金蝉形态、生物学特性

任 璐， 沈守国， 黄保宏*， 张祖杰， 蔡金文， 闵宏志

(1.安徽科技学院 农学院，安徽 凤阳 233100；2.霍山职业学校，安徽 霍山 237299；3.五河县创杰种养殖专业合作社，安徽 五河 233300)

金蝉(CryptorympanaatrataFabrcius)又称知了，属同翅目蚱蝉科。金蝉是一种分布广、为害植物种类多的世界性重要农林害虫，以柑桔、苹、梨等受害最普遍，为害最重，主要以成虫产卵为害营养枝或果枝引起被产卵枝梢枯死或落果，或以若虫为害寄主根部造成根系生长不良或染病死亡等为害方式，且其防治愈来愈难[1-5]。

同时，金蝉也是食药同源昆虫。早在《神农本草经》《本草纲目》中均有金蝉入药的记载，尤其蝉蜕中富含甲壳素、异黄质蝶呤、赤蝶呤及腺苷三磷酸酶等活性成分使其药用价值极高，常用于治疗外感风热，咳嗽音哑、咽喉肿痛、风疹骚痒、目赤目翳、破伤风、小儿惊痫、夜哭不止等症[6]。《中国药材学》记载其还有益精壮阳、止咳生津、保肺益肾、抗菌降压、治秃抑病等作用[7-9]。金蝉也以极高的营养保健价值和独特的口感与香味，成为高蛋白低脂肪类食用昆虫中的上品，尤以初孵若虫优质蛋白质含量高(58.58%～70%)，氨基酸含量为46.6%，其营养价值也远远高于家禽家畜，素有“唐僧肉”的美誉[10-12]。业内人士预言，现今人们对自身健康的重视和对生活质量要求的不断提高以及环保意识的增强，金蝉必将成为人类重要的绿色农产品之一[13]。

金蝉作为害虫，危害重,防治难；作为食药同源昆虫，药用价值及营养保健价值极高，市场对金蝉需求量随之增大，价格也越来越高，常出现断货现象。由于金蝉人工养殖规模小产量低，且目前市场上出售的金蝉多为人工捕捉的野生金蝉，仅靠野生资源已远远不能满足需要。金蝉人工养殖技术经过最近几年的发展，采用了“高产新技术”[14-17]，取得一定的经济效益。但是，由于金蝉发育历期较长且若虫主要在地下生活，研究相对困难等原因造成人们对金蝉若虫体重大小、体色深浅和眼睛颜色等形态特征变化，金蝉发育历期、最佳孵化温湿度、刺吸产卵适宜寄主、土壤深度以及天敌种类等生物生态学特性等关键问题研究还没完全弄清楚，还不能准确预测判断金蝉生长发育所处的龄期、发育程度、孵化率和成活率的高低、卵枝采集适期以及适宜寄主等生长发育规律。一方面造成不能依据市场随时调整金蝉人工养殖的进程和数量，常常制约了金蝉人工养殖产业发展，另一方面也不能及时预测预报其为害盛期和有效地防治其对林果寄主危害。因此，开展金蝉形态特征、生物生态学特性等相关研究，以期为高产高效高收益的人工养殖金蝉,“做强做大”金蝉“种养加”产业链,以及金蝉为害林果寄主的最佳防治期和防治技术提供更多可靠理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

金蝉卵枝采自五河县创杰种养殖专业合作社。收集金蝉卵30粒，置于安徽科技学院植物保护实验室人工气候箱中进行孵化，孵化温度为26±1 ℃，相对湿度为75%±5%，光周期为14 L∶10 D，10粒/皿，共3个处理。若虫每天提供新鲜芦笋植株须根供其取食，直至化蛹。蛹放入昆虫饲养笼(60 cm×40 cm×35 cm)中，待成虫羽化后，以鲜芦笋须根饲养成虫。

1.2 形态特征观察

选取金蝉各虫态各5个，并定期在Motic K-700L体视显微镜下观察金蝉各虫态发育情况，记录其若虫、蛹、雌雄成虫等各虫态的形态特征，进行拍照和测量，且选择稳定的形态特征进行描述。

