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蜻蜓
昆蟲綱蜻蜓目動物
蜻蜓是一類比較原始且種類較少的昆蟲。全世界約有5000種。
中國蜻蜓的種類:Needham(1930-1932)在《中國蜻蜓手冊》及其後增訂共記錄我國蜻蜓目種類283種。胡經甫(1935)在《中國蜻蜓名錄》中,輯錄中國蜻蜓目計87屬308種。隋敬之、孫洪國(1986)《中國習見蜻蜓》一書,以中國科學院動物研究所當時收藏的中國蜻蜓標本,記述了中國蜻蜓208種。Davies等(1984--1985)的《世界蜻蜓種類名錄》被認為是現今有關全世界蜻蜓種類最完備的名錄,共收錄全世界已知蜻蜓5600餘種。其中,中國的己知種類僅有250多種。趙修復(1990)《中國春蜓分類》記述中國春蜓科22屬145種。
蜓總科Aeshnoidea
蜓科Aeshnidae
體大型至甚大型。頭部在背觀,兩眼互相接觸呈一條很長直線。下唇端緣縱裂;雌性產卵器粗大。翅的中室有或無橫脈;前後翅三角室形狀相似,距離弓脈也一樣遠;在翅痣內端常有1條支持脈,有1條徑增脈。體藍色、綠色或褐色,飛行很快。有的種類單眼很大,多在黃昏飛出,捕吃蚊子;有的種類趨光性頗強。本科在中國有30餘種。
春蜓科(箭蜓科)Gomphidae
體中等大小至大型,體黑色,具黃色花紋;兩眼距離甚遠,下唇中葉完整,不縱裂;前後翅三角室形狀相同,並且距離弓脈一樣遠;雄性后翅臀角呈一個角度(甚少數圓形);基中室無橫脈;臀圈缺如,甚少具少數翅室。雌性無產卵器。幼蟲觸角只有4節,第3節最大,第4節細小,前足和中足的跗節只有2節。常見於溪邊及池塘邊。早春最為常見。一個甚大的科,廣布全世界。我國有春蜓亞科Gomphinae、鉤尾春蜓亞科Onychogomphinae、林春蜓亞科Lindeniinae等亞科。
蜓總科Cordulegastroidea
大蜓科(勾蜓科)Cordulegastridae
體大型至甚大型。
裂唇蜓科(臀套大蜓科)Chlorogomphidae
原隸屬於大蜓科。我國分佈有華裂唇蜓屬Sinorogomphus等。
蜻總科Libelluloidea
偽蜻科Corduliidae
身體中等大小至大型,常具金屬藍色或綠色,頭部在背面觀兩眼互相接觸一段較長的距離;眼的后緣中央常有一個小型波狀突起;臀圈明顯,四邊形或六邊形,或稍為長形;足常較長。我國不及10種。
大蜻科Macromiidae
體大型,褐色,合胸在前翅與后翅之間有一圈黃帶。后翅三角室比前翅三角室距弓脈稍為更近;臀圈不呈足狀,它的長度差不多比寬度稍長,無中肋。足特別長。我中國有十幾種。國外的研究學者將大蜻科Macromiidae的全部種類放至偽蜻科Corduliidae中,並作為蜻科Corduliidae的一亞種。
蜻科Libellulidae
體型中等大小。侏紅小蜻Nannophyapygmea是差翅亞目中身體最小者,后翅長約13-15mm。前緣室與亞緣室的橫脈常聯成直線;翅痣無支持脈;前後翅三角室所朝方向不同,前翅三角室與翅的長軸垂直,距離弓脈甚遠;后翅三角室與翅的長軸同向,通常它的基邊與弓脈聯成直線。臀圈足形,趾突出,具中肋。稚蟲多在靜水下爬行覓食,它具有匙形下唇,其上有側剛毛和頦剛毛,這是取食的利器。所謂“蜻蜓點水”,在本科甚為常見。本科是一個大科,我國有70餘種,不少的種類是人們習見蜻蜓。經常棲息於曠野、池塘、河流等處。
“碧玉眼睛雲母翅,輕於粉蝶瘦於蜂”。人們印象中的蜻蜓,小巧輕盈,或翩翩於花間,或輕略於水面。殊不知,在億萬年前,小巧可愛的蜻蜓也曾是空中“巨無霸”。發現的個頭最大的蜻蜓,翅展最大達710毫米,生活在距今2.8億年前的早二疊世,是世界已知最大的昆蟲。
準噶爾盆地發現的原蜻蜓目化石
蜻蜓是一種古老的昆蟲,最早可追溯到3.2億年前。
分類學上,蜻蜓總目分為已經滅絕的古蜻蜓目、原蜻蜓目,以及現代的蜻蜓目三類。從時間上看,三者是順序演化的關係:古蜻蜓目僅生存於晚石炭世早期;原蜻蜓目出現於晚古生代並於三疊紀末滅絕;蜻蜓目出現於二疊紀,侏羅紀發生輻射,後代一直延續到今天。
遠古蜻蜓比我們想象中要大得多。其出現於距今3億年前後,到了中生代時期,蜻蜓們的個頭也逐漸變大,成為當時空中的“霸主”。作為一種捕食性的動物,它們最主要的食物是各種昆蟲,以及一些小的脊椎動物,比如幼年蜥蜴,是不折不扣的肉食主義者。
我國準噶爾盆地西北邊緣發現了一枚距今2億年的原始蜻蜓化石。這種新發現的原始蜻蜓單翅長101至102毫米,翅展寬度達到210毫米,是我國中生代已知的第二大蜻蜓類化石。
