浙江省摇蚊亚科分类学研究及在水质评价与水产饲料中的应用

发布时间：2020-11-05 05:42

　　 全文分为综述、摇蚊亚科分类学研究、应用摇蚊进行水质评价及摇蚊在水产饲料中的应用研究四个主要部分。综述章节回顾了摇蚊科的分类系统学研究历史及现状,并对中国摇蚊科分类学研究进行了概述;分析了摇蚊亚科的分类系统学研究存在的问题;总结了摇蚊科昆虫在水产养殖、水质监测、害虫防治等方面的研究进展;通过对浙江省摇蚊科研究现状的分析,归纳了开展本项目的研究目的及意义。分类学研究章节为本论文的重点阐述部分。在材料方法部分详述了标本采集与制片方法、DNA条形码的提取与分析以及术语和测量标准。在种类记述部分详细记述了浙江省摇蚊亚科32属127种,较研究开展前增加了 1族14属83种。本研究建立了 1新属,19个新种;记述了 13个浙江新记录属,其中4个为中国新记录属;记录64个浙江新记录种,其中11个中国新记录种;编制了浙江省摇蚊亚科雄成虫分属检索表,列出了属、种的文献引证、鉴别特征和分布地区等资料。对浙江省的所发现的新属、新记录属、新种及新记录种进行了详细描述。总结了浙江省水产养殖塘的常见摇蚊亚科种类。建立的摇蚊亚科1新属为:晋摇蚊属Jinochironomus gen.nov.(待发表)。发现摇蚊亚科在中国的新记录族1个:伪摇蚊族Pseudochironomini。建立隶属9属的19个新种(包括在读期间已发表的17种):光裸二叉摇蚊Dicrotendipes nudus Qi,LinWang,2012、多毛二叉摇蚊Dicrotendipes saetanumerosus Qi,LinWang,2012、韦羌二叉摇蚊 Dicrotendipes weiqiangensis Qi,2016、条带内三叶摇蚊Endotribelos redimiculumQi,Shi,LinWang,2013、仙居马偌亚摇蚊Manoaxianjuensis QiLin,2017、短小倒毛摇蚊Microtendipes brevissimus Qi,Shi,LinWang,2014、球状倒毛摇蚊 Microtendipes globosus Qi,Li,WangShao,2014、浙江倒毛摇蚊 Microtendipes zhejiangensisWang,2012、刺叉尼罗摇蚊Nilothauma Aristatum Qi,TangWang,2016、弯刀尼罗摇蚊Nilothaumapandus Qi,Lin,WangShao,2014、缩缢多足摇蚊Polypedilum(Polypedilum)constrictum ZhangWang,2017、仙居多足摇蚊Polypedilum(Polypedilum)xianjuensis Qi,2016、杯状三突多足摇蚊Polypedilum(Tripodura)cypellum Qi,Shi,ZhangWang,2014、短小内突多足摇蚊Polypedilum(Uresipedilum)minimum Lin,Qi,ZhangWang,2013、短附狭摇蚊Stenochironomus brevissimus Qi,2015、临安狭摇蚊Stenochironomus linanensis Qi,2015、仙居狭摇蚊Stenochironomusxianjuensis ZhangQi,2016;2 个待发表新种:钩同直突摇蚊Conochironomus buncus sp.n.,中华晋摇蚊Jinochirnomus sinicus sp.n.。4个新中国记录属:阿克西摇蚊属Axarus Roback,1980、同摇蚊属ConochironomusFreeman,1961、内三叶摇蚊属 Endotribelos Grodhaus,1987、马偌亚摇蚊属Manoa Fittkau,1963。13个浙江新记录属:阿克西摇蚊属Axarus Roback,1980、同摇蚊属ConochironomusFreeman,1961、内摇蚊属EndochironomusKieffer,1818、内三叶摇蚊属En otribelos Grodhaus,1987、雕翅摇蚊属Glyptotendipes Kieffer,1913、球附器摇蚊属Kiefferulus Goetghebuer,1922、拟摇蚊属Parachironomus Lenz,1921、拟枝角摇蚊属 Paracladopelma Harnisch,1923、夏摇蚊属Xiaomyia SaetherWang,1993、枝长跗摇蚊属C/adotanytarsus Kieffer,1921、马偌亚摇蚊属Manoa Fittkau,1963、肛齿摇蚊属 Neozavrelia Goetghebuer,1941、流长附摇蚊属Rheotanytarsus ThienemannBause,1913。