人工巢穴技术在昆虫学研究中的应用_黄敦元

人工巢穴技术在昆虫学研究中的应用黄敦元1，朱朝东2*，肖忠优1，黄名广1，胡冬南3（1．江西环境工程职业学院，江西赣州341000；2．中国科学院动物研究所，北京100080；3．江西农业大学，江西南昌330046）摘要人工巢穴（trap －nesting ）技术是野生独栖性蜜蜂、胡蜂类群的野外研究重要方法之一。

人工利用钻有巢孔的木头，纸或塑料管，成捆的芦苇或竹茎的节间制成的巢穴均能很好的诱集到大量洞穴野生蜜蜂类群。

该文介绍了人工巢穴技术的基本原理及其在昆虫学研究中的应用。

关键词人工巢穴；昆虫学中图分类号S763．43；Q961文献标识码A 文章编号0517－6611（2012）10－05974－02Application of Trap-nesting Technique in the Research of Entomology HUANG Dun-yuan et al （Jiangxi Environmental Engineering Vocational College ，Ganzhou ，Jiangxi 341000）Abstract The trap-nesting technique is one of the important methods for the field survey of wild single-dwelling bees and wasps．The cavity-nesting wasps and bees could be trapped with drilled wooden blocks ，paper or plastic tubes ，bundles of reed internodes and bamboo stems．The paper introduced the basic principles of trap-nesting technique and its application in entomology research．Key words Trap-nesting ；Entomology基金项目江西省教育厅青年科学基金项目（GJJ10228）；江西省教育厅科学技术项目（GJJ10663）；江西省重大科技专项项目《油茶园艺化栽培技术研究与集成示范》。

作者简介黄敦元（1974－），男，安徽桐城人，博士研究生，从事经济林栽培等方面的研究，E-mail ：huangdunyuan@126．com 。

*通讯作者，研究员，博士，从事传粉生物学研究。

收稿日期2011-12-28在约26000种已经准确鉴定的膜翅目蜂类中，约有90%属于独栖蜂类［1］。

鉴于这些独栖蜂类一般喜欢在中空的植物茎、枯死树干和枝条上的空洞等自然空穴的基础上修缮而构成自己的巢穴［2－3］，自19世纪60年代开始，国内外诸多学者就开始利用巢管（trap-nesting ）收集野生独栖蜂类［2，4－6］。

该技术自问世以来，经不断发展，现在已经成为昆虫学野外研究的重要方法之一，广泛用于膜翅目蜂类的生物多样性调查、膜翅目新物种生物学特性的研究、野外收集可利用的野生蜜蜂类群（包括wild bees 和wasps ），收集并放养对农作物虫害有一定捕食作用的野生胡蜂类群，以及收集并放养对经济作物传粉有益的野生蜜蜂类群。

另外，还可以利用巢管来研究野生蜂类对应寄生蜂（蝇）的种类、寄生率等相关生物学特性。

1人工巢穴技术的基本原理人工巢穴（trap-nesting ）技术是人为利用芦苇、纸筒、竹子等材料制成一端开口一端封闭的巢管，整理成捆并装入塑料容器、木箱等制成巢箱；或是通过直接在木头上钻注不同直径、不同深度的巢孔来诱集野生蜂类资源及其寄生蜂资源的一种方法［7－10］。

研究发现，人工巢穴需要放置在开阔向阳的地方且巢口的方向一般是东南或西南方向，巢管放置的高度要根据研究样地的林相来确定，一般距离地面1 2m 不等［7］。

常用的巢管长度为12 20cm ，直径为2 10mm ［11］。

巢管放置在野外后每隔2周或1个月检查一次，每次检查时，取出筑巢的巢管。

一般可以根据巢管口是否有堵塞物来区别是否筑巢，常见的巢管堵塞物有泥土、枯草、枯叶和植物油脂等。

在巢箱中应立即添补相同数目和规格的巢管。

有蜂类筑巢的巢管带回实验室加以解剖，观察其中的蜂类和寄生蜂种类。

如果是卵和幼虫，则需要用透明玻璃（纸）覆盖并用绝缘胶带径向缠绕以覆盖裂缝。

巢口套网（1mm ），以便诱捕尽量多的成虫，并防止其在晚秋的温暖时期、冬天或早春羽化成虫的逃逸。

期间，要透过玻璃观察、拍照并记录下卵（幼虫）的发育过程，及时收集套袋中的成虫并制作成标本以备鉴定。

2人工巢穴技术在昆虫研究中的应用1967年，Karl 首次观察发现野生膜翅目的蜂类喜欢利用在中空的植物茎、枯死树干及枝条上的空洞等自然空穴来筑巢，并尝试利用巢管收集野生膜翅目蜂类［7］。

