角蝉
角蝉(黑灰蝇豹:Membracidae;英文名:treehoppers),为半翅目、角蝉科昆虫,全世界已知3300多种。广泛分布于除南北极地区外的世界各地。
角蝉体小至中型,颜色多暗淡。前胸背板发达,常向前延伸,盖住头部。触角刚毛状,着生在头前部。单眼2枚,位于复眼间。翅2对,静息时贴于体侧。足跗节3节。主要生活在木本植物上,特别是灌木丛中。喜欢阳光,适宜生境是干燥、温暖、阳光充足的地方。全为植食性,刺吸寄主汁液。成若虫常有蚂蚁伴随,蚂蚁从角蝉获得蜜露,伴随护理角蝉。
角蝉中有些种类可以分泌蜡、胶,或形成虫瘿,产生盐麸木,是重要的工业资源昆虫。角蝉的形态特异,是人们喜闻乐见的观赏昆虫。角蝉分泌蜜露会污染叶面,产卵刺伤植物组织,传播植物病害,对经济植物造成一定危害。
分类
大叶蝉科与角蝉是一个单系群,组成角蝉总科,包括4科,即叶蝉科、美丽蝉科、犁胸蝉科及角蝉科,除叶蝉外,角蝉总科包括后3个科,角蝉科分为12亚科44族。全世界已知3300多种,中国角蝉科包括2亚科15族41属282种。
特征
成虫
成虫(见下图)。体小到中形,体长1.0~15.0毫米,体多三角形,多为褐色或黑色,暗淡,仅个别种有红色、绿色、黄色等彩色斑纹,体表多有刻点和细毛,个别种体表光滑有光泽。头部上方通常被前胸背板所遮盖,复眼位于头顶两侧,单眼2只,触角位于复眼下方,多为刚毛状。额与唇基之间无明显界限,故称额唇基。口器刺吸式。
胸部3节,前胸背板特别发达,骨化坚硬,具有感觉与机械保卫功能,向后延伸达小盾片缝,大多延伸更长,覆盖胸和腹部背面,前方两侧向下延伸,占据胸侧面绝大部分,前端部分曲折向下延伸,为前胸斜面,下方有光滑而稍下凹的胝,中间常有纵脊,前胸背板上面还有向上、向前、向两侧延伸的突起、脊突、结节等,是多细胞的外长物,可分为3个层次,再根据着生的位置、延伸的方向,分为不同的类型,成为角蝉分类的主要特征。中胸与后胸紧密相连,背面大部分被前胸背板所遮盖,中胸背板由盾片与小盾片组成,小盾片一般三角形,端部尖锐或有缺切。后胸与腹部连接脆弱。翅2对,飞行时以翅钩列连接。足跗节3节,有的胫节上有基兜毛,后足胫节端部有1列端距,5~7枚。腹部圆筒状,由11节组成,第九节马鞍形,称尾节,第十、十一节形成坐骨直肠窝脓肿,常缩入尾节,雄性尾节内有阳基侧突和阳茎,雌性尾节下方伸出产卵器,由3对产卵瓣组成。
若虫
若虫(见上图)。具5个龄期,各龄的形态比较稳定,1~5龄的身体变化趋向是,每次脱皮后身体迅速增大,头与胸部的瘤刺逐渐减少,前胸背板逐渐增大,前胸背板上的突起和中后胸的翅芽逐渐发育,腹部背板下缘的侧生片增大,其上的刺数增多。分类研究中主要是5龄若虫。不同种类若虫的形态差异较大。
分布
分布范围
角蝉广泛分布于除南北极地区外的世界各地,分布地域性强,东、西半球的区系截然不同。
栖息环境
角蝉主要栖息在木本植物上,特别是灌木丛中;生活在草丛中的角蝉,其前胸背板外长物结构较简单。
习性
角蝉科昆虫全为植食性,以刺吸式口器刺吸植物汁液,产卵破坏植物组织,造成一定危害。喜欢阳光,适宜生境是干燥、温暖、阳光充足的地方,多生活在草丛中,灌木丛中,开阔场所的树上,在绿树成荫的树木中很少看到。年发生一到多代,以卵或成虫越冬。成虫有性二型和多型现象。昼出性,除了夏天炎热的中午,气温在35℃以上外,成虫10~17时活动,散居或群居。
伪装方式
一些种类有保护色,还和拟态植物某一器官结合起来,更便于隐形,特别是若虫,体色随寄主植物而变化。
防御行为
