黑龙江省不同地区东北林蛙生长与繁殖参数比较

王维胜 马建章

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

黑龙江省不同地区东北林蛙生长与繁殖参数比较

王维胜 马建章

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

2009—2010年，在黑龙江省的东北林蛙主要分布地区东南山地的亚布力地区、小兴安岭南部兴隆地区和小兴安岭北部乌伊岭地区对东北林蛙的生长与繁殖参数进行了研究。结果表明:黑龙江省3个地区各年龄的雌蛙繁殖度差异显著，随年龄增长繁殖度差异增加。雌蛙体质量的变化对繁殖产生显著影响:①亚布力、兴隆、乌伊岭3个地区雌蛙的繁殖度分别为(1.470±0.370)、(1.914±0.824)、(1.148±0.146)g/cm;②亚布力、兴隆、乌伊岭3个地区雌蛙的生长率分别为0.361±0.065、0.365±0.050、0.291±0.047;③亚布力、兴隆、乌伊岭 3个地区林蛙生长与繁殖存在投资权衡，生长投入多的林蛙，繁殖能力下降，反之亦然。繁殖度可作为东北林蛙种质资源选择和优良品种培育重要参数之一。

东北林蛙;生长率;繁殖度;黑龙江

东北林蛙(Rana dybowskii)，旧称中国林蛙(R.chensinensis)，俗名哈士蟆、黄蛤蟆等，是我国东北地区一种集食用、药用和保健三位一体的野生经济两栖动物。其输卵管干制品——林蛙油，在国际市场上享有较高声誉，亦是我国传统出口商品，被称为两栖动物的“软黄金”[1]。然而，由于目前东北地区林蛙养殖主要以自然封沟养殖为主，养殖的蛙种来源主要是野生林蛙，尚未有生产和市场上公认的优良品种，致使各地林蛙养殖品种参差不齐，使得林蛙和蛙油的产品质量不能得到保证，限制了林蛙养殖产业的发展，同时也降低了林蛙产品在国际市场的竞争力，严重阻碍了林蛙养殖业的健康、可持续发展。笔者通过对黑龙江省主要分布区的东北林蛙生长与繁殖参数的研究，试图为东北林蛙优良品种选育提供基础数据，推进东北地区林蛙养殖业的发展，为我国野生动物产业可持续发展提供范例和理论依据。

1 研究地区

乌伊岭地区——位于小兴安岭北部，地理坐标:东经129°24′52″，北纬 48°42′15″，海拔 322m。林蛙 4 月 15 日前后出河，4月20日产卵，孵化池水温3.5℃，卵团内温度4.0℃。水深9.5cm，pH值7.0。浮游生物量小，主要是浮游植物中的小球藻，卵到蝌蚪需要15d左右，变态期需要40d左右，幼蛙7月份开始森林生活。9月中旬或9月末林蛙开始回河。该地区植被以针阔混交林、针叶林为主。

兴隆地区——位于小兴安岭南部，地理坐标:东经128°25′29″，北纬 46°30′17″，海拔 253m。林蛙 4 月 5 日前后出河，孵化池水温18.0℃，卵团内温度19.5℃。水深13.0cm，pH值6.5。浮游生物量大，主要是小球藻、绿球藻。卵到蝌蚪7～10d，变态期36d上岸，10月中下旬林蛙开始回河。该地区植被以针阔混交林、阔叶林为主。

亚布力地区——位于东南山地的张广才岭中段，地理坐标:东经128°56′27″，北纬45°08′11.4″，海拔265m。林蛙4 月5日前后出河，孵化池水温9.0℃，卵团内温度10.0℃。水深15.5cm，pH值6.9。浮游生物量小，主要为小球藻和绿藻门中的一些藻类。卵到蝌蚪7～10d，变态期36d上岸。亚布力10月中下旬林蛙开始回河。该地区植被主要为阔叶林。

