自然環境中地面溫度對亞洲小車蝗體溫的影響

程雨蒙 張艷 王廣君 郭傳友 李紅梅

摘要為了解白天地面溫度對亞洲小車蝗體溫的影響，2017年7月和2018年6-8月在內蒙古錫林郭勒盟的自然生境中6個地點開展了調查。結果表明：亞洲小車蝗的平均體溫隨地溫變化，且在6：00-12：00和16：00-19：00內高于平均地溫。地溫與不同齡期和性別亞洲小車蝗體溫之間呈極顯著的非線性關系（P<0.01）。體溫只出現一次高峰，13：00左右的（39.3±0.2）℃;地溫出現2次高峰，13：00左右的（42.0±0.5）℃和15：00左右的（38.9±0.4）℃。地溫為31.5～38.3℃時，成蟲的體溫調節能力顯著強于蝗蝻（P<0.05）;地溫低于31.5°C和38.3～48.2°C時，蝗蝻的體溫調節能力顯著強于成蟲（P<0.05）。地溫為26.1～40.0℃，雌蟲的體溫調節能力顯著強于雄蟲（P<0.05）;地溫高于40.0°C，雄蟲的體溫調節能力顯著強于雌蟲（P<0.05）。因此，地溫可以作為監測該蟲生長發育的因子為其防控提供依據。

關鍵詞亞洲小車蝗;體溫調節;體溫;地面溫度

中圖分類號：Q968文獻標識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018499

亞洲小車蝗Oedaleus decorus asiaticus主要分布在內蒙古、甘肅、青海等北方省（區），與其他草原蝗蟲相比，暴發時間早、發生數量大，可使牧草減產50%以上。該蟲是我國北方草原及農牧交錯區最主要的害蟲之一，主要取食12種左右的草類，如大針茅Stipa grandis、羊草Leymus chinensis、糙隱子草Cleistogenes squarrosa等禾本科牧草。草原牧草被蝗蟲啃食后，草場一片枯黃，禾本科、莎草科類型的草地地表出現大面積裸露，這不僅給畜牧業可持續發展造成嚴重影響，還給當地生態環境帶來不良后果。

變溫動物的體溫常受到自身生理因素和所處環境的生態因素影響，體溫能直接影響它們的生殖活動、發育速度、身體大小等。Woods發現煙草天蛾Manduca sexta幼蟲隨著體長的增加能夠使自身體溫增加3～5℃;Gunn的研究表明非洲黏蟲Spodoptera exempta黑色幼蟲的體溫升高明顯比綠色的快。劉銀民等研究發現在自然生境中東亞飛蝗Locusta migratoria manilensis的體溫受地面溫度的影響最大。在自然環境中，部分變溫動物可以通過自身的調節行為使體溫維持在一定的范圍內以期更好的生存。褐飛蝗Locustanapardalina通過改變身體的姿勢和選擇不同的生境等方式來調節其體溫并保持在38～41℃。沙漠蝗Schistocerca gregaria通過選擇曬太陽或溫暖的棲息地等方式來保持適宜的體溫。

本試驗以亞洲小車蝗為研究對象，在草原生境中開展相關工作，研究地面溫度對亞洲小車蝗體溫的影響，以期了解自然條件下，蝗蝻和成蟲以及不同性別的亞洲小車蝗對地面溫度變化的響應，進而掌握其生長發育特性，為發生期預測預報和有效防控提供依據。

1材料與方法

1.1調查區域概況

錫林郭勒盟位于內蒙古自治區，北緯41°34至46°52，東經111°9'至120°0'之問;其草原面積約20.3萬km2，是世界聞名的大草原之一。干旱少雨是該區域氣候的典型特征，年降水量約350～450mm，降水集中于6-9月。該區域植被類型復雜多樣，以羊草、克氏針茅S.krylovii和大針茅等為優勢草種;大約有7科31屬59種蝗蟲，其中亞洲小車蝗是該區的主要優勢種之一，通常占蝗蟲種群的50%以上，在嚴重發生時可達90%以上。