在內蒙古寧城侏羅紀道虎溝化石層,還發現了1件保存近完整的蜻蜓前翅化石,單翅長107.6毫米,寬14.3毫米,據此推斷該蜻蜓翅展達225毫米,是我國已知蜻蜓目最大的種類,也是世界第四大的蜻蜓。
更有甚者,在美國發現的早二疊世的二疊擬巨脈蜓的翅展竟然可達710毫米。
蜻蜓
蜻蜓是世界上眼睛最多的昆蟲。蜻蜓的眼睛又大又鼓,佔據著頭的絕大部分,有三個單眼,複眼約由28000多隻小眼組成,它們的視力極好,而且還能向上、向下、向前、向後看而不必轉頭。此外,它們的複眼還能測速。當物體在複眼前移動時,每一個“小眼”依次產生出反應,經過加工就能確定出目標物體的運動速度。這使得它們成為昆蟲界的捕蟲高手。其咀嚼式口器發達,強大有力。
蜻蜓翅發達,前後翅等長而狹,膜質,網狀翅脈極為清晰,飛行能力很強,每秒鐘可達10米,既可突然迴轉,又可直入雲霄,有時還能後退飛行。休息時,雙翅平展兩側,或直立於背上。前翅和后翅不相似,后翅常大於前翅。翅的前緣,近翅頂處,各有1個翅痣,呈長方形或方形,可保持翅的震動規律性,並可防止因震顫而折傷。胸部斜列,前胸小,能活動。足接近頭部(以便於捕食)。腹部細長。成蟲的構造雖頗一致,但大小差別懸殊,翅展一般為5公分。從最小的1.8公分(0.7吋)到最大的19.3公分(7.5吋)。
蜻蜓交配
蜻蜓屬於不完全變態昆蟲,稚蟲“水蠆”生活在水中,在水中用直腸氣管鰓呼吸,用極發達的臉蓋捕食,一般要經11次以上蛻皮,需時2年或2年以上才沿水草爬出水面,再經最後蛻皮羽化為成蟲。稚蟲在水中可以捕食孑孓或其他小型動物,有時同類也相殘食。無論成蟲還是幼蟲均為肉食性,多食害蟲。成蟲除能大量捕食蚊、蠅外,有的還能捕食蝶、蛾、蜂等害蟲,實為益蟲。下雨前喜低空往返飛行。
蜻類,飛翔力強,捕食功能健全;蜓類,飛行極強,在山間小溪迅速來回飛行捕捉獵物。
蜻蜓喜歡潮濕的環境,所以一般在池塘或河邊飛行,其幼蟲(稚蟲)也需要在水中發育。
蜻蜓目昆蟲屬半變態發育,一生只有卵、稚蟲和成蟲3個階段,成蟲常通過蜻蜓點水的方式將卵產入水中,稚蟲又稱水蠆,在水中捕食其它水生生物,待羽化前爬出水面,交配產卵完成生活史。
某些種類的雌蜻蜓會用一種極端的策略逃避不喜歡的求愛者:它們會從天空中掉下來然後假裝死亡。
蜻蜓除了捕食其他各種昆蟲外,在種與種之間還具有成蟲相互殘食的習性。捕食的時候它們會猛抓住獵物,其腳上長有的大量粗毛,可以幫助它抓緊獵物,令其無法逃脫。口器也相當發達,可以撕咬獵物,方便進食,並能夠在30分鐘內吃光與自己體重相等的食物。
分佈
主要分佈在熱帶和亞熱帶地區。
常見的蜻蜓如藍面蜓多分佈於浙江、四川、貴州等省;長痣綠蜓分佈在華北一帶;黃蜻全國多省市自治區
有分佈;玉帶蜻僅產於中國,主要分佈於北京、江蘇和福建等省市自治區。
生境
蜻蜓與環境的關係非常密切。
農田水域
主要包括農田附近的河流、水井等,其特點是水的流速相對平緩,流域面積較大,具有豐富的水生植物及浮遊動物,可供蜻蜓的取食的食物也較多,其種類、數量也相對來說比較多。
山區水域
主要為一些山地溪流,其特點是水流的速度較快,水流量也大,水質好,但水的溫度較低,水裡的水生植物,比較單一,蜻蜓可取食的食物種類較少,因此在該環境下分佈的蜻蜓種類較少。
水庫水域
主要包括水庫、湖泊等,水域面積較寬曠,水流平緩,有許多水生植物和浮游生物,有利於蜻蜓的繁殖與生長。
蜻蜓幼蟲
蜻蜓
羽化的成蟲顏色各異,色度從金屬色到粉色不等。和其他昆蟲相比,其體型龐大,有些翼展達到16公分(約6吋),甚至最小的種類翼展也有2公分(0.8吋)。除了是極端敏捷的飛行動物以外,它們也是速度最快的昆蟲之一。蜻蜓翅膀肌肉在溫暖時才能發揮最佳功能,而若有涼意,這種昆蟲常在真正起飛前鼓翅生熱。蜻蜓的速度和敏捷性使它成為最有效率的飛行捕食者。獵物通常是飛行的小蟲,但有些蜻蜓經常吃掉本身體重60%的獵物。
紅蜻蜓
年幼的蜻蜓——稱為幼體,經不完全變態中的半變態方式,有時稱為稚蟲——是水生動物,和成蟲在空中的情形一樣,是水中專門的捕食者。功能上無翼的幼體在顏色方面通常是斑駁或黯淡的,與生活環境中的沉澱物或水生植物顏色一樣。它們的突出雙眼類似成蟲,但擁有成蟲所無的驚人解剖結構。這稱為「面具」,是幼體第三對口器的融合體。面具大得不成比例,不用時收在頭部和喉部之下。面具尾端是一組牙狀的夾子,用來抓住蠕蟲、甲殼動物、蝌蚪、小魚等獵物。不同種類的蜻蜓幼體分別稱為趴蟲、穴蟲、隱蟲或夾蟲——其身形、代謝、呼吸端視所在的微小生境而定。
蜻蜓幼蟲脫去外殼蛻變
蜻蜓的交配也在飛行中進行。雄蜻蜓用腹部末端的鉤狀物抓緊雌蜻蜓的頸部;雌蜻蜓腹部由下向前彎,把生殖孔接到雄蜻蜓腹部第二節下面的貯存精子器官,而後雄蜻蜓進行授精。
蜻蜓為什麼用尾巴點水?
