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摘要 [目的]研究密度和种间竞争对高原林蛙蝌蚪生长发育的影响。[方法]试验组和对照组均设置了高、中、低3个密度水平，试验组将高原林蛙蝌蚪和岷山蟾蜍卵共同饲养，而对照组则单独饲养林蛙蝌蚪，第11天测定了试验组和对照组林蛙蝌蚪的发育阶段、体重、体长、头宽、背宽、尾长。[结果]种间竞争对高原林蛙蝌蚪的发育阶段和背宽都有显著影响。密度对高原林蛙蝌蚪的体重、体长、头宽和尾长都有显著影响。[结论]密度是影响高原林蛙蝌蚪生长发育的重要因素，同时种间竞争也会影响其生长发育。
关键词 高原林蛙蝌蚪；岷山蟾蜍；竞争；密度；生长发育
中图分类号 S966.3+5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）20-0070-02
Abstract [Objective] To study the effects of density and interspecific competition on the growth and development of Rana kukunoris tadpoles. [Method] Three density levels（high，medium，low） were designed in experimental groups and control groups. R. kukunoris tadpoles and Bufo minshanicus eggs were fed together in experimental groups， while R. kukunoris tadpoles were alone fed in control groups. On the 11th day，the developmental stage， body weight， body length， head width， dorsal width and tail length of R. kukunoris tadpoles were measured. [Result] The interspecific competition had significant effects on the development stages and dorsal width of R. kukunoris tadpoles. Density had significant effects on the body weight， body length， head width and tail length of R. kukunoris tadpoles. [Conclusion] Density was an important factor that influenced the growth and development of R. kukunoris tadpoles， and interspecific competition had influences on their growth and development.
Key words Rana kukunoris tadpoles；Bufo minshanicus；Competition；Density；Growth and development
蝌蚪是研究两栖动物生长发育可塑性的优秀材料，主要是因为它取样方便，易于观察，适宜开展控制试验。目前对蛙类生长可塑性的研究大多以蝌蚪为材料，研究光照强度、密度、温度、食物、激素、化学物质等因素对其生长发育的影响[1-8]。然而，目前关于种间竞争对两栖动物蝌蚪生长发育的影响研究相对较少[9]。研究生活在同一生境中，共存两栖物种之间的竞争，对于洞悉两栖动物的种间竞争机制和物种保护管理均具有十分重要的意义。笔者研究了同域分布的岷山蟾蜍（Bufo minshanicus）的卵对高原林蛙（Rana kukunori）蝌蚪生长发育和行为的影响，同时也调查了高原林蛙蝌蚪密度对其蝌蚪生长发育的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
高原林蛙蝌蚪和岷山蟾蜍的卵主要采自若尔盖湿地自然保护区。该保护区（33°25′～34°00′N，102°09′～102°59′ E，3 422～3 704 m）位于青藏高原西北隅，其地貌主要为高原湿地或草原，年平均气温、年降水量和年蒸发量分别为0.7 ℃、656.8 mm和 1 232 mm[10]。在该保护区内仅有高原林蛙、岷山蟾蜍和倭蛙3种两栖动物[11-12]。高原林蛙和岷山蟾蜍于4月中上旬开始繁殖，高原林蛙较岷山蟾蜍繁殖早，当高原林蛙的卵已孵化出蝌蚪时，蟾蜍开始产卵，常出现高原林蛙蝌蚪与蟾蜍卵带共存同一繁殖场水域的现象。
