自然环境中地面温度对亚洲小车蝗体温的影响

程雨蒙 张艳 王广君 郭传友 李红梅

摘要为了解白天地面温度对亚洲小车蝗体温的影响，2017年7月和2018年6-8月在内蒙古锡林郭勒盟的自然生境中6个地点开展了调查。结果表明：亚洲小车蝗的平均体温随地温变化，且在6：00-12：00和16：00-19：00内高于平均地温。地温与不同龄期和性别亚洲小车蝗体温之间呈极显著的非线性关系（P<0.01）。体温只出现一次高峰，13：00左右的（39.3±0.2）℃;地温出现2次高峰，13：00左右的（42.0±0.5）℃和15：00左右的（38.9±0.4）℃。地温为31.5～38.3℃时，成虫的体温调节能力显著强于蝗蝻（P<0.05）;地温低于31.5°C和38.3～48.2°C时，蝗蝻的体温调节能力显著强于成虫（P<0.05）。地温为26.1～40.0℃，雌虫的体温调节能力显著强于雄虫（P<0.05）;地温高于40.0°C，雄虫的体温调节能力显著强于雌虫（P<0.05）。因此，地温可以作为监测该虫生长发育的因子为其防控提供依据。

关键词亚洲小车蝗;体温调节;体温;地面温度

中图分类号：Q968文献标识码：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018499

亚洲小车蝗Oedaleus decorus asiaticus主要分布在内蒙古、甘肃、青海等北方省（区），与其他草原蝗虫相比，暴发时间早、发生数量大，可使牧草减产50%以上。该虫是我国北方草原及农牧交错区最主要的害虫之一，主要取食12种左右的草类，如大针茅Stipa grandis、羊草Leymus chinensis、糙隐子草Cleistogenes squarrosa等禾本科牧草。草原牧草被蝗虫啃食后，草场一片枯黄，禾本科、莎草科类型的草地地表出现大面积裸露，这不仅给畜牧业可持续发展造成严重影响，还给当地生态环境带来不良后果。

变温动物的体温常受到自身生理因素和所处环境的生态因素影响，体温能直接影响它们的生殖活动、发育速度、身体大小等。Woods发现烟草天蛾Manduca sexta幼虫随着体长的增加能够使自身体温增加3～5℃;Gunn的研究表明非洲黏虫Spodoptera exempta黑色幼虫的体温升高明显比绿色的快。刘银民等研究发现在自然生境中东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis的体温受地面温度的影响最大。在自然环境中，部分变温动物可以通过自身的调节行为使体温维持在一定的范围内以期更好的生存。褐飞蝗Locustanapardalina通过改变身体的姿势和选择不同的生境等方式来调节其体温并保持在38～41℃。沙漠蝗Schistocerca gregaria通过选择晒太阳或温暖的栖息地等方式来保持适宜的体温。

本试验以亚洲小车蝗为研究对象，在草原生境中开展相关工作，研究地面温度对亚洲小车蝗体温的影响，以期了解自然条件下，蝗蝻和成虫以及不同性别的亚洲小车蝗对地面温度变化的响应，进而掌握其生长发育特性，为发生期预测预报和有效防控提供依据。

1材料与方法

1.1调查区域概况

锡林郭勒盟位于内蒙古自治区，北纬41°34至46°52，东经111°9'至120°0'之问;其草原面积约20.3万km2，是世界闻名的大草原之一。干旱少雨是该区域气候的典型特征，年降水量约350～450mm，降水集中于6-9月。该区域植被类型复杂多样，以羊草、克氏针茅S.krylovii和大针茅等为优势草种;大约有7科31属59种蝗虫，其中亚洲小车蝗是该区的主要优势种之一，通常占蝗虫种群的50%以上，在严重发生时可达90%以上。