蜻蜓點水
蜻蜓是典型的不完全變態昆蟲,由稚蟲蛻變至成蟲的階段中,不需經歷結蛹的過程。它們一生只經歷三個階段:卵、稚蟲及成蟲。蜻蜓稚蟲是水生的,而成蟲則是具飛行能力的陸生昆蟲。
蜻蜓
孵化后的稚蟲的第一個階段或齡期稱為前稚蟲。它們沒有足部,這階段通常只維持數秒至數分鐘。稚蟲在這第一次脫皮后就進入第二個齡期,它們有構造簡單的足部和三條有節的觸角。稚蟲的成長期一般都有八至十五個齡期,是蜻蜓一生中最漫長的時間。
稚蟲在羽化為成蟲前,會經過一個變態期。在這階段,稚蟲會成為成蟲,但它們會一直留在外骨骼內,直至最後的齡期。在這段期間,稚蟲的身體會在外骨骼內慢慢重新構造為成蟲。因為口器慢慢退化,稚蟲亦會停止進食。當透過稚蟲外殼也能穩約窺見成蟲的身體上的顏色及斑紋時,稚蟲很快便在合適的時間羽化。蜻蜓成蟲會直接由成熟稚蟲羽化出來,它們有發展良好的翅芽。蜻蜓沒有蛹的階段。從稚蟲蛻變無成蟲,這真是一個很特別的過程,因為稚蟲和成蟲這兩個階段可說是完全沒有相似之處。
在氣候溫和的地區,寒冬使羽化期只限於春天和夏天。鑒於香港屬亞熱帶氣候,冬季雖短但明顯較涼快,使得大部份蜻蜓品種的羽化期都沒有明顯的模式。香港有一些品程稱為“春季品種”,它們在春天羽化為成蟲,四月下旬或五月通常是它們羽化的高嶧期。它們擁有同步羽化的模式,即當雨季開始和氣溫上升時,它們的羽化期也同時開始。春季品種包括大部份的河棲春蜓科,如獨角曦春蜓和純鎏尖尾春蜓。此兩種蜻蜓的羽化高嶧期較中華長鉤春蜓早大約兩星期。色蟌科的煙翅綠色蟌也是一種春季品種,它們的飛行期很短;同屬色蟌科的華艷色蟌則由春季至十一月下旬都可見它們的展翅飛翔。大部份羽化期沒有明顯模式的蜻蜓品種,從三月至翌年的一月都可見它們飛行。黃蜻則全年都在飛行,這是由於它們有遷飛而來的種群湧入。然而,這情況就不太可能在一月及二月時出現,因為雖然估計遷飛的種群會從菲律賓而來,但是盛行風在這兩個月大多從東面或東北面吹來,卻很少是源自南面的菲律賓。
有些品種,尤其是紋藍小蜻,要直至夏末才會看到,但大部份的羽代高嶧期都在春天,夏天期間繼續會有稚蟲羽化,但數目會逐漸減少,到了深秋,羽化期就會完全終結,這與當時的平均氣溫明顯下降有關。
羽化為成蟲的實際過程是十分精彩的,通常在一小時內完成。不過,要將柔軟的身軀和閃亮的柔軟翅膀硬化,以及要蛻變成完全成熟的顏色則可能要花上數小時。在這段時間中,它們不能移動也缺乏堅硬的外殼保護,所以蜻蜓通常選擇於黃昏至清晨的時間進行羽化,以減少被捕食的機會。而在羽化過程中,稍一不慎,身體或翅膀更會因撞到身邊物件而沒有完全擴展,導致出現畸型現象而影響日後的活動能力,甚至死亡。大部份蜓科蜻蜓都在傍晚后不久的晚上開始羽化,然後在黎明前作首次飛行。春蜓科、蜻科和束翅亞目則都在晨初時羽化。大偽蜻屬品種在晚間羽化。
蜻蜓[差翅亞目昆蟲]
許多品種的雄蟲肛附器與雌蟲的頭部后側,以及雄蟲的第二性器官與雌蟲的性器官,都是有如鎖與鑰匙的結構互相契合,並且是品種特有。由於這種精妙的特點,雄蟲與不同品種的雌蟲品種可交尾的機會就大大減低。不過,有時一些大意的雄蟲亦有抓錯對象的一刻。因此,肛附器的結構和特徵是用來分類和分辨品種的最佳標準。某些蜻科交配可能只需很短時間,但對大多數品種來說,交配是一個非常冗長的過程,要經數分鐘,甚至數小時后,雌蟲才會產卵。
雌蟲大多在交尾后就立即產卵。產卵時,有些雌蟲會由雄蟲抓著其腹部后側“串連”在一起進行;有些則是在沒有雄蟲抓著的情況下產卵。許多雄蟲即使沒有緊抓著雌蟲,但在雌蟲產卵時,都會保護著它們,以防其他雄蟲對該雌蟲產生興趣。有的蜻蜓會把卵放在植物內,稱為“內生產卵”;有的則會把卵隨意掉在潮濕的植物上或水面上。
蜻蜓的卵會被置於植物內、枯木內或甚至干土中,又或被掉在水面上,這視乎其品種而定。大多數溫帶地區的蜻蜓品種的卵不會在產後孵化,並且可能待上數月才孵出稚蟲。這一段不孵化時期稱為“滯育期”,目的就是是為了讓蜻蜓以卵的形態度過寒冬。
分類地位
分類地位昆蟲綱Insecta蜻蜓目Odonata間翅亞目Anisozygoptera該亞目是蜻蜓目下最小的一個亞目現已有三屬三種昆蟲。間翅亞目昆蟲的特徵介於均翅亞目與差翅亞目之間。特點,中型昆蟲,頭大且轉動靈活,兩對翅膜質透明,翅多橫脈,翅前緣近翅頂處常有翅痣。腹部細長,雄性交合器生在腹部第2、3節腹面。翅基部不呈柄狀,后翅大於前翅。
