蚂蚁的社会生活

蚂蚁全都属于全社会性昆虫,蚂蚁在自然界的地位和作用十分重要,优势极为明显。蚂蚁社会具有明显的等级分化和个体分工。简要介绍了军蚁、切叶蚁和食蜜露蚂蚁的觅食行为和社会生活。     

中华红林蚁形态描述、行为观察及社群结构

调查显示,北京百花山上"蚂蚁山"的蚂蚁为我国林区特有的种类——中华红林蚁Formica sinensis。该蚂蚁分布海拔相对较高,通常在针叶林或针阔叶混交林中筑巢,进行社会性生活。成虫有4个品级:大型工蚁、小型工蚁、蚁后和雄蚁。每个成熟蚁巢中有2～4个蚁后,为多蚁后社群结构。夏季蚁巢中同时存在着卵、幼虫、蛹和成虫。目前还只发现工蚁和蚁后休眠越冬。对中华红林蚁的各个虫态和品级进行形态描述和测定,并记述工蚁的觅食、建巢及清巢、防御与进攻等行为习性。首次发现雄蚁具有明显的护巢行为。同时,还发现在工蚁的外出活动中,标记信息素的作用不是很明显。     

蚂蚁的自然史

在我的记忆中,蚂蚁是最早占有我的好奇心的动物,记得大约3岁时,我就喜欢蹲在地上津津有味地观察蚂蚁的生活:它们的筑巢、觅食、行军和战争,并以极大的兴趣窥探过蚁巢内部的奥秘。后来当我长大,能够独立进行动物学研究的时候,才真正对它们的聪明才智、勇猛善战、坚毅不拔和充满活力的社会生活感到惊异!蚂蚁的自然史充满着奇观,古往今来,无数科学家曾倾心于蚂蚁的研究,并把他们全部的热情和欢乐倾注在这一小小的昆虫身上。     

3种生境蚂蚁群落组成和觅食动态调查

蚂蚁是地球上最常见、数量最多的一类昆虫,是指示生物多样性和环境变化的重要物种。大多数蚂蚁由于其社会性而具有群体觅食的特点,然而不同蚂蚁种类由于食性的差异以及种间竞争等原因会产生觅食节律的分化。为研究相同生境中不同种类蚂蚁觅食规律的差异,本研究分别用20%蔗糖水和鸡肉火腿肠以诱饵法诱集湖边、树林、荔枝园3种生境中的蚂蚁,以此确定不同生境中的优势蚂蚁种类及其觅食行为随时间的动态变化。研究结果表明,虽然不同生境诱集到的蚂蚁种类数无显著差异,但诱集到的蚂蚁数量则差异显著。不同生境的优势种也不一样,湖边的最大优树林势种群为小大头蚁(44.21%);树林的优势种群为白跗节狡臭蚁(67.36%)、小大头蚁、宽结大头蚁;荔枝园的最大优势种群为小大头蚁(63.46%)。结果发现,大多数情况下不同调查时间点上觅食工蚁数或同一时间点上不同蚂蚁的数量之间的差异并无统计学意义。研究结果将为不同生境蚂蚁群落多样性的研究提供理论基础。     

东方田鼠家族群对成员个体觅食行为的影响

植食性哺乳动物在分享社群觅食带来好处的同时,是否因个体间的相互干扰而影响其摄入率。在新鲜马唐叶片构建的均质密集食物斑块上,测定东方田鼠家族群成员个体在食物斑块上的觅食行为序列过程及行为参数,检验家族群存在对成员个体觅食行为的影响。结果发现,东方田鼠家族群雌、雄成员个体的觅食行为参数均无显著差异。然而,与单只个体相比,家族群觅食尽管能显著地缩短成员个体的觅食决定时间,但却显著地降低了成员个体的摄入率。分析觅食行为参数觅食中断时间发现,相较于单只个体,家族群成员个体间因相互干扰而引起的觅食中断时间的增加,不但增大了收获每口食物的时间,而且导致其摄入率下降。检测家族群成员个体各警觉行为动作参数,发现,成员个体间的相互干扰能引致个体的一般扫视、盯视及嗅闻动作时间比例显著增大,尽管直立扫视和静听动作时间比例减少显著,但并未使个体的觅食中断时间减小。结果充分说明,东方田鼠家族群成员个体间的相互干扰能使个体觅食行为参数发生变异,导致觅食中断时间增加,摄入率降低。     

金毛弓背蚁行为谱与社会分工的研究

本研究在室内模拟自然蚁巢的结构和条件下,使用个体标记和直接观察法对一巢金毛弓背蚁Componotus tonkinus的行为类型和社会分工进行了研究。共34只来自同一巢穴的工蚁被标记。在持续一周的观察过程中对每只蚂蚁所执行的每种行为的频率进行了统计和聚类分析。结果表明：金毛弓背蚁可以区分出12种基本行为类型;该蚂蚁的成员大致可以分为5个功能组, 即繁殖（蚁后1个）、觅食（由10个工蚁组成,主要负责觅食）、巢穴内的维护及护育（由16个工蚁组成,主要负责巢穴的维修、清理及护育）、巢穴的防卫（包括3个工蚁,行巢穴防卫）及不活跃型（含5个工蚁）。     

西双版纳入侵长足捷蚁与土著黄猄蚁的种间竞争

【目的】入侵物种能够通过竞争影响本地物种的种群,从而影响入侵地的生物多样性。长足光捷蚁Anoplolepis gracilipes是全球最具破坏力的入侵蚂蚁之一。本研究旨在明确西双版纳地区入侵长足捷蚁与土著优势种蚂蚁黄猄蚁Oecophylla smaragdina之间的竞争关系。【方法】通过野外调查和室内控制试验相结合的方法,观察和对比分析长足捷蚁和黄猄蚁的体型大小,雾凉季和雨季的巢穴外觅食活动规律,觅食能力(搜寻食物的时间、在觅食时间内召集的最大工蚁数),打斗行为(不同打斗组合的攻击强度和死亡率)以及对饥渴的耐受性(无食物和水分供应时平均存活时间和存活率随时间的变化)。【结果】长足捷蚁工蚁体长(3.66±0.06 mm)显著小于黄猄蚁工蚁(8.27±0.16 mm)。在雾凉季时,长足捷蚁具有比黄猄蚁更长的觅食活动时间;而在雨季时,两种蚂蚁均在下午温度较高时段觅食活动的个体数量减少。苹果、蜂蜜和火腿肠3种食物作为诱饵时,长足捷蚁具有更快搜寻食物的能力,4~8 min便能找寻到食物,而黄猄蚁需要8~21 min才能找寻到食物,此外在寻找到食物后,长足捷蚁也有更快召集同伴的能力。在人工控制试验中,1头长足捷蚁和1头黄猄蚁同时存在时主要以不攻击和低强度攻击为主,而当两种蚂蚁中的任意其中一种的个体数量增加到5头时,攻击强度会显著增加,两种蚂蚁均存在种间协作行为。在饥渴状态下,两种蚂蚁工蚁的平均存活时间差异不显著,但长足捷蚁最长存活120 h,黄猄蚁最长存活96 h。【结论】在西双版纳地区,长足捷蚁相较于土著黄猄蚁具有更强的觅食的能力,雾凉季觅食活动时间更长,暗示长足捷蚁可能具有较强的温度适应能力。有必要加强对这一入侵蚂蚁的研究,并密切关注其种群在该地区的发展。     

野生动物觅食地选择的研究进展

觅食地选择是指个体对不同觅食地的非随机利用,是影响个体生存力和适合度的行为反应。觅食地的质量影响着动物的生存和繁殖,直接决定了动物种群的续存。一直以来,觅食地选择都是动物生态学研究的热点领域之一。本文从动物觅食地选择的理论背景、影响因素和时空尺度变异等3个角度,对现有的觅食地选择研究进行了综述,并通过对一些研究案例的剖析,从理论和实践上探寻动物觅食地选择的理论机制,进而为今后的觅食地研究提出相应建议。     

蚂蚁筑巢对高檐蒲桃热带森林群落土壤呼吸的影响

蚂蚁筑巢能够改变热带森林土壤微生物与土壤理化性质的状况,从而对土壤呼吸时间动态产生重要影响。本研究以西双版纳高檐蒲桃热带森林群落为研究对象,采用Li-6400-09便携式土壤呼吸测定仪对蚂蚁筑巢地与非筑巢地土壤呼吸进行测定。研究结果表明:(1)高檐蒲桃群落土壤呼吸呈明显的单峰型季节变化趋势,且土壤呼吸速率蚂蚁筑巢地(4.96μmol CO_2m~(-2)s~(-1))高于非筑巢地(4.42μmol CO_2m~(-2)s~(-1))。(2)土壤温度和土壤水分显著影响土壤呼吸的时间动态(P0.01);蚂蚁筑巢显著改变巢内温度与水分(P0.05),进而影响土壤呼吸动态。土壤温度对土壤呼吸动态的贡献:蚁巢(83.8%—91.8%)大于非巢地(81.2%—83.1%),但由于筑巢地土壤湿度低于非巢地,土壤水分对土壤呼吸动态的贡献率表现为蚁巢低于非筑巢地。(3)蚂蚁筑巢显著增加土壤微生物生物量(P0.05),从而对土壤呼吸速率产生极显著的影响(P0.01)。蚂蚁筑巢引起微生物生物量碳的增加能够解释76.9%—71.1%的土壤呼吸变化。(4)蚂蚁筑巢引起土壤理化性质变化对土壤呼吸产生一定的影响。土壤容重与土壤呼吸速率呈显著负相关;土壤呼吸速率与土壤微生物量碳、有机质、易氧化有机碳、全氮、硝氮和铵氮显著正相关(P0.05或P0.01)。因此,蚂蚁筑巢显著改变土壤微生物(如微生物生物量碳)、土壤物理性质(如土壤温度与水分)、土壤化学性质(如碳和氮养分),进而对热带森林土壤呼吸产生重要影响。     

东方田鼠社群气味对家族群成员个体觅食行为的影响

东方田鼠家族群成员个体的觅食行为是否因食物斑块存有家族群自身及非亲缘家族群气味而发生变异,进而影响其摄入率。在新鲜马唐叶片构建的均质密集食物斑块上,分别配置家族群自身巢垫物及非亲缘家族群巢垫物作为社群气味,测定东方田鼠家族群在食物斑块觅食时,其成员个体觅食行为的序列过程及参数,检验家族群自身气味及非亲缘家族群气味对成员个体觅食行为的影响。结果表明,家族群自身气味能显著地缩短本群成员个体的觅食决定时间,通过减少成员个体的嗅闻及直立扫视动作时间比例、增大一般扫视、盯视及静听动作时间比例,降低觅食中断时间比例,提高其摄入率;而非亲缘家族群气味则能显著地延长家族群成员个体的觅食决定时间,通过增大家族群成员个体的嗅闻和一般扫视动作时间比例、减小直立扫视、盯视及静听动作时间比例,增大觅食中断时间比例,降低其摄入率。结果揭示,熟悉的社群气味会促使觅食活动中的家族群成员个体,在监测环境风险时,将精力更多地用于观察和监听群内其他成员个体的行为及其发出的警报信息,以便在有效规避环境风险的同时减缓个体间因干扰性竞争对觅食活动所造成的不利影响;而陌生的社群气味会迫使成员个体,将精力由依赖群内其他成员个体的行为转向凭借自身直接警觉周围环境。     

视野受阻对东方田鼠觅食行为的影响

植食性小型哺乳动物的觅食行为是对特定生境的适应性产物。食物斑块周边植被对动物视野遮挡是否通过作用于其觅食活动中的警觉而影响摄入率。采用新鲜白三叶叶片构建东方田鼠密集均质食物斑块,以牛皮纸模拟食物斑块周边植被遮挡田鼠视野,测定其在食物斑块上的觅食行为序列过程及行为参数,检验食物斑块周边植被高度对东方田鼠摄入率的影响。结果发现,个体在不同程度视野受阻条件下食物摄入率无显著差异。分析觅食行为参数动态发现,在不同视野受阻条件下,个体能通过调整各采食回合内警觉行为动作的发生频次和持续时间,维持觅食回合内总的觅食中断时间的稳定,进而保证进食时间的稳定。东方田鼠在不同程度的视野遮挡条件下均能通过行为变异和优化使摄入率保持稳定。结果亦充分说明,东方田鼠在警觉强度上的变化不能反映觅食中断所带来的食物收益减损的代价,但觅食活动中各警觉动作的持续时间的变异却能够明确指示个体摄入率的动态变化,因此,以觅食活动中警觉引起的觅食中断时间代价为线索,检验其对摄入率的影响,是评价植食性小型哺乳动物在不同生境觅食适应性策略的有效的方法。     

蚂蚁(膜翅目 :蚁科)的同巢识别与亲缘识别行为及机理概述(英文)

蚂蚁属真社会性昆虫。真社会性最主要的特性是在一个社会集团内个体间有生殖上的分工。即多数个体 (如工蚁 ,兵蚁等 )自身不行生殖 ,而一生“竭力”“帮助”少数个体 (如蚁后和雄蚁 )繁殖后代。蚂蚁生活的基本单位是社群 (colony)。一个单独的个体 (除创建蚁后 )是没有意义的。“典型”的社群由一个创建蚁后和其后代组成 (即单母 :monogyny)。单母社群内个体间亲缘关系密切。在自然界 ,多母社群 (polygyny)亦普遍存在。在多母社群里 ,如蚁后间亲缘关系密切 (如姐妹 ) ,社群内遗传关系同质性亦较高 ,个体间的平均遗传相关也密切。但如蚁后间亲缘关系疏远或无亲缘关系 ,那么社群内遗传异质性很高 ,个体间平均遗传相关也随之降低。和其它复杂的社会群体一样 ,蚂蚁社会拥有高度发达的通讯系统。社群不仅需要在内部个体间相互沟通以确保社群的平衡和协调性 ,而且必需和社群外各种息息相关的有机体间交流信息 ,以便有效利用有用的资源并避开各种危险。如果说信息素是蚂蚁通讯最重要的物质基础 ,那么对周围各类生物的识别便是蚂蚁通讯最为基本的环节。蚂蚁的识别行为及其机理是多样的 ,其生物学功能亦随被识别的对象不同而异。如 :为了确保社会群体的安全 ,蚂蚁必须准确识别“敌”、“我”和“朋友”。为了使得     

喜马拉雅山珠峰段蚂蚁物种的分布格局

为了揭示喜马拉雅山蚂蚁物种的分布规律,采用样地调查法研究了珠峰段蚂蚁物种的分布格局。合计发现蚁科Formicidae 3亚科13属23种,蚂蚁物种的分布主要受气温因素制约。大多数物种分布范围狭窄,对高山环境的适应性较弱,适应性强的物种较少。珠峰段北坡分布有4个物种,山间谷地仅分布有3个物种,而南坡分布有22个物种。蚂蚁物种对植被类型的选择受气温和植物丰富度的共同影响,在8类生境中,中山阔叶林的物种最丰富。在9类场所中,以石下筑巢和地表觅食的物种最丰富。西藏盘腹蚁Aphaenogaster tibetana Donisthorpe是珠峰段分布范围最广、占据生境类型最多的物种,其分布上限高达4980 m,是目前已知西藏境内分布最高的物种。     

