峨眉树蛙产卵位点选择对蝌蚪发育的影响

王刚 肖璐瑶 宋佳 肖杭书 刘松青

摘 要：产卵位点选择是雌性选择一个特定的环境产卵，以使后代的适合度达到最大。两栖动物产卵位点对后代发育和存活至关重要。选取鞍子河国家级自然保护区的峨眉树蛙（Rhacophorus omeimontis）为研究对象，通过野外观察以及室内试验，探究不同产卵位点（高或低）对蝌蚪发育的影响。结果显示，峨眉树蛙产卵位点距离水面距离变异大（7.5～232.5cm， n=87），80.5%喜欢选择在距离水面30～180cm处产卵;高处的卵团窝卵数与低处没有显著差异，但高处卵团出膜蝌蚪和变态幼蛙的体型均显著大于低处。表明峨眉树蛙产卵位点选择对蝌蚪发育有一定影响，高处的卵较低处的卵孵化的后代具有更高的适合度。

关键词：峨眉树蛙;产卵位点;蝌蚪发育

中图分类号 Q958 文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）15-0042-04

The Effect of Spawn Site Selection on Tadpole Development of Emei Tree Frog （Rhacophorus omeiensis）

WANG Gang1，2  et al.

（1College of Chemistry and Life Sciences， Chengdu Normal University， Chengdu 611130; 2 College of Chemistry and Life Sciences， Sichuan Provincial Key Laboratory for Development and Utilization of Characteristic Horticultural Biological Resources， Chengdu Normal University， Chengdu 611130）

Abstract：Spawn site selection refers to the female choosing a specific environment to lay eggs in order to maximize the fitness of offsprings. Amphibians spawn sites are critical for the development and survival of their offsprings. In this study， we selected Omei tree frog （Rhacophorus omeimontis） as the research object in the Anzihe National Nature Reserve， researched the effects of different spawn sites （high or low） on tadpole development according to the field observation and experiment. The results showed that the distance between oviposition sites and water surface had a large variation （7.5cm～232.5cm， n=87）， 80.5% of tree frogs prefered to lay eggs at 30～180cm from the water surface. Clutch size in the high place had no significant difference to the lower place， but the body size of tadpoles and froglets in the high place were significantly larger than those in the lower place. These results indicated that the spawn site selection of Omei tree frog has influence on tadpoles development， which the offsprings in the high place has higher fitness than those in the low place.

Key words：Rhacophorus omeimontis; Spawn site; Tadpole development

目前，全球范围内的两栖动物种群正经历着快速下降，许多物种已经濒临灭绝[1]。由于两栖动物大都不具备育幼行为，其产卵位点的选择对其后代的发育和存活显得格外重要[2]。峨眉树蛙（Rhacophorus omeimontis）隶属两栖纲（Amphibia）、无尾目（Anura）、树蛙科（Rhacophoridae）、树蛙属（Rhacophorus），生活在海拔700～2000m的中山地带，分布于我国西南和华南地区[3]。关于峨眉树蛙繁殖生态学的研究主要集中在繁殖投入[4]、婚配制度[5]、性选择[6]、体长和性比[7]等方面，而峨眉树蛙产卵位点的生境选择对其繁殖成功及后代发育的影响，还未见报道。本研究以峨眉树蛙为对象，探究了产卵位点的选择对蝌蚪发育的影响，为进一步丰富该物种的基础生物学资料以及其有效保护提供科学依据。

1 研究区域自然状况

本研究区域为四川省鞍子河国家级自然保护区内的巴栗坪保护站。保护区地处邛崃山系东南支脉龙门山中段，最高海拔3868m，最低1638m，地理坐标为103°07′～103°17′E，30°45′～30°51′N。鞍子河水系属岷江支流，崇州西河上游，为中亚热带湿润季风气候区，雨量充沛，雨期长，多云雾，少日照，湿度大，年平均气温 12.3℃，年平均相对湿度为86%，年平均日照641.6h，无霜期200～230d[8]。鞍子河国家级自然保护区地处我国和全球生物多样性保护的热点地区之一的中国西南山地地区，保持了典型的自然生態系统，在全球范围内都具有突出的代表性和典型性，具有很高的保护价值[9][10]。

