地表蚂蚁在云南萨王纳地区植被恢复过程中的指示作用

为了查清地表蚂蚁在萨王纳地区人工植被恢复过程中的指示作用,采用陷阱法调查了云南省萨王纳地区人工林和自然植被地表蚂蚁多样性。(1)群落物种组成:采集蚂蚁40467头,隶属于5亚科19属47种。扁平虹臭蚁Iridomyrmes anceps是保护较好自然植被的常见种;而迈氏小家蚁Monomorium mayri是干扰较大的自然植被及多数人工林的常见种。(2)多度和α多样性:在人工林中,印楝林地表蚂蚁群落多度和α多样性最高,桉树林次之,新银合欢林最低。(3)群落相似性及β多样性:印楝林地表蚂蚁群落与自然植被灌草丛较接近,而其它人工林蚂蚁物种组成不相似;新银合欢林β多样性最高,βCs值在0.481—0.935;印楝林较低,βCs值在0.200—0.478。(4)相关性分析:地表蚂蚁群落物种丰富度S值及ACE值和草本植物群落S值及ACE值均正相关。印楝林和桉树林具有较高的α多样性,在当地生物多样性保护中具有积极意义;而新银合欢林是生境极度退化区域的重要植被恢复模式之一,这3种人工林对于萨王纳地区植被恢复具有重要作用。蚂蚁群落α多样性能够作为生物多样性的指示物,指示云南萨王纳地区植被恢复中生物多样性的状况。     

紫胶林中蚂蚁-紫胶虫互利关系和寄主植物多样性对节肢动物各营养级的影响

【目的】昆虫之间的互利关系和植物多样性在生态系统中具有重要的作用,本研究旨在探讨蚂蚁-紫胶虫互利关系的下行效应以及寄主植物多样性的上行效应对节肢动物群落各营养级的影响。【方法】试验样地位于云南省普洱市墨江县雅邑乡的人工紫胶林中。通过随机裂区试验方法,于2016年8月和9月分两次用手捡法、网扫法和震落法采集了蚂蚁-紫胶虫3种互利关系处理(有互利关系、无互利关系和自然对照)以及3种植物多样性处理(单一种植、2树种混植和3树种混植,分别代表植物多样性1, 2和3)下样地寄主植物上所有的节肢动物,并按照不同营养级将其分类。【结果】蚂蚁-紫胶虫互利关系会显著降低消费者多度［有互利关系(14.2±0.95)<自然对照(18.57±1.13)<无互利关系(23.27±1.38), (F=4.290, P=0.017)］,植物多样性会显著提高消费者多度［植物多样性1(13.49±2.54)<植物多样性2(16.31±2.50)<植物多样性3(25.01±2.47), (F=56.03, P<0.001)］;在两者的交互作用下,无论哪个植物多样性水平上,有互利关系处理的消费者多度都显著低于无互利关系处理的消费者多度 (F=6.850, P<0.001)。互利关系对捕食者多度无显著影响(F=1.277, P=0.284),植物多样性会显著增加捕食者多度［植物多样性1 (1.72±0.49) <植物多样性2 (3.42±0.54) <植物多样性3 (3.59±0.55), (F=10.976, P<0.001)］,两者的交互作用对捕食者多度无显著影响(F=0.428, P=0.788)。互利关系和植物多样性会显著增加蚂蚁多度［自然对照(44.08±8.94) <有互利关系(324.82±65.35), (F=48.9, P<0.001)］, ［植物多样性1(86.31±12.51)<植物多样性3 (131.20±18.80) <植物多样性2(151.27±21.68), (F=137.85, P<0.001)］, 两者的交互作用也会显著增加蚂蚁多度(F=80.31, P<0.001)。【结论】蚂蚁与紫胶虫的互利关系显著降低植物上的植食性害虫,对捕食者不产生显著作用,但显著提高蚂蚁多度;而植物多样性对节肢动物各营养级都有积极作用;两者会产生一定的联合作用,对各营养级产生不同的影响。     