11个中国新记录种:短须阿克西摇蚊Axarus fungorum(Albu,1980)、毛突弯铗摇蚊Cryptotendipes calyxus(Guha,Das,ChaudhuriChoudhuri,1985)、银山拟隐摇蚊 Demicryptochironomus(Demicryptochironomus)ginzancedeus SasaSuzuki,2001、伊诺二叉摇蚊 Dicrotendipes inouei Hashimoto,1984、叶突哈摇蚊Harnischia tenuitubercula ChaudhuriChattopadhyay,1990、拟杜球附器摇蚊Kiefferulus umbtaticola Yamamoto,1979、松花拟枝角摇蚊Paracladopelma hibarasecundum Sasa,1993、苏步间摇蚊Paratendipes subaequalis(Malloch,1915)、三带毛翅多足摇蚊Polypedilum(Pentapedilum)tigrinum(Hashimoto,1983)、哈特三突多足摇蚊 Polypedilum(Tripodura)harteniAndersenMendes,2010、滨库内突多足摇蚊 Polypedilum(Uresipedilum)bingoparadoxum Kawai,InoueImabayashi,1998。64个浙江新记录种:短须阿克西摇蚊Axarus fungorum(Albu,1980)、苍白双叶摇蚊 Chironomus(Camptochironomus)pallidivittatus(Malloch,1915)、台南摇蚊Chironomus(Chironomus)ircumdatous Kieffer,1916、背摇蚊 Chironomus(Chironomus)dorsalis Meigen,1818、中华摇蚊 Chironomus(Chironomus)sinicus WangKiknadze,2005、绿枝角摇蚊 Cladopelma virescens(Meigen,1818)、茶褐隐摇蚊Cryptochironomus(Cryptochironomus)fulvus(Johannsen,1905)、多摩艾氏隐摇蚊 Cyptochironomus(Cryptochironomus)tamaichimori SasaKawai,1987、毛突弯铗摇蚊 Cryptotendipes calyxus(Guha,Das,ChaudhuriChoudhuri,1985)、银山拟隐摇蚊 Demicryptochironomus(Demicryptochironomus)ginzancedeus SasaSuzuki,2001、光裸拟隐摇蚊 Demicryptochironomus(Demicryptochironomus)minus Yan,TangWang,2005、小片拟隐摇蚊 Demicryptochironomus(Demicryptochironomus)pannus Yan,TangWang,2005、疏忽拟隐摇蚊Demicryptochironomus(Irmakia)neglectus Reiss,1988、伊诺二叉摇蚊Dicrotendipes inouei Hashimoto,1984、强壮二叉摇蚊 Dicrotendipes nervosus(Staeger,1839)、离恩菲摇蚊Einfeldiadissidens(Walker,1851)、伯卡内摇蚊Endochironomus pekanus(Kieffer,1916)、伸展内摇蚊Endochironomustendens(Fabricius,1775)、德永雕翅摇蚊Glyptotendipes tokunagaiSasa,1979、叶突哈摇蚊Harnischia tenuitubercula ChaudhuriChattopadhyay,1990、膨铗哈摇蚊Harnischia turgidula WangZheng,1993、毛附球附器摇蚊 Kiefferulus barbatitarsis(Kieffer,1911)、拟杜球附器摇蚊Kieferulus umbtaticola Yamamoto,1979、塔氏小摇蚊Microchironomus