水栖萤火虫生物生态学研究(4)

表3 条背萤和雷氏黄萤的猎物和天敌Table 3 Prey and natural enemiesofLuciola substriataandAquatica leii萤火虫Firefly 猎物Prey天敌 Natural enemy条背萤Luciola substriata克氏原螯虾 Procambarusclarkii、中华绒毛蟹 Eriocheir sinensis、草鱼属Crenopharyngodon雷氏黄萤 Aquatica leii 静水椎实螺 Lymnaea stagnalis、凸旋螺Gyraulusconvexiusculus、耳萝卜螺 Radix auricularia、环棱螺 Bellamya purificata前齿肖蛸Tetragnatha praedonia静水椎实螺 Lymnaea stagnalis、凸旋螺Gyraulus convexiusculus参考文献Reference[2][2]

2 生态学特性

近10余年来，各地水体环境持续恶化，因水栖萤火虫对水质高度依赖，故水栖萤火虫的野生种群数量急剧减少[1-2]。目前，水污染、栖息地转换、农业及化学流失物、光污染和商业捕捉已成为野生萤火虫生存的重大威胁[1]。当前，关于水质及光污染对水栖萤火虫影响的相关研究较多。

2.1 水质

水栖萤火虫因其独特的生存条件对水环境质量有较高的要求，水体质量是影响野生萤火虫幼虫种群大小的重要因素。水栖萤火虫每一虫态都有不同的生境，蛹期在近水区域岸边干净泥沙小洞中度过，成虫则以雄虫和雌虫栖息于水上方开阔水域及水边的植物上，卵产于岸边浅水地带，水栖萤火虫整个卵和幼虫阶段对水质有强烈的依赖[28]。研究表明，适宜水栖萤火虫栖息的水质要求：pH为7.0～8.0，水质总体呈弱碱性，水中Cl2、NO3的含量越低越好，碳酸硬度(degrees of carbonate hardness，dKH)值不超过10，总硬度(delayed geochemical hazard，dGH)值不超过21[29-30]。有研究发现，微量的水体污染物苯并芘(0.01 mg·L?1)能诱导雷氏黄萤大量关键分子毒理基因(如涉及外源物质生物降解和反应、生物大分子吸收及代谢等)在表达水平上作出强烈响应[13]。由此可见，水栖萤火虫对水质量极其敏感，水质恶化可能降低水栖萤火虫生理、行为和基因组等层面的适合度，加之其种类稀少，更易导致其灭绝。因此，研究水栖萤火虫生存最适的水环境条件，是开展萤火虫资源保护与利用的重要环节。

2.2 光污染

萤火虫是通过发光行为来进行交流的，它们的闪光行为就是其进行沟通的方式。其卵、幼虫、蛹、成虫均能发光，并不是如人们所认为的只有成虫阶段才能发出荧光。其中，幼虫的发光行为被认为起到警戒、恐吓天敌的作用，成虫通过闪光信号来进行物种的识别和寻求配偶[31]。然而，随着城市化进程的加快，水栖萤火虫的生存环境或其周围在夜晚会亮起各种各样(包括光强、光色、闪烁频率等的变化)的灯光，对许多夜间活动的生物造成了严重的负面影响，其中人为灯光对它们生存造成的干扰最大[32]。灯光越多越亮，对萤火虫的危害越大，因为过多外界光线的渗入会模糊萤火虫的求爱信号而阻碍它们的正常交配与繁殖[33]。

3 展望

水栖萤火虫作为一种重要的环境和资源昆虫，极具观赏和生态环境指示价值。目前学者们已对其分类学、基础生物生态学和行为学等进行了较为系统的研究，但对其不同生境下种群发生动态、种群演化机制、水生适应性进化、闪光行为的分子机制、珍稀水栖萤火虫的种质资源保护及工厂化繁育体系构建等方面的研究还较为欠缺。因此，今后应重点开展以下研究。

3.1 加强水栖萤火虫基础生物生态学特性研究

水栖萤火虫是珍贵的水环境指示及资源昆虫，以往的研究多集中在水栖萤火虫的分类学、水栖适应表型和行为的观察、闪光信号规律及求偶行为关系、水体和光污染等生物生态学特性等方面，但对其性选择及交配制度、天敌对水栖萤火虫捕食行为和规律及其生境中不同植被类型对其生长发育的影响等生物学特性方面的研究甚少。此外，不同的水栖萤火虫种类闪光行为有所差异，这种差异是一种生态适应还是物种特异现象，也值得在不同物种间做进一步的探索。结合不同生境，挖掘水栖萤火虫在种群演化机制中的生态地位，阐明水栖萤火虫在生态系统中的地位和角色，系统深入研究其生态学特性，可为保护水栖萤火虫及维持水生生态系统平衡提供理论知识。

3.2 加强水栖萤火虫捕食、繁殖及释放体系研究

有关水栖萤火虫的取食范围已有报道，但大多研究结果仅通过偶然的野外观察或室内人工喂养得出，喂养昆虫种类有限，研究手段单一，且研究重心放在水栖萤火虫的捕食行为而非捕食对象及范围，如除捕食螺类等软体动物外，是否捕食其他昆虫甚至植物尚不明确。因此，并不能准确反映水栖萤火虫在自然条件下的捕食情况。萤火虫一般通过上颚紧咬水生螺类，同时还要利用腹部及尾部缠绕和粘附在螺壳上，从而杀死它并对其进行捕食，而萤火虫咬住猎物后是否会注射麻醉剂或其他杀害捕食对象的物质以及剂量大小尚不知晓。因此，有必要对萤火虫在捕食过程中猎物体内的生理生化指标变化以及萤火虫食性范围加以研究，从而更深层次地分析水栖萤火虫的捕食策略，也为探究水栖萤火虫与其他水生生物之间的营养关系提供理论依据。此外，水栖萤火虫的饲养受种内竞争、饲养密度、饲养温湿度、饲养光强及光周期等条件的影响。虽然目前一些种类水栖萤火虫能很好地进行人工饲养(如Aquatica leii)，但是其余种类水栖萤火虫的工厂化繁育仍有诸多难题，这阻碍了人工提高野外水栖萤火虫多样性的进程。因此，掌握不同种类水栖萤火虫最佳饲养条件是一个亟待解决的问题。在水栖萤火虫野外种群数量不足时，通过人工饲养对应种类并在野外释放，以达到有效维持生物多样性的作用。此外，为拯救萤火虫，政府应当限制萤火虫集中活动区域的人类活动，包括保护栖息地、控制光污染、减少杀虫剂的使用以及在生态旅游客流量大的地区制定可持续的旅游指南，且研究人员应进一步通过长期数据监测及分析水栖萤火虫种群变化趋势等来了解其如何受人类活动的影响，以期指导人工培育水栖萤火虫种群野外释放策略的制定。

文章来源：《环境昆虫学报》 网址: http://www.hjkcxbzz.cn/qikandaodu/2021/0717/1663.html