蚂蚁对不同土地利用的物种响应及生物指示——以云南为例

为了揭示不同土地利用状态下蚂蚁群落在物种层面的变化,采用陷阱法调查了云南省绿春县天然次生林、桉树林、紫胶林、紫胶-玉米混农林、橡胶林、旱地和农田7种类型样地地表蚂蚁群落。共采集地表蚂蚁16704头,隶属于8亚科44属106种。不同类型样地地表蚂蚁群落结构有差异(ANOSIM Global R=0.786,P=0.01),桉树林、紫胶林和紫胶玉米混农林地表蚂蚁群落结构与天然次生林相似,与橡胶林和农田不相似。不同样地具有各自的特有种,旱地和农田中各为1种,其余样地有5-8种。在多个样地中均有出现的物种在不同类型样地中的多度变化明显。对群落结构相似性贡献率≥5%的特征物种分析显示,天然次生林中的特征物种明显与旱地和农田不同。天然次生林中的指示物种为毛发铺道蚁Tetramorium ciliatum,桉树林中为亮褐举腹蚁Crematogaster contemta,紫胶林中为飘细长蚁Tetraponera allaborans,旱地中为伊大头蚁Pheidole yeensis。不同特征物种及指示物种的生物学特性与不同样地特征相关联。地表蚂蚁通过物种组成及多度变化响应土地利用变化,蚂蚁特征物种可以作为指示物种的补充。     

蚂蚁光顾云南紫胶虫对其天敌紫胶黑虫种群的影响

为了弄清蚂蚁光顾云南紫胶虫Kerria yunnanensis Ouet Hong对其天敌紫胶黑虫Holcocera pulverea Meyr种群的影响,于云南紫胶虫成虫期,对有无蚂蚁光顾的胶被抽样,调查胶被上紫胶黑虫的为害率及种群数量变化。结果显示,紫胶黑虫对有无蚂蚁光顾的胶被的为害率均很高,并逐月增加;其中有蚂蚁光顾的胶被紫胶黑虫的为害率略小于无蚂蚁光顾的胶被。蚂蚁光顾能明显减少紫胶黑虫的种群数量(︱t︱=2.764,df=356,P<0.01),其原因可能是蚂蚁光顾能干扰紫胶黑虫的产卵行为、破坏卵、取食卵和幼虫并且这种保护主要发生在云南紫胶虫幼虫期;云南紫胶虫进入成虫期后,由于紫胶黑虫生活于胶被内,并且产卵于胶被的凹陷处或雄虫胶壳内或雌虫肛突孔处,蚂蚁很少与紫胶黑虫相遇,故蚂蚁光顾对紫胶黑虫每月增长量没有显著影响(︱t︱=0.970,df=161,P>0.05)。紫胶黑虫和蚂蚁相遇的行为反应存在显著差异(χ2=4.781,df=1,P<0.05),蚂蚁对紫胶黑虫有捕食作用。蚂蚁与云南紫胶虫之间存在互利关系。蚂蚁取食云南紫胶虫的蜜露,能降低紫胶黑虫的为害率,并减少紫胶黑虫的种群数量,从而保护云南紫胶虫。     

紫胶园异质性栖境下的蚂蚁共存机制

为了弄清紫胶园中蚂蚁群落共存的机制,在云南省墨江县雅邑乡紫胶园中调查了蚂蚁群落组成、蚂蚁发现及掌握食物资源的能力,并探讨了蚂蚁身体大小与其在不同栖境类型中发现食物能力的相关性.紫胶园中共存的6种主要蚂蚁类群为飘细长蚁、粗纹举腹蚁、立毛举腹蚁、黑可可臭蚁、邻居多刺蚁和巴瑞弓背蚁.6种蚂蚁头宽(x)与后足长(y)呈异速生长关系,其回归方程为y=0.56+1.02x+5.97x²-10.85x³.不同种类蚂蚁在不同的栖境中发现食物资源的实际次数和相对次数均存在显著差异,但其实际掌握食物资源的次数无显著差异.头宽、身体大小指数大的蚂蚁发现简单栖境中食物资源的能力强,头窄、后足短、身体大小指数小的蚂蚁发现复杂栖境中食物资源的能力强.栖境的异质性使蚂蚁共存,身体较小的蚂蚁生活于复杂栖境中,身体较大者则生活于简单栖境中;数量占优势的蚂蚁类群不能占据所有资源,从而给其他种类蚂蚁获得资源的机会,实现共存.     

蚂蚁-紫胶虫兼性互利关系对蚂蚁群落多样性的影响

为了探讨蚂蚁-紫胶虫兼性互利关系对树冠上蚂蚁群落多样性的影响,作者于2009年12月至2010年5月,采用目光搜寻的方法调查了不同紫胶虫数量样地(样地Ⅰ有效枝条寄生率为60％、样地Ⅱ为30％、样地Ⅲ为10％、样地Ⅳ不放养紫胶虫)中钝叶黄檀(Dalbergia obtusifolia)树冠蚂蚁群落的多样性.结果显示,兼性互利关系能够显著提高树冠蚂蚁群落多度及物种丰富度,改变树冠上蚂蚁的群落结构;由紫胶虫数量高低导致的蜜露产量的多寡对树冠上蚂蚁的多度和群落结构均具有显著影响,但对物种丰富度无显著影响;同时紫胶虫的个体发育阶段也是影响树冠上蚂蚁多度的重要因素.本研究证明,紫胶虫对于提高树冠上蚂蚁的多样性具有显著的正面影响,紫胶林对蚂蚁多样性保护有利.     

火干扰对苍山云南松林步甲群落的影响

在云南省大理市苍山火烧迹地采用陷阱法初步研究了火干扰对苍山云南松林步甲群落的影响.其中未火烧迹地步甲群落由7属14种组成;火烧迹地步甲群落由6属8种组成,样地同多度没有显著差异.未火烧迹地步甲群落物种组成不同于火烧迹地,但部分火烧迹地与未火烧迹地接近;健步甲Carabus solidior是森林生境良好的指示物种(IndVal=0.9489,P=0.001).研究显示,火干扰已经改变了云南松林步甲群落组成,降低了步甲群落的多样性.     

云南紫胶虫种群数量对地表蚂蚁多样性的影响

为了弄清云南紫胶虫种群数量对地表蚂蚁多样性的影响,于2009年12月至2010年5月,采用陷阱法调查了云南省墨江县雅邑乡不同紫胶虫种群数量样地(样地Ⅰ有效枝条寄生率为60%、样地Ⅱ为30%、样地Ⅲ为10%、样地Ⅳ不放养紫胶虫)地表蚂蚁多样性。1)物种组成及相对多度:在样地Ⅰ中采集蚂蚁标本1136头,26种,常见种为棒刺大头蚁(Pheidole spathifera)、伊大头蚁(Pheidole yeensis)和贝卡盘腹蚁(Aphaenogaster beccarii),样地Ⅱ中共采集蚂蚁标本984头,24种,常见种为中华小家蚁(Monomorium chinensis)、棒刺大头蚁、伊大头蚁和皮氏大头蚁(Pheidole pieli),样地Ⅲ中采集蚂蚁标本607头,24种,常见种为粗纹举腹蚁(Crematogaster macaoensis)、中华小家蚁和棒刺大头蚁,样地Ⅳ中采集蚂蚁标本419头,12种,常见种为横纹齿猛蚁(Odontoponera transversa)、中华小家蚁和伊大头蚁;2)多样性:相对多度大小为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ;蜜露仅提高地表蚂蚁个体数及出现频次,而对物种丰富度无显著影响;3)群落相似性:不同紫胶虫种群数量影响地表蚂蚁群落结构组成;4)指示物种:样地Ⅰ中指示物种为长足光结蚁(Anoplolepis gracilipes)和沃尔什铺道蚁(Tetramorium walshi),样地Ⅲ中指示物种为二色狡臭蚁(Technomyrmex bicolor),样地Ⅱ和Ⅳ中无指示物种。紫胶虫种群通过蜜露资源能维持较高的地表蚂蚁多度,并影响地表蚂蚁活动,改变地表蚂蚁群落结构。     