tabarui Sasa,1987、科菲倒毛摇蚊Microtendipes confnis(Meigen,1830)、尖尼罗摇蚊Nilothauma acre AdamSaether,1999、日本尼罗摇蚊Nilothaum japonicum Niitsuma,1985、弓形拟摇蚊Parachironomus arcuatus(Goetghebuer,1919)、卜氏拟枝角摇蚊 Paracladopelma buiYan,JinWang,2008、松花拟枝角摇蚊Paracladopelma hibarasecundum Sasa,1993、白间摇蚊 aratdipes albimanus(Meigen,1818)、尖窄间摇蚊Paratendipes angustus Lin,QiWang,2011、裸瓣间摇蚊Paratendipes udisquama(Edwards,1929)、苏步间摇蚊Paratendipes subaequalis(Malloch,1915)、梵净毛翅多足摇蚊Polypedilum(Pentapedilum)fanjingense ZhangWang,2005、三带毛翅多足摇蚊Polypedilum(Pentapedilum)tigrinum(Hashimoto,1983)、拟霞甫毛翅多足摇蚊Polypedilum(Pentapedilum)paraconvexum ZhangWang,2005、伪耐垢毛翅多足摇蚊Polypedilum(Pentape ilum)pseudosordens ZhangWang,2005、耐垢毛翅多足摇蚊Polypedilum(Pentapedilum)sordens(van der Wulp,1874)、白斑多足摇蚊Polypedilum(Polypedilum)edensis ReeKim,1981、独毛多足摇蚊Polypedilum(Polypedilum)henicurum Wang,1995、海南多足摇蚊 Polypedilum(Polypedilum)hainanenseZhangWang,2008、小云多足摇蚊Polypedilum(Polypedilum)nubeculosum(Meigen,1804)、多巴多足摇蚊Polypedilum(Polypedilum)tobaseptimum KikuchiSasa,1990、十斑三突多足摇蚊 Polypedilum(Tripodura)decematoguttatum(Tokunaga,1938)、哈特三突多足摇蚊 Polypedilum(Tripodura)harteni AndersenMendes,2010、滨库内突多足摇蚊 Polypedilum(Uresipedzilum)bingoparadoxum Kawai,InoueImabayashi,1998、圆铗内突多足摇蚊Polypedilum(Uresipedilum)crassiglobum ZhangWang,2004、刀铗内突多足摇蚊Polypedilum(Uresipedilum)cultellatum Goetghbuer,1931、侧毛内突多足摇蚊Polypedilum(Uresipedilum)lateralum ZhangWang,2004、拟踵内突多足摇蚊Polypedilum(Uresipedilum)paraviceps Niitsuma,1992、细铗内突多足摇蚊Polyedilum(Uresipedilum)surugense Niitsuma,1992、朝鲜狭摇蚊Stenochironomus koreanus Borkent,1984、麦氏狭摇蚊 Stenochironomus macateei(Malloch,1915)、花翅狭摇蚊Stenoc ironomus nublipennis Yamamoto,1981、塞特狭摇蚊Stenochironomus satorui(TokunagaKuroda,1936)、秋月齿斑摇蚊 Stictochironomus akizukii(Tokunaga,1940)、多齿斑摇蚊 Stictochironomus multannulatus(Tokunaga,1938)、等长夏摇蚊Xiaomyia aequipedesSaetherWang,1993、范氏枝长跗摇蚊Cladotanytarsus vanderwulpi(Edwards,1929)、寡节肛齿摇蚊 Neozavrelia oligomera WangZheng,1990、缩肛齿摇蚊 Neozavrelia tamanona Sasa,1980、尖流长附摇蚊Rheotanytarsus acerbus(Johannsen,1932)、刘氏流长跗摇蚊Rheotanytus liuae WangGuo,2004、细长跗摇蚊Tanytarsus ejuncidus(Walker,1856)。