2 研究方法

2.1 样本采集

2009年4—5月份，分别于亚布力地区、乌伊岭地区、兴隆地区，随机采集具有典型东北林蛙外形特征的野生林蛙2～4龄种蛙各50对。

2010年9月下旬—10月上旬，在上述3个地区采集雌性东北林蛙157只，年龄为1～5龄，活体带回。

用于年龄鉴定的对照组东北林蛙是2009年3月采自哈尔滨市望哈东北林蛙养殖场年龄为已知的林蛙。其中，1龄蛙:从孵化到第二年同期的个体;2龄蛙:从孵化到第三年同期的个体;3龄蛙:从孵化到第4年同期的个体;4龄蛙:从孵化到第5年同期的个体。每组年龄各取6只个体。

用滤纸将东北林蛙蛙体擦拭干净，放到电子天平上称其活体体质量，精确至0.01g;用游标卡尺测量其体长(从吻端至泄殖孔缘的距离)、前后肢长，精确至0.01cm。对春季采集的东北林蛙进行活体解剖:用大头针将林蛙固定在解剖台上，沿蛙体腹部正中线用解剖刀片剖开皮肤，向左右各剪开一横口，再从腹中部剖开肌肉，露出内脏;用小镊子夹住输卵管，先从其下部子宫的位置用小剪子剪下，再沿输卵管背面将输卵管系膜剪断，一边剪一边向上提，一直剪到肺根附近，见输卵管全部取下。用同样的方法再剪下另一输卵管。用滤纸擦拭血污，用电子天平分别称其鲜质量;再取蛙卵称质量;最后取脊椎骨、股骨及第三趾骨，福尔马林固定准备年龄鉴定。

对秋季采集的林蛙测量体质量、体长等所需数据后进行活体晾晒，彻底干燥后再取输卵管:将林蛙用细铁丝从蛙眼处穿透成串，悬挂在通风阴凉处，晾干。彻底干燥(30d)后，用60～70℃的水将蛙干浸泡5min，捞出后放到大盆里，用湿毛巾敷10h，此时蛙的皮肤和肌肉已变得潮湿柔软，将林蛙自腰部向背部折断(即将大腿向后折断)，撕一段肠骨及脊柱，从背面剥开腹部取出油块，同时除去黑籽(卵)，再将刚取出的林蛙油编号，放在阴凉通风处自然干燥3d。然后用电子天平称其质量(即林蛙油干质量)。取油的同时，取脊椎骨、股骨及第三趾骨。

由于林蛙左右输卵管之间没有显著性差别[2]，故林蛙油质量取左、右输卵管质量之和。

2.2 数据统计

数据分析利用SPSS13.0，使用K-S检验分析数据的分布类型，数据经过检验符合正态分布。因此，研究中采用One-Way ANOVA分析对3组独立样本的平均值得差异显著性进行检验。若Levene方差齐次性检验表明方差齐次性，则采用LSD检验进行组间多重比较;若方差非齐次性，则采用Games-Howell检验进行组间多重比较。采用Pearson相关分析年龄、雌蛙大小与繁殖的相关性。数据记录为平均数±标准差。

2.3 繁殖参数与生长率

繁殖度(Rd)为肥满度(Kwl)与卵质量系数(r)乘积，即:Rd=Kwl×r。其中，Kwl=W/L;r=M/W。W为蛙的体质量(不除去内脏);L为蛙的体长，自吻端至躯体末端;M是林蛙个体的卵质量。

利用Von Bertalanffy生长方程计算每年个体的年生长率(S):S=A×(1-e-kt)。其中，e为自然对数的底，k为生长率，t为年龄。A为渐进大小，即生长发育的最大体长，东北林蛙体长渐进大小为9.733cm[3-4]。

3 结果与分析

3.1 不同地区雌性东北林蛙繁殖度与年龄、体长、体质量之间的关系

不同地区雌性东北林蛙繁殖度与年龄、体长、体质量之间关系的比较见表1。利用偏相关系数得出3个地区的雌蛙大小(体长、体质量)、年龄对繁殖(卵质量、卵粒数、繁殖度)影响显著(P＜0.01)。

表1 黑龙江省3个不同地区林蛙生长参数与卵质量和卵粒数

随年龄的增长，各地区雌蛙的繁殖度均增加。乌伊岭地区繁殖度(Rdw)与年龄(t)相关，其线性回归方程为:Rdw=0.161t+0.496(r=0.693，P＜0.01)。亚布力地区繁殖度(Rdy)与年龄显著相关，其线性回归方程为:Rdy=0.315t+0.197(r=0.868，P＜0.01)。兴隆地区繁殖度(Rdx)与年龄显著相关，其线性回归方程为:Rdx=0.822t-1.505(r=0.908，P＜0.01)(见图1)。

