昆蟲的生態與利用

第一節 昆蟲的生態與利用

昆蟲是地球上動物種類、數量最多的一群，在生態系中扮演多重角色，利用 情形也十分廣泛。以昆蟲為題材的環境教育，內容非常多，舉凡昆蟲的分類、生 理、形態、生態等等皆可以作為教育的運用，題材都是非常新鮮活潑、生動有趣 的。

一、 昆蟲的分類

分類學家按生物分類的七個基本階元─界、門、綱、目、科、屬、種，

將所有的昆蟲納入動物界、節肢動物門的昆蟲綱，而昆蟲綱再分成兩個亞 綱：「無翅亞綱」和「有翅亞綱」。其中「無翅亞綱」包括四目，「有翅亞綱」

包括二十七目，共有三十一目。「有翅亞綱」又被分成兩大類「外生翅群」

和「內生翅群」。三十一目分類如下表 1(楊平世，1998；張永仁，2002；邱 一中等，2006)：

表 1 昆蟲綱的分目表

昆蟲綱(三十一目)

原尾目：通稱「原尾蟲」。全世界共 8 科，臺灣約 20 多種。

彈尾目：通稱「跳蟲」。全世界共 10 科，已知種類約 2000 種，臺灣發現 30 多種。

雙尾目：通稱「雙尾蟲」或「鋏尾蟲」。全世界共 7 科，臺灣已知超過 30 種。

無翅亞綱 (四目)

總尾目：又稱「纓尾目」，全世界共 6 科、2000 多種，臺灣最少超過 40 種。

1.半翅目：俗稱的「椿象」。全世界約有 78 科，種類最少 2 萬種，臺 灣已知有 400 多種。

2.同翅目：全世界共 62 科，種類最少 3 萬種，臺灣已知約 1000 多種。

3.纓翅目：通稱「薊馬」。全世界共有 5 科，至少 3000 多種，臺灣已 知有 200 多種。

4.囓蟲目：通稱「囓蟲」。全世界共有 37 科，約 1000 多種，臺灣目 前已知 58 種。

有翅亞綱 (二十七目)

外生翅群 (十八目)

5.食毛目：本目成員除「象蝨」外通稱「羽蝨」。全世界共 11 科，約 2000 種，臺灣已知 53 種。

6.蝨目：通稱「蝨子」。全世界共 15 科，約 500 多種，臺灣已知 17 種。

(一)具有幾丁質外骨骼：幾丁質外骨骼能使昆蟲體內的水分散失減少，增加 肌肉的附著面積，內部器官可以獲得保護，加上形態或生理上的特化，

能適應的範圍更廣泛。

(二)翅的出現：翅的出現可以幫助昆蟲擴散至新的棲息環境，增加活動的空 間、取食及生育的機會，同時可以幫助昆蟲逃避敵害。

(三)體型細小：個體發育期間所需的食物量少，棲息環境以及所需要的活動 空間需求減少，躲避敵害及不良環境的機會也因此增加。

(四)結構適應：昆蟲為了適應地球上各種不同棲息環境，身體結構上特化成 特殊的形態，以利生存。如水棲昆蟲與陸棲昆蟲之間呼吸系統、運動系 統的差異；口器各部發育不同以適應不同取食方式。

(五)變態：大多數的昆蟲具有變態階段，一個完整的生命週期中，幼蟲與成 蟲所需要的食物資源、空間大小有所不同，分別佔據不同的棲息環境，

幼蟲以生活在成長迅速的環境為佳，成蟲以生活在交配容易或擴散容易 的環境為佳。

(六)生殖力強：昆蟲的生殖方式與生殖力隨著不同的種類會有些許差異，大 抵來說，昆蟲是以數量取勝的方式來繁殖後代，利用數量的優勢來克服 環境所給予的阻力。

(七)生活史短：大多數昆蟲從卵至幼蟲的時間都很短，只需數個月，甚至是 幾週的時間即能再繁衍下一代，幾年的時間下來，所產生的代數及子代 數量實為驚人。在數以萬計的子代數量下，可以應付天擇的壓力，只要 少數個體適應成功，便有利於生存競爭。

(八)特殊習性：偽裝、警戒色、假死、威嚇等，均是昆蟲適應各種不同環境 的優勢。

每一種昆蟲都是一較大生物組成的一部份，一旦失去便可能影響其它生 物的豐度及生物組成的龐雜性，而昆蟲在生態系中扮演以下幾項不可或缺的 角色(徐堉峰編譯，2002)：

