标题

Size: px

Start display at page:

Download "标题"

昧郎
5 years ago
Views:

1 生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2016,35(2): DOI: / j 红火蚁蚁巢表层各虫态数量与蚁丘大小的关系林妙凤郭 4 强韩诗畴蒋 4 露叶静文戴建青李军 ( 1 广东省昆虫研究所, 广州 ; 2 广东省野生动物保护与利用公共实验室, 广州 ; 3 广东省农业害虫综合治理重点实验室, 广州 ; 4 深圳市野生动植物保护管理处, 广东深圳 ) 摘要采用挖巢取样法调查广州市番禺区 6 个地点的红火蚁蚁巢表层各虫态数量, 分析各虫态数量与蚁丘大小的相互关系结果表明, 在调查的 180 个蚁巢中, 占蚁巢总数 57.78% 的红火蚁 <5000 cm 3, 占蚁巢总数 20.56% 的红火蚁介于 5000 ~ cm 3, 占蚁巢总数 21.67% 的红火蚁 >10000 cm 3 ; 占蚁巢总数 32.78% 的红火蚁蚁巢 <500 cm 2, 占蚁巢总数 42.78% 的红火蚁蚁巢在 500 ~ 1000 cm 2, 占蚁巢总数 24.44% 的红火蚁蚁巢 >1000 cm 2 平均 1 cm 3 有效中有 3 头红火蚁,1 cm 2 有 22 头红火蚁红火蚁各虫态数量和蚁群总数均明显地随着和表面基部面积的增大而增大, 数量与及表面基部面积的正相关性较其他虫态强 ; 红火蚁数量与的相关性强于该蚁数量与的相关性关键词红火蚁 ; 虫态 ; ; Correlation between the numbers of different Solenopsis invicta instars on nest surface la yer and ant mound size. LIN MIAO feng, GUO Qiang 4, HAN Shi chou, JIANG Lu 4, YE Jing wen, DAI Jian qing, LI Jun ( 1 Guangdong Entomological Institute, Guang zhou , China; 2 Guangdong Public Laboratory of Wild Animal Conservation and Utiliza tion, Guangzhou , China; 3 Guangdong Key Laboratory of Integrated Pest Management in Agriculture, Guangzhou , China; 4 Shenzhen Wild Animal and Plant Protection Manage ment Office, Shenzhen , Guangdong, China). Abstract: Solenopsis invicta is one of the most devastative invasive pests. In order to clarify the correlation between the numbers of different S. invicta instars on nest surface layer and ant mound size, 180 nests from six sites in Panyu, Guangzhou were investigated by digging method. The re sults demonstrated that in terms of mound volume, 57.78% of the nests were less than 5000 cm 3, 20.56% between 5000 and cm 3, and 21.67% greater than cm 3. In terms of mound surface layer base area, 32.78% of the nests were less than 500 cm 2, 42.78% between 500 and 1000 cm 2, 24.44% and greater than 1000 cm 2. For an area of 1 cm 2 mound layer base and a vol ume of 1 cm 3 mound, there were 3 and 22 ants, respectively. The number of each instar and total population increased with the increase of mound volume and mound surface base area. The posi tive correlations of the number of worker ants with the mound volume and the mound surface layer base area were more obvious than that of any other instars of S. invicta. The correlation of the amount of S. invicta with the mound volume was better than that with the mound surface layer base area. Key words: Solenopsis invicta Buren; insect instar; ant mound volume; base area of ant mound surface layer. 广州市科技计划项目 (2014J ) 深圳市野生动植物保护管理处合作项目广东省重大国际合作项目(2013B ) 广东省科学院科研平台环境与能力建设专项资金项目 (2016GDASPT 0305,2016GDASPT 0215) 和番禺区科技计划项目 (2011 Z 02 03) 资助收稿日期 : 接受日期 : 通讯作者 E mail: junlee100@ 163.com