1.3调查方法

采用徒手或者捕虫网随机捕捉亚洲小车蝗的蝗蝻和成虫，然后立即用HHF81型手持式数字温度仪配备欧米茄热电偶（0.125mm）（美国欧米茄仪器仪表有限公司）测量其体温。测量时，先用直径0.25mm注射器针头在蝗虫前胸腹板右上方扎1小孔，随后插入热电偶，待读数稳定后记录体温数据（体温，Tb），测定后将其放回到自然生境中。同时测量、记录亚洲小车蝗捕捉地点的地面温度（地温，Tg），并记录捕捉的时问、龄期和性别等信息。为保证调查时问范围内每小时都有体温数据，采用测量30min，休息30min的方式;由于调查地点小车蝗种群密度的差异，每小时测量数量在1～71头。2017年和2018年共测试3767头亚洲小车蝗，其中蝗蝻790头，成虫2977头。

1.4数据统计分析

试验数据采用SPSS 19.0软件，用One-wayANOVA进行单因素方差分析。首先将捕捉时问进行转换，只保留小时部分;然后对地温与体温进行二次项曲线拟合，无体温调节用Tb=Tg的等温线表示;所有描述性统计值均用平均值±标准误。用GraphPad Prism 5作图。

3讨论

试验发现亚洲小车蝗的平均体温随着地温的升高而升高，随地温的降低而降低，且在6：00-12：00和16：00-19：00内均高于地面平均温度。这与昆虫在自然生境中的体温变化趋势一致。调查过程中发现，上午亚洲小车蝗有在裸露地面上晒太阳的行为，其体温主要受到地温的影响。塞内加尔小车蝗O.senegalensis也表现出晒太阳的行为，清晨时，其头总是向着东方来获取更适宜的温度。在草原上，地面经历了整个夜晚，其温度较低。当太阳升起时，地温升高速度较快，而亚洲小车蝗需要适应的时问来使其体温升高，在5：00左右时亚洲小车蝗的体温最低且低于地温。在地温的两次高温峰值时段内，亚洲小车蝗的体温低于地温。这与姚君明研究发现东亚飞蝗在辐射温度高于50℃，蝗虫开始烦躁，体温明显低于环境温度一致。

昆虫体温与环境温度的关系包括呈非线性关系的行为性体温调节和体温趋近环境温度呈线性关系的无行为性体温调节。如臭腹腺蝗Zonocerusvariegatus、蔗蝗Hieroglyphus daganensis成虫属于无行为性体温调节，东亚飞蝗、褐飞蝗、摩洛哥戟纹蝗Dociostaurus maroccanus成虫等属于行为性体温调节。但是关于亚洲小车蝗体温与地温的关系尚未见报道。本试验结果表明，亚洲小车蝗无论是蝗蝻還是成虫，雌虫还是雄虫与地温均呈现非线性关系，即具有行为性体温调节能力。当地面温度低于31.5℃，蝗蝻的体温调节能力显著强于成虫。这与东亚飞蝗在恒温18～30℃的条件下，低龄蝗蝻比高龄蝗蝻和成虫具有更强的体温调节能力相类似。当地温为31.5～38.3℃时，亚洲小车蝗成虫的体温调节能力显著强于蝗蝻。这与岳梅等发现东亚飞蝗成虫在环境温度为30.2～43.9℃时，体温调节能力强于蝗蝻相类似。

亚洲小车蝗不同性别体温变化趋势研究相对较少。研究发现在自然生境中，不同性别的蝗虫体温变化趋势十分相似。任金龙等发现意大利蝗Calliptamus italicus在环境温度为30～38℃时，雄成虫体温高于雌成虫;而亚洲小车蝗实测雌虫体温高于雄虫，并且雌虫的体温调节能力显著强于雄虫。当环境温度在38～48℃范围内，意大利蝗雌成虫体温高于雄成虫温度;而亚洲小车蝗实测雄虫体温高于雌虫，且雄虫的体温调节能力显著强于雌虫。两种蝗虫体温调节能力均随环境温度变化呈现出波动，但变化趋势不一致，这可能与所处的生境和自身调节能力有关。