随后，该技术经过40多年的发展和完善而日臻成熟。

该技术的发展主要体现在以下几个方面：巢管选择的材料日渐多样化且有产业化的趋势，巢管野外放置技术的逐渐成熟，应用领域的不断扩大等。

随着该技术的不断发展和完善，其在昆虫学研究中的应用日益广泛。

2．1野外标本的采集野外采集昆虫标本的常用方法有扫网采集。

扫网是昆虫采集最常用的方法，简单易行，采集标本数目大，范围广，适用野外大范围采集调查。

然而，扫网采集时不可避免地将标本和杂草混在一起，容易损坏标本。

此外，在室内挑选标本比较费时，扫网采集容易损坏昆虫的翅膀。

扫网采集也无法确定寄生蜂与寄主的关系，这是扫网采集最大的缺陷［12］。

黄盘诱集器是根据许多昆虫具有趋向黄色的习性而设计的一种诱集工具，可以长期在野外诱集，对那些活动季节短、数目稀少的类群更佳。

其不足之处在于无法了解寄生蜂与寄主的关系，对于活动范围离地面较高的类群也不是很理想。

同时，由于黄盘中常采用水等液态物质，容易损坏标本结构。

马氏诱集器是Malaise 于1937年发明的一种昆虫采集装置。

多年来，经过许多昆虫学家使用和改进，该装置现已经被公认为是一种有效的昆虫诱集工具，被运用于广泛采集昆虫标本，也可以用于农林害虫及其天敌的数量监测。

人工巢穴（trap-nesting ）技术，是Karl 于1967年责任编辑张明明责任校对卢瑶安徽农业科学，Journal of Anhui Agri．Sci．2012，40（10）：5974－5975，5977根据野生蜜蜂利用中空的植物茎，枯死树干和枝条上的空洞等自然巢穴来筑巢的习性而发明的一种有效的诱集膜翅目昆虫及其寄生蜂蝇的采集工具［7］。

经过近50年的探索和改进，该技术现已被广泛地应用于昆虫标本的采集、生物多样性分析、昆虫生物学研究等相关领域。

2．2生物多样性分析生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和［13］。

然而，人类盲目地扩大农业生态系统，使得热带雨林和其他原始森林变成大小不一和结构简单的碎片化人工林区［14］。

这是世界范围生物多样性丧失的主要原因，也是生态系统服务功能减弱的直接原因之一［15］。

近10年来，这种危害已经引起了国内外专家学者的重视。

目前，研究工作做的比较系统是热带雨林［16］。

在诸多生物多样性研究野外实验中，trap-nesting技术因其取材方便、成本低、比较好布点、受人为因素干扰较小等优点而被广泛使用。

Tscharntke等利用该技术在不同破碎化生境下收集野生蜜蜂类群及其寄生蜂（蝇）类群［11］。

Buschini等利用该技术对巴西南部不同生境下（森林、草地、沼泽地）野生胡蜂资源的生物多样性进行了研究，发现野生蜜蜂类群的多样性和丰度与栖息地植物资源的丰度大小有密切关系［17］。

2．3昆虫生物学特性的研究昆虫生物学是研究昆虫的生活史、习性、行为以及繁殖和适应等方面的学科［18］。

昆虫生物学的研究对害虫的防治和益虫的利用具有重要的指导意义。

人工巢穴技术操作方便，能诱集野生蜂类资源并可方便带回实验室。

利用该装置，可在自然放置条件下研究自然状态下蜂类的生活史、性比、营巢规律等生物学的基本特性。

同时，也为研究昆虫幼虫发育起点温度和有效积温等提供较好的活体材料。

Coville等利用该技术对膜翅目泥蜂科Trypargilum tecnoctitlan的营巢生物学和雄性行为生物学进行了观察研究［19］。

Maria和Tunes利用该技术对泥蜂科Try-poxylon lactitarse的生活史和性配置做了充分的研究［20］。

国内，魏永平等利用该方法研究了凹唇壁蜂繁殖特性［21］。

因此，利用人工巢穴可以研究野生蜜蜂类群的生活史、虫室的结构、成活率、寄生率等生物学特性［9］。

2．4传粉昆虫的放养经济作物碎片化区域的出现［22］以及林区杀虫剂［23］和除草剂［24］的过量使用破坏了本地野生传粉昆虫的繁殖和栖息地环境，因传粉昆虫的不足而导致传粉局限性的问题也日益突出。

为了更合理地保护并利用好经济林区的野生蜜蜂资源，提高经济林作物的传粉效率，北京市农林科学院王凤鹤等利用凹唇璧蜂授粉后，苹果、梨、杏等的质量和产量均明显提高［25］。

朱涛研究发现，利用人工巢扩大芦蜂种群数量，对白豆蔻等中药材的传粉有一定的促进作用［26］。

为追求农产品的质量，提高食品安全，许多发达国家大力开发和应用传粉昆虫，成立了许多专营传粉昆虫的企业。

在这些科研基础上，合理解决人工巢放置的海拔高度、巢箱距地面高度、巢箱的放置方向、当地气候以及天敌数量等因素，为收集到更多的野生传粉昆虫提供可能是近期人工巢方法研究昆虫学的主要目标之一。

2．5天敌昆虫的放养膜翅目胡蜂总科是具有一定社会性行为的昆虫类群，在雌蜂筑的泥室或选择合适的竹管、芦苇管、枯死树枝、纸管等产卵，同时贮藏在捕来之后经螫刺麻醉的其他类昆虫的幼虫（主要是鳞翅目）携入巢中作为其幼虫的寄生饲料。

一室一卵，分别封口，由卵孵出的幼虫取食所贮存的猎物。

化蛹和羽化成蜂以后，即咬破巢口飞出。

利用胡蜂作为天敌昆虫因具有食性广、捕食迅速、捕食量大、反复使用、避免造成污染等优点，在我国有一定的应用。

据报道，每1hm2放养1500头胡蜂，棉花单产可以增产82kg，且可以减少农药成本150元左右［4］。

现阶段，开展资源昆虫和天敌昆虫的调查、研究与利用，减少化学农药的污染，保障国家粮食安全和生态安全，促进农业增效和农民增收是我国昆虫研究的主要目标之一［27］。

3展望人工巢在进行昆虫生态学研究、昆虫标本的采集、捕食性和传粉性昆虫的收集和放养等方面扮演了很重要角色。

但是，在以下几个方面也存在一定的疑问并需要进一步的研究。

第一，昆虫在人工巢与天然巢管的生物学特性是否有差异；第二，大量人工巢的出现或许改变了其他一些较为关键的生态学过程，可能使得某些昆虫的种群数目在一定区域内大量增加。