2 454 生态学杂志第 35 卷第 2 期红火蚁 (Solenopsis invicta Buren) 属膜翅目 (Hy menoptera) 蚁科( Formicidae) 家蚁亚科( Myrmici nae) 火蚁属( Solenopsis) ( 曾玲等,2005a), 是世界自然保护联盟 (IUCN) 收录的最具破坏力的入侵生物之一 ( 陈燕婷等,2013) 该虫是一种农业及医学害虫, 源自南美洲的巴拉那河流域一带由于红火蚁具有强大的繁殖力和竞争能力, 广泛的传播途径, 从而使得在缺乏天敌的新入侵地, 该虫种群数量能在短期内数量剧增 ( 陈燕婷等,2013) 20 世纪 30 年代, 红火蚁传入美国南部, 至今已扩散至南部 18 个州, 每年造成的经济损失超过 50 亿美元该虫于 1995 年传入中国, 目前, 在我国香港澳门和台湾及大陆的广东广西福建湖南等地均发现有红火蚁危害 (Vinson,1997; 刘栋等,2005; 曾玲等,2005b) 一些国外的研究结果表明, 环境因素对红火蚁种群数量变化具有较大的影响 ( Horton et al., 1974; Lofgren et al.,1975;tschelkin et al.,1995;tschelkin, 1988;Adams et al.,2001) 李宁东等 (2007b) 研究发现, 广东吴川冬春季红火蚁不同蚁巢中红火蚁数量及结构差异很大, 蚁群数量和不同品级数量随有效间变化而变化, 表现出较强规律本研究采用挖巢取样法调查分析了广东省广州市番禺区红火蚁蚁巢表层各虫态数量与蚁丘大小的关系, 并参考李宁东等 ( 2006) 和黄俊等 (2009) 的研究方法建立相应的数学模型, 从而为掌握红火蚁的危害状况及其防治工作提供借鉴指导作用 1 材料与方法 1 1 调查地点与时间调查于 2013 年 3 8 月选择天气晴朗的时间在广东省广州市番禺区禺山西路南郊公园广州市气象局大夫山森林公园亚运城和大学城中心湖的绿化植被进行调查地点植被以禾本科杂草为主, 土质主要为沙壤土以及粘土 1 2 调查方法增长动态调查选取未受干扰破坏的蚁巢进行调查记录有效蚁巢的蚁丘大小 ( 长宽高 ), 计算 ( V) 及 (S), 计算方法如下 ( 李宁东等,2008): V = 2 / 3(πabh) S = πab 式中,a 为蚁丘长度的一半,b 为蚁丘宽度的一半,h 为蚁丘的高度红火蚁各虫态数量调查采用挖巢取样法调查红火蚁蚁巢表层各虫态数量, 每个地点选取 30 个有效蚁巢, 记录蚁丘大小后, 用铁锹迅速挖取约 500 cm 3 蚁巢土壤表面隆起部分 ( 即蚁丘 ) 土样, 装入密实袋中 ( 为防止蚂蚁逃逸, 已放置沾有乙醚的小棉球 ), 密封后带回实验室在实验室统计各样方中红火蚁各虫态数量 ( n), 包括有翅蚁和幼虫数量 ( 分别为 n1 n2 n3 n4), 计算整个蚁丘 ( 体积为 V) 中红火蚁各虫态数量 ( N; 分别为 N1 N2 N3 N4), 计算方法如下 : 红火蚁各虫态数量 ( N) = nv / 500 ( 李宁东等, 2007a) 1 3 数据处理采用 SPSS 19.0 软件对数据进行相关性分析确定其是否有相关性, 若有相关性则进行非线性回归分析, 最后用 Excel 软件进行绘图 2 结果与分析 2 1 番禺区红火蚁不同的分布情况由表 1 可知, 番禺区占蚁巢总数 57.78% 的红火蚁 <5000 cm 3, 占蚁巢总数 20.56% 的在 5000 ~ cm 3, 占蚁巢总数 21.67% 的 >10000 cm 3 ; 占蚁巢总数 32.78% 的红火蚁蚁巢 <500 cm 2, 占蚁巢总数 42 78% 的红火蚁蚁巢在 500 ~ 1000 cm 2, 占蚁巢总数 24.44% 的红火蚁蚁巢 >1000 cm 2 由表 1 可知, 红火蚁数量大于头的 >2000 cm 3, 数量大于头的 >10000 cm 3 ; 有翅蚁数量大于 1000 头的 >10000 cm 3 ; 数量大于 1000 头的 >1000 cm 3, 数量大于头的 >5000 cm 3 ; 红火蚁数量大于 1000 头的 >5000 cm 3 平均 1 cm 3 有效中有 3 头红火蚁,1 cm 2 有 22 头红火蚁 2 2 红火蚁各虫态数量与蚁丘大小的关系经相关分析可知, 红火蚁各虫态数量及蚁群总量与及相关性均显著 ( 表 2) 说明随着和的增大, 番禺区红火蚁各虫态数量也呈增加趋势

