109 高普考高考三級 植物病蟲害防治 昆蟲分類學 考古題詳解
第 一 題20 分
列舉昆蟲(Insects)、蜘蛛(Spiders)、蜱蟎(Mites)3 類群的鑑定特徵以及生物學之異同。
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核心觀念
本題考查三類節肢動物的分類位置、外部形態與生活史差異。昆蟲屬於六足亞門;蜘蛛與蜱蟎則屬於螯肢亞門、蛛形綱。辨識時,優先比較身體分區、足數、觸角與口器,再補充生活史與生態習性。
三者共同具有幾丁質外骨骼、分節附肢,並須經蛻皮成長;主要差異如下:
| 特徵 | 昆蟲 | 蜘蛛 | 蜱蟎 |
|---|---|---|---|
| 分類位置 | 六足亞門、昆蟲綱 | 螯肢亞門、蛛形綱、蜘蛛目 | 螯肢亞門、蛛形綱、蜱蟎類群 |
| 身體分區 | 頭、胸、腹三部明顯 | 頭胸部與腹部兩部,兩者以細柄相連 | 頭部與軀幹界線不明顯,常概括為顎體部與軀體部 |
| 成體足數 | 3 對,共 6 足 | 4 對,共 8 足 | 多數成蟎及若蟎 4 對;幼蟎通常 3 對 |
| 觸角 | 1 對 | 無 | 無 |
| 翅 | 多數種類有翅,部分種類無翅 | 無翅 | 無翅 |
| 口器與附肢 | 頭部具大顎、小顎等口器,型態多樣 | 具螯肢與觸肢 | 具螯肢與觸肢,口器構造因類群、食性而異 |
| 主要生活史特徵 | 完全變態或不完全變態 | 直接發育,幼蛛形態近似成蛛 | 經幼蟎、若蟎、成蟎等階段,幼蟎足數較少 |
解題方法
依「分類位置 → 形態鑑定 → 生物學比較」作答,可避免只列足數而漏掉生活史與生態差異。
一、昆蟲:六足亞門的典型特徵
昆蟲體軀分為頭、胸、腹三部。胸部通常由前胸、中胸、後胸組成,每一胸節各具一對足,合計三對足。頭部通常具一對觸角,並有複眼及大顎、小顎等口器構造;中胸、後胸常各具一對翅,亦有無翅種類。
昆蟲的生活史可分為:
- 不完全變態:卵、若蟲、成蟲;若蟲外形逐漸接近成蟲,通常沒有蛹期。
- 完全變態:卵、幼蟲、蛹、成蟲;幼蟲與成蟲形態、生態常有明顯差異。
因此,答題時不可將「昆蟲都有翅」列為鑑定條件;三對胸足與一對觸角更具代表性。
二、蜘蛛:蛛形綱蜘蛛目的典型特徵
蜘蛛身體分為頭胸部與腹部,兩部通常以細柄相連。成蛛有四對步足,沒有觸角及翅。頭胸部具一對螯肢及一對觸肢;腹部常具紡器,可分泌絲,蜘蛛藉此結網、牽絲、包覆獵物或製作卵囊。
第 二 題10 分
列舉產業昆蟲學(Industrial Entomology)可利用的昆蟲種類(類群),並附上其科名(中名以及英名)、學名以及目前實際之應用。
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核心觀念
產業昆蟲學(Industrial Entomology)研究昆蟲如何直接或間接服務人類,重點是利用昆蟲本身、昆蟲產品或昆蟲提供的生態服務。作答時可依「產品生產、授粉、生物防治、食物與飼料、醫療及研究」分類,再列出具代表性的昆蟲、科名中英文、學名與實際用途。
題目要求列舉種類,並未限定數量;作答宜選擇分類清楚、用途明確且已經實際應用的代表例。學名依雙名法書寫,屬名首字母大寫、種小名小寫,並以斜體表示。
解題方法
先依應用方式分類,再為每類挑選代表物種。每一例都需完整交代四項資訊:昆蟲或類群、科名中名與英名、學名、目前用途。若只能確定到屬或物種群,則標示 spp.,不應將其寫成單一物種。
代表性產業昆蟲與用途
| 應用類別 | 昆蟲或類群、科名(中名/英名) | 學名 | 實際應用 |
|---|---|---|---|
| 絲業 | 家蠶蛾科/Bombycidae | Bombyx mori | 幼蟲取食桑葉,結繭供抽取蠶絲,是家蠶絲的主要來源。 |