图1 黑龙江省3个地区雌性东北林蛙繁殖度与年龄的关系

此外，不同年龄阶段，3个地区雌蛙大小对卵数和繁殖度均有显著影响(P＜0.01)，对卵粒数影响不明显(P＞0.05)。逐步回归分析表明，当删除雌蛙体质量时，3个地区年龄对卵团质量、卵粒数、繁殖度均没有影响(P＞0.05);当删除雌蛙体长时，年龄对卵团质量、卵粒数、繁殖度均有显著影响(P＜0.01)。

3.2 不同地区各年龄组繁殖期雌性东北林蛙繁殖度比较

由于东北林蛙性成熟在2龄以上，故本次研究选择2龄、3龄、4龄雌蛙进行繁殖度比较。

3.2.1 2龄雌性东北林蛙的繁殖度比较

亚布力地区:Rdy=(1.162±0.114)g/cm，n=18;

兴隆地区:Rdx=(1.049±0.149)g/cm，n=15;

乌伊岭地区:Rdw=(1.003±0.060)g/cm，n=12。

Levene方差检验为非齐次性，One-Way ANOVA表明，3个地区2龄的雌性林蛙个体有显著性差别(F(2，42)=7.608;P＜0.01);用 Games-Howell检验进行组间多重比较，亚布力地区与乌伊岭地区之间有显著性差异(F(1，28)=19.739;P＜0.01);而亚布力地区与兴隆地区、兴隆地区与乌伊岭地区之间没有显著性差异(P＞0.05)。

3.2.2 3龄雌性东北林蛙的繁殖度比较

亚布力地区:Rdy=(1.445±0.088)g/cm，n=16;

兴隆地区:Rdx=(1.636±0.095)g/cm，n=16;

乌伊岭地区:Rdx=(1.122±0.083)g/cm，n=25。

Levene方差检验为齐次性，One-Way ANOVA表明，3个地区3龄雌性林蛙繁殖度差异显著(F(2，54)=178.661;P＜0.01);运用LSD检验进行组间多重比较，乌伊岭地区、兴隆地区、亚布力地区每两者之间差异显著。3龄雌性林蛙的繁殖度:乌伊岭地区显著小于亚布力地区，亚布力地区显著小于兴隆地区。

3.2.3 4龄雌性东北林蛙的繁殖度比较

亚布力地区:Rdy=(1.731±0.110)g/cm，n=14;

兴隆地区:Rdx=(2.665±0.384)g/cm，n=15;

乌伊岭地区:Rdw=(1.316±0.094)g/cm，n=12。

Levene方差检验为非齐次性，One-Way ANOVA表明，3个地区4龄的雌蛙体质量有显著差异(F(2，38)=105.605;P＜0.001);用Games-Howell检验进行组间多重比较，亚布力、兴隆、乌伊岭每两者之间显著差异(P＜0.001)。4龄雌蛙的繁殖度:乌伊岭地区显著小于亚布力地区，亚布力地区显著小于兴隆地区(图2)。

图2 黑龙江省3个地区不同年龄雌性东北林蛙的繁殖度比较

此外，大于4龄的雌蛙的繁殖度因个体样本较少，不满足有效统计条件，故未进行差异性检验。

3.3 不同地区雌性东北林蛙繁殖度和生长率(S)的关系

亚布力地区生长率:Sy=0.361±0.065，n=51;

兴隆地区生长率:Sx=0.365±0.050，n=50;

乌伊岭地区生长率:Sw=0.291±0.047，n=50。

3个地区的雌性蛙繁殖度与生长率之间均为负相关关系。其中:乌伊岭地区繁殖度与生长率之间的线性回归方程为Rdw=-2.455Sw+1.864(r=0.794，P＜0.01);亚布力地区繁殖度与生长率之间的线性回归方程为Rdy=-3.012Sy+2.557(r=0.613，P＜0.01);兴隆地区繁殖度与生长率之间的线性回归方程为Rdx=-5.063Sx+3.741(r=0.310，P=0.028＞0.01)。因此，尽管乌伊岭和亚布力两个地区雌蛙的繁殖度与生长率相关关系显著，但其相关系数并不高，兴隆地区雌蛙的繁殖度与生长率之间的相关关系不显著，相关系数也很低(见图3)。