1.2 高原林蛙蝌蚪和岷山蟾蜍卵的获取
2017年4月，在高原林蛙和岷山蟾蜍繁殖期间，在若尔盖自然保护区收集高原林蛙和岷山蟾蜍的雌雄个体，并将其带回绵阳师范学院生态安全与保护四川省实验室，通过人工注射产卵激素，促使高原林蛙雌体产卵[13]。然后，将高原林蛙的卵团放在人工充氧的塑料箱内孵化，待胚胎发育至16期时[14]，再对岷山蟾蜍进行人工产卵，从而獲得岷山蟾蜍的卵。
1.3 试验设计
共设置高原林蛙蝌蚪的3种密度水平（低密度5只蝌蚪、中密度10只蝌蚪、高密度15只蝌蚪）的试验组和对照组，试验组设置10个重复，对照组设置2个重复。在试验组和对照组中，都使用处于Gosner 16期的高原林蛙蝌[14]。在试验组中分别加入5、10、15枚高原林蛙蝌蚪和5、10、15枚岷山蟾蜍的卵，而对照组仅加入蝌蚪，但未加入蟾蜍卵。每组蝌蚪都使用塑料盒（17 cm×12 cm× 6 cm）作为饲养容器，每隔2 d换水后并按比例投放鱼饲料喂养高原林蛙蝌蚪，饲养室温度控制为恒温25 ℃，每天光照时间为08：00—16：00。 1.4 形态特征的测量
将测量完游泳速度的蝌蚪，放于培养皿中，并将其放置在塑料尺子上进行照相。然后，使用电子秤称量蝌蚪的重量。使用Image J软件测量所拍照片中蝌蚪体长、背部宽度、腹部宽度、尾长等形态参数。
1.5 蝌蚪发育时期观察
在解剖镜下观察蝌蚪的形态特征，并参照Gosner蝌蚪发育阶段的划分，确定蝌蚪的发育阶段[13]。
1.6 数据统计与分析
使用一般线性分析模型，分析了种间竞争和密度对高原林蛙蝌蚪的发育阶段、形态特征及游泳速度的影响。试验数据使用SPSS 19.0统计软件进行数据统计与分析。
2 结果与分析
高原林蛙蝌蚪各形态特征的测定结果见表1。由表2可知，种间竞争对林蛙蝌蚪的发育阶段和背宽有显著影响（P<0.05），但对蝌蚪的体重、体长、头宽和尾长均没有显著影响（P>0.05）。
密度能够明显影响高原林蛙蝌蚪的体重、体长、头宽和尾长（P<0.01），但密度对高原林蛙蝌蚪的发育阶段和背宽没有显著影响（P>0.05）。
3 讨论与结论
该研究结果表明，岷山蟾蜍的卵（种间竞争）对高原林蛙蝌蚪的生长发育具有明显的影响，主要影响其蝌蚪的发育阶段，使之发育更快；同时，也发现密度也对其生长发育具有明显影响，蝌蚪密度越高，蝌蚪的生长越慢。
同域的物种常常会因为食物、空间等产生强烈的种间竞争。该试验发现，岷山蟾蜍的卵会促使高原林蛙蝌蚪的生长发育加快。这可能是由于岷山蟾蜍的卵释放出了驱使高原林蛙快速生长的化学物质，从而导致高原林蛙的蝌蚪发育加快。这可能是物种间减少种间食物竞争的一种调控机制，但其具体原因有待进一步研究。
密度是影响动物生长发育的重要制约因素。该研究结果发现，高原林蛙蝌蚪的生长发育也受密度的影响。高密度将抑制蝌蚪的生长。这与大树蛙（Rhaco phusdennysi）、泽陆蛙（Fejer varyamultistriata）和中国林蛙（Rana chensinensis）等蝌蚪的生产发育受其密度影响的报道[15-17]相一致，即高密度会抑制蝌蚪的生长发育。这可能是由于蝌蚪的密度变化会直接导致其能获取的用于身体生长发育的食物资源的下降，进而导致其生长受到抑制。
该研究中由于试验周期较短，测量蝌蚪的形态指标较少，因此并未真正揭示蟾蜍卵是如何促进高原林蛙蝌蚪生长发育加快的机制。因此，在后期研究中，有必要对蟾蜍卵分泌的化学物质进行分离和提取，并通过合成这些物质对高原林蛙蝌蚪生长进行验证试验，从而揭示其影响机制。另外在后期试验中，应该进一步研究岷山蟾蜍的卵对高原林蛙蝌蚪变态后形成的幼体的形态、生理和行为的影响，从而全面深入揭示2个物种胚胎阶段的种间竞争机制。
高原林蛙和岷山蟾蜍在若尔盖自然保护区是同域共存物种，他们之间存在明显的资源竞争。岷山蟾蜍的卵带会影响会对高原林蛙蝌蚪的生长发育产生影响，主要影响高原林蛙蝌蚪的发育状态和背宽，说明他们胚胎发育期和蝌蚪期也都存在相互竞争。另外，密度也是影响蝌蚪生长发育的重要因素之一。该研究发现高原林蛙蝌蚪的密度对其蝌蚪的体重、体长、头宽和尾长都有显著影响，说明种内竞争也影响蝌蚪的生长发育，从而外在表现为一些形态性状的差异。
参考文献
[1] 陶志英，马保新，余智杰，等.环境因子对棘胸蛙蝌蚪生长发育的影响[J].湖南农业科学，2015（2）：55-56，59.
[2] 王立志，李晓晨，张春博.大蟾蜍蝌蚪与中国林蛙蝌蚪生长发育的温度效应[J].四川动物，2005，24（3）：355-358.
[3] 陈雯，俞宝根，郑荣泉，等.温度对棘胸蛙胚胎发育及蝌蚪表型特征的影响[J].贵州农业科学，2010，38（1）：108-110.
[4] 张晋东，熊晔，傅之屏，等.同水塘分布两种无尾两栖类蝌蚪的竞争策略[J].动物学研究，2007，28（1）：41-46.
[5] 阿舍小虎，张昌兵，阳小成.龙虱对高原林蛙蝌蚪生长和存活率的影响[J].广东农业科学，2013（8）：125-127，132.
[6] TOLEDO R C，JARED C.The calcified dermal layer in anurans [J].Comparative biochemistry and physiology part A：Physiology，1993，104（3）：443-448.
[7] TOLEDO R C，JARED C.Cutaneous granular glands and amphibian venoms[J].Comparative biochemistry and physiology part A：Physiology，1995，111（1）：1-29.
[8] 周伟，李明会，张兴宇，等.同一生境牛蛙与昭觉林蛙蝌蚪的食性比较[J].动物学研究，2005，26（1）：89-95.
[9] WELLS K D.The ecology and behavior of amphibians[M].Chicago and London：The University of Chicago Press，2007.
[10] 邓茂林，田昆，段宗亮，等.高原湿地若尔盖国家级自然保护区景观变化[J].山地学报，2010，28（2）：240-246.
[11] 彭良国，姜蓉.若尔盖高原湿地生物多样性现状与保护策略[J].四川林勘设计，2015（1）：56-60.
[12] 齐银，FELIX Z，戴强，等.若尔盖高寒湿地高原林蛙繁殖后期运动、家域和微生境选择[J].动物学报，2007，53（6）：974-981.
[13] CHEN W，PENG L Q，JIANG L C，et al.High altitude frogs（Rana kukonoris）adopt a diversified bethedging strategy in the face of environmental unpredictability[J].Asian herpetological research，2018，9（1）：43-49.
[14] GOSNER K L.A simplified table for staging anuran embryos and larvae with notes on identification[J].Herpetologica，1960，16：183-190.
[15] 謝文华，陶双伦，杨冬梅，等.密度对大树蛙蝌蚪生长发育和存活率的影响[J].生态学报，2014，34（22）：6583-6588.
[16] 施林强，毛飞，马小梅.密度对泽陆蛙蝌蚪生长发育和变态的影响[J].杭州师范大学学报（自然科学版），2011，10（5）：429-434.
[17] 王汉屏.密度对中国林蛙蝌蚪生长发育的影响[J].四川动物，2007，26（2）：404-408.
关键词 高原林蛙蝌蚪；岷山蟾蜍；竞争；密度；生长发育
中图分类号 S966.3+5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）20-0070-02
Abstract [Objective] To study the effects of density and interspecific competition on the growth and development of Rana kukunoris tadpoles. [Method] Three density levels（high，medium，low） were designed in experimental groups and control groups. R. kukunoris tadpoles and Bufo minshanicus eggs were fed together in experimental groups， while R. kukunoris tadpoles were alone fed in control groups. On the 11th day，the developmental stage， body weight， body length， head width， dorsal width and tail length of R. kukunoris tadpoles were measured. [Result] The interspecific competition had significant effects on the development stages and dorsal width of R. kukunoris tadpoles. Density had significant effects on the body weight， body length， head width and tail length of R. kukunoris tadpoles. [Conclusion] Density was an important factor that influenced the growth and development of R. kukunoris tadpoles， and interspecific competition had influences on their growth and development.