| 絲業 | 天蠶蛾科/Saturniidae | Antheraea pernyi | 柞蠶吐絲結繭,供生產柞蠶絲。 |
| 養蜂與蜂產品 | 蜜蜂科/Apidae | Apis mellifera | 生產蜂蜜、蜂蠟、蜂王漿、蜂膠等;亦提供作物授粉服務。 |
| 養蜂與授粉 | 蜜蜂科/Apidae | Apis cerana | 亞洲常見蜂種,可生產蜂蜜、蜂蠟,並為農作物及野生植物授粉。 |
| 紫膠生產 | 紫膠蟲科/Kerriidae | Kerria lacca | 雌蟲於枝條上分泌紫膠,可加工為蟲膠,用於塗料、拋光劑、黏著劑及食品或藥品包衣等。 |
| 天然色素 | 胭脂蟲科/Dactylopiidae | Dactylopius coccus | 乾燥雌蟲可提取胭脂紅色素,供食品、化妝品及紡織染色使用。 |
| 昆蟲蠟 | 蚧科/Coccidae | Ceroplastes ceriferus | 蠟蚧分泌蟲蠟,傳統上可供製作蠟燭、藥膏及其他蠟製品。 |
| 作物授粉 | 蜜蜂科/Apidae | Bombus terrestris | 常用於溫室番茄等作物授粉;熊蜂訪花時的振動有助花粉釋出。 |
| 生物防治 | 小蜂科(赤眼蜂科)/Trichogrammatidae | Trichogramma spp. | 赤眼蜂寄生鱗翅目害蟲的卵,常用於害蟲生物防治。 |
| 生物防治 | 蚜小蜂科/Aphelinidae | Encarsia formosa | 寄生溫室粉蝨若蟲,用於溫室粉蝨的生物防治。 |
| 生物防治 | 瓢蟲科/Coccinellidae | Cryptolaemus montrouzieri | 捕食粉介殼蟲,應用於果樹及園藝作物害蟲管理。 |
第 三 題10 分
試以昆蟲為例,列舉 5 種臺灣地區目前推廣應用的天敵種類,分別說明其分類地位(目級、科級階層)(英名)以及應用現況。
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核心觀念
本題考查昆蟲天敵的分類辨識與生物防治應用。作答須列出臺灣推廣應用的五種天敵昆蟲,並對每種交代目、科及其防治對象或應用方式。
生物防治是利用捕食性或寄生性天敵等生物,抑制害蟲族群。實際效果會受害蟲種類、作物環境、天敵釋放時機及農藥使用方式影響,通常納入綜合病蟲害管理,而非單獨取代所有防治措施。
解題方法
選取臺灣農業試驗與推廣資料中常見、且能清楚說明防治對象的天敵。分類寫到目、科即可;應用現況則以「天敵種類—主要獵物或寄主—應用方式」作答。以下列舉五種捕食性天敵,足以符合題意。
五種天敵及應用現況
| 天敵種類 | 分類地位(目、科;英文) | 應用現況 |
|---|---|---|
| 基徵草蛉(Mallada basalis) | 脈翅目 Neuroptera;草蛉科 Chrysopidae | 利用幼蟲捕食蚜蟲、粉蝨及葉蟎等小型害蟲,曾用於茶園及蔬果害蟲管理;可人工繁殖後釋放於田間。 |
| 南方小黑花椿象(Orius strigicollis) | 半翅目 Hemiptera;花椿象科 Anthocoridae | 捕食薊馬,也可取食蚜蟲、粉蝨及葉蟎等小型害蟲;因能在花朵等部位搜尋薊馬,應用於蔬菜、花卉及草莓等作物。 |
| 黃斑粗喙椿象(Eocanthecona furcellata) | 半翅目 Hemiptera;椿象科 Pentatomidae | 捕食斜紋夜盜、甜菜夜蛾及紋白蝶等鱗翅目幼蟲;可人工飼育繁殖並釋放於蔬果田區。 |
| 六條瓢蟲(Menochilus sexmaculatus) | 鞘翅目 Coleoptera; |
第 四 題20 分
