马胃蝇蛆病是一种专性、非传染性寄生虫病，普遍发生于马科动物群体中，其病原体在分类上属于昆虫纲双翅目（Diptera）环裂亚目（Cyclorrhapha）胃蝇科（Gasterophilidae）胃蝇属（Gasterophilus）^{[1, 2]}。在世界各地相关报道中，肠胃蝇（G. intestinalis）、鼻胃蝇（G. nasalis）为该病最常见病原体，其感染量居首位^{[1, 3, 4]}。然而，在新疆卡拉麦里干旱荒漠草原，马胃蝇蛆病病原体主体为黑腹胃蝇（G. pecorum），当地每匹马科动物感染的数量占所感染马胃蝇总数的90%以上，感染率高达100%^{[5, 6]}，该感染情况与各地马胃蝇多样性迥然不同。黑腹胃蝇有着不同寻常的生活史^[7]，其与其他种马胃蝇最显著的不同在于雌虫将卵产于牧草上而非马体上^[8]。迄今为数不多的有关黑腹胃蝇的文章论及该部分的文献均直接或间接地引自Zumpt（1965），更深入的探讨则作特别标注“Chereshnev，1951，in Zumpt，1965”^[7]。由于马胃蝇幼虫发育在寄主体内完成^[1]，该虫态的有效积温和发育起点温度研究比较困难，而蛹是马胃蝇在宿主体外发育的重要环节，黑腹胃蝇蛹发育时间的观察目前仅有在哈萨克斯坦12～21 d、在南非20～26 d的记录^{[1, 7, 8]}，而其发育历期的理论研究尚未见报道。本研究结论对于掌握并预测黑腹胃蝇成虫期发育动态、开展成虫期活动及行为的观察具有重要意义，是干旱荒漠草原野化普氏野马（Equus przewalski）重度感染马胃蝇蛆病^{[9, 10]}研究的基础。

本研究在卡拉麦里有蹄类自然保护区进行，该保护区位于新疆东北部准噶尔盆地南端（44°36′～46°00′E，88°30′～90°03′N），属典型的温带大陆性干旱气候。年平均气温为2.4 ℃，7月为最热月，极端高温可达50 ℃，地表温度曾有68 ℃的记载；最冷月（1月）平均气温-20 ℃以下，极端低温可达-38 ℃^[11]。

围绕黑腹胃蝇老熟幼虫化蛹至成虫羽化这一阶段的有效积温和发育起点温度，本研究于2014年4月在新疆卡拉麦里自然保护区内，通过跟踪保护区内野放的普氏野马，检查其排出的新鲜粪便，收集粪便中自然排出的黑腹胃蝇老熟幼虫，置于室内进行培养。

采用易于观察的透明塑料杯作为化蛹培养容器，规格为9.3 cm/6.2 cm/6.5 cm（上口径/下口径/杯身高），在杯中盛5 cm高的细沙土，将野外收集的黑腹胃蝇老熟幼虫置于沙土上，塑料杯置于室内避光处，同时，记录采集的数量、日期等信息。

受制于野外实验条件，本研究在自然变温条件下对黑腹胃蝇蛹期发育起点温度和有效积温进行测定。将野外收集到的自然排出的黑腹胃蝇老熟幼虫进行培养，置于化蛹器中。在培养期间，记录每天02：00、08：00、14：00、20：00的室内温度；同时，对黑腹胃蝇老熟幼虫的发育进度进行观察，将同一天化蛹的黑腹胃蝇蛹划为一组转移到新的塑料杯中，记录并观察蛹的发育进程，直至羽化完毕。本研究设置了10组实验，共计69只成功化蛹的黑腹胃蝇老熟幼虫。

根据有效积温法则，有效积温、发育起点温度、发育期间的平均温度、发育历期等之间的关系式：

其中发育历期N为发育速率V的倒数，因此该公式也写为：

即为发育期间的平均温度T与发育速率V的回归直线方程式，而有效积温K和发育起点温度C是线性关系式中的待定系数，运用线性回归中“最小二乘法”^[12]，通过推导可以得出计算发育起点温度C和有效积温K的公式：

其中n为实验组数。实验过程中由于实验条件、取样、分组等因素的影响，发育起点温度C和有效积温K的标准差S_C、S_K的计算公式：

其中T′为将求得的C、K值和实验中不同组的各个发育速率V代入回归直线方程算出的理论温度值。

根据求得的发育起点温度C和有效积温K，建立发育速率V与发育期间平均温度T的一元线性回归方程，并使用SPSS软件对该回归模型的显著性进行检验，可建立发育历期预测式，公式：