僅有的3種,一種產於喜馬拉雅山南側,一種產於日本,一種為產於黑龍江省東南部的Epiophlebiasinensis(2011年發表的新種)。是古老類γτ群的孑遺後代,有活化石之稱。2011年到2012年1月通過德國,中國,寮國,尼泊爾和日本學者的聯合協作研究,通過對世界Epiophlebia屬已知3種的DNA的系統學分析,結論是中國黑龍江省發現的新種比已知分佈喜馬拉雅南部和日本的種古老,早期已知的2個種屬於後期分化出來的種。經過多國科學家的研究發現,這種昔蜓在進化樹上比日本昔蜓和印度昔蜓更為古老。這是世界昆蟲界的重大發現,該昔蜓被命名為中華昔蜓Epiophlebiasinensis生活習性昔蜓,形態間於差翅亞目(蜻類和蜓類)和均翅亞目(豆娘艷娘類)之間。身體接近於蜓類,但是前後翅結構接近豆娘類。昔蜓在古代時較為常見,東北蜻蜓化石也常出產,后至新生代以後逐漸稀少。
蜻蜓
巨圓臀大蜓
昆蟲種名:巨圓臀大蜓(無霸勾蜓)Anotogastersieboldii(Selys,1854)
所屬類別:差翅亞目大蜓科Cordulegasteridae
蟲體大小:體長77mm翅展120mm
黃斑寬套大蜓
昆蟲種名:黃斑寬套大蜓ChlorogomphuspapilioRis,1927
所屬類別:差翅亞目大蜓科Cordulegasteridae
區域分佈:貴州、廣東等
昆蟲種名:北京大蜓CordulegasterpekinensisSelys,1886
所屬類別:差翅亞目大蜓科Cordulegasteridae
蟲體大小:體長70mm,翅展60mm
區域分佈:北京(特有)
蜻蜓
昆蟲種名:長痣綠蜓AeschnophlebialongistigmaSelys,1883
所屬類別:差翅亞目蜓科Aeshnidae
區域分佈:北京AeschnophlebialongistigmaSelys,1883
竣蜓昆蟲種名:竣蜓Aeshnajuncea(Linnaeus,1758)
所屬類別:差翅亞目蜓科Aeshnidae
區域分佈:北京
混合蜓
昆蟲種名:混合蜓Aeshnamixta(Latreille,1805)
所屬類別:差翅亞目蜓科
簡要介紹:上額有以黑色“T”形斑紋
蟲體大小:體長65mm,翅展90mm
區域分佈:北京、東北三省、河北、內蒙古、山西;日本、朝鮮
碧翠蜓(碧翠晏蜓)
分類:蜓科/蜻蜓目
外觀特徵:腹部長46~52mm。雄蟲複眼淡褐青色;體色褐色;胸部中央具一塊黃色寬大斑紋,後方的黃色斑和腹部前方側面前斑連結成黃色區。雌蟲複眼淡褐色,其餘部分和雄蟲略同。
生態習性:成蟲出現於6至8月,生活在海拔500公尺以下地區的池塘、沼澤等靜水環境附近。
斑偉蜓(烏點晏蜓)Anaxguttatus(Burmeister,1839)
黃偉蜓AnaximmaculifronsRambur,1842
黑紋偉蜓(烏帶晏蜓)AnaxnigrofasciatusOguma,1915
黑紋偉蜓,一種中國廣泛分佈的大型蜓科品種,成年雄蟲會在山間水草茂盛的溪流以及山區的小型靜水池飛行,其主要特徵是額頂的T字型斑以及腹部鮮艷的藍色斑紋。雌性2種色型,有同色型個體。雄性有護衛產卵的習性。此種與同屬的斑偉蜓以及常見的碧偉蜓都有遷飛的習性。在華北區以及東北的遼寧,5-8月可見;華南區則3-10月可見。現已知其另一亞種也在東南亞出沒。
(麻斑晏蜓)AnaxpanybeusHagen,1867
碧偉蜓(綠胸晏蜓)Anaxparthenopejulius(Brauer,1865)
長者頭蜓CephalaeschnapatrorumNeedham,1930
日本長尾蜓(倭鋏晏蜓)GynacanthajaponicaBartenef,1909
跳長尾蜓(舞鋏晏蜓)GynacanthasaltatrixMartin,1909
春蜓科
馬奇異春蜓
昆蟲種名:馬奇異春蜓Anisogomphusmaacki(Selys,1872)
所屬類別:差翅亞目春蜓科Gomphidae
蟲體大小:體長55毫米,翅展60毫米
區域分佈:北京
聯紋小葉春蜓
昆蟲種名:聯紋小葉春蜓GomphidiaconfluensSelys,1878
所屬類別:差翅亞目春蜓科Gomphidae
蟲體大小:體長55mm,翅展85mm
區域分佈:河北、河南、山西、江蘇、浙江、廣西、福建、台灣、北京等
小團扇春蜓(粗鉤春蜓)
粗鉤春蜓Ictinogomphusrapax
分類:春蜓科/蜻蜓目
外觀特徵:腹部長56~59mm。本種近似細鉤春蜓,但雄蟲腹部末端扇葉狀突起全部黑色。雌雄差異不大,但雌蟲腹部黃色斑較發達。
生態習性:本種分佈及數量較細鉤春蜓廣大。4至9月,成蟲生活在低海拔地區的池塘、湖泊、沼澤等靜水處。
棘角蛇紋春蜓
昆蟲種名:棘角蛇紋春蜓OphiogomphusspinicorneSely
所屬類別:差翅亞目春蜓科Gomphidae
簡要介紹:飛行時主體呈現綠色
