蝎蛉科Panorpidae是长翅目Mecoptera(昆虫纲Insecta:全变态类Holometabola)中最大的科,目前已知将近500种,归于1个灭绝属和8个现生属。目前,蝎蛉科的系统发育研究还不完善。该科被认为自基部分为2个值得划分为亚科级别的支系;最大的2个属——蝎蛉属Panorpa和新蝎蛉属Neopanorpa均被证明是并系群,需要进一步拆分。之前的分类学研究大多关注有限的地域,不同区系之间的关系很不明晰。由于历史原因和研究手段的限制,许多物种缺乏详细的描述和图示,阻滞了物种鉴定等其他各方面的研究。因此,急需将形态特征和分子数据联合进行系统发育分析,以揭示蝎蛉科的区系关系及演化历史;同时也急需进行全球范围的分类学修订,以提供扎实的物种鉴定依据。本文第一章对蝎蛉科的系统地位、生物学、系统发育和分类等方面作了综述,详细介绍了蝎蛉科的系统发育和分类研究中存在的问题。第二章研究了蝎蛉科的形态特征,介绍了蝎蛉科的成虫外部结构、内部器官以及幼期特征,整理了专用的术语,为进一步的系统发育和分类学研究提供了依据。第三章进行了系统发育研究,选取异蝎蛉科Choristidae中2属2种,以及拟蝎蛉科Panorpodidae中2属3种作为外群;蝎蛉科的8属155个现生种为内群。分析了 3个数据集:1)182个成虫形态特征,采用最大简约法;2)总长度为1876bp的3个基因片段(28S、COⅠ、COⅡ)联合数据集,采用贝叶斯推断法;3)总长度为2058 bp的形态特征和分子联合数据集,采用贝叶斯推断法。得到的系统发育树在拓扑结构上基本相似,并与先前研究基本一致;但长腹蝎蛉属Leptopanorpa的位置和蝎蛉亚科Panorpinae的基部关系还存在矛盾。主要结论如下:1)蝎蛉科是单系群,在基部分为2个大枝(蝎蛉亚科Panorpinae和新蝎蛉亚科Neopanorpinae subfam.n.);2)两个亚科级支系的单系性均得到了支持;3)蝎蛉亚科Panorpinae中,单角蝎蛉属Cerapanorpa、双角蝎蛉属Dicerapanorpa、广翅蝎蛉属Megapanorpa和华蝎蛉属Sinopanorpa的单系性均得到了支持,但蝎蛉属Panorpa并系于这几个属,需要进一步拆分;4)蝎蛉属Panorpa大多数种团的单系性都得到了支持,可能值得提升为属级单元;5)新蝎蛉亚科Neopanorpinae subfam.n.中,新蝎蛉属Neopanorpa并系于长腹蝎蛉属Leptopanorpa,需要进一步拆分;齿瓣新蝎蛉种团N.denticulata group和契尔科提新蝎蛉种团N.chillcotti group值得提升为属级单元。讨论部分对基于不同数据集、不同方法得出的系统发育关系以及先前的系统发育研究进行了比较和讨论;对各个支系的鉴别特征及其演化关系进行了总结,为进一步的分类学修订提供了更多依据。第四章针对蝎蛉科提供了世界范围的分类学修订;总结得到490个有效种(归于9个属,其中化石类群2属8种,现生类群8属482种),提出30个新异名、1个新组合、4个中国新纪录种;根据形态上的明显分歧和系统发育研究的结果,建立了新蝎蛉亚科Neopanorpinae subfam.n.,包含长腹蝎蛉属Leptopanorpa和新蝎蛉属Neopanorpa,而其他7属归于蝎蛉亚科Panorpinae;重新划分了种团和组:蝎蛉属Panorpa分为32个种团、10个组,双角蝎蛉属Dicerapanorpa分为2个种团,新蝎蛉属Neopanorpa分为8个种团;对每个分类单元提供了:中名、学名、引证(包括模式标本存放机构和模式产地)、词源、测量数据、鉴别特征、描述、检视标本、分布地区以及图示等;还提供了分亚科、分组、分属和分种的检索表,以及世界蝎蛉科名录。第五章讨论了蝎蛉科的系统发育关系、化石类群的位置,以及起源、演化和生物地理学。主要的论点如下:1)蝎蛉科与拟蝎蛉科并非姊妹群,但在仅考虑现生类群的研究中,将二者看做姊妹群来进行系统发育分析是可行的;长腹蝎蛉属Leptopanorpa的位置还有待进一步研究;单型属(?)波罗的蝎蛉属Baltipanorpa和蝎蛉属的7个灭绝种隶属于蝎蛉亚科;2)蝎蛉科十分可能起源于东亚地区;亚科级和属级的分化与印度-欧亚大陆板块碰撞,以及青藏高原的隆升、巽他大陆的挤压-逃逸、横断山脉的造山运动等地质事件相关,而近期的物种形成则多与更新世冰期气候波动相关;3)蝎蛉科的独立扩散事件在印度尼西亚区系中至少发生了 2次,日本区系5次,古北区系2次,新北区系4次。