环境因子对云南蝠蛾羽化的影响

张德利 鲁增辉 贺宗毅 游华建 涂永勤 陈仕江

摘要为明确环境因子对云南蝠蛾蛹发育羽化的影響，采用三元一次正交组合设计分析方法，研究了不同土壤温度、土壤含水量、土层深度条件组合对云南蝠蛾蛹历期、羽化历期、羽化率、羽化出土率的影响，并分别建立了回归方程。结果表明，不同环境因子组合处理对云南蝠蛾蛹的发育羽化有显著影响，其中以土壤温度16℃、土壤含水量60%、土层深度5cm组合条件下蛹历期最短，为18.41d;羽化历期最短，为17d;羽化最为集中;羽化率、羽化出土率结果最好，均达到了96.67%，在土壤温度8℃、土壤含水量30%、土层深度15cm的组合条件下羽化率和羽化出土率均最低，均为33.33%;在土壤温度8。C、土壤含水量60%、土层深度5cm的组合条件下蛹历期最长，为36.75d。从回归分析来看，土壤温度对蛹的发育羽化起着主导主用，特别是对蛹历期、羽化历期、羽化率的影响，在这三个回归方程中，其偏回归系数绝对值最高，分别16.2、9.70、5.94;土壤含水量对羽化出土率的影响起着主导作用，其偏回归系数最高为75.42，对羽化率的影响仅次于土壤温度，而对蛹历期、羽化历期影响较小;土层深度对蛹历期、羽化出土率的影响分别次于土壤温度、土壤含水量，其偏回归系数绝对值分别为O.46、7.92，对羽化历期和羽化率的影响最小。

关键词环境因子;云南蝠蛾;羽化

中图分类号：Q968文献标识码：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018174

冬虫夏草是线虫草科Ophiocordycipitaceae线虫草属Ophiocordyceps真菌冬虫夏草菌Ophio-cordyceps sinensis（Berk.）寄生在鳞翅目蝙蝠蛾科昆虫蝙蝠蛾Hepialus armoricanus Oberthur幼虫虫体上形成的菌虫复合体。在我国分布于四川、西藏、青海等地海拔3000m以上的局部高寒草甸地带。进入21世纪以后，因全球气候变化、生态环境破坏，以及掠夺式的采挖，加之其自身生长缓慢，自然资源可更新能力低下，天然蕴藏量迅速减少，目前冬虫夏草野生资源濒于灭绝，被列为国家重点保护野生植物（Ⅱ级）。人工培殖冬虫夏草是解决资源濒危、保护生态环境的最佳途径，蝙蝠蛾幼虫是冬虫夏草的寄主，是人工培殖冬虫夏草研究的重要组成部分，为筛选出更多适合人工饲养的优质寄主昆虫，我们在各大产区收集了蝙蝠蛾虫种，云南蝠蛾是其中一个饲养效果较好的种群。

云南蝠蛾Hepialus yunnanensis Yang，Li etShen，无钩蝠蛾属昆虫，分布于云南剑川、丽江、兰坪，是冬虫夏草寄主昆虫之一。目前对冬虫夏草寄主蝙蝠蛾生物学方面的报道较多，刘飞等对同产区剑川蝠蛾Hepialus jianchuanensis的生物学特性进行了研究，引种的剑川蝠蛾与康定基地饲养的其他寄主生物学特性在生活历期、卵粒重以及腹内余卵数量等方面有一定的差异;尹定华等研究了比如蝠蛾Hepialus biruensis的生物学特性，对幼虫期、蛹期及羽化特点进行了研究;涂永勤等研究了小金蝠蛾Hepialus xiaojinensis的生物学特性，对小金蝠蛾的生活史、产卵、发育历期等进行了详细的报道。尽管有关蝙蝠蛾生物学的研究报道较多，但研究环境因子对各发育阶段影响的文献报道较少，沈发荣等研究了温、湿度对德钦蝠蛾Hepialusdeqinensis繁殖力的影响，得出德钦蝠蛾的羽化、交配、产卵、孵化等与温度密切相关;涂永勤等报道了温度对小金蝠蛾卵孵化的影响。这些研究从报道来看还不够系统深入，而且不同产区的蝙蝠蛾生物学上有一定差异，如果要人工饲养蝙蝠蛾，则更需要深入了解影响各虫态生长发育的因子。因此，我们对云南蝠蛾生物学进行系统研究。本文将从影响其蛹发育的主要环境因子土壤温度、土壤含水量、土层深度进行研究，为冬虫夏草产业化饲养寄主昆虫提供部分依据。

1材料与方法

1.1供试虫源

云南蝠蛾来自康定冬虫夏草培育基地，于2015年6月8日，选取活力较好且化蛹1～2d的蛹作为供试虫源。

1.2试验设计

环境因子对昆虫蛹羽化的影响是比较复杂的，本试验选择土壤温度（X1）、土壤含水量（x2）和土层深度（x3）3个对羽化可能影响较大的因素，每个因素设3个水平，按照三元一次正交组合设计处理试蛹。因素水平编码值见表l，试验结构矩阵见表2。每个编号处理蝙蝠蛾蛹10头，重复3次。

1.3试验方法

土壤为从野外采集的有机质土壤，将土壤碾碎、过筛后置于烘箱中，经110℃烘干至恒重后，加灭菌水将土壤配制成含水量（绝对含水量）分别为30%、45%、60%的土壤备用，然后将配制好的土壤装入塑料饲养盒（40cm×30cm×25cm）中，土壤厚度统一为20cm，用直径为5mm的玻璃棒按试验设计钻深度分别为5cm、10cm、15cm的孔穴，孔穴斜度为60。，将试蛹头部朝上放人孔穴中，表面撒上一层1mm的对应处理的细土，称重记录每个饲养盒的重量，然后再在盒子上蒙上保鲜膜，并在保鲜膜上用针扎上适量的小孔，最后，将装有试蛹的饲养盒按试验设计置于温度分别为8、12、16℃的人工气候箱中。试验期间，每两天称量一次饲养盒的重量，补足水分，并跟踪记录蛹的羽化日期、羽化出土数量情况，最后将土壤全部倒出，统计死蛹、蛹壳数及土中未出土面的羽化成虫。

1.4数据处理及说明

描述蛹羽化特征包括蛹历期、羽化历期、羽化率、羽化出土率，均采用三元一次回归方程：y=a+b1x1+b2x2+b3x3（X1、x2、x3分别表示土壤温度、土壤含水量、土层深度3个土壤因子）。数据的方差分析、回归方程的建立和回归系数的测验均采用SPSSl9.0软件完成并选用Duncan法进行处理问多重比较。

蛹历期：成虫出土最早的日期，本次试验最早于2015年6月17日见蝙蝠蛾成虫出土，按6月17日=1转换处理;羽化历期：指蛹历期至羽化结束经历的天数;羽化率：指全部羽化成虫数占供试蛹数的百分比;羽化出土率：是指爬出土面的羽化成虫数占全部羽化成虫数的百分比。

2结果与分析

本次试验蛹开始羽化的日期为6月17日，羽化结束日期为8月15日，蛹平均历期为28d，羽化历期共计59d，供试蛹总数为390头，羽化数为256头，羽化率为65.61%，出土成虫数187头，羽化出土率为73.38%。土壤温度（x1）、土壤湿度（x2）、土层深度（z3）三因子不同水平组合下，对云南蝠蛾的蛹历期（y1）、羽化历期（yz）、羽化率（y3）、羽化出土率（y4）的影响结果统计及多重比较结果见表2，方差分析结果表明处理问有显著性差异（表3）。

