计算机在昆虫分类中的应用

摘要：指出了随着计算机网络技术的发展和多媒体时代的到来，计算机在现代昆虫分类学中有了广泛的应用，计算机在昆虫分类学中的应用将打破传统方式的局限性，阐述了多媒体计算机应用于昆虫分类的优越性，并对其未来应用的前景进行了展望。

关键词：计算机；昆虫；分类学

中图分类号：Q969

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）16018802

1引言

昆虫分类学是一门十分古老的学科，是人类对昆虫世界进行认识和研究的一种最为基本的科学。现在地球上已知名字的昆虫多达100多万种，也就是说，在现有的已知生物中，2/3左右为昆虫，由其可见，昆虫分类学对昆虫的系统研究十分的重要。

在过去几百年对昆虫的研究中，由于方法的限制，人类对昆虫的认识是十分有限的，其中还包含有一定的错误信息，特别是对昆虫的分类方面，由于对昆虫物种多样性的信息认识不足，在传统的分类学上难以区分，给昆虫的分类工作带来了很大的困难。

自21世纪以来，科学技术的飞速发展使得昆虫的分类学方法也有了很大进步。电子显微镜在分类学中的应用，使分类学技术从传统的一般形态特征方面向超微结构方向发展；生物化学技术在昆虫分类学中的应用，使分类特征深入到了分子水平；而计算机的应用，尤其是计算机网络技术和多媒体的应用，使昆虫的分类学更是向数理统计特征水平发展，这无疑使传统的昆虫分类学方法焕发出了新的活力。

2计算机在昆虫分类中的作用

标本、文献、名录是昆虫分类学中的基础组成部分，其中包含的数据信息也是十分庞大的，但与传统的昆虫分类学信息的整理和运用相比，以计算机平台为基础的数据库软件为这一需求提供了便利的条件。

在昆虫的分类学中，绘图是基本的研究方法，昆虫分类学对绘图有着十分严格的要求。近年来，在计算机技术不断发展的基础上，利用计算机软件进行绘图已经是昆虫分类学绘图的趋势。

无论在昆虫的数值分类、支序分类还是其他的新用途中，计算机都起到了重要的作用。现在的支序分类越来越多地依赖于计算机进行生物系谱关系的分析，尤其是当分类单元的数量和特征数量很大时，会形成了庞大的数据集，手工运算分析这些分类单元的系统发育非常繁杂，而且常常无法计算。因此，使用计算机软件在生物系统发育的研究中发挥了非常重要的作用。

3计算机自动检索与识别系统在昆虫鉴定中的应用

在昆虫学研究中，昆虫的分类检索技术起到了十分关键的作用。计算机自动检索与识别系统的建立对昆虫分类学研究来说，具有十分重要的意义，将这一技术应用于昆虫鉴定的部位特征进行筛选和编码，建立检索数据库，从而达到快速检索鉴定的目的。到目前为止，我国的计算机自动检索与识别系统的建立和应用还处于摸索阶段，仍需要很多的努力去将这一系统进行完善。

4未来计算机在昆虫分类中的新用途

4.1传统方式的局限性

4.1.1传统分类中形态特征表述的不统一性

在传统的形态分类学中，不同研究者对于同一类群中的同一分类阶元的形态特征的表述各有差异，尤其是早期交流的缺乏，再加上各个不同地区的人们的语言之间存在一定的差异，对同一种类中的同一形态特征的表述也会表现出不同程度的差异，为后人的研究和学习带来了一定的困难，甚至于，有些学者在不同时期对同一构造的表述也不尽相同，描述的不统一无疑会给研究者的理解造成较大的困难。

4.1.2形态特征表述的难操作性

在昆虫的分类学中，对昆虫的形态特征的表述要做到准确无误，特别是在对新的物种模式标本进行研究和描述时，这一要求就显得更为重要了，但是在实际的分类操作中，这一要求往往难以达到。如对某一颜色进行描述时有些颜色往往难以进行准确的表达，同时，由于研究的标本的存放时间和存放条件的不同，相同的特征也可能会发生不同的颜色或形状变化，使得描述与实际之间存在一定的差距。同样，在进行其他特征的描述，如形态特征表述时，也会遇到同样的问题。例如，在对昆虫的外生殖器进行描述时，这一描述的基础是对昆虫进行平面观察，尤其是在一些微小的昆虫观察和描述时，生殖器的描述必须借助显微镜的帮助才可以实现，这种观察方式难以实现对雄性外生殖器的复杂结构进行准确地表述，如果没有配图就更难以被他人所理解。当然，这样的问题不仅见于对昆虫的颜色和生殖器的描述中，在对昆虫的各个性状和各种结构，尤其是复杂结构进行描述时，都具有较高的难操作性。

4.1.3模式标本核对困难

对于传统的分类学来说，它的分类依据主要是昆虫的形态特征，由于昆虫在全球范围内分布广泛，对其进行研究的专家学者也来自于不同的国家和地区，因此，模式标本相对较为分散，导致各专家学者在进行模式标本的核对时就会具有较大的难度。由于条件的限制，许多的研究人员只能根据种的描述和特征图进行昆虫种类的鉴别，而未进行昆蟲的模式标本的核对环节，因此，在鉴定的过程中就不可避免的会出现较多的误判和误订的情况，导致同一物种具有较多的异名。

4.2未来应用的展望

近年来，随着计算机技术的迅猛发展，多媒体技术渗入人们的生活，更是在科研、教育、娱乐以及休闲等各个方面改变着人们的生活。多媒体计算机将声音、文字、图像等信息进行加工处理，将其进行有机地结合，并予以综合应用，使事物的表达方式更加的直观化，同时这一表达仍保持着事物原有的自然状态，使其显得更加的真实。如果将多媒体技术应用于昆虫甚至是应用于各个物种的分类鉴定中，将会使这一研究领域发生质的变化。利用多媒体技术进行昆虫信息收集和整理工作，将其以图像、文字或声音的方式进行记录，能够更真实的反映物种情况，在更大程度上保证了记录的真实性。

应用多媒体计算机进行昆虫分类的优越性主要表现在以下几个方面。

（1）在应用多媒体计算机时，经过显微摄像和数字相机来获取物种的特征图像，这些物种图像把昆虫的信息真实的呈现在读者面前，这样的表现形式更加的形象直观，加上简单的文字说明，就能够将物种的特征生动的展现出来。通过将各种之间的特征进比较，就可以最大程度上保证鉴定的真实性。

（2）对昆虫中存在的一些较为复杂的结构，可以通过真实拍摄的视频信息进行多方位、全面的展示，这样对于物种间差异的比较十分的直观可靠，与单一的平面图片鉴定的方式对比，这样的方式鉴定的结果更加可靠。

（3）通过计算机技术，建立物种特征的图片、视频等的数据库，制作昆虫分类的电子书籍，使昆虫的分类学资料和依据更加的完善，使传统的分类学中注入更多的现代科技，使其更具活力。

2017年8月绿色科技第16期

张笑嫣：计算机在昆虫分类中的应用

信息与技术

5结语

计算机在昆虫的分类学中有着十分广泛的应用，并具有较为光明的应用前景，从其在昆虫分类学中发挥的作用以及其新用途介绍等方面可以发现，计算机技术的发展和应用，给昆虫的分类学注入了新的活力，作为一名昆虫分类工作者，不仅要具有扎实的专业基础，严谨的专业素养，更要认真地面对现代高速发展的信息时代，将现代信息技术与传统分类学知识和方法相结合，完善昆虫分类学工作，使工作 更加地准确和严谨。

参考文献：

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