在应用摇蚊进行水质评价研究的章节中,一方面对浙江省摇蚊亚科已知属在I-V类水质中的分布进行了归类;一方面以永安溪为研究水体,开展了永安溪摇蚊幼虫群落结构特征及其对水质的指示评价作用的研究,相关研究结果如下:对永安溪13个样点的摇蚊幼虫进行了调查采集,共采集1167头摇蚊幼虫,经鉴定共有31种,其中摇蚊亚科有14属17种,直突摇蚊亚科有9属10种,长足摇蚊亚科有4属4种。群落区系分析表明古北界与东洋界共有种28种,占总数的90.3%;东洋界3种,占总数的9.7%。永安溪摇蚊幼虫的优势种有5种:刘氏流长跗摇蚊Rheotanytarsu liuae WangGuo、壳粗腹摇蚊属一种Conchapelopia sp.、小云多足摇蚊 Polypedilum nubeculosum(Meigen)、平滑环足摇蚊 Cricottupus vierriensis Goetghebuer、台湾长跗摇蚊Tanytarsus formosanusKieffer。永安溪各采样点摇蚊幼虫的平均密度为657.8 ± 473.9 ind./m2,平均生物量为0.51±0.39g/m2,各点之间摇蚊幼虫平均密度和平均生物量,从上游到下游平均密度和生物量都有增大的趋势。摇蚊幼虫的现存量及分布受Chlor-a含量和溪流底质的影响最大。据Shannon指数(H')的对永安溪水质评价结果为“中污染-重污染”等级,13个点中有12个点为中污染,1个点为重污染;Hilsenhoff生物指数(BI)的水质评价结果大多数为“清洁-很清洁”等级,13个点中有4个点为很清洁、6个点为清洁、1个点为一般、2个点为污染。应用2种不同指数的水质生物评价得到的结果不完全相同,究其原因可能是因为Shannon-Wiener多样性指数更适用于水生生物的群落评价,且其主要以生物分类单元为基础,没有考虑到各物种(类群)的耐污值。当耐污种代替敏感种出现,且该种密度增大时,Shannon-Wiener多样性指数对水质的评价结果应优于实际值。BI生物指数既考虑了各物种的耐污值,又考虑了物种的个体数,增强了评价的可靠性。尽管本研究的2种指数的评价结果不尽相同,但其所展现出的变化趋势基本一致。在摇蚊幼虫于水产饲料中的应用研究方面,开展了两个实验:试验一、饲料中添加摇蚊幼虫粉对黄颡鱼幼鱼生长性能及消化酶活力的影响;试验二、饲料中添加摇蚊幼虫对罗氏沼虾生长、饲料利用、虾体组成及肠道微生物组成的影响。试验一:在室内循环水养殖桶中进行82d饲养实验以检验饲料中添加摇蚊幼虫粉对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)幼鱼生长性能及消化酶活力的影响。设计负对照组Y-(鱼粉含量为25%)和正对照组Y+(鱼粉含量为29%)两种配合饲料,在 Y-饲料配方中,按 0.3%(Y1)、0.6%(Y2)、0.9%(Y3)、1.2%(Y4)和1.5%(Y5)的比例添加摇蚊幼虫粉。实验鱼初始体重为7.38 ±0.03g,实验期间每日按饱食量投喂2次。结果显示,随着饲料中摇蚊粉添加水平的增加,黄颡鱼的终末体重和增重率呈先上升后稳定的趋势。负对照组Y-和实验组Y1的摄食率显著高于实验组Y2、Y3、Y4、Y5和正对照组Y+的FI(P0.05)。实验鱼的饵料系数随着饲料中摇蚊粉添加水平的增加则显著降低,且正对照组Y+的FCR最低,负对照组的饵料系数最高(P0.05)。饲料中添加摇蚊幼虫粉对实验鱼鱼体的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分无显著影响(P0.05)。随着饲料中摇蚊幼虫粉添加水平的增加,实验鱼肠道的蛋白酶活性和碱性磷酸酶活力呈显著增强趋势(P0.05),而实验鱼肝胰脏中蛋白酶活性也呈现增强趋势(P0.05)。研究结果表明,在饲料中添加摇蚊粉可显著促进黄颡鱼幼鱼的生长,其适宜添加剂量为0.6%。摇蚊粉的促生长作用主要通过增强肠道内蛋白酶活性、碱性磷酸酶活力及肝胰脏中蛋白酶活性来提高饲料利用效率(摄食率和饵料系数的降低)。试验二:在室内循环水养殖桶中进行60d的饲养实验以检验饲料中添加摇蚊幼虫粉对罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)生长、饲料利用、体组成及肠道微生物菌群的影响。