图3 黑龙江省3个地区雌性东北林蛙繁殖度与生长率的关系

4 讨论

4.1 不同地区、不同年龄雌性东北林蛙的繁殖能力的差异

不同地区各年龄的东北林蛙繁殖度差异显著，卵团质量、卵粒数、繁殖度随年龄和雌性身体大小的增长而增加，年龄造成雌蛙的体质量变化，雌蛙体质量的变化对繁殖产生显著影响。在蛙类的繁殖中，较大的雌性能产更多更大的卵。随年龄增长雌蛙具有更大的体形[4]，逃逸被捕食能力增强，能量储备增加;受食物变动的影响较小，对恶劣环境的适应能力增强，产卵能力也因此增加。母体大小对生育能力、卵团质量有显著影响。较大的雌性在卵团质量、繁殖度投入了较高的资源比例。

卵团质量、繁殖度、卵粒数与雌性的大小有关，而雌性大小与环境因子和其他变化有关[7]。Morris[8]发现环境条件季节变化对于3者波动起主要影响，但是其同样受温度和食物的季节性变化而不同。雌性个体的大小和性成熟年龄主要依赖于环境条件，亚布力地区、兴隆地区、乌伊岭地区纬度逐渐增加，春季林蛙出河的时间由亚布力地区到乌伊岭地区后延，入河的时间由乌伊岭地区到亚布力地区提早。生长周期亚布力地区比兴隆地区长半个月;比乌伊岭地区长1个月。亚布力地区、兴隆地区、乌伊岭地区之间年均温度相差近2℃。在各年龄段乌伊岭地区的繁殖度与窝卵质量都小于兴隆地区和亚布力地区;而卵粒数3～4龄林蛙乌伊岭地区都高于亚布力地区，少于兴隆地区，4龄以后林蛙兴隆地区、亚布力地区显著高于乌伊岭地区。表明生活史不同对东北林蛙繁殖有着明显的影响，随着年龄的增长这些差异会更加明显。在采集样本时观察到:东北林蛙繁殖时期一般在雨季之前，这与Khonsue[9]等人的研究相似，降雨可能给卵的孵化提供条件，温度也随雨季的到来而升高。东北林蛙产卵的水温均为3～5℃，卵孵化温度为11～13℃。亚布力地区、兴隆地区两地的雨季时间相同，而乌伊岭地区要晚于亚布力地区、兴隆地区近1个月，这也是导致繁殖差异的原因之一。

4.2 繁殖能力的体现——繁殖度

繁殖度计算公式为Kwl×r，而肥满度为Kwl体现动物的生存状况[6]，卵团质量系数(r)反映了林蛙雌性繁殖的付出。繁殖度综合了个体的状况与雌性个体的繁殖投入，为了解蛙类繁殖与环境条件的关系提供了方法。短期环境的波动影响个体生活史表现，长期的环境条件决定了动物的生活史。不同环境条件下动物的肥满度不同，生活史策略决定着个体的繁殖投入，因此不同的地区繁殖度会有差异。研究也表明，兴隆地区、亚布力地区、乌伊岭地区地区间繁殖度，2龄时仅亚布力地区与乌伊岭地区差异显著，而3龄以后各地区间差异显著。兴隆地区、亚布力地区、乌伊岭地区的平均繁殖能力分别为1.914、1.470、1.148g/cm。繁殖度(Rd)与卵团质量、体长密切相关，相关性显示繁殖度与卵粒数也相关(r=0.746，P＜0.01)。卵团质量与卵粒数是蛙类繁殖的重要参数，卵的大小与体长有较大相关性[4]，所以繁殖度可以反映3者的综合状况。

4.3 东北林蛙生长与繁殖的权衡

东北林蛙繁殖与生长存在权衡，乌伊岭和亚布力地区的雌蛙繁殖与生长为显著负相关，兴隆地区的雌蛙繁殖与生长无相关性。考虑到繁殖会受到其它因子的影响，兴隆地区的雌蛙繁殖与生长无相关性，可能其繁殖受到其它因子影响较大，在本研究中没有找到影响因子，但根据其它研究可以推断主要影响因子为食物与越冬条件，这需要进一步研究。

