極北鯢蝌蚪期生長發(fā)育規(guī)律的研究

龍章巍，王巖，朱洪強(qiáng)，劉庚，徐才溢

（1.海南鸚哥嶺省級(jí)自然保護(hù)區(qū)，海南白沙 572800；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，吉林長春 130118；3.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院，吉林長春 130033；4.長白山自然保護(hù)管理中心，吉林安圖 133613）

極北鯢（Salamandrella keyserlingii）隸屬兩棲綱、有尾目、小鯢科、極北鯢屬，大部分棲息在東北地區(qū)的高寒地帶[1～3]。分布范圍十分狹窄，在國內(nèi)主要分布于內(nèi)蒙古東北部、東北三省及河南省東南部分地區(qū)，國外在俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)、朝鮮、蒙古北部及日本有分布[4]。極北鯢的科研價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有巨大的開發(fā)潛力，但由于其野生數(shù)量十分珍貴，研究極北鯢生長發(fā)育規(guī)律是探索極北鯢人工養(yǎng)殖技術(shù)的重要基礎(chǔ)，對(duì)大力開發(fā)極北鯢價(jià)值有極大的促進(jìn)作用。

1 研究方法

1.1 時(shí)間及方法

2016年4月，在吉林省延邊朝鮮族自治州安圖縣新合鄉(xiāng)山溝中常年有水的水泡，地理坐標(biāo)：42°57′N，128°31′E，海拔622m。采集極北鯢卵袋20個(gè)，黑龍江林蛙卵團(tuán)20個(gè)。后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行孵化待用。

試驗(yàn)設(shè)備包括[4]：

1）塑料盆：蝌蚪混養(yǎng)容器（直徑40cm，高 15cm）。

2）游標(biāo)卡尺：測量極北鯢蝌蚪形態(tài)特征值。

3）分析天平（AUW220）：測量極北鯢蝌蚪體重。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)條件

待兩種蝌蚪全部孵化完成兩天后，將極北鯢蝌蚪[5]和黑龍江林蛙蝌蚪隨機(jī)分成4個(gè)組于實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行混合飼養(yǎng)試驗(yàn)，如表1：

表1 混合飼養(yǎng)分組Tab.1 Mixed feeding groups單位：條

以每10d作為一個(gè)飼養(yǎng)周期，總共設(shè)6個(gè)周期。室內(nèi)氣溫保持在12℃～26℃，水溫保持在12℃～22℃，pH值保持在7.0左右[5]。飼養(yǎng)容器中放置石塊作為人工陸地環(huán)境，石塊水上部分與水下部分連接區(qū)域?yàn)榫徠拢鳛轵蝌阶儜B(tài)后的臨時(shí)棲息環(huán)境[6～8]。飼養(yǎng)用水是經(jīng)過兩天暴曬的實(shí)驗(yàn)室自來水，試驗(yàn)期間每天早晨換一次水，換水時(shí)一并將水中的排泄物和剩余食物清除。由于極北鯢蝌蚪和黑龍江林蛙蝌蚪的食物兼具相似性和差異性[9，14]，試驗(yàn)中以活體水蚤、豆餅、熟玉米粉、青菜和凍魚肉為此次混養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的飼料[9～11]，于每天清晨和下午各投喂一次，每次投喂食物的時(shí)間保持一致，投喂量以采食后2h有少許殘餌為標(biāo)準(zhǔn)，殘餌及時(shí)撈出[12]。

2 數(shù)據(jù)記錄及處理

從混合飼養(yǎng)試驗(yàn)開始的第一天起，每一個(gè)周期最后一天上午投喂前進(jìn)行測量，分別于極北鯢蝌蚪達(dá)到10日齡、20日齡、30日齡、40日齡、50日齡、60日齡進(jìn)行測量[13]。利用分析天平測量各組極北鯢蝌蚪不同日齡的體重，精確到0.01mg，采用游標(biāo)卡尺測量對(duì)應(yīng)日齡各組極北鯢蝌蚪的全長,精確到0.01mm。每次隨機(jī)抽取25只極北鯢蝌蚪測量它們的體重和全長。并記錄每組極北鯢蝌蚪的死亡數(shù)量和變態(tài)數(shù)量，將極北鯢蝌蚪開始脫離水體到石塊上生活作為衡量其變態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)[15～16]。利用Excel 2010軟件和SPSS 23.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 極北鯢蝌蚪期體重變化

