溫濕度和光照強(qiáng)度對青斑蝶卵·幼蟲及蛹存活率和發(fā)育歷期的影響

呂婷 張如芳 余丹 湯永晶 蔣桂蓮 黃元 李正玲 陳明勇

摘要?[目的]探討溫度、濕度及光照強(qiáng)度對青斑蝶卵、幼蟲和蛹存活率及歷期的影響。[方法]采用“人工氣候箱+溫濕度、光照自動記錄儀+視頻監(jiān)控實(shí)時測定”的方法，探究不同培養(yǎng)條件下卵、幼蟲和蛹的歷期變化，設(shè)置不同梯度的溫度（20～30?℃）、相對濕度（50%～60%）、光照強(qiáng)度（500～1?000?lx）條件對不同蟲態(tài)歷期進(jìn)行觀測與記錄。[結(jié)果]卵和幼蟲最適宜的發(fā)育條件為溫度25?℃，相對濕度60%，光照強(qiáng)度1?000?lx，平均發(fā)育歷期分別為4.08和13.03?d。溫度30?℃、相對濕度50%、光照強(qiáng)度1?000?lx的培養(yǎng)條件最適宜蛹的發(fā)育和羽化。在所控制的3種環(huán)境因子中溫度對蛹?xì)v期的影響極顯著（P<0.01），光照強(qiáng)度和濕度對蛹?xì)v期的影響不顯著（P>0.05），但濕度和光照強(qiáng)度對蛹的羽化率有重要影響。[結(jié)論]溫度是影響青斑蝶卵和蛹?xì)v期的重要環(huán)境因子?？刂坪线m的溫濕度和光照強(qiáng)度，有利于青斑蝶各蟲態(tài)歷期的縮減和提高成活率。該研究結(jié)果可為青斑蝶的人工養(yǎng)殖提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞?青斑蝶;發(fā)育歷期;溫度;相對濕度;光照強(qiáng)度

中圖分類號?Q958.11?文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A?文章編號?0517-6611（2021）03-0093-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.03.025

Abstract?[Objective]To?investigate?the?effects?of?temperature，humidity?and?light?intensity?on?the?survival?rate?and?duration?of?Tirumala?liminace?eggs，larvae?and?pupae.?[Method]Using?the?method?of?“artificial?climate?box?+?video?monitoring?realtime?measurement+?automatic?temperature，?humidity?and?light?intensity?recorded?instrument?”，?the?changes?of?duration?for?the?eggs，?larvae?and?pupae?under?different?culture?conditions?were?explored.?Different?gradients?of?temperature?（20-30?℃），?relative?humidity?（50%-60%），?light?intensity?（500-1?000?lx）?conditions?were?set?to?observe?and?record?the?duration?under?different?states.?[Result]?The?optimum?development?conditions?for?eggs?and?larvae?were?temperature?25?℃，?relative?humidity?60%，?light?intensity?1?000?lx，?and?the?average?development?duration?were?4.08?and?13.03?d，?respectively.The?culture?conditions?of?temperature?30?℃，?relative?humidity?50%，?light?intensity?1?000?lx?were?the?optimum?conditions?for?pupae?development?and?emergence.?Among?the?three?environmental?factors?controlled，?temperature?had?significant?influences?on?pupa?duration?（P<0.01），?while?light?intensity?and?relative?humidity?had?no?significant?influence?on?pupa?duration?（P>0.05）.?The?relative?humidity?and?light?intensity?had?important?effects?on?the?eclosion?rate?of?pupae.?[Conclusion]?Temperature?was?an?important?environmental?factor?affecting?pupa?duration.?The?rational?temperature，?relative?humidity?and?light?intensity?were?beneficial?to?the?reduction?of?the?duration?of?different?states?and?improvement?of?survival?rate.?The?research?results?provided?valuable?references?for?the?cultivation?of?T.?liminace.

Key?words?Tirumala?limniace;Developmental?duration;Temperature;Relative?humidity;Light?intensity

蝴蝶為完全變態(tài)昆蟲，其生活史都要經(jīng)歷卵、幼蟲、蛹和成蟲4個階段。作為自然界最常見且色彩最艷麗的一個類群，蝴蝶的資源價值眾多，包括生態(tài)旅游觀賞、節(jié)日喜慶放飛、醫(yī)藥、食用、工藝裝飾和標(biāo)本制作等價值[1]。其中，具有較高觀賞價值的種類大都集中在鳳蝶科、粉蝶科、斑蝶科、環(huán)蝶科和蛺蝶科5大科。野外采集、捕捉蝴蝶存在種種弊端，人工飼養(yǎng)蝴蝶在蝴蝶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有重要意義[2]。