1.3 金蝉生活史和生活习性调查

采取野外定点调查自然种群和室内饲养实验种群相结合的方式观察金蝉的生活史。室内饲养金蝉成、若虫在安徽科技学院植保实验室进行，并定期观察记录各虫态发育状况，直至其羽化以及各个虫态的行为；野外定点观察地点选择在五河县创杰种养殖专业合作社芦笋基地进行，用于观察金蝉自然状态下的若虫发育、生活习性、化蛹、羽化、交配及产卵等行为习性。

2 结果与分析

2.1 形态特征

2.1.1 成虫 雄成虫体长38～48 mm，翅展约125 mm，体黑褐色至黑色，有光泽，披金黄色细绒毛；头部前缘较宽且中央凹陷，其中，额顶端及颊侧缘淡黄褐色或红黄色斑纹；口器刺吸式；1对复眼较大突出，淡黄色或黑褐色，3个单眼位于复眼中央，且排列呈三角形且较接近；黄褐色触角短小刚毛状，位于复眼前方；前胸背板两侧边缘略扩大，中胸背板宽大，有2个隐约的中央线状高突且有黄褐色或淡赤褐色“X”形隆起的锥形斑；翅2对，前后翅均为膜质透明、翅基室1/3为黑色；翅脉很硬，且前缘线金黄色、浅黄或灰黑色，亚前缘室呈黑色，并有一淡黄褐色斑点；后翅基部2/5为黑色。金蝉休息时翅总是覆盖在背上。淡黄褐色胸足3对，腿节上的条纹、胫节基部及端部均黑色。前足腿节膨大且下方有齿刺。雄虫腹部各节黑色，末端略尖，呈钝角。雄虫腹盖发达，不及腹部的一半，外缘呈弧形隆起；腹盖的外缘与后缘、各腹节的后缘以及分布在腹面分散的点，均为淡黄褐色。雄虫腹基部第1～2节两侧具有状如椭圆形，乳白色的发音鸣器。

雌成虫体长35～45 mm，体褐色至黑色具光泽；雌虫腹盖不发达，腹部无鸣器，腹末则有发达的锯齿状产卵器和听器；翅透明且基部翅脉金黄色；其它与雄成虫相似。

2.1.2 卵 长椭圆形，中间微弯曲或呈长梭形，乳白色或微淡黄色，有光泽；长为2.4～3.0 mm，宽为0.5～0.7 mm。

2.1.3 若虫(又称蝉蚁) 初孵若虫极细小，全身为乳白色微带黄绿，复眼红色，前足开掘齿部分略呈淡红色。2～6 h后，体色渐变淡黄、浅灰或灰黑色，但仅有翅芽，无复眼、发声器和听器。从6 月份开始生长，当年生长体重约1 g左右。2龄若虫体重发育到3 g左右，全身成灰白色，眼点粉红色。3龄若虫体重发育到4 g左右，3龄后出现翅芽，全身色素逐渐加深成灰褐色，眼点青灰色。4龄若虫体重发育到4.5～5 g，此时体色为褐色，眼点黑灰色。5龄老熟若虫棕黄褐色，体长约35 mm，形态略似成虫，翅芽发达，不透明；额、体密生棕色刚毛；复眼较突出；后单眼间距小于到复眼间的距离；后唇较突出，腹面与后唇基之间有1个喙管。前足发达为开掘足，其胫节淡黄褐色至褐色，末端尖而锐具1个短棘，且腿节腹面有6个齿刺，基部者较显著；中后足端只有锐利的爪，而无爪间突；腹部无鸣器和听器。

2.2 生活习性调查

2.2.1 金蝉年生活史 中国大部地区均金蝉有分布，属不完全变态中渐变态类型，一生要经历由卵、若虫和成虫3个虫态。若虫在土壤内经过若干次蜕皮后羽化为成虫。

在皖北地区，金蝉生活史较长，一般要5～6 年才能完成从卵到老熟若虫破土羽化成蝉而完成其1 个世代。土中若虫具有不同龄期，且世代重叠明显。除以卵群体在寄主当年被害(1～2年生)的幼枝组织内越冬外，其余年份均以不同龄期的若虫集中于寄主根部附近土室中越冬，即越冬虫态为卵和不同龄期若虫两种；越冬场所也分为寄主枝条和土室两种栖境。

金蝉卵具有休眠滞育特性，越冬卵常于翌年5～6月中下旬陆续孵化，6月下旬至7月上旬为孵化盛期，8月下旬为孵化末期。80%左右卵多在白天下午孵化，20%左右卵夜间孵化。若虫5～6龄，蜕皮4～5次。以5～6月份正值越冬卵大量孵化入土，土中若虫数量最多，又是老熟若虫即将羽化成虫时期。