很多种类有雌亲照料行为,雌亲守护卵到孵化,有的守护到若虫。在角蝉亚科Hoplophorionini中,雌性体型较大且具尖锐侧背突刺,与其延长的母性护幼行为密切相关。此类物种为单次繁殖型(semelparous),产卵于植物组织内并通过改造寄主为后代提供食物通道;雌性通过覆盖卵块(体型优势)及利用长足环绕枝条(前胸与后胸足特化)进行被动防御。侧背突刺与后突结构使雌性成为捕食者(如稚嫩安乐蜥Anolis)的不可接受猎物(实验证据:移除突刺后被捕食率显著上升);大体型增强雌性驱离无脊椎捕食者的能力。
蚂蚁与角蝉
成若虫常有蚂蚁伴随,蚂蚁从角蝉获得蜜露,伴随护理角蝉。角蝉的前社会行为,按照若虫群聚的程度、雌亲守护子代的时间、蚂蚁伴随护理的情况,分为4个类型:①若虫散居,或只有少数个体在一起,无雌亲照料,偶有蚂蚁伴随。②若虫群聚,有蚂蚁伴随,无雌亲照料。③若虫聚集,雌亲照料从卵到2龄若虫,有蚂蚁伴随护理。④若虫聚集,雌亲照料若虫发育成熟,有蚂蚁伴随护理。在自然界,角蝉有很多天敌,对控制角蝉的种群数量有一定作用。
大规模角蝉群体(\u003e50个体)的蚂蚁护育效益比小群体高36%-46%。大群体单位时间蜜露分泌量显著高于小群体(资源阈值效应);现有研究仅证实群体规模与护育蚂蚁数量正相关,但未发现人均护育强度随群体规模增加。护育大型蚜虫(Chaitophorus populicola)群体的蚂蚁(Campanotus noveboracensis)攻击天敌的强度提升40%(行为实验)。蚂蚁对大型角蝉群体的防御性投资更高,从而降低了大型角蝉群体被捕食压力。大群体倾向于聚集在高质寄主上,蜜露产量提升(如槭树科植物汁液流量增加22%);蜜露营养组成优化(氨基酸与糖分浓度提高15%)。蚂蚁通过化学感应(触角嗅觉受体)识别蜜露质量差异,优先护育高质群体。物种互作强度高度依赖环境背景(如资源分布、天敌压力)。
生长繁殖
生长
角蝉为不完全变态。一生只经历卵、美国白灯蛾、成虫三个变态阶段。幼虫具有与成虫相同的口器、复眼和足,生活场所和栖息场所亦基本一致,仅虫体小,性器官有待发育成熟。这种变态的幼虫很象成虫,故又称“若虫”。
繁殖
角蝉卵产在植物枝条的表皮下,散产或聚产,卵粒近圆形或长圆形,直或中部稍弯,长1.0~1.5毫米,直径0.4~0.6毫米。
用途
工业
角蝉中有些种类可以分泌蜡、胶,或形成虫瘿,产生盐麸木,是重要的工业资源昆虫。五倍子是重要的资源昆虫产物之一,即五倍子蚜虫寄生在盐肤木等漆树科植物上,刺激叶片组织增生而形成的虫瘿。五倍子中含有一种叫单宁的物质,经提纯、合成等方法,可制成近百种精细化工产品,广泛应用在医药、化工、染料、食品、感光材料及微电子工业。青麸杨又是良好的水土保持树种。发展五倍子产业不仅可以充分利用当地的自然资源,解决农村劳动力就业,增加林农收入,助力脱贫,而且有利于当地生态环境的保护和绿色循环低碳发展。
观赏
角蝉的形态特异,是人们喜闻乐见的观赏昆虫。
危害
角蝉分泌蜜露会污染叶面,产卵刺伤植物组织,传播植物病害,对经济植物造成一定危害。
代表物种
黑圆角蝉