蟲體大小:體長60毫米,翅展70毫米
區域分佈:河北、山西、甘肅、蒙古、北京等
艾氏施春蜓
昆蟲種名:艾氏施春蜓SiebolduisalbardaeSelys,1886
簡要介紹:喜停落於岩石上
蟲體大小:體長80毫米,翅展100毫米
區域分佈:北京
大團扇春蜓
細鉤春蜓Sinictinogomphusclavatus
外觀特徵:腹部長57-60毫米,雄蟲胸部黃色,有黑色細線條斑紋,腹部黑色,背側有黃色斑,末端有一對扇葉狀突起,突起的內側為黃色。雌雄差異不大,但雌蟲腹部黃色斑較發達。
生態習性:成蟲出現於4至9月,生活在低海拔地區的池塘、湖泊、沼澤等靜水環境。
大蜻科
閃藍麗大蜻
簡要介紹:體大型,胸部黑色,具綠色金屬光澤;翅透明;足黑色,基部具黃斑;腹部黑色具黃斑,雄性第二腹節兩側具耳狀突起。
蟲體大小:體長58mm,翅展100mm
區域分佈:湖南、四川、廣東、北京等
蜻科
蜻蜓[差翅亞目昆蟲]
黃翅蜻(褐斑蜻蜓)Brachythemiscontaminata(Fabricius,1793)
紅蜻(猩紅蜻蜓)Crocothemisservilia(Drury,1770)
異色多紋蜻Deieliaphaon(Selys,1883)
閃綠寬腹蜻Lyriothemispachygastra(Selys,1878)
華麗寬腹蜻(廣腹蜻蜓)LyriothemiselegantissimaSelys,1883
侏紅小蜻NannophyapygmaeaRambur,1842
網脈蜻Neurothemisfulvia(Drury,1773)
蜻蜓[差翅亞目昆蟲]
呂宋蜻蜓Orthetrumluzonicum(Brauer,1868)
異色灰蜻(鼎脈蜻蜓)Orthetrummelania(Selys,1883)
赤褐灰蜻(霜白蜻蜓中印亞種)OrthetrumpruinosumneglectumRambur,1842
狹腹灰蜻(杜松蜻蜓)Orthetrumsabina(Drury,1770)
黃蜻(薄翅蜻蜓)Pantalaflavescens(Fabricius,1798)
玉帶蜻(黃紉蜻蜓)Pseudothemiszonata(Burmeister,1839)
黑麗翅蜻RhyothemisfuliginosaSelys,1883
斑麗翅蜻(彩裳蜻蜓)Rhodothemisvariegata(LinnaeusetJohansson,1763)
蜻蜓[差翅亞目昆蟲]
Sympetrumdepressiusculum(Selys,1841)
豎眉赤蜻(焰紅赤蜻)Sympetrumeroticum(Selys,1883)
旭光赤蜻Sympetrumhypomelas(Selys,1884)
黃腿赤蜻SympetrumimitensSelys,1886
小黃赤蜻Sympetrumkunckeli(Selys,1884)
蜻蜓[差翅亞目昆蟲]
大黃赤蜻Sympetrumuniforme(Selys,1883)
TetrathemisplatypteraSelys,1878
中華斜痣蜻(大華蜻蜓)TrameachinesisDeGeer,1773
曉褐蜻(紫紅蜻蜓)TrithemisauroraBurmeister,1839
慶褐蜻(樂仙蜻蜓)Trithemisfestiva(Rambur,1842)
細腹綠眼蜻(纖腰蜻蜓)ZyxommapetiolatumRambur,1842
色蟌科
赤基色蟌Archineuraincarnata(Karsch,1891)
Archineurasp.
黑色蟌CalopteryxatrataSelys,1853
透頂單脈色蟌(白痣珈蟌)MatronabasilarisSelys,1853
煙翅綠色蟌MnaismnemeRis,1916
MnaistenuisOguma,1913
Mnaissp.
華艷色蟌Neurobasischinensischinensis(Linnaeus,1758)
蟌科
杯斑小蟌(白粉細蟌)Agriocnemisfemina(Brauer,1868)
黃尾小蟌(橙尾細蟌)Agriocnemispygmaea(Rambur,1842)
葦尾蟌(葦笛細蟌)Cercioncalamorum(Ris,1916)
隼尾蟌Cercionhieroglyphicum(Brauer,1865)
七條蟌Cercionplagiosum(Needham,1930)
(紅腹細蟌)CeriagrionauranticumFraser,1922
短尾黃蟌CeriagrionmelanurumSelys,1876
Ceriagrionsp.