按化蛹日期将成功化蛹的幼虫分为10组进行观察，测得的发育历期、发育期间的平均温度、发育速率等数据见表 1。

表 1 黑腹胃蝇蛹的发育起点温度和有效积温计算 Table 1 Calculating table of developmental threshold temperature and effective accumulated temperature for pupae of G. pecorum

表选项

将表 1内相关数据代入有效积温计算式（4）、（5）计算得：发育起点温度C＝10.58 ℃，有效积温K＝190.95 d·℃。将求得的C及K值代入公式（3）可求得各组理论温度T′值，根据理论温度值T′、平均发育速率 计算C及K的标准差，计算数据见表 2。

表 2 黑腹胃蝇蛹有效积温与发育起点温度的标准差计算 Table 2 Calculating table of standard deviation of developmental threshold temperature and effective accumulated temperature for pupae of G. pecorum

表选项

将表 2的相关数据代入公式（6）、（7），C的标准差S_C＝0.64 ℃，K的标准差S_K＝24.85 d·℃。因此，研究地区黑腹胃蝇蛹的发育起点温度C＝（10.58±0.64）℃，有效积温K＝（190.95±24.85）d·℃，同时，建立发育期间平均温度T与发育速率V的线性回归方程：V＝-0.0541＋0.0052T。对一元线性回归方程进行回归分析，结果显示：模型F检验，P＝0.001，一元线性回归模型显著，r²＝0.923。将求得的C、K值及相对应的标准差代入公式（8），建立黑腹胃蝇蛹的发育历期预测式：

本研究对黑腹胃蝇蛹期发育起点温度和有效积温进行研究，结果表明，黑腹胃蝇蛹发育起点温度为（10.58±0.64）℃，有效积温为（190.95±24.85）d·℃，黑腹胃蝇蛹发育速率与温度呈显著正相关关系，发育历期随温度的升高而缩短。根据本研究结果，结合当地实时监测的温度，利用发育历期预测式预测出黑腹胃蝇蛹的发育历期，进而推断成虫的发生期。比如，室外平均温度为16 ℃，观察到一只黑腹胃蝇老熟幼虫刚进入蛹期，可以计算出该蛹的发育历期。将T＝16 ℃代入上文的发育历期预测式，算出发育历期N为35.23 d，与本实验数据基本一致。

本实验是在野外进行，基于缺乏实验室的恒温培养条件，因此在自然变温条件下进行研究。前人在探索温度与昆虫发育规律之间关系的实验中^{[13, 14]}，有很多运用恒温法进行的研究，如研究柳蓝叶甲（Plagiodera versicolora）（鞘翅目：叶甲科）^[15]、蔷薇长管蚜（Macrosiphum rosae）（同翅目：蚜科）^[16]、白蛾周氏啮小蜂（Chouioia cunea）（膜翅目：姬小蜂科）^[17]；也有采用自然变温法进行的研究，如研究花斑皮蠹（Trogoderma variabile）（鞘翅目：皮蠹科）^[18]、番石榴实蝇（Bactrocera correcta）（双翅目：实蝇科）^[19]、蔗扁蛾（Opogona sacchari）（鳞翅目：辉蛾科）^[20]、朱红毛斑蛾（Phauda flammans）（鳞翅目：斑蛾科）^[21]。有学者对这两种研究方法进行了比较^[22]，实验结果表明，两种方法得出的结果基本一致^{[22, 23, 24]}。该结论对于一些诸如本实验的研究奠定了基础。

前人对黑腹胃蝇进行的研究，内容主要包括黑腹胃蝇形态学、黑腹胃蝇生活史的宏观观察、黑腹胃蝇病理学及地理分布等^{[1, 8]}，但没有对黑腹胃蝇发育规律进行研究。因此黑腹胃蝇发育规律的探索对揭示新疆荒漠草原马胃蝇蛆病的发生具有重要意义，对普氏野马野放工作至关重要。本研究首次对黑腹胃蝇发生及传播期的发育规律进行探究，在自然变温条件下得出黑腹胃蝇蛹期发育起点温度、有效积温及有效积温预测式，研究结果弥补了黑腹胃蝇发育规律研究的空白，为预测黑腹胃蝇成虫发生动态提供了科学依据，为开展新疆荒漠草原普氏野马马胃蝇蛆病后续研究奠定了基础。