青斑蝶（Tirumala?limniace）為斑蝶科（Danaidae）斑蝶亞科（Danainae）青斑蝶屬?（Tirumala）昆蟲，我國分布于南部各省區(qū)，國外在南亞及東南亞亦廣泛分布[3-4]。青斑蝶成蟲為雌雄異型的中大型蝶類，單只雌蝶產(chǎn)卵量較高，繁殖力強(qiáng)，幼蟲主要以蘿藦科（Asclepiadaceae）的幾種植物為食[5]。由于觀賞價值高、繁殖力強(qiáng)、寄主植物生物量大、易于種植，青斑蝶被作為各蝴蝶養(yǎng)殖場的首選蝶種之一[6]。?Li等[7]對青斑蝶的成蟲進(jìn)行了跟蹤觀測標(biāo)記，研究成蟲期的時間分配規(guī)律。但對青斑蝶的生活史中其他發(fā)育階段最適條件等方面未見相關(guān)研究報道。筆者采用“人工氣候箱+溫濕度、光照強(qiáng)度自動記錄儀+視頻監(jiān)控實(shí)時測定”的方法，研究了溫度、濕度及光照強(qiáng)度對青斑蝶卵、幼蟲和蛹存活率及發(fā)育歷期的影響。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為青斑蝶卵、幼蟲和蛹（表1），來自于云南省昆明市東川區(qū)銅都鎮(zhèn)老村村的蝴蝶養(yǎng)殖基地（地理位置為103.142°E，26.182°N，海拔1?296?m），屬于干熱河谷氣候。

試驗(yàn)所用的卵圴產(chǎn)于11：00左右，送至實(shí)驗(yàn)室，置于人工氣候箱中的時間為當(dāng)天22：00左右，中間在自然環(huán)境中發(fā)育歷時11?h左右，放置人工氣候箱后嚴(yán)格按照試驗(yàn)條件飼養(yǎng)。第1次試驗(yàn)使用來自養(yǎng)殖基地的蛹，后續(xù)試驗(yàn)為確保記錄到準(zhǔn)確的化蛹時間，收集東川養(yǎng)殖基地青斑蝶的末齡幼蟲繼續(xù)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然條件下飼養(yǎng)，每批次40條，剛化蛹即作為試驗(yàn)用蛹。

1.2?試驗(yàn)設(shè)備與儀器

上海天呈公司生產(chǎn)的MGC-350HP的人工氣候箱;大連云動力公司生產(chǎn)的WS1溫度、濕度及光照強(qiáng)度自動記錄儀;天津華來公司生產(chǎn)的1S智能攝像機(jī)。

1.3?試驗(yàn)方法

1.3.1?試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

采用“人工氣候箱+溫濕度、光照強(qiáng)度自動記錄儀+視頻監(jiān)控實(shí)時測定”，是通過對溫度、濕度及光照強(qiáng)度進(jìn)行人為調(diào)控，使用溫濕度、光照強(qiáng)度自動記錄儀對人工氣候箱內(nèi)的溫度、濕度和光照強(qiáng)度進(jìn)行測定和記錄，同時使用小米攝像頭對人工氣候箱內(nèi)的動態(tài)進(jìn)行記錄和觀察，實(shí)時掌握卵、幼蟲和蛹的狀態(tài)和活動，觀察并記錄不同試驗(yàn)條件下青斑蝶幼期（卵、幼蟲及蛹）發(fā)育歷期。

設(shè)置9個組，具體試驗(yàn)條件如表2所示。

1.3.2?平均發(fā)育歷期的計(jì)算。

參考標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差[8]，求取平均發(fā)育歷期。具體計(jì)算公式如下：

式中，D為平均發(fā)育歷期，為樣本平均數(shù)，δ為標(biāo)準(zhǔn)差，n為樣本量，x為樣本值。

1.3.3?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

利用Excel?2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和初步統(tǒng)計(jì)分析。利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)分析，使用方差分析不同培養(yǎng)條件下的蛹發(fā)育歷期差異性，各處理間方差進(jìn)行齊性?Levene?檢驗(yàn)[9]。

2?結(jié)果與分析

2.1?卵的發(fā)育歷期測定結(jié)果

如表3所示，試驗(yàn)共設(shè)置2個組，在1組條件下，卵平均發(fā)育歷期4.08?d，孵化率為80%;在2組條件下，卵全部未能孵化，失水干縮死亡。在控制濕度和光照強(qiáng)度的前提下，青斑蝶的卵發(fā)育無法承受溫度到達(dá)30?℃，25?℃、相對濕度60%、光照強(qiáng)度1?000?lx為青斑蝶卵生長的適宜條件。