3 林妙凤等 : 红火蚁蚁巢表层各虫态数量与蚁丘大小的关系 455 表 1 红火蚁蚁丘大小与各虫态数量 Table 1 Mound size and the numbers of every stage of Solenopsis invicta

4 456 生态学杂志第 35 卷第 2 期续表 1 Table 1 Continued 图 1 Fig.1 红火蚁蚁丘大小与各虫态数量之间关系模型 Relationship between the number of Solenopsis invicta colony and mound size 经回归分析可知, 番禺红火蚁蚁群数量及蚁巢表层各虫态数量与红火蚁及蚁丘表面基部面积之间的关系可用幂函数模型进行拟合 :Y = kx a, Y 为红火蚁蚁群数量或各虫态数量 ;X 为

5 林妙凤等 : 红火蚁蚁巢表层各虫态数量与蚁丘大小的关系表 2 红火蚁蚁巢表层各虫态数量与蚁丘大小的相关分析 Table 2 Correlation between the numbers of every stage of Solenopsis invicta of surface layer of ant nests and mound size 有翅蚁蚁群总数 P<0.01 或表面基部面积 ;k 和 a 为系数 ( 图 1) 由图 1 可知, 红火蚁各虫态数量和蚁群总数与和表面基部面积均存在相关关系, 这些相关关系可用一元非线性回归模型表示这些模型显示了红火蚁各虫态数量和蚁群总数都明显地随着蚁丘体积和表面基部面积的增大而增大将模型进行纵向对比发现, 数量和蚁群总数与和表面基部面积的正相关关系较其他虫态强 ; 将模型进行横向对比发现, 红火蚁数量与的相关关系均较之与的相关关系强 3 讨论本文采用挖巢取样法调查研究了广州市番禺区红火蚁蚁巢表层各虫态及蚁群数量与和蚁丘表面基部面积的关系, 发现各虫态和整个蚁群的数量随着和的增大而逐渐增大, 说明蚁丘的大小反映了红火蚁各虫态及蚁群的数量变动规律, 各虫态数量均随表面基部面积的增大而增大, 该结果与前人的研究结果 (Por ter,1992;tschinkel,1993) 相似, 均表明红火蚁种群大小与蚁巢空间有着很强的正相关性黄俊等 (2009) 通过诱饵诱集法研究红火蚁蚁丘大小与诱集数量的关系, 结果显示, 在荒地和绿化带生境中, 随着的增大, 诱集数量表现为先迅速增加后增大减缓最终趋于平衡的规律许益镌等 (2007) 研究发现, 红火蚁发现食物后召集的数量会随着诱饵放置时间不断增加, 最终召集的数达到最大值以上的研究都佐证了通过测量和的大小来判断蚁群数量的大小是可行的本研究表明, 随着蚁群数量的扩张, 由于红火蚁需要更大的生存空间, 因此会不断地扩展蚁巢内部空间, 从而地上部分的蚁丘体积也相应增加本研究可为红火蚁防控方案的设计提供可靠的理论指导本调查是在番禺的人工绿化植被上进行, 受到人类活动的干扰, 蚁丘规模大小有一定的局限性, 红火蚁数量也受到人为活动的影响蚁量还受如温湿度等环境因子的影响 ( 李军等,2014), 并且挖取时会造成部分的逃逸, 另外, 本研究只统计了蚁丘表层蚁量与和蚁丘表面基部的关系, 对规模更大结构更复杂的地下部分并未统计在内, 有待以后进一步深入调查和研究致谢广州市番禺区气象局的杨召琼女士, 在本文的调查阶段提供了协助, 在此致以衷心感谢参考文献陈燕婷, 黄离, 王瑞, 等近 10 年外来入侵昆虫风险分析的研究现状及主要进展. 生物安全学报, 22(4): 黄俊, 陆永跃, 许益镌, 等红火蚁蚁丘大小与诱集数量的关系. 应用生态学报, 20(8): 李军, 杨召琼, 林妙凤, 等地面温湿度对红火蚁蚁巢表层内数量的影响. 环境昆虫学报, 36(3): 李宁东, 陆永跃, 曾玲, 等. 2007a. 红火蚁多蚁后型种群婚飞新形成蚁巢的局域空间分布特征. 华南农业大学学报, 28(4): 李宁东, 陆永跃, 曾玲, 等. 2007b. 冬季红火蚁蚁群结构特点. 华南农业大学学报, 28(4): 李宁东, 曾玲, 梁广文, 等广东省吴川红火蚁生境类型空间分布和抽样技术的研究. 