2 研究方法

2.1 产卵位点生境调查 选取四川省鞍子河国家级自然保护区巴栗坪保护站旁边的峨眉树蛙繁殖水塘（103°13′23′′E， 30°46′43′′N）作为本试验的调查地点。用GPS（Garmin Etrex）标注繁殖场的地理坐标、海拔高度等位置信息。用电子温湿度计（Digital max/ min thermhygrometer）（Forestry Supplier， Inc.）测量繁殖场水体温度和湿度，用自制的带刻度标杆测量繁殖场水体深度以及卵团距水面的高度。为了尽量减少对蛙的干扰，以上数据每天都只测1次，且在上午8：00进行。用红线对前1d测量的卵进行标记，避免第2天重复测量。

2.2 卵团采集 随机采集了距水面高度小于30cm和大于180cm的泡沫卵团各8团，用于蝌蚪发育的研究。借助剪刀，直接将包裹着卵团的树叶从树枝上剪下，装入自封袋中，加入少量水保持湿润，封口并编号，于当天带回实验室孵化。

2.3 饲养管理和测量 将带回的卵团分别放入塑料收纳盒内孵化（规格：445×320×110mm），用肉眼计数统计每个卵团的窝卵数。卵在室温下孵化，自然光周期，尽量模仿野外情景，将卵团悬挂，每日淋水保持湿度。在蝌蚪将孵化时，加大淋水量，模仿野外降雨时，雨水冲刷，蝌蚪出膜的情景，以保障卵的正常发育和孵化。待有蝌蚪出膜24h后，用网漏将蝌蚪转移至养殖箱（规格：445×320×110mm）中，箱内模拟野外水体环境，pH保持在7.2左右，温度为室温，水深为10cm，自然光周期。此后每隔24h将新出膜的蝌蚪转移至相应养殖箱内，每隔48h换1次水并投喂过量饲料（螺旋藻粉）。待所有泡沫卵团的蝌蚪均出膜并转移到养殖箱后，撤去孵化盒。每组随机选取30只峨眉树蛙蝌蚪继续饲养，其余蝌蚪放生。

在蝌蚪25期时，对每组均随机选取5只蝌蚪进行体型的测量，包括体重（body mass， BM）、头体长（snout-vent length， SVL）、头宽（head width， HW）、尾长（tail length， TL）。使用电子称（EHA251，Zhongshan Camry Electronic Co.Ltd.）测量体重，精确到0.01g，使用精密游标卡尺（472型，MASTERPROOFTOOLS）测量除体重外的其他指标，精确到0.01mm。

在蝌蚪长出后腿时，适当降低水位，在养殖箱内放入鹅卵石、树枝等物，并将养殖箱倾斜，便于蝌蚪登陆。饲养箱用纱布封住，防止幼蛙逃逸。用精密游标卡尺测量变态幼蛙体长及头宽，精确到0.01mm，使用电子天平测量变态幼蛙体重，精确到0.01g，全部测量完后，将所有树蛙寻一合适环境放生。

2.4 数据处理 用独立样本t检验，分析不同位置卵团窝卵数的差异、25期蝌蚪各体征的差异以及变态期幼蛙各体征的差异。所有数据的统计分析用SPSS 22.0统计软件完成，在做进一步统计前分别检测数据的正态性和方差同质性。描述性统计值用“平均值±标准差”表示，显著性水平设置为α=0.05。

3 结果与分析

3.1 繁殖场生境特点 繁殖场位于四川省鞍子河保护区巴栗坪保护站旁边，地理坐标为103°09′E，30°47′N，海拔1703m。为池塘-沼泽生境，水域面积约60m2，池塘内有一年和多年生草本植物，水生藤蔓生长旺盛随树枝缠绕而上，水面有小丘生有杂草。繁殖场为半永久性静水池塘，底部多软泥，水温为11～17℃，水深为8～30cm，pH为7.2左右，繁殖场周边植被丰富，大多为多年生木本植物，乔木灌木交错生长，为树蛙繁殖提供了一个理想的生境。峨眉树蛙在繁殖季节会选择在近水树木上抱对产卵，便于幼体孵出后进入水体发育。

3.2 产卵位点 通过观察，发现峨眉树蛙一般在夜晚抱对，且一雌多雄抱对现象十分普遍，表明存在一个较强的雄雄竞争。天气对抱对行为影响显著，雨后的夜晚抱对数量显著增加。本次调查一共测量了87个卵团距水面的高度，最低距水面仅7.5cm，最高为232.5cm，产卵位点距离水面高度的变异较大（图1）。峨眉树蛙产卵位点选择集中在30～180cm，约占所有位点的80.5%。

3.3 窝卵数 对采集到的高处（距水面距离大于180cm）和低处（距水面距离小于30cm）共16团卵进行了计数（表1），结果显示，高处2号卵团多达1480枚卵，结合经验判断应该为2只雌性产的卵，故舍去该组数据。其中，高处卵团平均窝卵数为626±186个，低处卵团平均窝卵数为667±108个。用独立样本T检验对高、低两组卵团的窝卵数进行对比，结果显示，高、低2组卵团窝卵数差异不显著（t=-0.525，p>0.05）。

3.4 蝌蚪发育 据表3可知，在蝌蚪25期时，高处卵团出膜的蝌蚪平均体重为0.43±0.12g，體长为38.68±4.45mm，尾长为27.03±3.49mm，头宽为8.00±0.70mm;低处卵团出膜的蝌蚪平均体重为0.37±0.09g，体长为36.39±3.53mm，尾长为25.18±2.87mm，头宽为7.92±0.74mm，尾高为6.80±0.99mm。

用独立样本t检验比较高处和低处孵出蝌蚪体型的差异，结果显示：在蝌蚪25期时，高处与低处卵团出膜的蝌蚪在体重（t=2.257，p<0.05）、体长（t=2.198，p<0.05）、尾长（t=2.234，p<0.05）上差异显著，在头宽（t=0.435，p>0.05）上差异不显著（表3），即高处孵出的蝌蚪体重、体长、尾长显著大于低处孵出的蝌蚪。

峨眉树蛙完全变态时，高处卵孵化的幼蛙平均体重为0.29±0.05g，体长为15.01±0.96mm，头宽为5.95±0.33mm;低处卵孵化的幼蛙平均体重为0.21±0.04g，体长为13.70±0.85mm，头宽为5.48±0.31mm。

用独立样本t检验比较高处和低处卵孵出的蝌蚪完全变态时体型的差异，结果显示：在峨眉树蛙完全变态时，高处幼蛙与低处幼蛙在体重（t=5.893，p<0.01）、体长（t=5.119，p<0.01）、头宽（t=5.136，p<0.01）上差异极显著（表4），高处幼蛙的体重、体长、头宽极显著大于低处幼蛙。

4 讨论

4.1 峨眉树蛙产卵位点的选择 由于大多数两栖动物产卵后不进行卵的粘附、保温和护理[11]，因此产卵位点的选择显得尤为重要，关系着胚胎的正常发育以及后代的生长发育[2，12]。Cooke[13]研究过欧洲林蛙（Rana temporaria）产卵场的选择，经研究得出欧洲林蛙理想的产卵水深为15cm;谢锋等[14]研究过镇海棘螈的产卵位点对其繁殖成功的影响，指出镇海棘螈理想的产卵位点需要满足植被丰富、半永久性静水塘和坡地3个方面的条件。

关于峨眉树蛙产卵位点高度上的选择，国内已有研究。Liao等[4]研究了四川蜂桶寨自然保护区峨眉树蛙产卵位置特征，发现产卵高度在距离水面14～370cm之间。我们的结果显示峨眉树蛙选择的产卵位点最低距水面仅7.5cm，最高為232.5cm，与上述结果稍有差异，可能是繁殖场周围植物类型、调查时间不同以及种群遗传差异导致的。

调查发现的87个卵团距水面高度大部分集中在30～180cm，占所有位点的80.5%，说明大多数峨眉树蛙选择在中间高度范围内产卵。这一现象可以用最佳觅食理论来解释，即花最少力气或时间而能获得最高回报的食物[15]，觅食动物为使获取能量最大化而应遵循这一“规则”，最大的获益意味着动物生存和繁殖的最佳适应性[16]。峨眉树蛙若选择在高处树枝产卵，则面临着去到高处的较高能量消耗，以及天敌袭击的风险，如飞禽类等;若选择在低处产卵，虽能耗少，但由于低处树枝紧邻水面，温度较低，对后期胚胎发育不利，且峨眉树蛙繁殖季节正值雨季，水位变化快，可能会淹没其所产的泡沫卵团，影响胚胎发育。所以，峨眉树蛙在产卵位点选择上存在对高度的权衡，绝大多数选择在中间高度产卵，可以使得其自身适合度达到最大。

4.2 峨眉树蛙窝卵数差异 在研究中发现80.5%的峨眉树蛙在中间高度产卵，但仍有少数峨眉树蛙选择在低处或高处产卵，通过采集低处和高处的泡沫卵团，分析其窝卵数得到高处卵团窝卵数为626±186，低处卵团窝卵数为667±108，高低两组卵团窝卵数差异不显著（t=-0.525，p>0.05），表明选择在高处产卵的雌性与在低处产卵的雌性繁殖力之间没有差异。就所采集的卵团而言，高处有4号卵团窝卵数仅为327，远远低于平均值，且Liao等[4]发现，他们所观测到的45个峨眉树蛙卵团窝卵数范围为457～837，本研究高处4号卵团窝卵数较之最小值也少了百余，故推测此卵团可能在生产过程中经外力干扰而部分掉落，或遭天敌蚕食了部分。实际上，高、低2处窝卵数均值可能会更加接近。

4.3 峨眉树蛙产卵位点的选择对蝌蚪发育的影响 此前国内外报道过某生态因子或某物质对蝌蚪发育的影响，比如温度[17]、pH[18]等生态因子对蝌蚪发育的影响，以及Pb～（2+）[19]、饲料[20]等物质对蝌蚪发育的影响，均有一定的应用性;也有过关于选择产卵位点的报道，如中国若尔盖高原湿地的倭蛙（Nanoranapleskei）对产卵位点的选择[21]。本研究以产卵位点距离水面的高度为变量，探究其对峨眉树蛙后代发育的影响。

在蝌蚪25期时，高处蝌蚪的体重、体长、尾长显著大于低处蝌蚪，头宽两者无显著差异。蝌蚪分为头和尾两部分，而头部是神经和营养中心，是蝌蚪的重要组成部分，在蝌蚪发育过程中，无论是在高处还是低处出膜的蝌蚪，首先都要满足头部发育的需求，所以两者在头宽上差异不显著，满足头部发育后，再利用剩余的能量进行尾部发育。在峨眉树蛙完全变态时，高处蛙在体重、体长、头宽上差异极显著大于低处蛙，可见，无论是蝌蚪25期还是完全变态时期，高处卵所产后代的体型均显著大于低处卵。一方面，这可能是由于选择在高处产卵的雌性占据了有利的生态位，高处位点有充足的光照，温度相对较高，且蛙类和蟾蜍类在较高温度条件下生长，可以提高生长率[22]，使得在高处的蛙卵发育得更快更好，从而可以更早进入水中，占据最优质的资源。另一方面，在高海拔环境中雌性会因高温、气候不可预测性而将其繁殖投入从后代数量转向后代质量，表现为雌性产较大直径的卵来保证后代发育[23]，本研究中选择在高处产卵的雌性峨眉树蛙也可能产出了较大卵径的卵，使其后代发育得更好，然而这一推断还有待进一步研究。

综上所述，可以得出结论，高处卵团出膜的蝌蚪无论是在蝌蚪发育中还是完全变态的体型上都比低处的更具优势，即选择在高处产卵对峨眉树蛙的后代发育有积极影响。

参考文献

[1]徐海根，吴军，吴延庆，等.全国两栖动物多样性观测网络（China BON-Amphibians）建设进展[J].生态与农村环境学报，2018，（01）：20-26.

