本地螞蟻對(duì)紅火蟻入侵的行為適應(yīng)及機(jī)制.pdf

1、行為適應(yīng)是本地物種應(yīng)對(duì)生物入侵的重要策略之一，本地螞蟻往往可以通過(guò)食物譜或生態(tài)位分化以適應(yīng)入侵種強(qiáng)大的資源競(jìng)爭(zhēng)壓力。紅火蟻 Solenopsis invicta Buren是我國(guó)華南地區(qū)一種危害性極強(qiáng)的入侵生物，能在入侵地通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)掠奪大部分資源，嚴(yán)重影響本地螞蟻類群的生存與發(fā)展。本文擬就本地螞蟻應(yīng)對(duì)紅火蟻入侵的行為適應(yīng)性開(kāi)展重點(diǎn)研究，進(jìn)一步揭示該種行為適應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制。
　?。?）明確紅火蟻入侵對(duì)本地螞蟻多樣性的影響
　　紅火

2、蟻入侵荒草地顯著影響螞蟻類群的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)量：本地螞蟻種類減少28.57％，數(shù)量減少27.81%。入侵區(qū)荒草地的多樣性較對(duì)照區(qū)顯著下降，優(yōu)勢(shì)度顯著增加，而均勻度差異不顯著。本地優(yōu)勢(shì)種的數(shù)量顯著降低，紅火蟻成為最大的優(yōu)勢(shì)種，數(shù)量占主導(dǎo)地位。
　?。?）本地螞蟻對(duì)紅火蟻入侵的行為適應(yīng)
　　試驗(yàn)結(jié)果顯示，在個(gè)體攻擊試驗(yàn)中，紅火蟻入侵區(qū)與對(duì)照區(qū)的黑頭酸臭蟻T.melanocephalum(Fabricius)與紅火蟻的平均攻擊指數(shù)

3、差異顯著，而入侵區(qū)與對(duì)照區(qū)的亮紅大頭蟻Pheidole. fervida Smith與紅火蟻的平均攻擊指數(shù)差異不顯著。紅火蟻入侵區(qū)和對(duì)照區(qū)的黑頭酸臭蟻攻擊次數(shù)差異顯著，而且紅火蟻入侵區(qū)的黑頭酸臭蟻的低級(jí)別的攻擊行為（級(jí)別Ⅰ和Ⅱ）的平均次數(shù)比對(duì)照區(qū)多4.3次，占增幅的82.69%。而入侵區(qū)的亮紅大頭蟻與紅火蟻的攻擊次數(shù)與對(duì)照區(qū)的差異不顯著。
　　在群體攻擊試驗(yàn)中，入侵區(qū)的黑頭酸臭蟻死亡率有兩個(gè)觀察時(shí)間（0.5h、1h）顯著低于對(duì)照區(qū)

4、。入侵區(qū)的亮紅大頭蟻四個(gè)觀察時(shí)間的死亡率差異均不顯著。
　　攻擊行為的適應(yīng)性試驗(yàn)的結(jié)果顯示，對(duì)照區(qū)的黑頭酸臭蟻在經(jīng)過(guò)接觸處理后間隔的0.5h和1h的時(shí)間段與紅火蟻的攻擊行為相較于沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的對(duì)照組，其攻擊指數(shù)顯著下降了。而亮紅大頭蟻在經(jīng)過(guò)紅火蟻的接觸處理后，全部處理間隔時(shí)間的亮紅大頭蟻與紅火蟻的攻擊指數(shù)與對(duì)照組的差異均不顯著。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，紅火蟻的入侵對(duì)本地螞蟻的覓食行為有較大的改變。在對(duì)照區(qū)中，本地螞蟻的覓食數(shù)量隨

5、著覓食時(shí)間的增加而顯著增加，數(shù)量分別為24.92頭、65.42頭、90.97頭、126.17頭和144.68頭。而在紅火蟻入侵區(qū)，本地螞蟻的數(shù)量差異不顯著，分別為14.19頭、21.56頭、17.67頭、19.44頭和24.06頭，所以在覓食時(shí)間為40min和50min的本地螞蟻數(shù)量在入侵區(qū)和對(duì)照區(qū)差異顯著。
　　在食物選擇試驗(yàn)中，紅火蟻入侵區(qū)的本地螞蟻覓食火腿腸的數(shù)量最多，蝗蟲(chóng)次之，第三、第四分別為蜂蜜以及火腿腸、蜂蜜、蝗蟲(chóng)混合

6、的誘餌；而紅火蟻覓食火腿腸、蜂蜜、蝗蟲(chóng)混合誘餌的數(shù)量最多，蝗蟲(chóng)次之，第三、第四分別為火腿腸以及蜂蜜。在對(duì)照區(qū)中，本地螞蟻覓食混和誘餌的數(shù)量最多，火腿腸次之，第三、第四分別為蜂蜜以及蝗蟲(chóng)。本研究表明，紅火蟻的入侵顯著影響了本地螞蟻的食物類型。
　　(3)紅火蟻入侵對(duì)本地螞蟻體內(nèi)穩(wěn)定同位素的影響
　　穩(wěn)定同位素測(cè)定的結(jié)果表明，入侵區(qū)的黑頭酸臭蟻和亮紅大頭蟻的δ15Nair(‰)的均值分別為3.71和4.64，而對(duì)照區(qū)的黑頭酸臭蟻

7、和亮紅大頭蟻的δ15Nair(‰)值分別為2.57和4.17，入侵區(qū)的δ15Nair(‰)值均比對(duì)照區(qū)的高，且黑頭酸臭蟻兩值差異顯著。這說(shuō)明紅火蟻的入侵確實(shí)會(huì)改變本地螞蟻的食物類型，從未導(dǎo)致穩(wěn)定同位素的改變。(4)紅火蟻入侵對(duì)本地螞蟻腸道共生菌結(jié)構(gòu)的影響
　　16sDNA測(cè)序報(bào)告顯示，入侵區(qū)的亮紅大頭蟻腸道細(xì)菌的OUT數(shù)目為4217個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照區(qū)的1938個(gè)；而入侵區(qū)黑頭酸臭蟻的1938個(gè)也較對(duì)照區(qū)的878的高。而且入侵區(qū)的兩

8、種本地螞蟻腸道細(xì)菌的chaol值、ACE值以及Shannon指數(shù)等都比對(duì)照區(qū)大，這表明入侵區(qū)的兩種本地螞蟻腸道細(xì)菌的多樣性和均勻度均比對(duì)照區(qū)大。黑頭酸臭蟻腸道共生菌中的乳酸菌屬Latobacillus和乳球菌屬Lactococcus的豐度在入侵區(qū)和對(duì)照區(qū)間存在顯著差異；其中，格氏乳球菌L. garvieae的相對(duì)豐度存在顯著差異。亮紅大頭蟻腸道共生菌中節(jié)細(xì)菌屬Arthrobacter的相對(duì)豐度在入侵區(qū)和對(duì)照區(qū)間存在顯著差異，其中，格氏乳