1.3調查方法

采用徒手或者捕蟲網隨機捕捉亞洲小車蝗的蝗蝻和成蟲，然后立即用HHF81型手持式數字溫度儀配備歐米茄熱電偶（0.125mm）（美國歐米茄儀器儀表有限公司）測量其體溫。測量時，先用直徑0.25mm注射器針頭在蝗蟲前胸腹板右上方扎1小孔，隨后插入熱電偶，待讀數穩定后記錄體溫數據（體溫，Tb），測定后將其放回到自然生境中。同時測量、記錄亞洲小車蝗捕捉地點的地面溫度（地溫，Tg），并記錄捕捉的時問、齡期和性別等信息。為保證調查時問范圍內每小時都有體溫數據，采用測量30min，休息30min的方式;由于調查地點小車蝗種群密度的差異，每小時測量數量在1～71頭。2017年和2018年共測試3767頭亞洲小車蝗，其中蝗蝻790頭，成蟲2977頭。

1.4數據統計分析

試驗數據采用SPSS 19.0軟件，用One-wayANOVA進行單因素方差分析。首先將捕捉時問進行轉換，只保留小時部分;然后對地溫與體溫進行二次項曲線擬合，無體溫調節用Tb=Tg的等溫線表示;所有描述性統計值均用平均值±標準誤。用GraphPad Prism 5作圖。

3討論

試驗發現亞洲小車蝗的平均體溫隨著地溫的升高而升高，隨地溫的降低而降低，且在6：00-12：00和16：00-19：00內均高于地面平均溫度。這與昆蟲在自然生境中的體溫變化趨勢一致。調查過程中發現，上午亞洲小車蝗有在裸露地面上曬太陽的行為，其體溫主要受到地溫的影響。塞內加爾小車蝗O.senegalensis也表現出曬太陽的行為，清晨時，其頭總是向著東方來獲取更適宜的溫度。在草原上，地面經歷了整個夜晚，其溫度較低。當太陽升起時，地溫升高速度較快，而亞洲小車蝗需要適應的時問來使其體溫升高，在5：00左右時亞洲小車蝗的體溫最低且低于地溫。在地溫的兩次高溫峰值時段內，亞洲小車蝗的體溫低于地溫。這與姚君明研究發現東亞飛蝗在輻射溫度高于50℃，蝗蟲開始煩躁，體溫明顯低于環境溫度一致。

昆蟲體溫與環境溫度的關系包括呈非線性關系的行為性體溫調節和體溫趨近環境溫度呈線性關系的無行為性體溫調節。如臭腹腺蝗Zonocerusvariegatus、蔗蝗Hieroglyphus daganensis成蟲屬于無行為性體溫調節，東亞飛蝗、褐飛蝗、摩洛哥戟紋蝗Dociostaurus maroccanus成蟲等屬于行為性體溫調節。但是關于亞洲小車蝗體溫與地溫的關系尚未見報道。本試驗結果表明，亞洲小車蝗無論是蝗蝻還是成蟲，雌蟲還是雄蟲與地溫均呈現非線性關系，即具有行為性體溫調節能力。當地面溫度低于31.5℃，蝗蝻的體溫調節能力顯著強于成蟲。這與東亞飛蝗在恒溫18～30℃的條件下，低齡蝗蝻比高齡蝗蝻和成蟲具有更強的體溫調節能力相類似。當地溫為31.5～38.3℃時，亞洲小車蝗成蟲的體溫調節能力顯著強于蝗蝻。這與岳梅等發現東亞飛蝗成蟲在環境溫度為30.2～43.9℃時，體溫調節能力強于蝗蝻相類似。

亞洲小車蝗不同性別體溫變化趨勢研究相對較少。研究發現在自然生境中，不同性別的蝗蟲體溫變化趨勢十分相似。任金龍等發現意大利蝗Calliptamus italicus在環境溫度為30～38℃時，雄成蟲體溫高于雌成蟲;而亞洲小車蝗實測雌蟲體溫高于雄蟲，并且雌蟲的體溫調節能力顯著強于雄蟲。當環境溫度在38～48℃范圍內，意大利蝗雌成蟲體溫高于雄成蟲溫度;而亞洲小車蝗實測雄蟲體溫高于雌蟲，且雄蟲的體溫調節能力顯著強于雌蟲。兩種蝗蟲體溫調節能力均隨環境溫度變化呈現出波動，但變化趨勢不一致，這可能與所處的生境和自身調節能力有關。