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中华真地鳖(Eupolyphaga sinensis Walker)隶属于昆虫纲(Insecta)、蜚镰目(Blattaria)、地鳖科(PolyPhagidae),是《本草纲目》中记载的一种药用昆虫。随着社会的进步和科技的发展,中华真地鳖不仅可作为一种食用昆虫,而且还可作保健食品开发,由于其野生资源的匾乏和地鳖虫的消费量的上升,人工养殖地鳖虫已是一种新兴富民产业。本文对中华真地鳖的生态学特性作了系统研究,为中华真地鳖的大规模规范化人工养殖及利用提供重要的科学依据;为中华真地鳖的开发利用奠定基础。主要研究结果如下: 1.本实验利用运用森下氏分散指数(Morisita’s Index of Dispersion)研究了中华真地鳖在自然界的空间格局,结果表明:中华真地鳖若虫在自然界为聚集分布,Iδ指数(1.488~1.671)>1,平均拥挤度为3.261~6.095。成虫中华真地鳖成虫Iδ指数(0.738~0.927)<1,为均匀分布。 2.温度对中华真地鳖的存活率、发育历期、卵孵化率都有影响,各虫龄的发育速率与温度的关系符合逻辑斯蒂方程。中华真地鳖各龄若虫在26℃和30℃下存活率最高,其次为18℃和22℃下,在34℃下的存活率最低。中华真地鳖发育历期随着温度的上升而缩短,在18,22,26,30和34℃时,卵期分别为72.2,65.4,53.3,43.3,40.2d;1龄若虫发育历期分别为20.2,18.5,15.4,12.3,11.1d;雌虫世代发育历期分别为286.2,258.6,228.2,198.6,182.5d;雄虫世代发育历期分别为263.3,232.6,216.2,186.4,169.3d。在26℃、30℃时中华真地鳖孵化率最高,分别为56.5%、52.8%,与温度为34℃时孵化率43.2%形成显著差异(P<0.05)。 3.中华真地鳖体内存在着清除自由基的SOD、POD、CAT保护酶机制,且温度对保护酶的活性有明显的影响:CAT活性在26℃最高,在34℃最低;POD活性在26℃和30℃下最高,在34℃下最低;SOD活性在30℃下最高,在34℃下最低。说明在适温下虫体的SOD、POD、CAT保护酶活力相对稳定,但在较低和较高温度下,保护酶的活性受到抑制,不适的高温或低温对保护酶活性的影响是造成对中华真地鳖伤害的一个原因。 4.中华真地鳖随着发育时间的延长,耐寒性逐渐增强,1龄若虫SCP平均值为-9.6,最高为-6.45℃,最低值为-13.80,发育至7龄若虫时,SCP值平均值为-13.4,最高值为-10.20,最低值为-25.80℃,与1龄若虫SCP最低值相差近12℃,说明随着发育时间的延长,中华真地鳖过冷却点逐渐降低,耐寒性逐渐增强。中华真地鳖低温暴露死亡率P(t)与低温暴露时间t之间符合逻辑斯蒂曲线方程(P(t)=100/(1+exp(a+b*t))),在3℃、0℃、-3℃下若虫Ltime50分别为6.5、3.5、1.5d,Ltime90分别为12.5、6.3、3.5d,成虫Ltime50分别为9.0、4.2、2.5d,Ltime90分别为17.0、8.0、5.5d。研究还表明,中华真地鳖的耐寒性具有明显的季节变化节律,冬季的耐寒性强于夏季与秋季,4龄及以上若虫在春、夏、秋、冬四个季节的过冷却点平均值分别为-13.8、-12.6、-12.9、-14.5,过冷却点在不同季节之间存在差异显著(P<0.01)。 