環境因子對云南蝠蛾羽化的影響

張德利 魯增輝 賀宗毅 游華建 涂永勤 陳仕江

摘要為明確環境因子對云南蝠蛾蛹發育羽化的影響，采用三元一次正交組合設計分析方法，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歷期、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。結果表明，不同環境因子組合處理對云南蝠蛾蛹的發育羽化有顯著影響，其中以土壤溫度16℃、土壤含水量60%、土層深度5cm組合條件下蛹歷期最短，為18.41d;羽化歷期最短，為17d;羽化最為集中;羽化率、羽化出土率結果最好，均達到了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的組合條件下蛹歷期最長，為36.75d。從回歸分析來看，土壤溫度對蛹的發育羽化起著主導主用，特別是對蛹歷期、羽化歷期、羽化率的影響，在這三個回歸方程中，其偏回歸系數絕對值最高，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作用，其偏回歸系數最高為75.42，對羽化率的影響僅次于土壤溫度，而對蛹歷期、羽化歷期影響較小;土層深度對蛹歷期、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。

關鍵詞環境因子;云南蝠蛾;羽化

中圖分類號：Q968文獻標識碼：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。進入21世紀以后，因全球氣候變化、生態環境破壞，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，被列為國家重點保護野生植物（Ⅱ級）。人工培殖冬蟲夏草是解決資源瀕危、保護生態環境的最佳途徑，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的優質寄主昆蟲，我們在各大產區收集了蝙蝠蛾蟲種，云南蝠蛾是其中一個飼養效果較好的種群。

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方面的報道較多，劉飛等對同產區劍川蝠蛾Hepialus jianchuanensis的生物學特性進行了研究，引種的劍川蝠蛾與康定基地飼養的其他寄主生物學特性在生活歷期、卵粒重以及腹內余卵數量等方面有一定的差異;尹定華等研究了比如蝠蛾Hepialus biruensis的生物學特性，對幼蟲期、蛹期及羽化特點進行了研究;涂永勤等研究了小金蝠蛾Hepialus xiaojinensis的生物學特性，對小金蝠蛾的生活史、產卵、發育歷期等進行了詳細的報道。盡管有關蝙蝠蛾生物學的研究報道較多，但研究環境因子對各發育階段影響的文獻報道較少，沈發榮等研究了溫、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、產卵、孵化等與溫度密切相關;涂永勤等報道了溫度對小金蝠蛾卵孵化的影響。這些研究從報道來看還不夠系統深入，而且不同產區的蝙蝠蛾生物學上有一定差異，如果要人工飼養蝙蝠蛾，則更需要深入了解影響各蟲態生長發育的因子。因此，我們對云南蝠蛾生物學進行系統研究。本文將從影響其蛹發育的主要環境因子土壤溫度、土壤含水量、土層深度進行研究，為冬蟲夏草產業化飼養寄主昆蟲提供部分依據。

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試驗設計

環境因子對昆蟲蛹羽化的影響是比較復雜的，本試驗選擇土壤溫度（X1）、土壤含水量（x2）和土層深度（x3）3個對羽化可能影響較大的因素，每個因素設3個水平，按照三元一次正交組合設計處理試蛹。因素水平編碼值見表l，試驗結構矩陣見表2。每個編號處理蝙蝠蛾蛹10頭，重復3次。

1.3試驗方法

土壤為從野外采集的有機質土壤，將土壤碾碎、過篩后置于烘箱中，經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盒（40cm×30cm×25cm）中，土壤厚度統一為20cm，用直徑為5mm的玻璃棒按試驗設計鉆深度分別為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的對應處理的細土，稱重記錄每個飼養盒的重量，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，將裝有試蛹的飼養盒按試驗設計置于溫度分別為8、12、16℃的人工氣候箱中。試驗期間，每兩天稱量一次飼養盒的重量，補足水分，并跟蹤記錄蛹的羽化日期、羽化出土數量情況，最后將土壤全部倒出，統計死蛹、蛹殼數及土中未出土面的羽化成蟲。

1.4數據處理及說明

描述蛹羽化特征包括蛹歷期、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個土壤因子）。數據的方差分析、回歸方程的建立和回歸系數的測驗均采用SPSSl9.0軟件完成并選用Duncan法進行處理問多重比較。