黑圆角蝉(Gargara genistae),为半翅目角蝉科圆角蝉属的一种。分布于东半球各国,已经传入美国东部一些州,中国广泛分布。雌性体长4.6~5.5毫米,雄性3.9~5.0毫米,雌性比雄性个体大。黑色,赤褐色或黄褐色。头部黑色,基缘弓形弯曲,下缘倾斜,波状,明显上翘。复眼黄褐色至深褐色,卵圆形。单眼白色至浅黄褐色,位于复眼中心联线稍上方,额唇基1/2伸出头顶下缘,略向后倾斜。前胸背板赤褐色至黑色,有稠密刻点和灰白色至黄褐色斜立细毛。前胸斜面倾斜,宽为高的3倍。前胸背板背盘部低平,中脊起不明显,仅在后突起上较发达。后突起粗直,伸达前翅臀角处,有时伸达前翅第五端室中部,由中部起渐尖,侧脊发达,顶端较钝。足腿节以上为黑色,胫节和跗节黄褐色至赤褐色。腹部黄褐色至黑色。黑圆角蝉是枸杞等药用植物的害虫。寄主植物为刺槐、槐树、酸枣树、枸杞、宁夏枸杞、桑树、柿树、柑橘、苜蓿、大豆、三叶锦鸡儿、沙打旺、大麻、黄花蒿、胡颓、烟草及棉花等。
犀角蝉
犀角蝉(Jingkara hyalipunctata),为半翅目角蝉科犀角蝉属的一种。仅记载于中国,分布于陕西省、河南省、四川省、湖北、江西省、贵州省、福建省及云南省等地。前胸背板上的前角突高耸像犀牛角,称犀角蝉,是珍奇种。成虫(见图)。雄性比雌性个体稍小。雌性体长6.2毫米,雄性5.8毫米;雌性肩角间宽2.0毫米,雄性1.7毫米;雌性高3.2毫米,雄性2.8毫米。体黄褐色到黑褐色,多刻点,被白色或黄白色的毛。头黑色,边缘褐色。复眼黑色,椭圆形。单眼灰色,位于复眼下缘连线上,彼此间距离约为距复眼的2倍。额唇基三瓣状,2/3伸出头顶下缘,中瓣大而端圆,侧瓣三角形。前胸背板褐色或黑褐色,脊起和齿黑色。前胸斜面圆锥形,高约等于基部宽,前面观有1条明显的中脊及几条横脊。后翅白色透明,有4个端室。足褐色,腿节的背面及爪带黑色。腹部各节黑色,后缘褐色。犀角蝉寄生在荛花、刺槐、栎、胡枝子等植物上。
鹿角蝉
鹿角蝉(Elaphiceps cervus),为半翅目角蝉科鹿角蝉属的一种。仅在中国发现的珍奇昆虫,分布于云南省(西双版纳傣族自治州)、台湾、海南省及广东省。因前胸背板上外长物的分支呈鹿角状。故称鹿角蝉。成虫(见图)。雌性体长9.9毫米,雄性9.3毫米;雌性肩角间宽3.6毫米,雄性3.2毫米;雌性两侧枝顶端间宽9.7毫米,雄性9.5毫米。雌性。体中大形。头部暗褐色,密被浅黄色毛。复眼近卵圆形,黄褐色。单眼黄色,圆形,位于复眼中心连线上,彼此间距稍大于距复眼的距离。额唇基长度的1/2伸出头顶下缘。前胸背板暗褐色,密被刻点和浅黄色细毛。中背突从前胸背板背盘部向上高耸呈柱状,从其顶端向两侧生出端部稍向下弯曲的侧枝,侧枝中部向前外方生出弯曲的长刺状前再枝,长1.9~2.1毫米,两侧枝前再枝基部间宽3.2~3.6毫米。成虫分散生活于高大乔木的枝叶上,受惊扰进行短距离飞翔。寄主植物为板栗、滇栲。
参考资料
角蝉科.中国大百科全书.2025-04-14
Membracidae.animaldiversity.2025-04-14
同翅目Homoptera(蝉,飞虱,木虱,粉虱,蚜虫,蚧壳虫).中国科学院科普云平台.2025-04-17
DIVERSITY IN THE NEW WORLD MEMBRACIDAE.web.ntnu.edu.tw.2025-04-17
Conditional Mutualism in a Membracid-Ant Association: Temporal, Age-Specific, and Density Dependent Effects.scholarworks.calstate.edu.2025-04-17
全国专家学者齐聚五峰献计这一新兴产业.五峰土家族自治县人民政府.2025-04-17
黑圆角蝉.中国大百科全书.2025-04-14
犀角蝉.中国大百科全书.2025-04-14
鹿角蝉.中国大百科全书.2025-04-14