極北鯢蝌蚪無天敵對(duì)照組體重的增長速度比與天敵混養(yǎng)的3個(gè)實(shí)驗(yàn)組快，且天敵密度越大體重增長速度越慢。單因素方差分析結(jié)果表明，極北鯢蝌蚪于10日齡和60日齡時(shí)各組間體重差異最小。極北鯢蝌蚪10日齡時(shí)，組間差異較大的僅有：對(duì)照組與天敵密度 50%體重差異顯著（f=4.485，p=0.037），對(duì)照組與天敵密度75%體重差異極顯著（f=205.181，p=0.000），天敵密度25%與天敵密度75%體重差異極顯著（f=173.409，p=0.000）。極北鯢蝌蚪60日齡時(shí)，組間差異較大的僅有：對(duì)照組與天敵密度50%體重差異極顯著（f=416.565，p=0.000），對(duì)照組與天敵密度 75%體重差異極顯著（f=568.476，p=0.000），天敵密度25%與天敵密度75%體重差異極顯著（f=731.827，p=0.000）。極北鯢蝌蚪于40日齡時(shí)各組間體重差異最大，對(duì)照組與天敵密度50%體重差異極顯著（f=389.421，p=0.000），對(duì)照組與天敵密度 75%體重差異極顯著（f=656.132，p=0.000），天敵密度 25%與天敵密度50%體重差異極顯著（f=482.855，p=0.000），天敵密度25%與天敵密度75%體重差異極顯著（f=614.697，p=0.000），天敵密度50%與天敵密度75%體重差異極顯著（f=728.392，p=0.000）。可見，極北鯢蝌蚪期各組間體重差異顯著性以40日齡為轉(zhuǎn)擇點(diǎn)先增后減。極北鯢蝌蚪期各生長日齡平均體重見表2。

表2 極北鯢蝌蚪期各生長日齡平均體重Tab.2 Average weight of different day-ages Salamandrella keyserlingii in tadpole period單位：mg

以遞增密度與天敵混合飼養(yǎng)的3個(gè)組極北鯢蝌蚪的體重在各個(gè)日齡均小于沒有與天敵混養(yǎng)的對(duì)照組組。在40日齡后，天敵密度50%和天敵密度75%的2個(gè)組極北鯢蝌蚪的體重增長速度明顯加快。在50日齡到60日齡之間，各組極北鯢蝌蚪體重增長速度均有所減緩。極北鯢蝌蚪生長到60日齡后，各組體重的差距有所減少。極北鯢蝌蚪期體重變化曲線見圖1。

圖1 極北鯢蝌蚪期體重變化曲線Fig.1 Weight change curves of Salamandrella keyserlingii in tadpole period

3.2 極北鯢蝌蚪期全長變化

極北鯢蝌蚪無天敵對(duì)照組全長的增長速度比與天敵混養(yǎng)的3個(gè)實(shí)驗(yàn)組快，天敵密度越大全長增長速度越慢。單因素方差分析結(jié)果表明，極北鯢蝌蚪于10日齡和60日齡時(shí)各組間全長差異最小。極北鯢蝌蚪10日齡時(shí)，組間差異較大的僅有：對(duì)照組與天敵密度 50%全長差異顯著（f=125.775，p=0.023），對(duì)照組與天敵密度75%全長差異極顯著（f=145.145，p=0.000）。極北鯢蝌蚪60日齡時(shí)，組間差異較大的僅有：對(duì)照組與天敵密度50%全長差異極顯著（f=386.825，p=0.000），對(duì)照組與天敵密度 75%全長差異極顯著（f=428.453，p=0.000），天敵密度 25%與天敵密度 75%全長差異極顯著（f=381.277，p=0.000）。極北鯢蝌蚪于40日齡時(shí)各組間全長差異最大，對(duì)照組與天敵密度50%全長差異極顯著（f=269.467，p=0.000），對(duì)照組與天敵密度75%全長差異極顯著（f=346.128，p=0.000），天敵密度 25%與天敵密度 50%全長差異極顯著（f=242.745，p=0.007），天敵密度25%與天敵密度75%全長差異極顯著（f=324.387，p=0.000），天敵密度 50%與天敵密度 75%全長差異極顯著（f=268.732，p=0.002）。可見，極北鯢蝌蚪期各組間全長差異顯著性以40日齡為轉(zhuǎn)擇點(diǎn)先增后減。極北鯢蝌蚪期各生長日齡平均體長見表3。