矛斑蟌Coenagrionlanceolatum(Selys,1872)
二色異痣蟌Ischnuraasiatica(Brauer,1865)
長葉異痣蟌Ischnuraelegans(Vanderl,1820)
IschnurarufostigmaSelys,1876
褐斑異痣蟌(青紋細蟌)Ischnurasenegalensis(Rambur,1842)
丹頂斑蟌PseudagrionrubricepsrubricepsSelys,1876
扇蟌科
白狹扇蟌(環紋琵蟌)Coperaciliata(Selys,1863)
黃狹扇蟌(脛蹼琵蟌)Coperamarginipes(Rambur,1842)
東京狹扇蟌CoperatokyoensisAsahina,1948
白扇蟌PlatycnemisfoliaceaSelys,1886
腹鰓蟌科
方帶暗溪蟌EuphaeadecorataSelys,1853
褐翅幽蟌EuphaeaopacaSelys,1853
寬頻暗溪蟌Euphaeaornata(Campion,1924)
犀蟌科
線紋鼻蟌RhinocyphadrusillaNeedham,1930
三斑鼻蟌(棋紋鼓蟌)Rhinocyphaperforataperforata(Percheron,1835)
Rhinocyphasp.
昔蟌科
粗壯恆河蟌PhilogangarobustaNavás,1936
原蟌科
烏齒原蟌Prodasineuraautumnalis(Fraser,1922)
扁蟌科
DrepanostictazhouiWilson&Reels,2001
絲蟌科
LestestemporalisSelys,1883
山蟌科
PseudolestesmirabilisKirby,1900
Rhipidolestessp.
蜻蜓目昆蟲資源豐富,在很多方面都發揮著重要的作用。首先其幼蟲作為具有代表性的一類水生生物,可以對水環境污染進行監測;有些種類體內含有一些活性物質可作為藥用材料;又由於其體內含有豐富的蛋白質、氨基酸、礦物質等,因此在食用方面具有很大的開發前景;其外形優美也可作為收藏或者觀賞。
仿生照相機,就是模仿蜻蜓的複眼獨特構造原理製成的複眼照相機,一次可以拍攝出幾千張重複的照片飛機,蜻蜓能在很小的推力下翱翔,向前向後及左右兩側飛行,其翅的震動可以產生渦流而抬升軀體,研究蜻蜓的飛行機理對飛機的設計製造具有重要意義。蜻蜓翅的前緣有角質加厚形成的翅痣,在飛行時其能消除翅膀的震顫,飛機設計師在飛機的兩翼各加一塊平衡重鎚,防止飛機由於劇烈震動而發生機翼斷裂。
蜻蜓中部分種類的稚蟲和蛹具有很高的營養價值,是可以供人類食用的,在一些地區的市場和餐廳中常可見到多種食用蜻蜓出售。例如,紅蜻蜓稚蟲粗蛋白平均含量為58.82%,顯著地高於豬肉、牛奶和雞蛋等食品。蜻蜓稚蟲含有豐富的蛋白質,是一種很好的高蛋白食品。
可食用的蜻蜓種類數約佔全部食用昆蟲總數的3%,約50-60種。我國有關於食用和藥用蜻蜓的記錄,據胡鵬等考證,我國共有8種食用蜻蜓,分別是:紅蜻、舟尾絲螅、角突箭蜓、碧偉蜓、白尾灰蜻、黑異色灰蜻、黃蜻和大黃赤蜻。
許多蜻蜓色彩艷麗,是觀賞昆蟲的一大類;蜻蜓成蟲常捕食小型蛾類等農業害蟲,蚊子的幼蟲也是水生昆蟲,蜻蜓在稚蟲和成蟲時期分別能捕食衛生害蟲蚊子的幼蟲和成蟲,埃及伊蚊Aedesaegypti是傳染病登革熱的主要蟲媒,預防登革熱有效的辦法就是減少人類周圍埃及伊蚊的數量,蜻蜓是埃及伊蚊的天敵,捕食埃及伊蚊的能力較強,通過控制蜻蜓繼而控制埃及伊蚊的數量,阻止登革熱病毒的傳播路徑,是一種高效可行的辦法。
蜻蜓作為一種常見的昆蟲,其稚蟲水生,對汞和鎘都具有富集性,隨著水體重金屬含量的增高其體內重金屬的含量也隨著增高,因此常常被用作水體重金屬污染的指示生物。
許多蜻蜓科擁有與學名相關的描述性俗名,包括鷹眼(Aeshnidae科)、瓣尾(Petaluridae科)、棍尾(Gomphidae科)等例子。其他與分類學和事實無關的眾多名稱傳統上一直用於蜻蜓,例如叮馬蜻蜓。在美國南方,蜻蜓亦稱為「蛇醫」,因為人們迷信,蜻蜓能讓生病的蛇恢復健康。「魔鬼補衣針」一詞源自蜻蜓會縫住兒童眼睛、耳朵、嘴巴的迷信——特別是行為不檢的兒童。事實上,蜻蜓對人是沒有危害的。
藥用:蜻蜓性微寒,無毒。能強陰,止精,亦可壯陽暖腎。
1.科學家發現蜻蜓是動物界視力最佳的有翼昆蟲
來源:羊城晚報|2015-03-0713:05:03|作者:任秋凌
蜻蜓
□任秋凌
蜻蜓是一種十分獨特的昆蟲,你一眼就能認出它們,因為它們長著很有特色的翅膀、長長的身體,還有球形眼睛。科學家現在發現蜻蜓是動物界內視力最好的有翼昆蟲。
儘管人類可以看到紅色、藍色和綠色構成的多彩世界,但蜻蜓擁有最多33種不同的光敏蛋白質,這意味著它們可以看到更多顏色和細節。東京農業大學、日本綜合研究大學院大學等機構的科學家研究了12種蜻蜓的複眼。這些研究人員發現蜻蜓有15到33種視蛋白基因。這些數量龐大的光敏蛋白質使它們可以看到驚人細節。他們說:“視蛋白是存在於人類和動物視網膜內的光敏蛋白質。”
