跳甲成虫善于跳跃,行动灵活,其后足腿节膨大,内具一骨化的跳器,是鞘翅目中重要的跳跃昆虫之一。近年来,随着功能形态学与仿生学的发展,昆虫足部的功能形态、运动行为及仿生应用成为了国内外学者的研究热点,但有关跳甲跳跃行为的研究仍较为缺乏。本文以蓟跳甲Altica cirsicola Ohno、老鹳草跳甲Altica viridicyanea(Baly)、蛇莓跳甲Altica fragariae(Nakane)和黄栌跳甲Ophrida xanthospilota(Baly)为研究对象,利用高速摄像、显微CT、计算机三维重建、视频分析等技术来探究其跳跃行为、足内外部的形态结构和胸部肌肉。主要结果如下:(1)跳跃行为:四种跳甲表现出三种起跳模式。不展翅模式(mode1):起跳时不展翅,跳跃过程中虫体连续旋转,翅始终不打开,最后着陆;半展翅模式(mode2):虫体起跳后旋转,在半空中展翅,此时身体停止旋转,最后着陆;展翅模式(mode3):虫体由翅协助起跳,不旋转,直接飞行并着陆。四种跳甲都更倾向于采用mode1起跳,其次是mode2,最后是mode3。黄栌跳甲采用mode2起跳的比例大于另外三种跳甲的,蓟跳甲采用mode3起跳的比例大于另外三种跳甲。在倾角固定的着陆平台上,四种跳甲以腹侧着陆的比例明显大于以背侧着陆的比例,而在活动着陆平台上,两种着陆方式的比例接近1:1。黄栌跳甲的起跳速度极显著大于其他三种跳甲,四种跳甲的起跳时间无显著差异。四种跳甲起跳时,中、前足比后足先离开平面,两条后足离开平面的时间并无明显差异,蛇莓跳甲在起跳过程中身体与水平面的夹角变化范围幅度最小。(2)胸部和后足的形态结构:黄栌跳甲的胸部作为其运动中心,总共有52条肌肉。四种跳甲后足腿节的内部结构均由后足腿节跳器、三角板、弹性板、胫节屈肌、第一胫节伸肌、第二胫节伸肌、第一胫节韧带和第二胫节韧带组成。蓟跳甲、老鹳草跳甲及蛇莓跳甲后足的腿节跳器由背叶、延伸臂、腹叶、反向凸缘和中心沟组成。而黄栌跳甲后足腿节跳器中的延伸臂较短,且没有反向凸缘。黄栌跳甲起跳不同阶段中,后足的三维重建结果表明,基节内具三条内附肌,且三条肌肉相互作用牵引转节旋转。模拟蓟跳甲起跳不同阶段中后足的三维重建,结果表明,转节相对于基节旋转了125°。本研究结果对跳甲跳跃的结构、行为进行了深入分析,解析了跳跃机制,为跳跃行为的进化和跳跃微型机器人的设计提供了理论参考和技术支撑。