依據昆蟲的生物學,各舉 2 科昆蟲的科名(中名以及英名)。
每小題 4 分,共 20 分。
(1) Wood borer
(2) Pyrophilous insects
(3) Mycophagous insects
(4) Disease vector
(5) Decomposer
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核心觀念
本題考昆蟲的食性、生態功能與生活史,要求每一類各舉兩個「科」的名稱,並同時寫出中名及英名。這不是要列出唯一答案;只要所舉科確實有代表性成員符合該類生態習性,即可作答。
題目中的用語可這樣掌握:
- Wood borer(蛀木昆蟲):幼蟲或成蟲蛀食木材、樹幹或樹皮下組織。
- Pyrophilous insects(喜火昆蟲):會被火災或新近燒毀的棲地吸引,並利用火後環境繁殖或取食。
- Mycophagous insects(食菌昆蟲):以真菌或真菌子實體為食。
- Disease vector(病原媒介昆蟲):能將植物病原或動物病原傳播至寄主的昆蟲。
- Decomposer(分解者,廣義):取食或破碎枯死生物、腐敗物、糞便等有機殘體,促進其分解的昆蟲。
分類群須寫到科;例如「天牛」只寫俗名不夠完整,宜寫「天牛科(Cerambycidae)」。
解題方法與逐項作答
採用「先抓生態功能,再列代表性科」的方法。每一小題寫兩個科名,並各用一句話說明代表性成員如何符合該類,能讓答案更明確。
(1) Wood borer
- 天牛科(Cerambycidae):許多種類的幼蟲蛀食樹幹或木材,常稱長角甲蟲。
- 吉丁蟲科(Buprestidae):多數種類的幼蟲在樹皮下或木質部蛀食,常稱扁頭蛀蟲或金龜甲蟲類。
(2) Pyrophilous insects
- 吉丁蟲科(Buprestidae):如 Melanophila 屬的若干種類會趨近森林火災,利用火燒後的樹木繁殖。
- 火甲科(Acanthocnemidae):代表種類 Acanthocnemus nigricans 具有明顯喜火習性,會出現在新近燒毀的環境。
(3) Mycophagous insects
- 菌食甲科(Ciidae):多數種類取食木生真菌,常見於多孔菌等真菌子實體內或其附近。
- 菌甲科(Erotylidae):許多種類取食真菌,常稱食菌甲蟲或漂亮菌甲。
第 五 題20 分
描述 5 類微小昆蟲的形態特徵(10 分),並說明在製作玻片標本時,各種藥品之功用(10 分)。
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核心觀念
本題分成兩部分:一是辨認常見微小昆蟲的外部形態,二是說明昆蟲玻片標本製作中各種藥品的功能。微小昆蟲常小到不適合用一般針插標本觀察,玻片標本可將蟲體透化、染色並固定,方便在顯微鏡下觀察分類特徵。
題目未指定五類昆蟲名稱,以下以植物病蟲害鑑定常見的薊馬、粉蝨、蚜蟲、介殼蟲及木蝨為例,說明形態特徵。
解題方法:先抓辨識特徵,再依製片流程說明藥品
描述形態時,優先寫體型、翅、觸角、口器及常見體表構造;說明藥品時,依「軟化與清除內容物 → 中和 → 染色 → 脫水 → 透明 → 封片」的順序作答。這樣能同時交代藥品的功能及其在製片流程中的位置。
五類微小昆蟲的形態特徵
-
薊馬(薊馬目):體型細長,常呈黃、褐或黑色。翅狹長,翅緣具長纓毛;口器為銼吸式,左右口針不對稱。若蟲通常無翅,成蟲可見翅及其纓毛,是重要辨識特徵。
-
粉蝨(半翅目):成蟲體小,翅及體表常覆白色粉狀蠟質;觸角短,口器為刺吸式。若蟲常扁平、固定於葉背,外形近橢圓形,體緣可見蠟質分泌物;末齡若蟲常稱蛹殼,是分類鑑定的重要材料。
-