设计正对照Y+中含鱼粉22%,负对照Y0中含鱼粉20%,在 Y0 基础上添加 0.5%(Y1)、1.0%(Y2)、1.5%(Y3)、2.0%(Y4)、2.5%(Y5)的摇蚊幼虫粉。实验虾初始体重为0.19 g,实验期间每日按饱食量投喂4次。随着饲料中摇蚊粉添加量的增加,罗氏沼虾的末均重和增重率呈先上升后稳定的趋势,除Y1试验组外,其余各添加摇蚊幼虫的试验组均显著高于负对照组Y0,与Y+组无显著差异(P0.05);饲料系数则呈相反的趋势,添加摇蚊幼虫组的饲料系数显著低于Y0组(P0.05),与Y+组无显著差异(P0.05);饲料中添加摇蚊幼虫组对肝体比和头胸甲比有一定的影响,但对肌体比无显著差异。饲料中添加摇蚊幼虫能显著降低全虾中的脂肪含量(P0.05),但对全虾的水分、粗蛋白和灰分无显著影响(P0.05);摇蚊粉作为一种饲料添加剂会影响罗氏沼虾肠道菌群多样性,并且会在属水平上影响肠道菌群组成。研究结果表明,当以摇蚊粉作为罗氏沼虾饲料中的添加剂时,其适宜添加量为1.5%-2%,可将罗氏沼虾饲料中的鱼粉含量从22%降低至20%。摇蚊粉主要通过降低饲料系数来提高罗氏沼虾的生长。以上结果表明:摇蚊昆虫可被作为饲料添加剂,提高水产动物的饲料利用效率,并在一定范围内替代鱼粉,具有良好的应用前景。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S963;S959
【部分图文】：

第一章综述??摇蚊科昆虫隶属于双翅目中的长角亚目（Ｄｉｐｔｅｒａ：Ｎｅｍａｔｏｃｅｒａ），为完全变??态昆虫，经历以下四个阶段：卵、幼虫、蛹和成虫（如图１）。其中卵、幼虫、??蛹三个阶段于水环境中生活，故摇蚊为水生昆虫。摇蚊广布于全球各大生物地理??分布区，是淡水水体中种类最多，分布最广，密度和生物量最大的底栖动物类群??之一（Ａｒｍｉｔａｇｅｅｔａｌ．，?１９９５），部分种类的幼期也分布于海洋及土壤中。摇蚊的??英文俗名称“不咬人的蠓虫”（ｎｏｎ－ｂｉｔｉｎｇ?ｍｉｄｇｅ）；体红色的摇蚊幼虫也称“血??虫”（ｂｌｏｏｄ?ｗｏｒｍ）。摇蚊科名?Ｃｈｉｒｏｎｏｍｉｄａｅ?源于希腊文或“Ｃ７？ｅｖ＞”??和“匸／＾／爪川册＾’＾拉丁化后为“＾／印？含意为“手＾而“＾加如／＾＾”的??含意是指似哑剧演员规律性的摆手。该科名称即源于摇蚊成虫不飞行时常常不停??地摆动前足，反映出早期人们对摇蚊生活习性的细致观察。??幼虫??＇Ｃ?ｊ?Ｍｋ??卵?蛹??＼?＼?Ｉ?＾??雄成虫?雌成虫??图１摇蚊生活史??Ｆｉｇ．?１?Ｔｈｅ?ｌｉｆｅ?ｃｙｃｌｅ?ｏｆ?Ｃｈｉｒｏｎｏｍｉｄａｅ??作为各类水域底栖动物重要类群之一，摇蚊科迁移能力相对较弱，不同种属??之间的生态要求和生活习性多种多样，对环境因子敏感性的差异使得它们成为水??环境监测的优良指示生物。摇蚊营养价值极高，蛋白质含量占５５％，远远超过了??一般的水生昆虫（Ａｒｍｉｔａｇｅｅｔａｌ．

浙江大学博士学位论文?第？章综述??（Ｃｈｉｒｏｎｏｍｉｄａｅ）?；?Ｍａｌｌｏｃｈ（?１９１７）提出将归于摇蚊科的蠓亚科（Ｃｅｒａｔｏｐｏｇｏｎｉｎａｅ）??提升科级阶元，但直到１９２６年Ｅｄｗａｒｄｓ的论文发表之后才被广泛接受。到２０??世纪初，摇蚊共被记载３０属７３４种（Ｋｅｒｔｅｓｚ，?１９０２）。但需要指出的是，这３０??属７３４种摇蚊有相关数量种类的分类地位发生了变化。???Ｃｈｉｒｏｎｏｍｉｎａｅ?ｒ—?Ｃｈｉｒｏｎｏｍｉｎａｅ??

２）；基于分子数据的研究为：Ｃｒａｎｓｔｏｎｅｔａｌ．?（２０１０）基于２个核糖体基因１８Ｓ、??２８Ｓ，?１个线粒体编码基因ＣＯＩ及１个核基因ＣＡＤ并结合化石证据重新构建了??摇蚊科各亚科系统发育树（图３）。??１．２摇蚊科研究历史??摇蚊科昆虫分类系统学研宄的历史大致可分为以下三个阶段：??第一阶段：自１７５８年第一个摇蚊种类Ｌｉｎｎａｅｎｓ被描述开始??计算，到２０世纪初止。该阶段研宄的特点是研宄者多为以整个双翅目，甚至整??个昆虫纲为研宄对象的“博物学家”，研宄工作以记述种类为主，工作质量常较??为粗浅（Ｍｅｉｇｅｎ，１８００－１８３８；?ｖａｎ?ｄｅｒ?Ｗｕｌｐ，?１８６１，?１８７４；?Ｍａｃｑｕａｒｔ，?１８２６－１８５０；??Ｗａｌｋｅｒ，?１８４８－１８６０；?Ｗｉｄｅｒｍａｎ，１８１７－１８３０）。Ｍａｃｑｕａｒｔ?（１８３８）首次提出摇蚊科??２??

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