表3 極北鯢蝌蚪期各生長日齡平均全長Tab.3 Average total length of different day-ages of Salamandrella keyserlingii in tadpole period單位：mm

以遞增密度與天敵混合飼養(yǎng)的3個(gè)組極北鯢蝌蚪的全長在各個(gè)飼養(yǎng)周期均小于沒有與天敵混養(yǎng)的對(duì)照組。在40日齡后，天敵密度50%和天敵密度75%的2個(gè)組極北鯢蝌蚪的全長增長速度明顯加快。在50日齡到60日齡之間，各組極北鯢蝌蚪全長增長速度均有所減緩。極北鯢蝌蚪生長到60日齡后，各組全長的差距有所減少。極北鯢蝌蚪期全長變化曲線見圖2。

圖2 極北鯢蝌蚪期全長變化曲線Fig.2 Total length change curves of Salamandrella keyserlingii in tadpole period

3.3 極北鯢蝌蚪期體重分布

極北鯢蝌蚪生長至60日齡后，體重增長速度逐漸減緩，極北鯢蝌蚪期體重分布見圖3，由此可見60日齡極北鯢蝌蚪體重分布情況，對(duì)照組體重分布在95～100mg的個(gè)體數(shù)量最多，達(dá)到64.0%；天敵密度25%組體重分布在90～95mg的個(gè)體數(shù)量最多，達(dá)到72.0%；天敵密度50%組體重分布在90～95mg的個(gè)體數(shù)量最多，達(dá)到64.0%；天敵密度75%組體重分布在85～90mg的個(gè)體數(shù)量最多，達(dá)到64.0%。對(duì)照組沒有體重在90 mg以下的個(gè)體，天敵密度25%組和天敵密度50%組都有4.0%的個(gè)體體重達(dá)到95～100mg，天敵密度50%組沒有體重達(dá)到95～100mg的個(gè)體。由此可見，極北鯢蝌蚪60日齡的體重隨著天敵密度的增加，高體重個(gè)體數(shù)量逐漸減少。

圖3 極北鯢蝌蚪期體重分布情況Fig.3 Weight distribution of Salamandrella keyserlingii in tadpole period

3.4 極北鯢蝌蚪期成活率和變態(tài)率

極北鯢蝌蚪期成活率和變態(tài)率見表4。對(duì)照組和天敵密度25%組成活率較高，分別達(dá)到96.3%和90.8%。天敵密度50%組和天敵密度75%組成活率相對(duì)于前兩組明顯降低，分別為70.0%和65.0%，且天敵密度75%組成活率下降幅度最大。對(duì)照組、天敵密度25%組、天敵密度50%組和天敵密度75%組極北鯢蝌蚪變態(tài)率分別達(dá)到 15.0%、13.3%、8.3%、5.0%，對(duì)照組成變態(tài)率高于天敵密度25%組、天敵密度50%組和天敵密度75%組，對(duì)照組與天敵密度25%組差別較小。天敵密度50%組和天敵密度75%組僅有少數(shù)個(gè)體變態(tài)，成活率明顯低于對(duì)照組，天敵密度75%組成活率最低。由此可見，與天敵混養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)組均出現(xiàn)成活率和變態(tài)率降低的現(xiàn)象，且天敵所占比例越大，極北鯢蝌蚪成活率和變態(tài)率越低。當(dāng)天敵所占比例達(dá)到25.0%時(shí)，天敵對(duì)極北鯢蝌蚪的成活率和變態(tài)率影響較小；當(dāng)天敵所占比例到達(dá)50.0%時(shí)，天敵的存在使極北鯢蝌蚪的成活率和變態(tài)率明顯降低；當(dāng)天敵所占比例達(dá)到75.0%時(shí)，天敵對(duì)極北鯢蝌蚪成活率和變態(tài)率的影響進(jìn)一步加大，大大降低了其成活率和變態(tài)率。

表4 極北鯢蝌蚪期成活率和變態(tài)率Tab.4 Survival and metamorphosis rate of Salamandrella keyserlingii tadpoles in tadpole period

