉升副教授指导进行实验和提出人工保育的合理化建议, 指导并审定初稿; 山东农业大学资源与城市昆虫研究生何华师姐提供部分宝贵价值的实验数据, 为其生物学的研究做了有力的支持; 还有地下萤光湖的同志们在采集昆虫标本并调查, 一并致谢.

对答辩小组的老师的指导表示崇高的敬意和衷心的感谢!

再次感谢所有关心、支持我的老师和同学！还有我的亲人和朋友们的关心和理解, 我才能够取得今天的成果!