华中农业大学学报, 25(1): 李宁东, 曾玲, 梁广文, 等广东吴川红火蚁消长规律. 昆虫知识, 45(1): 刘栋, 江世宏, 张国安入侵红火蚁防治方法的研究进展. 华中农业大学学报, 24(4): 许益镌, 陆永跃, 曾玲, 等华南地区典型生境中红火蚁觅食行为及召集规律. 生态学报, 27(3): 曾玲, 陆永跃, 梁广文, 等. 2005a. 入侵中国大陆的红火蚁的鉴定及发生为害调查. 昆虫知识, 42 ( 2): 曾 457 玲, 陆永跃, 何晓芳, 等. 2005b. 入侵中国大陆的红火蚁的鉴定及发生为害调查. 昆虫知识, 42 ( 2): Adams ES, Tschelkin WR Mechanisms of population regu lation in the fire ant Solenopsis invicta: An experimental study. Journal of Animal Ecology, 70: Horton PM, Hays SB Occurrence of brood stages and adult castes in field colonies of thered imported fire ant in South Carolina. Environmental Entomology, 3: Lofgren CS, Banksw A, Glancey BM Biology and control of imported fire ants. Annual Review of Entomology, 20: Porter SD Frequency and distribution of polygyne fire ant ( Hymenoptera: Formicidae) in Florida. Florida Entomolo gist, 75: Tschinkel WR, Adams ES, Macom TE Territory area and colony size in the fire ant Solenopsis invicta. Journal of Ani mal Ecology, 64: Tschinkel WR Colony growth and the ontogeny of worker polymorphism in the fire ant, Solenosis invicta. Behavioral Ecology and Sociobiology, 22: Tschinkel WR The fire ant (Solenopsis invicta): Still un vanquished / / McKnight BN, ed. Biological Pollution: The Control and Impact of Invasive Exotic Species. Indiana: In diana Academy of Science: Vinson SB Invasion of the red imported fire ant ( Hymenoptera:Formicidae): Spread, biology, and impact. American Entomologist, 43: 作者简介林妙凤, 女,1990 年生, 助理实验师, 研究方向为外来有害生物入侵防控 E mail: @ qq.com 责任编辑魏中青

8. 9. A: 10. A: 10 11. 12. 13. 14. 15. A: 30~50 10~30 10 16.

1. A: (Red imported fire ant, RIFA) Solenopsis invicta 2. Parana 3. 2.2 4. 5. A: 6. A: 12 1 1975 ~ 1984 1998 2001 7. 8. 9. A: 10. A: 10 11. 12. 13. 14. 15. A: 30~50 10~30 10 16. 30 17. 18. A: 10 19. A: