蝉棒束孢居群分布及生境调查*

曾文波，王元兵，虞 泓**，代永东，陈自宏

（1.云南大学中草药生物资源研究所云百草实验室，云南 昆明 650091；2.云南云百草生物技术有限公司，云南 昆明 650106）

〈生境生态〉

蝉棒束孢居群分布及生境调查*

曾文波1，2，王元兵1，虞 泓1，2**，代永东1，陈自宏1

（1.云南大学中草药生物资源研究所云百草实验室，云南 昆明 650091；2.云南云百草生物技术有限公司，云南 昆明 650106）

蝉棒束孢（Isaria cicadae）为世界性广布种，在我国秦岭-淮河以南18个省区均有分布，分布海拔10 m～2 800 m，生长期6月～10月，适宜温度18℃～30℃。蝉棒束孢在上海、浙江、福建、安徽、江苏、广东和江西等地多分布于竹林，在云南、四川、贵州、陕西、海南和广西等地则多生长于阔叶林和针阔叶混交林。通过对云南3个蝉棒束孢生境样地的调查发现，昆明野鸭湖样地YY1是元江栲（Castanopsis orthacantha）为标志的常绿阔叶林，昆明野鸭湖样地YY2是以云南松（C.orthacantha）和元江栲（Pinus yunnanensis）为标志的常绿阔叶林与云南松混交林，兰坪菊香村样地JX1是以头状四照花（Dendrobenthamia capitata）为标志的常绿阔叶林。蝉棒束孢的生境中有多种虫生真菌伴生，包括蛹虫草（Cordyceps militaris）、下垂虫草（Ophiocordyceps nutans）、细脚棒束孢（Isaria tennuipes）和粉棒束孢（I.farinosa）。

蝉棒束孢；居群分布；生境调查

蝉花为真菌蝉棒束孢（Isaria cicadaeMiquel）感染蝉若虫后形成的虫菌复合体。孢梗束从寄主前端（主要是头部）密集长出，由许多直立或微弯的可育性菌丝和分生孢子梗紧密集结成束而成。因孢梗束形态呈花冠状，故称“蝉花”。1975年幸兴球搜集了我国蝉花主产地浙江、四川的“蝉花”和广东的“小蝉花”、福建的“土蝉花”，以及浙江宁波产的另一种“蝉花”（当地称“独角龙”或“乌角尖”），共5批样品，经研究后，区分为2个不同的种：小蝉草 [Cordyceps sobolifera(Hill.)Berk.&Br.]和大蝉草 (Cordyceps cicadaeShing)，幸兴球认为蝉棒束孢（雌蝉花）(I.Cicadae)是大蝉草分生孢子阶段[1]。而在此之前，1974年，Samson[2]已将蝉棒束孢（I. cicadae）由棒束孢属归并到拟青霉属，并更名为蝉拟青霉 [Paecilomyces cicadae(Miq.)Samson]。自此之后，多数学者都将蝉拟青霉认为是大蝉草的无性型。2004年，Luangsa-Ard等[3-4]的研究表明拟青霉属是多元发生的，拟青霉属不是一个自然分类单元。Luangsa-Ard等又将蝉拟青霉（P.cicadae）等重新移入棒束孢属（IsariaPers.），根据命名的优先原则，蝉棒束孢的学名更正为Isaria cicadaeMiquel。