[2]Wilson DS. Nest-site selection： Microhabitat variation and its effects on the survival of turtle embryos[J]. Ecology，1998，79（6）：1884-1892.

[3]费梁，胡淑琴，叶昌媛，等.中国动物志-两栖纲（中卷）[M].北京：北京科学出版社，2009.

[4]Liao W B and Lu X. Breeding behaviour of the Omei tree frog Rhacophorus omeimontis （Anura： Rachophoridae） in a subtropical montane region[J]. Journal of Natural History，2010，44：2929-2940.

[5]程建.峨眉树蛙的社会婚配制度[D].武汉：华中师范大学，2012.

[6]李辰亮.峨眉树蛙的婚配制度与性选择[D].武漢：华中师范大学，2016.

[7]王慧.峨眉树蛙体长与抱对性比对繁殖成功的影响[D].武汉：华中师范大学，2014.

[8]金琪，王强，付强，等.鞍子河自然保护区大熊猫取食对拐棍竹无性系种群更新的影响[J].北京林业大学学报，2014，36（02）：102-107.

[9]鄢和琳.四川鞍子河自然保护区生态旅游的研究——中华（成都）大熊猫野生动物园[J].地理学与国土研究，2000，（03）：62-67.

[10]张斌，粟建荣，高红.四川鞍子河自然保护区生态区位优势浅析[J].四川林勘设计，2011，（4）：49-51.

[11]Pough F H，Andrews R M，Crump M L，et al. Herpetology，Third Edition[M]. New York：Prentice Hall.2003.

[12]Kolbe J J and Janzen F J. The influence of propagule size and maternal nest-site selection on survival and behaviour of neonate turtles[J]. Functional Ecology，2001，15（6）：772-781.

[13]Cooke A S. Spawn site selection and colony size of the frog （Rana temporaria） and the toad （Bufo bufo）[J]. Journal of Zoology，1975，175（1）：29-38.

[14]谢锋，费梁，叶昌媛，等.镇海棘螈产卵位点及其对繁殖成功率的影响[J].动物学报（Current Zoology），2002.48（4）：554-557.

[15]陈淳.最佳觅食模式与农业起源研究[J].农业考古，1994（3）：37-44.

[16]姜启源，韩中庚.动物最优觅食理论[J].数学建模及其应用，2016.5（1）：28-42.

[17]徐敬明，姜玉松，樊汶樵.不同温度对棘腹蛙宜宾种群蝌蚪生长发育的影响[J].黑龙江畜牧兽医，2018（1）：207-210.

[18]杨程.pH对棘胸蛙蝌蚪若干生理指标的影响效应[D].舟山：浙江海洋大学，2017.

[19]杜一帆，闫华超.Pb～（2+）对黑斑蛙早期生长发育影响的研究[J].聊城大学学报（自然科学版），2017，30（3）：41-46.

[20]毛剑婷，刘泽鹏，张盼，等.不同饲料对棘胸蛙蝌蚪生长发育及变态率的影响[J]. 浙江农业科学，2017，58（9）：1610-1612.

[21]Wang G，Gong Y Z，Han J F，et al. Oviposition Site Selection of the Plateau Frog（Nanorana pleskei） in the Zoige Wetland，China[J]. Asian Herpetological Research，2017.8（4）：269-274.

[22]Browne R K，Pomering M，Hamer A J. High density effects on the growth，development and survival of Litoria aurea tadpoles[J]. Aquaculture，2003，215（1）：109-121.

[23]Liao W B and Lu X. A comparison of reproductive output of the Omei Treefrog （Rhacophorus omeimontis）between high and low elevations[J]. Animal Biology，2011，61（3）：263-276.

（责编：王慧晴）