孵化期旬平均温度在16 ℃以上且土壤含水量50%～60%的高湿的环境条件时，初孵化若虫复眼变成粉红色，活泼善爬，并蠕动出产卵孔很快落地入土，在寄主须根系处吸食汁液，此时其活动性较小且迟钝，且具假死性和自残性。

随着若虫龄期的增长，其复眼逐渐加深，由红再变黑色；3龄若虫转移到寄主直根系附近，一般选择土深20 cm以内，沿寄主直根系处营造大小不同，形态各异，但多以椭圆形土室为主，长期潜伏栖居土室中，1虫/室，每个土室有气孔与地面相通。土室外壁表面粗糙，内壁则光滑湿润，且其土室壁的一部分附着在寄主根部，以便其刺吸寄主取食。

越冬若虫活动分布深度常受土温、土湿和寄主汁液等因素影响而有所差异，且在土壤栖息的垂直分布之深度常为14～40 cm，有些则能达到1 m多甚至更深。每年秋冬随土温下降若虫便钻入深层土中越冬；春暖后，当土温≧10～15 ℃时，寄主体内汁液开始流动，越冬若虫又上移至寄主根部附近活动并随之开始吸食寄主汁液和有机质。各龄期若虫均以吸食寄主根部汁液为生，成长极其缓慢，且具有休眠滞育特性。

当旬平均温度≧22 ℃且土壤含水量70%～85%的高湿环境下，越冬老熟若虫大多在翌年5～8月上旬开始陆续出土蜕皮羽化，有时9月份还有羽化[18-20]。一般晚上19～23时和早晨4～6时羽化最盛，尤其在初夏雨后的第2天夜晚出土羽化较多。老熟若虫用其锯齿般的一对前足在通气孔中掘开湿软土壤而出洞，随即在地面上作短距离爬行运动后攀爬上附近乔灌木适宜部位准备蜕壳，用爪和前足的刺固着寄主，形成不食不动“伪蛹”，6～7 h后(即第2天早晨4～6时)，先从其额部蜕裂线开始直至在其背上面直裂1条缝，头胸等逐渐脱壳羽化成虫，后又将体倒挂在寄主上，羽化约需1 h。羽化时蜕出最后的壳(俗称为“蝉蜕”)仍留在若虫原攀附处。初羽化不久的成虫体、翅较软且皱缩，经过1～2 h后体色渐深、体渐硬且逐渐伸展平，即可小振翅飞进行短距离活动飞行或爬寄主梢部活动，清晨时再飞到寄主幼嫩枝上停息并进行补充营养刺吸。若羽化过程中受到外界干扰时则翅无法正常展开飞行。

成虫也常以刺吸式口器刺吸寄主幼嫩枝条中的营养汁液和露水为生。成虫期为5月底至10月上旬，6月中旬～7月中下旬月为成虫盛发期，尤以7至8月发生是为害、交配产卵和鸣声盛期，9月下旬至10月上旬为成虫发生终见期。

雌成蝉寿命约30～40 d。雌成蝉经7～8 d后交尾产卵，雌雄均可以多次交尾，经2次交尾后便于寄主枝条上产卵，产卵活动多在早晨5～7时，8时后渐停。6月上旬初为成虫产卵初期，6月中下旬末至7月下旬为产卵盛期，9月上旬至10月上中旬为产卵末期。卵期长约300 d。卵期较长，当年产的卵要翌年5月才能孵化为若虫落地入土。

每头雌成蝉怀卵约500～1 200粒，最多达1 500粒，最少20粒，平均约800粒。

雌雄性比基本上为1∶1。

2.2.2 金蝉生活习性和行为 (1) 趋光性。成虫羽化后静伏一段时间即爬行或飞翔，飞翔能力强，反应迅速，可达50 m以上。成虫具有一定的趋光扑火习性，夜间扑火习性更为明显。