由於擁有三色視覺,人類可以看到紅色、藍色和綠色。3種視蛋白是造成這一結果的關鍵。每種視蛋白吸收光譜中的一種光色,而從物體反射出來的光的不同波長混合在一起,這使我們可以看到約1000萬種不同顏色。
這項刊登在《美國國家科學院院刊》雜誌上的最新研究顯示,三色視覺普遍存在於哺乳動物、鳥類和其他包括昆蟲在內的動物中。科學家還發現,蜻蜓在不同的生命階段有不同的視蛋白。
儘管科學家不可能透過一隻蜻蜓的複眼看到世界,但這些研究人員認為蜻蜓可能比人類看到更多顏色。以前的研究顯示,一隻蜻蜓的每個球形眼都由最多3萬個含有視蛋白的小眼面構成。
每個小眼面都指向一個稍有不同的方向,這使蜻蜓可同時看到所有方向。這些視覺感測元件相結合,製造出一個和蜻蜓大腦融為一體的“圖像”拼集,但造成這一結果的原因至今是個謎。
蜻蜓可以看到藍色、綠色和紅色上的紫外線,這種能力有助於它們捕捉獵物。美國塔科瑪市普吉特灣大學斯萊特自然歷史博物館蜻蜓專家丹尼斯·鮑爾森說,相比人類而言,蜻蜓複眼內視蛋白的位置意味著它們可以看到更明亮的天空,所以它們可以更清楚地看到空中飛行的獵物。
2.如何規避飛機顫振:從蜻蜓翅膀收到啟發
2015年11月10日15:57來源:大飛機報
A380通過全機地面共振試驗,驗證和考察飛機動態特性,為完善顫振分析提供可靠的結構數據。資料圖
7月15日,美國聯邦航空管理局(FAA)稱,數據分析顯示波音747-8飛機在高過載飛行狀態下且某些系統發生故障時可能會出現顫振現象。FAA要求波音在未來五年內對飛機的機翼進行改進,以規避顫振風險。
縱觀人類航空發展百餘年曆程,氣動彈性問題幾乎伴隨飛機發展的全過程。其中,顫振無疑是最引人關注的現象,不僅是因為它的複雜性,更重要是顫振會造成災難性的後果。
什麼是顫振
五百多年前,義大利人利奧那多·達·芬奇模仿鳥類飛行造出了一架撲翼機,之後人們經過長期反覆的實踐,終於在1903年發明了飛機,實現了飛上天空的夢想。此後30年,飛機不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類。
但當飛機飛行變得更快更高時,設計師又碰到了一個難題,就是顫振現象。顫振曾多次造成飛機墜落,許多飛行員因而喪生,飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究顫振現象。當今,顫振仍然是飛機設計必須要考慮的問題,對飛機設計至關重要。
氣動彈性力學中,顫振是彈性體在氣流中發生的不穩定振動現象。飛機顫振是作用在機翼、尾翼等結構上的非定常空氣動力、慣性力以及彈性力耦合引起的振幅不衰減的自激振動。顫振屬於氣動彈性穩定性問題,具有多種現象形態,就其空氣動力方面發生的原因而言,顫振問題可分為兩大類。第一類是發生在勢流中,流動分離和邊界層效應對顫振過程沒有重要影響,通常稱為經典顫振。第二類是與流動分離和漩渦形成有直接關係,可稱為失速顫振。
20世紀70年代起,寬頻帶伺服控制系統開始應用於飛機。隨著現代飛機柔性的增大,飛機系統與飛行控制系統之間耦合變得不可忽略,飛機結構彈性振動信號與剛體運動信號一起被感測器接收,經飛行控制系統處理后驅動舵面偏轉,偏轉產生的氣動力變化激勵機體產生振動,也會影響飛機的顫振特性,這類現象可稱為氣動伺服彈性。
飛機一旦在空中發生顫振,會在極短的時間內導致結構毀滅性的破壞,飛行員幾乎沒有處置時間,因此飛機飛行包線內不容許發生顫振現象,對於民用飛機來說,對顫振的要求更為苛刻,須通過大量的理論分析、風洞試驗、地面試驗以及顫振試飛來驗證飛機滿足適航條款的規定。
為什麼會發生顫振
1941年11月4日,美國洛克希德公司研製的高速戰鬥機的原型機YP-38“閃電”在加州的格倫代爾上空試飛時,試飛員拉爾夫·費登沒能把飛機從俯衝狀態拉起,飛機發生顫振,隨即空中解體。後來事故調查發現,顫振分析時沒有考慮空氣壓縮性效應。在此之前,飛機的氣動理論是建立在空氣不可壓縮的假設基礎上,在飛行速度不大時,由飛機運動引起的空氣密度變化不大,空氣可認為是不可壓縮的。但當飛行速度提高到一定程度時,空氣壓縮性是必須考慮的。對於現代大型飛機,空氣壓縮性的影響是必須考慮的。
隨著飛機的不斷發展,飛機發生顫振的機理變得越來越複雜,氣動、結構、氣動熱以及控制系統等都會參與到其中,而且從不同的角度對顫振機理的認識會有所不同,下面從振動和能量角度來簡單闡述顫振的發生。
從振動角度來說,在地面上的飛機受到擾動後會引起振動,但由於阻尼的緣故,這種振動總是不斷衰減直至消失。在飛行中的飛機,由於種種原因,也會引起振動,但由於處於氣流中,情況就有所不同,一旦發生振動,就會引起附加的氣動力。