蝉花（蝉棒束孢）是我国名贵传统中药材，在中国历史上多有记载。最早记载蝉花的是成书于公元五世纪的《雷公炮炙论》，其记载“蝉花，凡使要白花全者，收得后于屋下东南角悬干，去甲土后，用浆水煮一日至夜，焙干碾细用之”，这是关于蝉花保存和服用方法的最早记载[5]。我国中医中药对于蝉花认识和应用至少有1500多年的历史。蝉棒束孢中含有多糖、虫草酸、多种必需氨基酸、多种核苷类成分、麦角甾醇和多球壳菌素等有效成分[6-10]。王琪和刘作易[11]曾比较蝉棒束孢与冬虫夏草的成分，发现两者有相似的活性成分，认为蝉棒束孢很有可能具有与冬虫夏草相似的药用价值。Zeng等[12]测定了蝉棒束孢中的核苷类成分，即含有尿嘧啶、尿苷、2′-脱氧尿苷、肌苷、鸟苷、腺嘌呤、胸苷、腺苷和2′-脱氧腺苷，表明蝉棒束孢中的核苷类成分种类和含量与冬虫夏草相似。现代药理研究表明，蝉棒束孢具有滋补强壮、抗疲劳、抗应激、镇静催眠、解热镇痛、免疫调节、改善肾功能、降低血压、减慢心率、抗辐射和抗肿瘤等多种药理药效[9，13-18]。在云南怒江、迪庆及大理等地居住的藏族、纳西族、白族、普米族、彝族和傈僳族将蝉棒束孢作为滋补健身、治疗眼疾、保肝补肾、小儿惊风和退热的少数民族民间药材。另外，急性毒理试验表明，蝉棒束孢最大耐药量高达80 g·kg-1，相当于人用临床量的444倍[19]，说明蝉棒束孢安全无毒。因此，蝉棒束孢是一种具有巨大开发利用价值的真菌。近年来，虽然有较多关于蝉棒束孢形态、化学成分、药理和生物防治等方面的报道，但是，对于蝉棒束孢的资源分布及其生境调查依然不是十分清楚。为此，本文结合作者近年对这一真菌资源的调查采集工作，考证并归纳整理前人的研究和报道，对蝉棒束孢的资源分布情况进行了梳理，并对分布于云南省昆明市和兰坪县的2个蝉棒束孢居群的生境开展调查。该研究有助于了解蝉棒束孢的资源分布和发生的生态环境，为保护和开发利用这一野生真菌资源奠定了基础。

1 调查方法

1.1蝉棒束孢居群分布

根据调查和文献记载，考证并归纳整理蝉棒束孢居群分布点。

1.2蝉棒束孢的生境调查

采用生态学调查方法对昆明双龙乡野鸭湖森林公园、维西县永春乡菊香村2个蝉棒束孢产地进行调查。主要调查其伴生植物、虫生真菌、温度和湿度的因子。选取有蝉棒束孢分布的区域，借鉴法瑞学派和英美学派的调查方法，采用典型地段定点取样法，寻找表现最优代表性、最为典型的群落地段定点取样，在一个样方面积（20 m×20 m）内观测记录[20]，样地信息见表1。

1.3数据分析

调查区域物种多样性分析：物种多样性的计算用Shannon多样性指数式中的Ni是指第i个物种的个体数，N是S个物种的总个体数[21-22]。

α多样性是用于测量生境内物种数量及物种的相对多度，反映物种间通过竞争资源或利用相同生境而产生的共存结果。本研究采用α多样性进行分析，用Margalef丰富度公式计算物种的丰富度，式中S为样方内物种数，N为全部物种的个体总数；用Pielou均匀度公式计算物种的均匀度，式中H为物种多样性指数，S为物种的数量[23]。

表1 样地基本情况Tab.1 Detail information of three plots in the present study

2 结果与分析

2.1蝉棒束孢居群分布

根据文献记载及考察得出，全球蝉棒束孢主要分布于中国、韩国[26]、日本[27]、澳大利亚、新西兰、巴西[10]、南亚、欧洲和北美[28]等国家及地区。在中国蝉棒束孢的分布点见表2。其中，浙江、江苏、安徽、云南和四川是蝉棒束孢产量最多的省份。

2.2蝉棒束孢的伴生植物及虫生真菌

在样地野鸭湖YY1群落共有植物30种，总个体数277个。乔木层和草本层的物种占优势，其中出现频率较高的、个体数量较多的有7种，见表3。样地YY1中形成以元江栲为标志的常绿阔叶林群落，其中白柯、浆果苔草、沿阶草、凤尾蕨1种、蹄盖蕨1种，友水龙骨是组成该群落的优势物种，占据群落中多数的生态位。

表2 蝉棒束孢在中国的分布及其生境Tab.2 Distribution areas and its habitat of Isaria cicadae were surveyed in China

（续表2）

样地野鸭湖YY2群落共有植物23种，总个体数144个。乔木层和草本层的物种占优势，其中出现频率较高的、个体数量较多的有8种，见表3。样地YY2是以云南松和元江栲为标志的常绿阔叶林与云南松混交林群落，其中白柯、求米草、红果苔草、沿阶草、紫茎泽兰、风轮菜是组成该群落的优势物种，在群落中占有重要的地位。

在样地菊香村JX1群落共有物种21种，总个体数409个。灌木层和草本层的物种占优势，其中出现频率较高、个体数量较多的有8种，见表3。样地JX1中形成以头状四照花和棠梨刺为标志的阔叶林群落，其中荩草、粉叶小檗、云南银莲花、松毛火绒草、野拔子、沿阶草是组成该群落的优势物种，草本层物种占绝对的优势，占据群落中最多数的生态位。

对3个样地中虫生真菌进行鉴定和统计，详见表4。样地YY1中有蝉棒束孢（I.cicadae）、蛹虫草（Cordyceps militaris）、下垂虫草（Ophiocordyceps nutans）、细脚棒束孢（Isaria tennuipes） 和粉棒束孢（I.farinosa） 分布。样地YY2中有蝉棒束孢、蛹虫草、粉棒束孢分布，样地JX1中分布有蝉棒束孢和粉棒束孢，样地YY1的虫生真菌种类和数量最多。

2.3伴生植物物种多样性

3个样地伴生植物的Shannon多样性指数、丰富度和均匀度等相关参数见表5。

在3个样地中，样地YY2的乔木层植物的Shannon多样性指数（H=1.52）和丰富度（H=1.54）最大；样地YY1灌木层和草本层植物的Shannon多样性指数和丰富度则最大，且明显高于另外2个样地；样地JX1伴生植物的乔木层均匀度（E=0.80）最大，YY2灌木层的均匀度（E=0.96）最大，YY1草木层的均匀度（E=0.93）最大。

3 讨论

刘爱英等[29]报道蝉棒束孢分布点年平均温度为17℃。其中，6月～8月的平均温度27℃，总体气候温凉。调查发现，蝉棒束孢在不同的地方丰产期有较大差异，在福建是6月份，在安徽、江苏、浙江、云南等省区是7月份，在河南、四川等地是8月份。其出产时间可持续4个月左右，例如，在云南昆明市双龙乡歌乐子村野鸭湖景区，6月份始能采集到少量蝉棒束孢，最晚在10月初还能零星采集到完整的蝉棒束孢。蝉棒束孢的出产时间受到经纬度、海拔和降雨等多种因素影响，温度和湿度是影响蝉棒束孢出产时间的两个主要因素。蝉棒束孢的分布海拔最低可至10 m左右[29]，在云南省维西县永春乡菊香村调查发现，在海拔超过2 800 m后，虽然还可找到蝉成虫及其若虫，但蝉棒束孢已经采集不到。在维西县和兰坪县的虫草主要集中在2 200 m～2 600 m海拔范围内的阔叶林和针阔叶混交林下。参考文献记载，结合我们对于蝉棒束孢资源分布调查，初步确定蝉棒束孢的分布海拔大致为10 m～2 800 m。

表3 三个样地植物群落中的优势种Tab.3 Dominant species of community of three plots in the present study

表4 三个样地中虫生真菌统计Tab.4 Statistics of entomogenous fungus of three plots in the present study

表5 三个样地伴生植物物种多样性Tab.5 Plant species diversity of three plots in the present study

刘爱英等[26]的研究表明，蝉棒束孢的最适生长温度为25℃，孢子萌发率在25℃时最高，可达到92.68%。另外，蝉棒束孢还具有较强的抗性，在50℃高温处理10 min后，仍然有8.58%的孢子萌发，55℃是其致死温度，6℃为其生长点[10，14]。我们在保存蝉棒束孢菌种过程中发现，采用试管PDA培养基斜面保存的蝉棒束孢，保存于4℃条件下，两年存活率为100%，3年存活率可达到95%左右，这可能与蝉棒束孢易形成厚垣孢子的特性有关，表明蝉棒束孢生存力强，可采用PDA培养基斜面长期保存，其菌种保存成本低。有研究发现，蝉棒束孢分生孢子在pH4～10范围内均可萌发。另外，蝉棒束孢孢子萌发需要高湿条件，相对空气湿度要达到90%以上才能萌发，且萌发率与空气湿度成正相关[14，26]。

根据蝉棒束孢的分布情况，说明其是一个广布种；另外，蝉棒束孢对生境和生长温度要求不严格，能适应多种生态环境，生命力强，但对湿度要求较高，有学者开展了蝉棒束孢作为生物防治真菌的研究，表明蝉棒束孢是一种广谱、较强致病性的虫生真菌，其在害虫防治上显示出很大的优越性[35-37]。湿度可能是蝉棒束孢作为生防菌的一个主要限制因子。

根据调查和文献资料记载，蝉棒束孢主要分布于常绿阔叶林、阔叶与针叶混交林和竹林等生境。通过对位于云南昆明市和维西县的3个样地进行实地考察发现，样地YY1伴生植物的灌木层和草本层植物丰富度最高，其中的虫生真菌种类和数量也最多，蝉棒束孢等虫生真菌的种类和数量与生境中植物多样性关系密切；此外，样地YY1相对于另外两个样地，要处于相对低洼的地带，其中的蕨类植物种类和数量较多，空气湿度最高，虫生真菌的种类和数量也最多，表明蝉棒束孢等虫生真菌的发生与空气湿度密切相关。在紧邻样地YY2和JX1的云南松林中未发现蝉棒束孢，但却在云南松林与针阔叶混交林的交界地带找到少量的蝉棒束孢，这可能与云南松林中没有蝉棒束孢的寄主蝉和空气湿度较低有关。

据野外调查经验，蝉棒束孢多分布于其寄主蝉喜食植物分布密集的地带，例如，在YY1样地中，蝉棒束孢多在棠梨刺、矮杨梅、怒江山茶等灌木下发现，在JX1样地中，蝉棒束孢多分布于头状四照花树下。另外，蝉棒束孢多生长于相对低洼潮湿的地带，一定的光照对于蝉棒束孢的形成也十分重要，蝉棒束孢在阳坡的分布数量较高，树林过于稠密的地带蝉棒束孢数量不多。

植被类型与虫草种类密切相关，如蛹虫草多在华山松林下和常绿阔叶林下发现[38]，下垂虫草多在以草本植物为主的杂草丛中发现[39]，冬虫夏草多生长于高山草甸[40]。对虫草真菌资源的保护，首先要保护虫草寄主赖以生存的生境，其次就是合理的采挖，我们从维西县永春乡菊香村JX1样地调查发现，受经济利益的驱使，当地人不仅是挖取已经长出孢梗束的蝉棒束孢，还采用掘地三尺的方式采集没有长出孢梗束的僵虫，这种竭泽而渔的方式不但破坏虫草寄主赖以生存的生境，也阻断了虫草真菌的生活史，这种情况在今后虫草资源的保护和相关政策的制定中应引起注意并加以限制。

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Population Distribution of Isaria cicadae and Its Habitat Investigation

ZENG Wen-bo1,2,WANG Yuan-bing1,YU Hong1,2,DAI Yong-dong1,CHEN Zi-hong1
(1.Yunnan Herbal Laboratory,Institute of Herb Biotic Resources,Yunnan University,Kunming 650091,China; 2.Yunnan Yunbaicao Biotech Co.Ltd.,Kunming 650106,China)

Isaria cicadaeis a cosmopolitan species distributed in many regions of the world.In China,it is distributed in 18 provinces,being mainly located the southern areas beyond Qinling Mountains-Huaihe River line at an altitude from 10 m to 2 800 m.Its growing seasons are June to October with the optimum temperature from 18℃to 30℃.In Shanghai,Zhejiang,Fujian,Anhui,Jiangsu,Guangdong and Jiangxi,I.cicadaewas collected mostly from the bamboo forest,and was distributed in the broad leaved forest or mixed coniferous broad leaved forest in Yunnan,Sichuan,Guizhou,Shanxi,Hainan and Guangxi.Three plots of I.cicadaein Yunnan were surveyed in the present paper.The Plot YY1 was an evergreen broad-leaf forest marked byCastanopsis orthacantha.The Plot YY2 was a mixed forest marked by C.orthacantha and Pinusyunnanensis.The Plot JX1 was an evergreen broad-leaf forest marked byDendrobenthamia capitata.Several entomogenous fungi were discovered in the habitat ofI.cicadae,such asCordyceps militaris,Ophiocordyceps nutans,Isaria tenuipesandI.farinosa.

Isaria cicadae;population distribution;habitat investigation

S646.9

A

1003-8310（2015）04-0050-07

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.04.013

中国博士点基金项目（20125301110001）；国家火炬计划产业化示范项目（2013GH021540）；云南省民营经济暨中小企业发展专项资金（技术创新）项目（2014XA051）。

曾文波（1982-），男，博士，助理研究员，主要从事蝉棒束孢居群生物学方面研究。E-mail:zengwenboherb@163.com

**通信作者：虞泓（1962-），男，博士，教授，主要从事虫草生物资源方面研究。E-mail:herbfish@163.com or hongyu@ynu.edu.cn

2015-05-05