(2)产卵趋绿性。雌成蝉羽化后20 d左右，一般喜选寄主冠层外围光线较好的中上部，1～2年生直径2～7 mm左右的叶色相对较浓绿的营养嫩枝或果枝木质部产卵。

(3)产卵刺吸为害性。雌成蝉多选择寄主直径3～5 mm幼嫩末梢产卵，产卵器刺破表皮将卵产于木质部组织内，形成大量外观似锯齿拉过状的卵痕，致使寄主水分养分输送受阻脱水干枯死亡或枯枝、枯梗或落果，对寄主造成为害。1个枝梢上一般有20～50个产卵痕，多至150多个。卵痕一般多为单列，偶呈二列状，沿寄主末梢枝条几乎等距直线向上排列，偶有少数不规则螺旋状向上排列。一般4～8粒卵/卵痕。每产卵枝梢上有卵20～486粒，一般为20～210粒，平均有卵约150粒。因此，成虫产卵期也是对寄主的为害期。

成虫会用自己坚硬的刺吸式口器刺吸插入寄主的树干、嫩枝嫩叶或果枝梢上吮吸汁液，补充营养与水分，使寄主枝梢凋萎或转绿迟缓，也造成大量枯死的枯枝落叶或果穗，影响寄主光合作用和产量。芦笋和果树林间系统调查表明，雌蝉产卵刺吸为害的寄主枝条中1年生枝条40%左右，2年生枝条占60%左右，3年生枝条15%左右；尤其果树主要以1～2年生枝条为结果母枝和结果枝，因此，雌成蝉产卵为害造成了大量直接和间接的产量损失。

金蝉若虫也为刺吸式口器，终年刺吸为害寄主根部地下幼嫩须根，减弱了寄主生长势，影响林木和果树生产。

(4)群集性和假死性。成虫群集且有翅善飞、易惊；尤以雄虫喜在寄主上群集鸣叫，若受惊或遇攻击时迅速群起飞翔并产生应激反应，则它往往会急促地把贮存在体内、似污水的一股“废液”(可能是蝉“尿”)排到体外，从树叶丛中洒下来，以减轻体重以便起飞和起到恫吓自卫作用；或者盛夏当体温过热时，会从背板(tergum)排出多余的水分，进而达到冷却散热效果。在早晨有雾或细雨天成虫飞翔能力极弱，一般只能在寄主枝条上爬行，受惊动即落地表现假死性。

(5)群集鸣叫性。雄成蝉其鼓膜振动常发出特别响亮的连续的长声“吱吱吱——”、或有节奏的“知了——知了——”等鸣叫声；由于金蝉鸣肌每秒能伸缩约1万次，盖板和鼓膜间中空能起共鸣的作用[18]。每天清晨、傍晚均会有规律地发出“吱吱”的求偶鸣叫声音，此起彼落，并且能轮流利用各种不同的声调激昂高歌，声音清脆悦耳。由于金蝉种的内在遗传特性决定了其温度和光照较为敏感。当气温在24 ℃以上，且在一定光照强度下，雄成蝉能够鸣叫，但当气温降到24 ℃以下时，雄成蝉就停止了其鸣叫。金蝉是很少自由自在地飞翔，只有取食或受到骚扰时才从一棵寄主飞到另一棵寄主上。有趣的是，金蝉能一边刺吸汁液，一边用鸣器歌唱，取食和唱歌互不妨碍；金蝉的鸣叫还能预报天气，若金蝉早晨就在寄主顶端高声歌唱起来就表明“今天天气很热”。

(6)寄主广泛性和寄主选择性。寄主多，食性很杂，约30多种寄主植物，主要为桂花、梅花、海棠花、苦楝树、椿树、刺槐树、白蜡、枫树、杨树、桑树、柳树、榆树、柞树、盐肤木、皂角、芦笋等花木以及梨、苹果、葡萄、桃、李、石榴、板栗、枣、杏、杨梅、柑桔、樱桃、柚、荔枝等许多阔叶果树。尤其是苦楝、梨、苹果、柑桔、柚等为金蝉成虫产卵和刺吸寄主；根系发达、幼嫩发达多汁的芦笋为若虫最佳刺吸寄主。

(7)天敌种类多样性。出土后的金蝉若虫及羽化后成虫天敌较多，主要天敌有蟾蜍、蛇、老类、刺猬、螳螂、麻雀、白僵菌、绿僵菌和虫生藻菌(蝉花)等微生物等。老熟若虫出土羽化期、若虫发生期、产卵期等时期的金蝉主要天敌有蚂蚁和红色小花蝽。