Key words Rana kukunoris tadpoles；Bufo minshanicus；Competition；Density；Growth and development
蝌蚪是研究两栖动物生长发育可塑性的优秀材料，主要是因为它取样方便，易于观察，适宜开展控制试验。目前对蛙类生长可塑性的研究大多以蝌蚪为材料，研究光照强度、密度、温度、食物、激素、化学物质等因素对其生长发育的影响[1-8]。然而，目前关于种间竞争对两栖动物蝌蚪生长发育的影响研究相对较少[9]。研究生活在同一生境中，共存两栖物种之间的竞争，对于洞悉两栖动物的种间竞争机制和物种保护管理均具有十分重要的意义。笔者研究了同域分布的岷山蟾蜍（Bufo minshanicus）的卵对高原林蛙（Rana kukunori）蝌蚪生长发育和行为的影响，同时也调查了高原林蛙蝌蚪密度对其蝌蚪生长发育的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
高原林蛙蝌蚪和岷山蟾蜍的卵主要采自若尔盖湿地自然保护区。该保护区（33°25′～34°00′N，102°09′～102°59′ E，3 422～3 704 m）位于青藏高原西北隅，其地貌主要为高原湿地或草原，年平均气温、年降水量和年蒸发量分别为0.7 ℃、656.8 mm和 1 232 mm[10]。在该保护区内仅有高原林蛙、岷山蟾蜍和倭蛙3种两栖动物[11-12]。高原林蛙和岷山蟾蜍于4月中上旬开始繁殖，高原林蛙较岷山蟾蜍繁殖早，当高原林蛙的卵已孵化出蝌蚪时，蟾蜍开始产卵，常出现高原林蛙蝌蚪与蟾蜍卵带共存同一繁殖场水域的现象。
1.2 高原林蛙蝌蚪和岷山蟾蜍卵的获取
2017年4月，在高原林蛙和岷山蟾蜍繁殖期间，在若尔盖自然保护区收集高原林蛙和岷山蟾蜍的雌雄个体，并将其带回绵阳师范学院生态安全与保护四川省实验室，通过人工注射产卵激素，促使高原林蛙雌体产卵[13]。然后，将高原林蛙的卵团放在人工充氧的塑料箱内孵化，待胚胎发育至16期时[14]，再对岷山蟾蜍进行人工产卵，从而獲得岷山蟾蜍的卵。
1.3 试验设计
共设置高原林蛙蝌蚪的3种密度水平（低密度5只蝌蚪、中密度10只蝌蚪、高密度15只蝌蚪）的试验组和对照组，试验组设置10个重复，对照组设置2个重复。在试验组和对照组中，都使用处于Gosner 16期的高原林蛙蝌[14]。在试验组中分别加入5、10、15枚高原林蛙蝌蚪和5、10、15枚岷山蟾蜍的卵，而对照组仅加入蝌蚪，但未加入蟾蜍卵。每组蝌蚪都使用塑料盒（17 cm×12 cm× 6 cm）作为饲养容器，每隔2 d换水后并按比例投放鱼饲料喂养高原林蛙蝌蚪，饲养室温度控制为恒温25 ℃，每天光照时间为08：00—16：00。 1.4 形态特征的测量
将测量完游泳速度的蝌蚪，放于培养皿中，并将其放置在塑料尺子上进行照相。然后，使用电子秤称量蝌蚪的重量。使用Image J软件测量所拍照片中蝌蚪体长、背部宽度、腹部宽度、尾长等形态参数。
1.5 蝌蚪发育时期观察
在解剖镜下观察蝌蚪的形态特征，并参照Gosner蝌蚪发育阶段的划分，确定蝌蚪的发育阶段[13]。
1.6 数据统计与分析
使用一般线性分析模型，分析了种间竞争和密度对高原林蛙蝌蚪的发育阶段、形态特征及游泳速度的影响。试验数据使用SPSS 19.0统计软件进行数据统计与分析。
2 结果与分析
高原林蛙蝌蚪各形态特征的测定结果见表1。由表2可知，种间竞争对林蛙蝌蚪的发育阶段和背宽有显著影响（P<0.05），但对蝌蚪的体重、体长、头宽和尾长均没有显著影响（P>0.05）。