4 討論

極北鯢蝌蚪與天敵黑龍江林蛙蝌蚪混養(yǎng)，在生長發(fā)育過程中需與天敵競爭食物、生存空間，并躲避天敵對(duì)其的捕食，天敵的存在影響了極北鯢蝌蚪體重和全長的增長，與蛙類蝌蚪一樣，其成活率和變態(tài)率也受到影響[17，18]。這可能是由于極北鯢蝌蚪和蛙類蝌蚪在天敵的影響下，都降低了覓食活動(dòng)的強(qiáng)度，在得不到充足營養(yǎng)物質(zhì)和個(gè)體數(shù)量損失的情況下，成活率和變態(tài)率均有所下降。生存環(huán)境中天敵所占比例的大小不同，其對(duì)極北鯢蝌蚪體重和全長增長影響的顯著性也不同。相對(duì)于對(duì)照組，天敵密度25%組、天敵密度50%組和天敵密度75%組的極北鯢蝌蚪在各個(gè)日齡體重和全長均有所降低，生長速度也有所降低，且其成活率和變態(tài)率均低于對(duì)照組，說明天敵黑龍江林蛙蝌蚪的存在降低了極北鯢蝌蚪的生長發(fā)育速度。對(duì)照組與天敵密度25%組極北鯢蝌蚪之間的體重、體長、存活率和變態(tài)率均較為接近，差異不顯著，說明天敵黑龍江林蛙蝌蚪所占比例在達(dá)到25.0%時(shí)，天敵對(duì)極北鯢蝌蚪生長發(fā)育的影響并不顯著。對(duì)照組與天敵密度50%組、天敵密度75%組之間，極北鯢蝌蚪的體重、體長、存活率和變態(tài)率均差異性極顯著，說明天敵黑龍江林蛙蝌蚪所占比例達(dá)到50.0%以上后，天敵對(duì)極北鯢蝌蚪生長發(fā)育的影響極顯著，且當(dāng)天敵黑龍江林蛙所占比例達(dá)到75.0%時(shí)，極北鯢蝌蚪的生存資源被急劇壓縮，生長發(fā)育速度大大減緩。

當(dāng)極北鯢蝌蚪生長到40日齡后，天敵密度50%組和天敵密度75%組極北鯢蝌蚪的體重和全長的增長速度均有所提高，而對(duì)照組和天敵密度25%組在40日齡后生長的速度沒有明顯變化，且發(fā)現(xiàn)黑龍江林蛙蝌蚪趴伏于盆中石塊上的數(shù)量逐漸增多。說明極北鯢蝌蚪在40日齡后，天敵黑龍江林蛙蝌蚪逐漸發(fā)生變態(tài)，極北鯢蝌蚪的天敵數(shù)量逐漸降低，天敵對(duì)其生長發(fā)育的影響逐漸減弱，生長發(fā)育速度逐漸加快。當(dāng)極北鯢蝌蚪生長到60日齡時(shí)，各組之間體重和全長的差距逐漸減小，但成活率和變態(tài)率之間的差異依舊顯著。說明40日齡后，天敵黑龍江林蛙蝌蚪對(duì)極北鯢蝌蚪生長發(fā)育速度的影響逐漸降低，此前因被天敵干擾而生長緩慢的極北鯢蝌蚪在干擾減弱后生長發(fā)育速度得到恢復(fù)和加快，這與蛙類蝌蚪面對(duì)天敵采取的策略相似[19～20]，這可能是由于兩棲類動(dòng)物在蝌蚪期都追求以較大的體重盡快完成變態(tài)過程，為陸地生活期的生長發(fā)育打好基礎(chǔ)。但是天敵黑龍江林蛙蝌蚪在與極北鯢蝌蚪共同營水中生活時(shí)對(duì)極北鯢蝌蚪的捕食所造成對(duì)其成活率的影響是不可逆的，同時(shí)還造成極北鯢蝌蚪變態(tài)期的后延，且這種干擾隨天敵黑龍江林蛙蝌蚪密度的增加而變強(qiáng)。極北鯢在蝌蚪期的生長發(fā)育與天敵密度呈負(fù)相關(guān)，極北鯢在蝌蚪期的人工飼養(yǎng)過程中，為保證其變態(tài)后的生存能力，控制天敵密度尤為重要。將來在開展極北鯢規(guī)模化養(yǎng)殖過程中，在極北鯢蝌蚪期應(yīng)盡量降低蝌蚪飼養(yǎng)環(huán)境中的天敵密度，在發(fā)現(xiàn)黑龍江林蛙等天敵卵團(tuán)后及時(shí)移除并妥善處理。