蛹歷期：成蟲出土最早的日期，本次試驗最早于2015年6月17日見蝙蝠蛾成蟲出土，按6月17日=1轉換處理;羽化歷期：指蛹歷期至羽化結束經歷的天數;羽化率：指全部羽化成蟲數占供試蛹數的百分比;羽化出土率：是指爬出土面的羽化成蟲數占全部羽化成蟲數的百分比。

2結果與分析

本次試驗蛹開始羽化的日期為6月17日，羽化結束日期為8月15日，蛹平均歷期為28d，羽化歷期共計59d，供試蛹總數為390頭，羽化數為256頭，羽化率為65.61%，出土成蟲數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，對云南蝠蛾的蛹歷期（y1）、羽化歷期（yz）、羽化率（y3）、羽化出土率（y4）的影響結果統計及多重比較結果見表2，方差分析結果表明處理問有顯著性差異（表3）。

從方程（4）可以看出，其回歸模型經檢驗達顯著水平，從方程偏回歸系數絕對值可知，土壤含水量的偏回歸系數絕對值為75.42，對羽化出土率的影響最大，與其呈正相關，即試驗范圍內土壤含水量越高則出土羽化率越高，其次是土壤深度，偏回歸系數為-7.92，與羽化出土率呈負相關，即在試驗范圍內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，偏回歸系數為1.37，與其呈正相關，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，偏回歸系數為3.44，其次是溫度×深度，偏回歸系數為1.39，這兩組因子互作與羽化出土率為正相關，說明這兩個因子互作對羽化出土率具有疊加效應，而土壤含水量×土壤深度的偏回歸系數最小，為-0.83，與羽化出土率為負相關，說明這兩個單因子互作會降低單因子對羽化出土率的影響。

3討論

試驗結果表明，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歷期、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個羽化特征指標影響不同，所起的主導作用不同。從回歸分析來看，土壤溫度對蛹歷期、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，土壤溫度越高，蛹歷期越短，羽化歷期越短，羽化率越高，這符合溫度與昆蟲生長發育的正常規律，與已有的同屬其他蝠蛾種的研究結果一致，尹定華等、涂永勤等報道，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檢驗達到顯著水平，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，在試驗中觀察發現，土壤含水量較低的處理中，有的蛹已經羽化出殼，但翅膀仍與蛹殼緊緊相連，很難分離，推測可能與土壤含水量較低有關，這也可能影響到羽化成蟲的正常出土，可能是導致土壤含水量在三個因子中對羽化出土率發揮主導作用的原因;土壤含水量對蛹歷期和羽化歷期影響不明顯，其t檢驗也不顯著，也就是說含水量的高低對蝠蛾蛹發育進度的影響較小;土層深度根據野外蝙蝠蛾幼蟲活動情況的調查結果及有關研究報道設定在5～15cm，但云南蝠蛾在土壤中的活動情況及蛹的分布情況并無相關報道，結果發現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，而對蛹歷期、羽化歷期、羽化率的影響較小。從結果中也可以看到，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，該處理下的羽化出土率最低，對蛹歷期和羽化歷期的影響結果不是最大的，這可能與試驗的供試蟲蛹數量基數不夠大，導致蛹羽化的數量較少，再有就是溫度是影響這兩個指標的主導因子，因而在該處理下蛹歷期不是最長，羽化歷期不是最久的。此外，因子互作對蛹歷期、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作用。

通過研究不同土壤溫度、土壤含水量、土層深度三個環境因子對云南蝠蛾蛹羽化的影響，初步明確了不同環境條件下云南蝠蛾蛹生長發育的規律，云南蝙蝠蛾作為冬蟲夏草寄主昆蟲，在人工產業化飼養過程中，可以通過控制環境條件，提高蛹的羽化率及羽化出土率，還可為成蟲發生期和發生量預測提供參考，以及為生產上其他如飼養飼料、土壤基質、飼養盒等生產資料的準備提供依據。但要應用于云南蝙蝠蛾的規模化飼養，還需要更系統地研究三因子對羽化的影響，進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。