在這些氣動力中,有些起著激勵作用,有些起著阻尼作用。當飛行速度較小時,由於氣動阻尼作用,振動衰減很快。當速度增大到一定程度后,振動衰減便逐漸減慢。當達到某一飛行速度后,擾動引起的振幅正好保持不變,這個速度便稱為顫振速度,振動頻率稱為顫振頻率。在超過臨界值很小的飛行速度下,即使偶然的小擾動也會引起飛機激烈的振動,這就發生了顫振。
從能量的觀點來看,以翼段結構為研究對象,分析其能量在振動過程中的變化。翼段的能量包括動能和勢能,當不考慮結構阻尼引起的能量耗散,且沒有外力做功時,系統是一個保守系統,其動能與勢能之和為常值。若考慮結構阻尼引起的耗散,則翼段能量會在振動過程中會逐漸降低為零,因此系統是穩定的。若氣動力對翼段結構做正功,且大於阻尼耗損的能量,則翼段能量就會在振動過程中逐漸累積,導致振動響應的無限擴大,從而引發失穩,發生顫振。
如何預防顫振
昆蟲早在三億年前就飛翔在空中了,它們毫不例外地受到了顫振的危害,但經過長期的進化,昆蟲早已成功地獲得了防止顫振的方法。蜻蜓無疑是昆蟲王國中出色的飛行家。它不僅飛得快,飛得高,而且能做到許多現代飛機做不到的高難度動作。如果把翼眼去掉,蜻蜓的飛行會變得搖擺不定。
飛機設計師從蜻蜓的翼眼中受到啟發,模仿蜻蜓的翅膀,在機翼的前緣末端,增加配重,使機翼重心位置前移,使得某些機型的顫振問題得以解決。飛機設計師們大有相識恨晚之感,不然就可以避免許多人員的犧牲。
消除顫振是飛機顫振工程師的最終目標,然而飛機顫振的機理複雜,只有在飛機設計的最後階段,飛機結構、氣動構型、控制系統等能夠被合理準確地建立起來了,這時才能對新設計的飛機進行精確的顫振特性分析。
然而防止顫振研究在新型號飛機研製的早期階段就要開始進行,這種研究貫穿於新型號飛機研製的全過程。通常,防止顫振研究包括顫振理論分析、縮比顫振模型的高低速風洞試驗、全機地面共振試驗以及顫振飛行試驗等。
由於理論分析和試驗模型在對真實飛機的模擬上存在固有的不足,飛機顫振飛行試驗處於防顫振研究的最終環節,既以各項計算、風洞試驗和地面試驗的結果為基礎,又是這些工作的補充和鑒定。
顫振試飛是每架新機或重大改型飛機必須進行的Ⅰ類風險科目,也是中國民航適航規章(CCAR-25部)中明確規定必須完成的科目,其過程充滿了未知和風險。進行顫振試飛時,試驗機其實是在“亞臨界”狀態下進行的,試飛員在空中通過既定的激勵方法和程序,誘發飛機產生“顫振”,從而達到試驗的目的。顫振試飛必須進行直至限制速度的各種速度,以驗證在整個規定的飛行限制速度包線範圍內,所有的飛機臨界構形都無任何顫振現象,以及在通過外推飛行試驗數據得到的1.15倍限制速度之內,沒有任何氣動彈性不穩定性出現。因而,飛機顫振飛行試驗成為驗證新機和型號改型的顫振安全性必不可少、最有說服力的關鍵環節。
國產飛機在顫振技術上的探索
ARJ21飛機是我國首架具有自主知識產權的新型渦扇支線客機,中國商飛已經完成了ARJ21飛機的顫振試飛工作,獲得了適航認證,取得了型號合格證,並且即將交付用戶。
這表明中國商飛已經形成了系統性的民機顫振設計、分析和試驗能力,並且在型號研製中突破了多項關鍵技術。然而每個型號飛機都有自身的顫振特性,必須進行深入的研究。
北研中心強度分析技術研究部載荷與動力學專業組在上飛院研究員章俊傑的指導下,開展了顫振風洞試驗相關技術研究,主要用於處理顫振風洞試驗時域數據和預測顫振邊界。該技術在C919的顫振風洞試驗工作中得以應用,並取得了良好的效果,進一步完善後將有利於保護風洞模型和保障試驗進度。
然而每個型號飛機都有自身的顫振特性,必須進行深入的而研究隨著未來民機對性能要求的不斷提高,複合材料應用比例越來越高,結構越來越輕,柔性也越來越大,氣動彈性問題越發突出。北研中心處於民機預先研究的前端,需要根據C919飛機和未來機型特點開展針對性的顫振技術研究,探索C919飛機和未來型號飛機的顫振特性,摸清其顫振規律,夯實預研功底,革新設計觀念,提高設計技術,使氣動彈性力學作為一種設計準則、規範和指導思想在整個飛機設計過程中發揮關鍵性作用;同時北研中心需要研發具有高水準的顫振技術,為型號單位提供高質量的“武器”和“彈藥”,助力型號研製,為中國民機事業發展作出貢獻。
日常生活中的顫振
蜻蜓[差翅亞目昆蟲]
作為昆蟲王國中出色的飛行家,蜻蜓在高速飛行時,每秒種要揮動翅膀30~50次,可是,蜻蜓的翅膀看上去柔薄,卻能在這種高頻振動之下安然無恙。
在億萬年前,大自然就為蜻蜓配備好了奇妙的消除顫振裝置,那就是它翅膀上加厚的翼眼。實驗證明正是翼眼的角質組織幫助蜻蜓消除了顫振的危害。
口琴
在日常生活中,音樂總是能夠帶給人愉悅的心情。人們在演奏口琴時,口部吹出穩定氣流后,簧片進入顫振狀態。簧片顫振引起的擾動氣流進一步在樂器空腔共鳴,從而產生悅耳的音樂。
橋樑倒塌:
1940年11月7日的美國塔科馬海峽弔橋的坍塌事件。由於弔橋設計師輕視了橋樑桁架剛度的重要性,只看到了風產生的靜態水平力,並沒有考慮到動態影響的可能性,導致大橋橋面發生扭轉。