从方程（4）可以看出，其回归模型经检验达显著水平，从方程偏回归系数绝对值可知，土壤含水量的偏回归系数绝对值为75.42，对羽化出土率的影响最大，与其呈正相关，即试验范围内土壤含水量越高则出土羽化率越高，其次是土壤深度，偏回归系数为-7.92，與羽化出土率呈负相关，即在试验范围内土壤深度越浅羽化出土率越高，而土壤温度对羽化出土率的影响最小，偏回归系数为1.37，与其呈正相关，即土壤温度越高则羽化出土率越高。两因子交互作用的影响以土壤温度×土壤含水量最大，偏回归系数为3.44，其次是温度×深度，偏回归系数为1.39，这两组因子互作与羽化出土率为正相关，说明这两个因子互作对羽化出土率具有叠加效应，而土壤含水量×土壤深度的偏回归系数最小，为-0.83，与羽化出土率为负相关，说明这两个单因子互作会降低单因子对羽化出土率的影响。

3讨论

试验结果表明，土壤温度、土壤含水量、土层深度三因子组合对云南蝠蛾的蛹历期、羽化历期、羽化率、羽化出土率都有显著的影响，但各因子对4个羽化特征指标影响不同，所起的主导作用不同。从回归分析来看，土壤温度对蛹历期、羽化历期、羽化率的影响起主要作用，而对羽化出土率的影响较小，即在8～16℃内，土壤温度越高，蛹历期越短，羽化历期越短，羽化率越高，这符合温度与昆虫生长发育的正常规律，与已有的同属其他蝠蛾种的研究结果一致，尹定华等、涂永勤等报道，蛹期随温度的升高而缩短，温度过低，成虫羽化率和交配率也降低;土壤含水量在30%～60%范围内对羽化率影响仅次于土壤温度，而对羽化出土率的影响起主要作用，t检验达到显著水平，随土壤含水量增加，羽化率提高，这与尹定华等的研究基本一致，将土壤湿度维持在50%左右，对提高羽化率有利，此外，在试验中观察发现，土壤含水量较低的处理中，有的蛹已经羽化出壳，但翅膀仍与蛹壳紧紧相连，很难分离，推测可能与土壤含水量较低有关，这也可能影响到羽化成虫的正常出土，可能是导致土壤含水量在三个因子中对羽化出土率发挥主导作用的原因;土壤含水量对蛹历期和羽化历期影响不明显，其t检验也不显著，也就是说含水量的高低对蝠蛾蛹发育进度的影响较小;土层深度根据野外蝙蝠蛾幼虫活动情况的调查结果及有关研究报道设定在5～15cm，但云南蝠蛾在土壤中的活动情况及蛹的分布情况并无相关报道，结果发现土层深度对羽化出土率影响仅次于土壤含水量，随着土层深度的增加羽化出土率有所降低，而对蛹历期、羽化历期、羽化率的影响较小。从结果中也可以看到，土壤温度、土壤含水量与土层深度的下水平组合对羽化率及羽化出土率具有明显的叠加效应，该处理下的羽化出土率最低，对蛹历期和羽化历期的影响结果不是最大的，这可能与试验的供试虫蛹数量基数不够大，导致蛹羽化的数量较少，再有就是温度是影响这两个指标的主导因子，因而在该处理下蛹历期不是最长，羽化历期不是最久的。此外，因子互作对蛹历期、羽化历期的影响较小，而对羽化率和羽化出土率的影响较大，特别是土壤温度×土壤含水量的互作影响最大，这也说明土壤温度、土壤含水量在成虫羽化过程中具有主导作用。

通过研究不同土壤温度、土壤含水量、土层深度三个环境因子对云南蝠蛾蛹羽化的影响，初步明确了不同环境条件下云南蝠蛾蛹生长发育的规律，云南蝙蝠蛾作为冬虫夏草寄主昆虫，在人工产业化饲养过程中，可以通过控制环境条件，提高蛹的羽化率及羽化出土率，还可为成虫发生期和发生量预测提供参考，以及为生产上其他如饲养饲料、土壤基质、饲养盒等生产资料的准备提供依据。但要应用于云南蝙蝠蛾的规模化饲养，还需要更系统地研究三因子对羽化的影响，进一步缩小各因子梯度及增加上限，以便明确极端条件对羽化的影响。