本地螞蟻對紅火蟻入侵的行為適應及機制.pdf

1、行為適應是本地物種應對生物入侵的重要策略之一，本地螞蟻往往可以通過食物譜或生態(tài)位分化以適應入侵種強大的資源競爭壓力。紅火蟻 Solenopsis invicta Buren是我國華南地區(qū)一種危害性極強的入侵生物，能在入侵地通過競爭掠奪大部分資源，嚴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對紅火蟻入侵的行為適應性開展重點研究，進一步揭示該種行為適應的內在機制。
　　（1）明確紅火蟻入侵對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照區(qū)顯著下降，優(yōu)勢度顯著增加，而均勻度差異不顯著。本地優(yōu)勢種的數(shù)量顯著降低，紅火蟻成為最大的優(yōu)勢種，數(shù)量占主導地位。
　　（2）本地螞蟻對紅火蟻入侵的行為適應
　　試驗結果顯示，在個體攻擊試驗中，紅火蟻入侵區(qū)與對照區(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別的攻擊行為（級別Ⅰ和Ⅱ）的平均次數(shù)比對照區(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)與對照區(qū)的差異不顯著。
　　在群體攻擊試驗中，入侵區(qū)的黑頭酸臭蟻死亡率有兩個觀察時間（0.5h、1h）顯著低于對照區(qū)

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

5、著覓食時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，所以在覓食時間為40min和50min的本地螞蟻數(shù)量在入侵區(qū)和對照區(qū)差異顯著。
　　在食物選擇試驗中，紅火蟻入侵區(qū)的本地螞蟻覓食火腿腸的數(shù)量最多，蝗蟲次之，第三、第四分別為蜂蜜以及火腿腸、蜂蜜、蝗蟲混合

6、的誘餌；而紅火蟻覓食火腿腸、蜂蜜、蝗蟲混合誘餌的數(shù)量最多，蝗蟲次之，第三、第四分別為火腿腸以及蜂蜜。在對照區(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。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)紅火蟻入侵對本地螞蟻體內穩(wěn)定同位素的影響
　　穩(wěn)定同位素測定的結果表明，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(‰)值均比對照區(qū)的高，且黑頭酸臭蟻兩值差異顯著。這說明紅火蟻的入侵確實會改變本地螞蟻的食物類型，從未導致穩(wěn)定同位素的改變。(4)紅火蟻入侵對本地螞蟻腸道共生菌結構的影響
　　16sDNA測序報告顯示，入侵區(qū)的亮紅大頭蟻腸道細菌的OUT數(shù)目為4217個，遠遠高于對照區(qū)的1938個；而入侵區(qū)黑頭酸臭蟻的1938個也較對照區(qū)的878的高。而且入侵區(qū)的兩

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