張德利 魯增輝 賀宗毅 游華建 涂永勤 陳仕江

摘要為明確環(huán)境因子對云南蝠蛾蛹發(fā)育羽化的影響，采用三元一次正交組合設(shè)計(jì)分析方法，研究了不同土壤溫度、土壤含水量、土層深度條件組合對云南蝠蛾蛹?xì)v期、羽化歷期、羽化率、羽化出土率的影響，并分別建立了回歸方程。結(jié)果表明，不同環(huán)境因子組合處理對云南蝠蛾蛹的發(fā)育羽化有顯著影響，其中以土壤溫度16℃、土壤含水量60%、土層深度5cm組合條件下蛹?xì)v期最短，為18.41d;羽化歷期最短，為17d;羽化最為集中;羽化率、羽化出土率結(jié)果最好，均達(dá)到了96.67%，在土壤溫度8℃、土壤含水量30%、土層深度15cm的組合條件下羽化率和羽化出土率均最低，均為33.33%;在土壤溫度8。C、土壤含水量60%、土層深度5cm的組合條件下蛹?xì)v期最長，為36.75d。從回歸分析來看，土壤溫度對蛹的發(fā)育羽化起著主導(dǎo)主用，特別是對蛹?xì)v期、羽化歷期、羽化率的影響，在這三個(gè)回歸方程中，其偏回歸系數(shù)絕對值最高，分別16.2、9.70、5.94;土壤含水量對羽化出土率的影響起著主導(dǎo)作用，其偏回歸系數(shù)最高為75.42，對羽化率的影響僅次于土壤溫度，而對蛹?xì)v期、羽化歷期影響較小;土層深度對蛹?xì)v期、羽化出土率的影響分別次于土壤溫度、土壤含水量，其偏回歸系數(shù)絕對值分別為O.46、7.92，對羽化歷期和羽化率的影響最小。

關(guān)鍵詞環(huán)境因子;云南蝠蛾;羽化

中圖分類號：Q968文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018174

冬蟲夏草是線蟲草科Ophiocordycipitaceae線蟲草屬Ophiocordyceps真菌冬蟲夏草菌Ophio-cordyceps sinensis（Berk.）寄生在鱗翅目蝙蝠蛾科昆蟲蝙蝠蛾Hepialus armoricanus Oberthur幼蟲蟲體上形成的菌蟲復(fù)合體。在我國分布于四川、西藏、青海等地海拔3000m以上的局部高寒草甸地帶。進(jìn)入21世紀(jì)以后，因全球氣候變化、生態(tài)環(huán)境破壞，以及掠奪式的采挖，加之其自身生長緩慢，自然資源可更新能力低下，天然蘊(yùn)藏量迅速減少，目前冬蟲夏草野生資源瀕于滅絕，被列為國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物（Ⅱ級）。人工培殖冬蟲夏草是解決資源瀕危、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的最佳途徑，蝙蝠蛾幼蟲是冬蟲夏草的寄主，是人工培殖冬蟲夏草研究的重要組成部分，為篩選出更多適合人工飼養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)寄主昆蟲，我們在各大產(chǎn)區(qū)收集了蝙蝠蛾蟲種，云南蝠蛾是其中一個(gè)飼養(yǎng)效果較好的種群。

云南蝠蛾Hepialus yunnanensis Yang，Li etShen，無鉤蝠蛾屬昆蟲，分布于云南劍川、麗江、蘭坪，是冬蟲夏草寄主昆蟲之一。目前對冬蟲夏草寄主蝙蝠蛾生物學(xué)方面的報(bào)道較多，劉飛等對同產(chǎn)區(qū)劍川蝠蛾Hepialus jianchuanensis的生物學(xué)特性進(jìn)行了研究，引種的劍川蝠蛾與康定基地飼養(yǎng)的其他寄主生物學(xué)特性在生活歷期、卵粒重以及腹內(nèi)余卵數(shù)量等方面有一定的差異;尹定華等研究了比如蝠蛾Hepialus biruensis的生物學(xué)特性，對幼蟲期、蛹期及羽化特點(diǎn)進(jìn)行了研究;涂永勤等研究了小金蝠蛾Hepialus xiaojinensis的生物學(xué)特性，對小金蝠蛾的生活史、產(chǎn)卵、發(fā)育歷期等進(jìn)行了詳細(xì)的報(bào)道。盡管有關(guān)蝙蝠蛾生物學(xué)的研究報(bào)道較多，但研究環(huán)境因子對各發(fā)育階段影響的文獻(xiàn)報(bào)道較少，沈發(fā)榮等研究了溫、濕度對德欽蝠蛾Hepialusdeqinensis繁殖力的影響，得出德欽蝠蛾的羽化、交配、產(chǎn)卵、孵化等與溫度密切相關(guān);涂永勤等報(bào)道了溫度對小金蝠蛾卵孵化的影響。這些研究從報(bào)道來看還不夠系統(tǒng)深入，而且不同產(chǎn)區(qū)的蝙蝠蛾生物學(xué)上有一定差異，如果要人工飼養(yǎng)蝙蝠蛾，則更需要深入了解影響各蟲態(tài)生長發(fā)育的因子。因此，我們對云南蝠蛾生物學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究。本文將從影響其蛹發(fā)育的主要環(huán)境因子土壤溫度、土壤含水量、土層深度進(jìn)行研究，為冬蟲夏草產(chǎn)業(yè)化飼養(yǎng)寄主昆蟲提供部分依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試蟲源

云南蝠蛾來自康定冬蟲夏草培育基地，于2015年6月8日，選取活力較好且化蛹1～2d的蛹作為供試蟲源。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

環(huán)境因子對昆蟲蛹羽化的影響是比較復(fù)雜的，本試驗(yàn)選擇土壤溫度（X1）、土壤含水量（x2）和土層深度（x3）3個(gè)對羽化可能影響較大的因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，按照三元一次正交組合設(shè)計(jì)處理試蛹。因素水平編碼值見表l，試驗(yàn)結(jié)構(gòu)矩陣見表2。每個(gè)編號處理蝙蝠蛾蛹10頭，重復(fù)3次。

1.3試驗(yàn)方法

土壤為從野外采集的有機(jī)質(zhì)土壤，將土壤碾碎、過篩后置于烘箱中，經(jīng)110℃烘干至恒重后，加滅菌水將土壤配制成含水量（絕對含水量）分別為30%、45%、60%的土壤備用，然后將配制好的土壤裝入塑料飼養(yǎng)盒（40cm×30cm×25cm）中，土壤厚度統(tǒng)一為20cm，用直徑為5mm的玻璃棒按試驗(yàn)設(shè)計(jì)鉆深度分別為5cm、10cm、15cm的孔穴，孔穴斜度為60。，將試蛹頭部朝上放人孔穴中，表面撒上一層1mm的對應(yīng)處理的細(xì)土，稱重記錄每個(gè)飼養(yǎng)盒的重量，然后再在盒子上蒙上保鮮膜，并在保鮮膜上用針扎上適量的小孔，最后，將裝有試蛹的飼養(yǎng)盒按試驗(yàn)設(shè)計(jì)置于溫度分別為8、12、16℃的人工氣候箱中。試驗(yàn)期間，每兩天稱量一次飼養(yǎng)盒的重量，補(bǔ)足水分，并跟蹤記錄蛹的羽化日期、羽化出土數(shù)量情況，最后將土壤全部倒出，統(tǒng)計(jì)死蛹、蛹?xì)?shù)及土中未出土面的羽化成蟲。

1.4數(shù)據(jù)處理及說明

描述蛹羽化特征包括蛹?xì)v期、羽化歷期、羽化率、羽化出土率，均采用三元一次回歸方程：y=a+b1x1+b2x2+b3x3（X1、x2、x3分別表示土壤溫度、土壤含水量、土層深度3個(gè)土壤因子）。數(shù)據(jù)的方差分析、回歸方程的建立和回歸系數(shù)的測驗(yàn)均采用SPSSl9.0軟件完成并選用Duncan法進(jìn)行處理問多重比較。

蛹?xì)v期：成蟲出土最早的日期，本次試驗(yàn)最早于2015年6月17日見蝙蝠蛾成蟲出土，按6月17日=1轉(zhuǎn)換處理;羽化歷期：指蛹?xì)v期至羽化結(jié)束經(jīng)歷的天數(shù);羽化率：指全部羽化成蟲數(shù)占供試蛹數(shù)的百分比;羽化出土率：是指爬出土面的羽化成蟲數(shù)占全部羽化成蟲數(shù)的百分比。

2結(jié)果與分析

本次試驗(yàn)蛹開始羽化的日期為6月17日，羽化結(jié)束日期為8月15日，蛹平均歷期為28d，羽化歷期共計(jì)59d，供試蛹總數(shù)為390頭，羽化數(shù)為256頭，羽化率為65.61%，出土成蟲數(shù)187頭，羽化出土率為73.38%。土壤溫度（x1）、土壤濕度（x2）、土層深度（z3）三因子不同水平組合下，對云南蝠蛾的蛹?xì)v期（y1）、羽化歷期（yz）、羽化率（y3）、羽化出土率（y4）的影響結(jié)果統(tǒng)計(jì)及多重比較結(jié)果見表2，方差分析結(jié)果表明處理問有顯著性差異（表3）。

從方程（4）可以看出，其回歸模型經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)顯著水平，從方程偏回歸系數(shù)絕對值可知，土壤含水量的偏回歸系數(shù)絕對值為75.42，對羽化出土率的影響最大，與其呈正相關(guān)，即試驗(yàn)范圍內(nèi)土壤含水量越高則出土羽化率越高，其次是土壤深度，偏回歸系數(shù)為-7.92，與羽化出土率呈負(fù)相關(guān)，即在試驗(yàn)范圍內(nèi)土壤深度越淺羽化出土率越高，而土壤溫度對羽化出土率的影響最小，偏回歸系數(shù)為1.37，與其呈正相關(guān)，即土壤溫度越高則羽化出土率越高。兩因子交互作用的影響以土壤溫度×土壤含水量最大，偏回歸系數(shù)為3.44，其次是溫度×深度，偏回歸系數(shù)為1.39，這兩組因子互作與羽化出土率為正相關(guān)，說明這兩個(gè)因子互作對羽化出土率具有疊加效應(yīng)，而土壤含水量×土壤深度的偏回歸系數(shù)最小，為-0.83，與羽化出土率為負(fù)相關(guān)，說明這兩個(gè)單因子互作會降低單因子對羽化出土率的影響。

3討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤溫度、土壤含水量、土層深度三因子組合對云南蝠蛾的蛹?xì)v期、羽化歷期、羽化率、羽化出土率都有顯著的影響，但各因子對4個(gè)羽化特征指標(biāo)影響不同，所起的主導(dǎo)作用不同。從回歸分析來看，土壤溫度對蛹?xì)v期、羽化歷期、羽化率的影響起主要作用，而對羽化出土率的影響較小，即在8～16℃內(nèi)，土壤溫度越高，蛹?xì)v期越短，羽化歷期越短，羽化率越高，這符合溫度與昆蟲生長發(fā)育的正常規(guī)律，與已有的同屬其他蝠蛾種的研究結(jié)果一致，尹定華等、涂永勤等報(bào)道，蛹期隨溫度的升高而縮短，溫度過低，成蟲羽化率和交配率也降低;土壤含水量在30%～60%范圍內(nèi)對羽化率影響僅次于土壤溫度，而對羽化出土率的影響起主要作用，t檢驗(yàn)達(dá)到顯著水平，隨土壤含水量增加，羽化率提高，這與尹定華等的研究基本一致，將土壤濕度維持在50%左右，對提高羽化率有利，此外，在試驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn)，土壤含水量較低的處理中，有的蛹已經(jīng)羽化出殼，但翅膀仍與蛹?xì)ぞo緊相連，很難分離，推測可能與土壤含水量較低有關(guān)，這也可能影響到羽化成蟲的正常出土，可能是導(dǎo)致土壤含水量在三個(gè)因子中對羽化出土率發(fā)揮主導(dǎo)作用的原因;土壤含水量對蛹?xì)v期和羽化歷期影響不明顯，其t檢驗(yàn)也不顯著，也就是說含水量的高低對蝠蛾蛹發(fā)育進(jìn)度的影響較小;土層深度根據(jù)野外蝙蝠蛾幼蟲活動(dòng)情況的調(diào)查結(jié)果及有關(guān)研究報(bào)道設(shè)定在5～15cm，但云南蝠蛾在土壤中的活動(dòng)情況及蛹的分布情況并無相關(guān)報(bào)道，結(jié)果發(fā)現(xiàn)土層深度對羽化出土率影響僅次于土壤含水量，隨著土層深度的增加羽化出土率有所降低，而對蛹?xì)v期、羽化歷期、羽化率的影響較小。從結(jié)果中也可以看到，土壤溫度、土壤含水量與土層深度的下水平組合對羽化率及羽化出土率具有明顯的疊加效應(yīng)，該處理下的羽化出土率最低，對蛹?xì)v期和羽化歷期的影響結(jié)果不是最大的，這可能與試驗(yàn)的供試蟲蛹數(shù)量基數(shù)不夠大，導(dǎo)致蛹羽化的數(shù)量較少，再有就是溫度是影響這兩個(gè)指標(biāo)的主導(dǎo)因子，因而在該處理下蛹?xì)v期不是最長，羽化歷期不是最久的。此外，因子互作對蛹?xì)v期、羽化歷期的影響較小，而對羽化率和羽化出土率的影響較大，特別是土壤溫度×土壤含水量的互作影響最大，這也說明土壤溫度、土壤含水量在成蟲羽化過程中具有主導(dǎo)作用。

通過研究不同土壤溫度、土壤含水量、土層深度三個(gè)環(huán)境因子對云南蝠蛾蛹羽化的影響，初步明確了不同環(huán)境條件下云南蝠蛾蛹生長發(fā)育的規(guī)律，云南蝙蝠蛾作為冬蟲夏草寄主昆蟲，在人工產(chǎn)業(yè)化飼養(yǎng)過程中，可以通過控制環(huán)境條件，提高蛹的羽化率及羽化出土率，還可為成蟲發(fā)生期和發(fā)生量預(yù)測提供參考，以及為生產(chǎn)上其他如飼養(yǎng)飼料、土壤基質(zhì)、飼養(yǎng)盒等生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備提供依據(jù)。但要應(yīng)用于云南蝙蝠蛾的規(guī)?；曫B(yǎng)，還需要更系統(tǒng)地研究三因子對羽化的影響，進(jìn)一步縮小各因子梯度及增加上限，以便明確極端條件對羽化的影響。