互利关系和植物多样性对节肢动物群落不同营养级的影响路径和强度

食物网中的上行效应和下行效应对于群落的动态和生态系统功能有十分重要的影响,旨在探讨互利关系和植物多样性对节肢动物群落中食物网不同营养级之间的影响。通过随机裂区试验方法,分别设置了3种蚂蚁-紫胶虫互利关系处理(有互利关系、无互利关系和自然对照)以及3种植物多样性处理(单一种植、2树种混植和3树种混植),于2016年8月和9月分两次用手捡法、网扫法和震落法采集试验地寄主植物上所有的节肢动物,并按照不同营养级将其分类。利用结构方程模型分析方法对不同营养级之间的相互作用的路径和强度进行了比较,结果显示:1)互利关系对捕食者和消费者均有显著的下行作用,有互利关系处理下蚂蚁对捕食者的路径强度要强于自然对照组,互利关系对捕食者的影响要强于对消费者的影响。2)植物多样性会通过影响植物的生物量而对消费者和捕食者产生显著的上行效应影响,这种影响会随着营养级的升高而显著减小。3)消费者主要受植物多样性的上行效应影响,而捕食者主要受互利关系的下行效应影响。有互利关系的食物网结构更加复杂,营养级之间的相互作用更为显著。探讨了以蚂蚁-紫胶虫互利关系为核心作用的紫胶林生态系统中互利关系和植物多样性对节肢动物食物网中各营养级的影响,揭示了上行效应和下行效应对各营养级的作用途径和强度,其结果有一定的理论参考价值。     

云南紫胶虫与粗纹举腹蚁之间的互利关系

为了明确云南紫胶虫Kerria yunnanensis和粗纹举腹蚁Crematogaster macaoensis之间的相互作用关系, 于2009年4月至2010年10月, 在云南省墨江县雅邑乡紫胶种植园, 结合野外调查和室内试验对比研究了粗纹举腹蚁取食人工食物、 云南紫胶虫排泄的蜜露和无食物的3种处理下粗纹举腹蚁个体体重和存活率的变化, 以及在粗纹举腹蚁垄断蜜露、 自然条件下和无蚂蚁照顾的3种处理下云南紫胶虫个体怀卵量、 虫体大小、 死亡率和生活史周期的变化。结果显示： 云南紫胶虫排泄的蜜露是一种高质量的食物资源, 能够稳定增加粗纹举腹蚁工蚁的体重百分比［人工食物（44.55%）>蜜露（25.81%）>无食物（-4.13%）］ （F_（2,54）=18.81; P＜0.01）, 并提高其存活率［人工食物（85.78%）>蜜露（82.48%）>无食物（78.74%）］ （F_（2,55）=7.31; P＜0.01）。粗纹举腹蚁取食蜜露的同时, 有利于增加单位面积上云南紫胶虫的雌虫数量［蚂蚁垄断蜜露（80.81%）>自然状态（75.55%）>无蚂蚁照顾（75.33%）］ （F_（2,143）=54.08; P＜0.01）, 提高云南紫胶虫的个体怀卵量［蚂蚁垄断蜜露（401.85粒）>自然状态（395.73粒）>无蚂蚁照顾（353.34粒）］ （F_（2,144）=4.82; P＜0.01）, 降低云南紫胶虫的死亡率［蚂蚁垄断蜜露（89.42%）<自然状态（89.78%）<无蚂蚁照顾（90.82%）］ （F_（2,146）=3.45; P＜0.05）; 云南紫胶虫虫体有变小的趋势［蚂蚁垄断蜜露（12.92 mm²）<自然状态（13.04 mm²）<无蚂蚁照顾（14.90 mm²）］ （F_（2,147）=10.88; P＜0.01）, 生活史周期变长［蚂蚁垄断蜜露（203.96 d）>无蚂蚁照顾（202.85 d）>自然状态（200.00 d）］ （F_（2,71）=19.77; P＜0.01）, 提示粗纹举腹蚁取食蜜露增加了云南紫胶虫的代谢压力。结果说明, 以蜜露为纽带的粗纹举腹蚁和云南紫胶虫之间的相互作用关系是兼性互利的。