卵的大小和卵的数量的权衡研究较为深入，而对于生长和繁殖之间的权衡研究较少，基本上是在试验室条件下得出的结论[10]。研究表明，东北林蛙的生长和繁殖为负相关，且生长率较快的雌蛙繁殖能力较低。成蛙的个体大小和适合度对繁殖有重要影响，生活史特点的改变可能增加繁殖成功的机率，但会减少其它方面的适合度，反之亦然。繁殖策略最终依赖于几个因子:繁殖能力、死亡率、对繁殖的威胁。一种可能是越冬季节过后能量很少，繁殖的死亡威胁很高，这可能导致繁殖停滞而将体内的资源分配到生长，在下一个繁殖季节具有较高的繁殖能力;另外一种可能是繁殖季节过后很低的存活率，所有的资源都用于繁殖。

蛙类的个体大小不同采取的繁殖策略会不同，大的雌性可能通过多次产卵以增加繁殖成功[11]。东北林蛙1 a仅在春季繁殖一次，雌蛙在失去一次繁殖机会，可能增加生长率、能量储备、存活率等对将来繁殖更有利的因素。较大的雌性由于体内积蓄了能量，不会因为资源的限制而失去繁殖机会。黑龙江地区冬季漫长，特别是在东北林蛙越冬时期，严寒温度能达到-40℃左右，每个雌性对于冬眠的能量投入有不同，个体较大的雌性积蓄较多的能量，在第二年能有机会进行繁殖。本研究表明，东北林蛙的生长和繁殖之间是负相关，且生长率较快的雌蛙繁殖能力较低;证明了蛙类在生长与繁殖之间存在着权衡，揭示了蛙类繁殖和生长之间的关系。

采集的雌蛙样本主要集中在2～4龄，结果表明繁殖度与生长率之间的关系偏向于直线相关。此外，繁殖度是基于肥满度指标，而肥满度指标则多用于分析动物的生长发育、对环境的适应及种群动态[5-6]。而繁殖度揭示出的环境影响和个体特征综合因素与繁殖的关系，在今后的工作中尚需深入研究。

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Comparisons of Growth and Reproduction Parameters of Rana dybowskii in Different Forest Regions in Heilongjiang，China

/Wang Weisheng，Ma Jianzhang(College of Wildlife Resources，Northeast Forestry University，Harbin 150040，P.R.China)//Journal of Northeast Forestry University.-2011，39(6).-83～86

Rana dybowskii;Growth rates;Reproduction degrees;Heilongjiang

Q958

王维胜，男，1968年10月生，东北林业大学野生动物资源学院，博士研究生;现工作于国家林业局野生动植物与自然保护区管理司。E-mail:wsw_sfa@sina.com。

马建章，中国工程院院士，东北林业大学野生动物资源学院，教授。E-mail:jianzhangma@163.com。

2010年10月8日。

责任编辑:张 玉。

Growth and reproduction parameters of Northeastern China wood frog(Rana dybowskii)in three forest regions，Wuyiling Region in the northern slope of the Lesser Khingan Mountains，Xinglong Region in the south slope of the Lesser Khingan Mountains and Yabuli Region in the Southeast of Heilongjiang Province during 2009-2010.Results showed that there were significant differences in reproduction degree of female wood frogs between different ages in all the three forest regions.The difference in reproduction degree increased with age.The change in body weight had a marked influence on the reproduction of wood frogs.The reproduction degrees of female wood frogs in Yabuli，Xinglong and Wuyiling were(1.470±0.370)，(1.914± 0.824)and(1.148±0.146)g/cm，respectively.The growth rates of the female wood frogs in the three regions were 0.361±0.065，0.365±0.050 and 0.291± 0.047，respectively.Budget tradeoff occurred between growth and reproduction.The reproduction capacity of those wood frogs obtained more investment in their growth declined sharply，and vice versa.The reproduction degree is one of the important parameters for idioplasm selection and varietal breeding of northeastern China wood frogs.