密度能够明显影响高原林蛙蝌蚪的体重、体长、头宽和尾长（P<0.01），但密度对高原林蛙蝌蚪的发育阶段和背宽没有显著影响（P>0.05）。
3 讨论与结论
该研究结果表明，岷山蟾蜍的卵（种间竞争）对高原林蛙蝌蚪的生长发育具有明显的影响，主要影响其蝌蚪的发育阶段，使之发育更快；同时，也发现密度也对其生长发育具有明显影响，蝌蚪密度越高，蝌蚪的生长越慢。
同域的物种常常会因为食物、空间等产生强烈的种间竞争。该试验发现，岷山蟾蜍的卵会促使高原林蛙蝌蚪的生长发育加快。这可能是由于岷山蟾蜍的卵释放出了驱使高原林蛙快速生长的化学物质，从而导致高原林蛙的蝌蚪发育加快。这可能是物种间减少种间食物竞争的一种调控机制，但其具体原因有待进一步研究。
密度是影响动物生长发育的重要制约因素。该研究结果发现，高原林蛙蝌蚪的生长发育也受密度的影响。高密度将抑制蝌蚪的生长。这与大树蛙（Rhaco phusdennysi）、泽陆蛙（Fejer varyamultistriata）和中国林蛙（Rana chensinensis）等蝌蚪的生产发育受其密度影响的报道[15-17]相一致，即高密度会抑制蝌蚪的生长发育。这可能是由于蝌蚪的密度变化会直接导致其能获取的用于身体生长发育的食物资源的下降，进而导致其生长受到抑制。
该研究中由于试验周期较短，测量蝌蚪的形态指标较少，因此并未真正揭示蟾蜍卵是如何促进高原林蛙蝌蚪生长发育加快的机制。因此，在后期研究中，有必要对蟾蜍卵分泌的化学物质进行分离和提取，并通过合成这些物质对高原林蛙蝌蚪生长进行验证试验，从而揭示其影响机制。另外在后期试验中，应该进一步研究岷山蟾蜍的卵对高原林蛙蝌蚪变态后形成的幼体的形态、生理和行为的影响，从而全面深入揭示2个物种胚胎阶段的种间竞争机制。
高原林蛙和岷山蟾蜍在若尔盖自然保护区是同域共存物种，他们之间存在明显的资源竞争。岷山蟾蜍的卵带会影响会对高原林蛙蝌蚪的生长发育产生影响，主要影响高原林蛙蝌蚪的发育状态和背宽，说明他们胚胎发育期和蝌蚪期也都存在相互竞争。另外，密度也是影响蝌蚪生长发育的重要因素之一。该研究发现高原林蛙蝌蚪的密度对其蝌蚪的体重、体长、头宽和尾长都有显著影响，说明种内竞争也影响蝌蚪的生长发育，从而外在表现为一些形态性状的差异。
参考文献
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[7] TOLEDO R C，JARED C.Cutaneous granular glands and amphibian venoms[J].Comparative biochemistry and physiology part A：Physiology，1995，111（1）：1-29.
[8] 周伟，李明会，张兴宇，等.同一生境牛蛙与昭觉林蛙蝌蚪的食性比较[J].动物学研究，2005，26（1）：89-95.
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[15] 謝文华，陶双伦，杨冬梅，等.密度对大树蛙蝌蚪生长发育和存活率的影响[J].生态学报，2014，34（22）：6583-6588.
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[17] 王汉屏.密度对中国林蛙蝌蚪生长发育的影响[J].四川动物，2007，26（2）：404-408.