(一)能量循環：藉由對枯枝敗葉及朽木的分解、傳播真菌、分解屍體及糞便，

以及轉換土壤。

(二)協助植物散播：包括授粉及傳播種子。

(三)維持植物社群的組成及結構：藉由取食種子等植食性現象。

(四)作為脊椎動物的食料：包括鳥類、哺乳動物、爬蟲類及魚類。

(五)維持動物社群結構：傳播大型動物的疾病及捕食，寄生小型動物。

從上述可知昆蟲的多樣性，以及在生態中所佔的重要性，有些被認為是 食物鏈基石的昆蟲物種，若失去了將導致較大生態系的崩解。

三、 臺灣昆蟲資源的利用

楊平世(2003)指出一般人對昆蟲的直覺，認為大多數昆蟲是害蟲，但事 實上世界已知的昆蟲中，害蟲僅佔少數。臺灣昆蟲資源的利用情形如下：

(一)昆蟲商業性利用：

1.活體及標本--製作昆蟲標本販售，飼養寵物昆蟲供內銷、外銷，建立 品系、品牌供試驗研究使用，供人及動物食用。

2.非標本產品--參考昆蟲所具有之形態、色彩、構造上的多樣性，設計 手工藝品、藝術品、卡片、衣物、文具等，或記錄昆蟲生態的 VCD、

書籍等的商品，因應課程所需作為教學之用。

(二)昆蟲休閒、教育之利用：

1.賞蟲步道之開發--提供正當且具教育意義的休閒場所，並結合社區人 文、自然發展出的文化產業，達到昆蟲永續利用的效益。

2.昆蟲園、蝴蝶園或生態園--發展教育、遊憩的生態教育據點，場地維 護人員與解說人員，落實生態教育。

3.學校科學教育之應用--昆蟲因其生活期短、繁殖力強、形態變化大、

採集容易，一直以來都是學校科學教育的生態題材。

(三)益蟲資源利用：

1.推展天敵昆蟲及昆蟲病原之利用：結合高科技經營管理，可使天敵及 昆蟲病原成為防治蟲害的利器。

2.有用昆蟲的利用：養蠶及養蜂是臺灣有系統利用的昆蟲產業，寵物昆 蟲獨角仙、鍬形蟲，也是昆蟲利用亟待發展的方向。

(四)昆蟲在高科技上的應用：

1.以舞蠅為對象設計小型助聽器。

2.仿甲蟲翅膀收摺功能設計太空衛星。

3.美國國防部訓練蜜蜂擔任搜尋地雷的任務。

4.特殊昆蟲基因的開發與利用。

(五)昆蟲在生物多樣性研究之利用：

1.加強昆蟲資源的調查研究：進行昆蟲資源調查，發表臺灣昆蟲名錄、

出版專業性研究與鑑定手冊，發展昆蟲資源的永續利用。

2.昆蟲在生態系中的角色：昆蟲是動物界中種類和數量最多的類群，維 繫生態系中食物鏈和食物網的穩定。

3.指標生物：昆蟲生存棲地多樣性，使昆蟲和環境有密切關係，可作為 監測環境最佳工具，如蝶類種類和數量多寡，可評斷環境開發程度；

水棲昆蟲種類和數量，作為水質污染之指標生物。

4.特殊昆蟲棲地之保護：棲地的破壞是臺灣昆蟲資源減少的壓力來源，

立法保護才能維護昆蟲資源。

昆蟲是動物界中種類和數量最多的類群，在生態系、經濟利用、科學研 究、教育、文學、藝術和娛樂上，都扮演著重要角色。

四、 昆蟲教材與環境教育

昆蟲是進行環境教育時的最佳教材，以昆蟲進行教學，能使環境教育教 學發揮最大功效，激發學童學習興趣(王進龍，2004)。且昆蟲教學是環境教 育的一環，讓兒童置身於自然環境中去親身體驗與觀察環境問題，瞭解昆蟲 在自然界中的地位和角色、昆蟲與環境和人類間之關係，進而培養關愛環境 的情操(范義彬、楊平世，2000)。而實地進行昆蟲觀察和標本採集製作，是 教導學童愛惜自然及尊重生命之道德情操的最好時機（陳建志，1999）。

使用昆蟲當作環境教育題材，它有許多優點，舉例如下（范義彬、楊平 世，2005）：

(一)數量最多，隨處可見，取材容易。

可選擇一些數量多的或是農作物上的害蟲，加以捕捉、採集、製作 標本，這是其他環境教育題材所欠缺，且無法比得上的。

(二)種類繁多，多采多姿。

昆蟲是動物界中種類最多的一群，佔了 75％以上，昆蟲這多樣化 的特色，最能吸引兒童的注意和興趣。

(三)生態複雜，變化多端。

昆蟲的棲息環境複雜多端，在森林、草叢、溪流、高山等不同棲息 地，不論是天然或人工環境皆有不同種類昆蟲生活其中。

(四)淺顯易懂，生動有趣。

昆蟲會走、會爬、會跳、會飛，是一種看得到、摸得到、甚至聽得 到、聞得到的一種教學資源，這種生動活潑的特性更能讓一般的學童接 受。

(五)與環境關係密切，極富教育價值。

對水質敏感的水棲昆蟲如蜉蝣、石蠅，或是食性專一的蝴蝶等，皆 可以做為監測環境變化的工具，用來闡述生物與環境密不可分的關係。

昆蟲在生態系中扮演多重角色，更是棲地環境的重要指標，也是進行環 境教育的好教材。透過昆蟲能讓學童知道牠的生態重要性，了解昆蟲與環境 和人類的關係，進而培養愛惜自然和環境的態度。