蝴蝶具有极高的艺术价值、观赏价值和生态价值,在科学、医学、食用等多个领域发挥重要作用。本文主要对金斑蝶和红锯蛱蝶进行了研究,本研究首先对金斑蝶蛹期和成虫期的气味学习能力以及求偶过程中的视觉和嗅觉信号利用进行研究,然后探究了红锯蛱蝶觅食过程中的视觉和嗅觉信号利用以及雌、雄蝶触角感器的统计分析,通过探索两种蝴蝶在觅食和求偶过程中的视觉和嗅觉信号利用,旨在为蝴蝶诱集、营造蝴蝶飞舞景观以及加强蝴蝶规模化养殖提供科学依据。主要内容和结论如下:(1)金斑蝶觅食趋性及觅食学习行为通过观察金斑蝶对蜜源植物中主要挥发物的趋性,发现α-蒎烯对金斑蝶有显著的引诱效果,并且引诱效果随α-蒎烯浓度的增加而增强。因此利用α-蒎烯作为学习物质,探究了金斑蝶在蛹期和成虫期对α-蒎烯的联系性学习能力。结果表明:蛹期接触α-蒎烯,羽化后的成虫在选择2组物质时,对加有α-蒎烯蜂蜜水的选择率显著高于单纯蜂蜜水;成虫通过学习训练1~6天后,对加有α-蒎烯蜂蜜水的选择率极显著高于单纯蜂蜜水,并且随着学习时间的增加,对加有α-蒎烯蜂蜜水的选择率越高,说明通过学习训练后,金斑蝶蛹和成虫均具有较强的学习能力,并且学习时间越长,记忆越深刻。利用金斑蝶偏好的气味对它们进行学习训练,可以显著增强诱集效果。(2)金斑蝶求偶过程中的种内识别通过观察金斑蝶雌、雄成虫的求偶行为,以及求偶时对视觉和嗅觉的利用,结果发现,雌、雄蝶的追逐行为主要包括4种情况:雄蝶追逐雄蝶、雄蝶追逐雌蝶、雌蝶追逐雌蝶和雌蝶追逐雄蝶。其中,雄蝶对雌、雄蝶的追逐次数显著高于雌蝶对雌、雄蝶的追逐次数,因此求偶时主要是雄蝶发挥主动性,雄蝶对雄蝶的频繁追逐主要是因为竞争关系。模型试验中发现无气味信息时,雌、雄蝶对同类翅膀的色彩均有识别能力,但仅依靠翅膀颜色无法区分同性和异性,说明翅膀颜色有助于金斑蝶远距离识别同类。翅膀视觉特征表明,雌、雄蝶翅膀的色彩和紫外反射差异均比较明显,说明翅膀的视觉信号参与了金斑蝶种内识别过程。为明确求偶时的嗅觉利用,利用固相微萃取和气相色谱与质谱联用技术对金斑蝶雌、雄成虫的身体挥发物进行了收集和分析,分别在雌、雄蝶中检测到20种和17种挥发物,主要包括萜类、酯类、酮类、醇类、烷烃类和芳香族等。其中,雌蝶特有挥发物、雄蝶特有挥发物和雌雄共有挥发物分别为4种、1种和16种。我们利用雌、雄蝶各自特有的挥发物和4种在雌、雄蝶中含量均较高的共有挥发物测定了金斑蝶的触角电位反应,发现多数化合物均能激起雌、雄蝶显著的EAG反应,其中,雌、雄蝶对雌蝶特有挥发物1,4-丁二醇单甲醚的EAG相对反应值有显著差异,推测该物质参与了金斑蝶的两性识别;共有挥发物中,除右旋α-蒎烯外,其余3种化合物在低浓度(1μg/μL)和高浓度(100μg/μL)时均能激起雌、雄蝶显著的EAG反应(p<0.05),推测这些雌、雄共有挥发物在同类识别中可能发挥作用;因此,金斑蝶求偶时,颜色和气味信息均参与种内识别过程,远距离时,主要依靠颜色定位同类,近距离时,主要依靠气味辨别雌雄。(3)红锯蛱蝶觅食过程中的视觉和嗅觉反应为探讨颜色和气味对红锯蛱蝶觅食的引诱作用。分别测定了不同颜色和挥发性信息化合物对红锯蛱蝶的引诱效应。实验发现视觉和嗅觉信号对红锯蛱蝶觅食均有引诱作用,红、粉、黄、紫、白5种颜色中,红锯蛱蝶明显偏好白色假花,对黄色和粉红色假花的趋性次之;灯光选择中,夜晚的引诱效果好于白天,其中粉红色灯光对红锯蛱蝶的引诱效果最好;红锯蛱蝶对蜜源信息挥发物有明显的趋性,无气味时,访花次数较少,添加气味后,访花次数急剧增加,其中1%水杨酸甲酯和化合物组合(1%α-蒎烯+1%水杨酸甲酯+1%1-辛醛)对红锯蛱蝶的引诱效果最为明显。研究表明,视觉和嗅觉信号均在红锯蛱蝶觅食过程中发挥作用,但觅食时更侧重依赖嗅觉信号。红锯蛱蝶偏好白色,可能与白色的强反光能力有关。(4)红锯蛱蝶触角感器的扫描电镜观察利用扫描电镜对红锯蛱蝶的触角及感器进行了观察。结果表明,红锯蛱蝶的触角主要由3部分组成(柄节、梗节和鞭节),各部分均有感器分布,触角各节的长度和宽度在两性间均没有明显差异(p>0.05)。雌、雄蝶触角感器的种类一致,主要有5种,分别是鳞形感器、毛形感器(Ⅰ和Ⅱ)、腔锥形感器、刺形感器和B(?)hm氏鬃毛。在感器大小上,B(?)hm氏鬃毛、毛形感器Ⅰ和鳞形感器的长度以及毛形感器Ⅰ和腔锥形感器的宽度均是雄蝶显著大于雌蝶,说明雄蝶的这些感器较雌蝶更为发达;在感器数量上,雄蝶触角上B(?)hm氏鬃毛、毛形感器Ⅱ、鳞形感器和腔锥形感器的数量及感器总量也多于雌蝶,可能因为雄蝶在求偶过程中需要更多的感器去感知雌蝶的性信息素;在感器分布上,只有毛形感器Ⅰ和刺形感器的分布在雌雄间略有差异,其余感器的分布均不存在两性差异,因此认为红锯蛱蝶的触角性二型现象并不明显。结合前人对蝶类触角感器形态和功能的报道,推测了红锯蛱蝶触角感器的功能。