5.中华真地鳖可以通过调节体内生化物质来增强其耐寒性。整个越冬期中华真地鳖虫体游离水含量显著高于同期结合水含量,两者的变化趋势分别与SCP呈正、负相关,说明中华真地鳖若虫暴露于冬季低温时,通过减少游离水含量而增加结合水含量来降低体液SCP,从而提高自身过冷却能力;整个越冬期中华真地鳖越冬虫体灰分含量变化呈先增后减,将越冬期若虫体灰分含量(y)与同期SCP(x)进行相关性分析:y=-6.9264x-5.446(R2=0.6509),表明与SCP呈负相关的灰分含量变化可在一定程度上反映中华真地鳖越冬期耐寒性的强弱;整个越冬期,中华真地鳖越冬虫体游离脂肪含量显著高于同期结合脂肪含量,两者含量变化分别与其对应的SCP呈正、负相关,说明该越冬幼虫可通过自发调节体内两种脂肪比例来增强其耐寒性。 6.中华真地鳖具有较强的耐热性,中华真地鳖1龄若虫的致死温度为44℃,2龄若虫致死温度为45℃,3以上龄若虫的致死温度为46℃。亚致死高温预处理有助于提高中华真地鳖的耐热性,并且亚致死高温预处理时间影响中华真地鳖若虫在致死高温中的存活率,3-4龄若虫在39℃下预处理90min、120min、150min后再于致死高温(46℃)下处理1h的仍能存活,存活率分别为3.3%、36.8%、72.5%。研究结果还表明,中华真地鳖可溶性蛋白含量的高低与耐高温能力相关。在26℃-34℃之间,随温度的上升,中华真地鳖体内可溶性蛋白含量上升且高温和低温之间差异显著(P<0.01);经不同高温(39℃、41℃、43℃)热激后,与热激处理前(26℃)蛋白含量相比,中华真地鳖虫体内蛋白均有升高且差异显著(P<0.01)。 7.采用山脚栖息土、堆肥、菜园土、蘑菇料发酵土、黄砂红壤土5种不同来源土壤作为中华真地鳖栖息环境,结果为山脚栖息土、堆肥土壤更适合中华真地鳖的生存。采用L9(34)正交试验设计考察温度、土壤含水量、土壤来源3个因素对中华真地鳖存活率的影响,结果表明:对中华真地鳖存活率的强弱影响顺序为温度>土壤来源>土壤含水量,处理温度为30℃、土壤含水量24%、饲养土为山脚栖息土+堆肥+锯末为饲养中华真地鳖最佳条件。 8.本研究人工配置了5种饲料,在5组饲料中,C组(青菜粉,玉米粉,大豆粉,按重量比3:2:1混合)饲料最适合作为中华真地鳖人工饲料,其次为B组(麦麸和大豆粉,按3:1混合)和D组(麦麸,玉米粉,按重量比3:1混合),再次为A组(麦麸和青菜粉,按1:1混合),用E组(青菜粉)饲料喂养效果最低。 9.测定中华真地鳖1龄若虫饥饿至死亡的时间表明,初孵幼虫的耐饥饿能力最低,生长发育144h后的若虫耐饥饿时间为3~9d,平均6d。随着虫龄的增长中华真地鳖的耐饥饿能力增强,22℃时,2龄若虫耐饥时间为14.6d,与7龄若虫耐饥饿时间21.4d形成显著差异(P<0.01)10.中华真地鳖具有负趋光性,负趋光性强弱与光照强度有密切关系,光周期对中华真地鳖的存活率与单体体重影响不显著。在LD16:8h、LD14:10h、LD12:12h三种不同光周期饲养对比条件下,光周期为LD14:10h饲养条件下有利于中华真地鳖生长发育。 11.饲养密度能影响中华真地鳖的存活率、月产卵数与卵孵化率,高密度饲养会降低中华真地鳖的存活率、月产卵数与卵孵化率。中华真地鳖在不同密度下的单体体重增长变化规律符合指数方程。 12.建立了中华真地鳖自然种群生命表。在厨房灶脚的自然情况下,中华真地鳖的种群趋势指数(I)为6.4024。在柴草堆下的自然情况下,中华真地鳖的种群趋势指数(I)为6.9612。