蚜蟲(半翅目):體軟,常呈梨形,觸角細長,腹部末端有一對腹管,尾片位於其後方。口器為刺吸式;有翅型與無翅型皆常見,兩型的翅及體色可有差異。
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介殼蟲(半翅目):雌成蟲通常缺翅,體型小且常固定於植物表面;體表可有蠟質、介殼或粉狀分泌物。雌蟲常退化,足、觸角等附肢不明顯;雄蟲通常較小,常具翅。分類時常需製作雌蟲玻片標本,觀察體壁、孔腺、管狀腺及臀瓣等構造。
第 六 題20 分
請試述下列名詞之意涵並比較互相對應的名詞。每小題 4 分,共 20 分。
(1) Classification vs. Identification
(2) Phenetics vs. Cladistics
(3) Type specimens vs. Voucher specimens
(4) Palearctic realm vs. Nearctic realm
(5) Sympatric speciation vs. Allopatric speciation
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核心觀念
本題考查昆蟲分類學的五組基本概念,重點是辨明各名詞在「目的、判準、證據或地理範圍」上的差異。作答時,先分別定義兩個名詞,再用一兩句話指出它們如何對應或相異,並可補上典型例子。
解題方法與各小題比較
(1) Classification vs. Identification
分類(Classification)與鑑定(Identification)
- 分類:依據生物的共同特徵及其演化關係,將生物分群並安排在分類階層中,例如界、門、綱、目、科、屬、種。分類工作會建立或修訂分類群、命名及其相互關係。
- 鑑定:將手上的未知標本,依據檢索表、描述、標本或其他資料,判定它屬於哪一個已知分類群,通常進一步確認其學名。
**比較:**分類是建立或整理分類系統;鑑定是把未知材料歸入既有的分類系統。鑑定常以分類研究的成果為依據,但鑑定本身不等於建立分類。
(2) Phenetics vs. Cladistics
表徵分類(Phenetics)與支序分類(Cladistics)
- 表徵分類:依據所選性狀的整體相似程度進行分群,常以多個性狀的數值化資料計算相似度或距離,再進行數值分類。其核心判準是「整體相似」,不要求分類結果必然反映共同祖先關係。
- 支序分類:依據共同祖先及共同衍徵(shared derived characters,亦稱共有衍徵)推定親緣關係,並以支序圖呈現。理想的支序分類群為單系群,包含共同祖先及其所有後裔。
**比較:**表徵分類問的是「哪些生物整體上最相似」;支序分類問的是「哪些生物共享較近的共同祖先」。表徵分類可能受趨同演化或性狀選取影響,將親緣較遠但外觀相似的生物分在一起;支序分析則著重能反映分支歷史的共同衍徵。
(3) Type specimens vs. Voucher specimens
模式標本與憑證標本
- 模式標本(type specimen):用來固定一個學名所指涉之分類群的名稱適用基準。新種發表時,通常指定正模標本(holotype);其他相關標本可依命名規約列為副模等。模式標本是名稱的參照依據,不代表該物種所有個體的平均或最典型形態。
- 憑證標本(voucher specimen):為研究、調查或鑑定結果留下可供日後查核的實體標本,通常保存於標本館,並附有採集地、日期、採集者及研究資料等紀錄。它可用來驗證研究材料的身分與來源。
**比較:**模式標本的主要功能是固定學名的名稱適用;憑證標本的主要功能是證明特定研究使用了哪些材料。模式標本通常也能作為可查核的實體標本,但憑證標本不會因此自動成為模式標本。