2.2?幼蟲的發(fā)育歷期測定結(jié)果

參考卵的適宜培養(yǎng)條件，在相同條件（溫度25?℃、相對濕度60%、光照強(qiáng)度1?000?lx）下飼養(yǎng)幼蟲，由于實(shí)驗(yàn)室單蟲飼養(yǎng)密度較小，幼蟲成活率為100%，幼蟲發(fā)育齡期為（13.03±0.88）d，無畸形。

2.3?蛹的發(fā)育歷期測定結(jié)果

在人工氣候箱不同培養(yǎng)條件下蛹的平均發(fā)育歷期、畸形及死亡率見表4。由表4可知，溫度30?℃、相對濕度50%、光照強(qiáng)度1?000?lx的培養(yǎng)條件最適宜蛹的發(fā)育和羽化，在羽化率最大的前提下發(fā)育歷期最短（6.75?d）。

方差分析表明，不同培養(yǎng)條件下蛹的發(fā)育歷期差異極顯著（P<0.01）。不同溫度下蛹的發(fā)育歷期差異極顯著（P<0.01）;不同光照強(qiáng)度下蛹的發(fā)育歷期差異不顯著（P>0.05）;但是，不同相對濕度下蛹的發(fā)育歷期差異不顯著（P>0.05）。

3?結(jié)論與討論

該研究對溫度、光照強(qiáng)度和濕度對青斑蝶卵、幼蟲和蛹?xì)v期的影響進(jìn)行了探究，探討了青斑蝶各歷期的適宜條件，?為人工培育青斑蝶提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考，同時也為其他蝴蝶種群的活動節(jié)律研究提供參考。

3.1?卵和幼蟲的發(fā)育歷期

溫度對昆蟲的發(fā)育具有重要影響，低溫能延緩昆蟲的發(fā)育[10]。這與張嵐等[11]對斐豹蛺蝶的繁殖生態(tài)學(xué)研究的相關(guān)報道相一致;該研究通過人工氣候箱控制溫度、濕度和光照強(qiáng)度進(jìn)行青斑蝶卵、幼蟲和蛹的培養(yǎng)，結(jié)果顯示青斑蝶卵和幼蟲的適宜條件為溫度25?℃，相對濕度60%，光照強(qiáng)度1?000?lx，卵和幼蟲的平均發(fā)育歷期分別為4.08和13.03?d;相同濕度及光照強(qiáng)度下，溫度設(shè)為30?℃，卵無法發(fā)育;相較于低溫對昆蟲卵的發(fā)育抑制作用，高溫會終止昆蟲卵的發(fā)育。

3.2?蛹的發(fā)育歷期

將青斑蝶的蛹在人工氣候箱不同條件下培養(yǎng)，結(jié)果表明溫度、濕度及光照強(qiáng)度對蛹的生長發(fā)育各因素之間有交互作用，其中溫度對蛹的發(fā)育影響極顯著（P<0.01）。溫度30?℃、相對濕度50%、光照強(qiáng)度1?000?lx的培養(yǎng)條件最適宜蛹的發(fā)育和羽化，羽化率為100%，平均發(fā)育歷期為6.75?d。溫度是影響昆蟲發(fā)育的最主要因素[10];在相對濕度60%、光照強(qiáng)度1?000?lx的條件下，與25、30?℃的溫度條件相比，20?℃下蛹的發(fā)育歷期增加7?d左右。雖然從統(tǒng)計(jì)學(xué)上看相對濕度和光照強(qiáng)度對青斑蝶的影響并不顯著，但在實(shí)際觀察中相對濕度和光照強(qiáng)度對青斑蝶蛹的發(fā)育具有重要影響，相對濕度和光照強(qiáng)度的改變會嚴(yán)重影響青斑蝶的羽化率;在溫度30?℃、光照強(qiáng)度1?000?lx的條件下，相較于相對濕度50%，在相對濕度60%條件下畸形及死亡率更高（20.0%）;在溫度25?℃、相對濕度60%的條件下，相較于500?lx的光照強(qiáng)度，在光照強(qiáng)度1?000?lx條件下畸形及死亡率提高了13.3百分點(diǎn)。人工養(yǎng)殖青斑蝶時，應(yīng)注意加強(qiáng)對溫度、相對濕度和光照強(qiáng)度的控制，提高青斑蝶的羽化率。

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