3 结论与讨论

3.1 人工养殖

(1)成虫有强烈的趋光性，前期等待金蝉羽化成虫后再进人工饲养大棚，捕捉时金蝉成虫会因见光四处飞乱碰，造成“种蝉”死亡，因此，可全部捕捉前1周内出土的若虫。

(2)每年6月中下旬(夏至前后)开始到8月初(立秋前后)若虫孵化盛期，也是人工养殖采收的最佳季节。第一，可利用手电筒照明，夜晚在寄主附近地面和枝干上觅捉，或清晨在寄主上抓获初羽化的嫩成蝉；第二，可依据市场价格人为调节人工养殖若虫的收获成熟季节，或及时从地下挖掘，或让其自由出土抓获。

(3)利用金蝉对寄主选择性来选择最佳寄主以及养殖采集种卵枝条方便而选择矮化寄主。矮化的杏树、桃树、苹果树或其他表蜡矮化型灌木品种白蜡等都是金蝉育种的良好树木。注意及时修剪过高枝条，以方便繁育管理，在树间隙套种果树生苗，以增加金蝉产卵的林枝，在林木下面“种植”金蝉种卵。

(4)金蝉自然孵化一般在土深0～20 cm以内。因此，应该选择土质松软、肥沃、无污染的向阳防冻林地田块且以30～50 cm为宜，并注意冬季应在“种植”区域覆盖麦秸、稻草、玉米秸等以保持地温。

(5)由于出土后的金蝉若虫及羽化后成蝉有如癞蛤蟆、麻雀、螳螂、白僵菌、绿僵菌和虫生藻菌(蝉花)等微生物等天敌众多均可对金蝉造成寄生危害。在金蝉人工养殖过程中应做好种蝉的防护工作，经常查看纱网是否破损，严防金蝉外逃；也可利用强氨精100倍液浸洗具卵枝或敌敌畏、强氯精等进行土壤处理等进行有效防护。

(6)每年7月份后卵枝上卵已开始逐渐自然衰亡，生命力降低，孵化前就有死亡，孵化过程中更是极易出现死亡，其成活率往往不及10%。故人工养殖时卵枝孵化应在7月份前进行。

(7)金蝉卵的休眠滞育特性致使不可能随时都能孵化成金蝉进行“养殖”，故只有前1年的卵枝才能孵化出金蝉。同时，根据若虫体重大小、体色深浅和眼睛颜色变化，可以准确预测判断若虫生长发育所处的龄期以及发育成熟度，为其人工养殖和为害防治的预测预报提供理论依据。

3.2 危害防治

(1)利用成虫群集栖息和夜间趋光性等习性，当夜幕降临，可举火把照明或在树干下烧一堆火并摇动或敲击树干，成虫即会趋光扑火，以诱捕猎杀之，或于成虫盛发期设置黑光灯进行诱杀；白天成虫是喜群集在树上鸣叫，可用长杆的网兜捕杀成虫以减少其刺吸、产卵等对寄主植物的为害。或利用电筒灯光诱捕收集人工养殖的金蝉。

(2)由于金蝉成虫发生量大，危害时期长，成虫易受惊扰而迁飞，再加上世代重叠明显，增加了防治难度。因此,在防治上常采取连片林地或果园种植区统一进行综合防治行动。

(3)老熟若虫常具有夜间在寄主上羽化的习性，且足无爪间突致其不能在光滑面上爬行。因此，在防治上常采用在寄主树干基部包扎塑料薄膜或透明胶阻止老熟若虫上树羽化，可人工捕杀或放鸡捕食在寄主树干周围滞留的若虫。

(4)由于金蝉寄主的多样性，必须彻底清除果园边金蝉最喜的苦楝、香椿、油桐、桉树等寄生，避免招蝉入园，或以断绝金蝉迁栖转移，以便于集中杀灭。

(5)由于金蝉复眼近视夜盲和寄主冠层的遮挡，常在每年6月中旬至7月上旬夜间，通过振动寄主冠层致使未产卵雌成蝉受惊飞动极易闯落地面而便于人工捕杀。另外，也可用稻草或是布条缠裹长的果柄或是果实套袋可避免成虫产卵为害。

(6)由于金蝉具有产卵期长且产卵危害性。因此，常年坚持结合冬季和夏季果树修剪，剪除被产卵而枯死的枝条，以集中消灭其中大量尚未孵化入土的卵粒或烧毁产卵枝。此方法是防治此虫产卵危害的最经济、最有效、最安全简易方法之一。