双斑切叶蜂的筑巢习性

【目的】明确双斑切叶蜂Megachile leachella在沙地上的筑巢环境及筑巢特点,旨在当地利用人工巢管诱引其筑巢。【方法】采用目测和拍照等方法对双斑切叶蜂的整个筑巢过程进行了连续观察; 采用挖掘、测量方法对双斑切叶蜂巢内结构进行了观测;在室内对蜂茧在土中和指形管中的羽化情况进行了初步观测。【结果】双斑切叶蜂一般在废弃的泥墙或者沙地上蚂蚁等废弃的巢穴中筑巢,有时候它也在沙地上挖掘新巢筑巢。双斑切叶蜂用叶片构建巢室,一巢多室,各巢室首尾相接排列在巢中,筑完巢后用叶片将巢口封住。双斑切叶蜂构建一个巢室需要切取11～14片叶子,为每巢室采集蜂粮6～9次,每巢室内产卵1粒;在内蒙古毛乌素沙地,该蜂一年2代,第1代在6月中下旬羽化,第2代大约在7月下旬至8月上旬羽化,主要寄生性天敌有尖腹蜂Coelioxy sp.、青蜂Chrysis sp.。双斑切叶蜂能在指形管中羽化。【结论】双斑切叶蜂不同个体之间的筑巢行为相似,雌蜂可以用人工巢管进行诱集和驯化。     

蚂蚁入侵适应性进化及其机制

入侵种被传至一个新的区域后,在面对当地某些生态因子的胁迫时如何发生适应性变化,是入侵生物学研究的一个重要课题。这方面信息对评价物种的入侵性、制订防控策略具有重要指导意义。入侵性蚂蚁作为无脊椎陆生动物中入侵最成功、危害最严重的一类,其生物学、生态学已得到大量研究,许多报道表明它们在定殖和扩张过程中会发生适应性变化。基于30多年的文献资料,从蚁群社会结构、超级蚁群形成能力、个体大小、觅食行为、种间竞争、天敌防御、适应低温能力、生态位转变等多个角度进行了全面总结,并针对这些方面适应性变化的机制,从表型可塑性、适应性进化、自身遗传学基础、与共生微生物的互利关系等角度进行了剖析。提出了今后有待重点研究的几个问题。将有助于深化对蚂蚁成功入侵机制的认识,为推进我国红火蚁(Solenopsis invicta Buren)、小火蚁(Wasmannia auropunctata Roger)等入侵性蚂蚁的研究与治理提供参考。     

资源异质性环境中的植物克隆生长 :觅食行为

植物行为(plantbehaviour)[1,2]和植物克隆生长(clonalgrowthinplants)[3～5]是欧美近年来新兴的两个生态学研究领域。他们的交叉部——克隆植物的觅食行为(foragingbehaviour)[6～8]研究的成果不断地发表在各种重要国际学术刊物上[5,6,8,9]。它主要探讨克隆植物在资源异质性分布的环境中获取需资源的生态对策[8,10]。它突破了传统的植物个体“固定着生”的观念,与其它克隆植物生态学研究结果一道丰富了主要在研究非克隆植物基础上建立的(尤其是关于个体及个体以上组织水平)生物学和生态学的理论。并且具有潜在的应用价值。1　植物克隆生长…     

植食性哺乳动物食物选择的生态学意义及行为机制

综述了植食性哺乳动物食物选择行为机制的研究进展。植食性动物的食物选择是觅食生态学研究最为活跃的领域,动物食物选择对策主要有营养选择、植物次生化合物假设、营养平衡假设、最优觅食理论和条件性气味回避假设。动物学习食物选择的行为过程中,觅食个体能通过其认知过程和感知过程来处理食物信息、学习选择食物项目是一种可塑性行为方式,有利于动物获得适应栖息地的行为模式。幼体通过社会学习自母体学习的觅食经验,在幼体一生的食物选择中均具有重要的作用。在环境条件相对稳定条件下,幼体可模仿成体的食物选择模式;在环境剧烈变化的条件下,动物通过试错学习选择的食物项目可能较模仿成体所摄取的食物项目营养含量更丰富。     

巢居蚂蚁更倾向于在人造光源附近定居繁殖

光污染被认为是“环境陷阱”, 可以聚集周围的昆虫。而昆虫的聚集和光源本身可能会吸引捕食性昆虫在光源附近定居繁殖, 从而改变昆虫群落的结构, 威胁昆虫多样性和生态系统服务功能。蚂蚁(膜翅目)是昆虫中的优势类群, 能提供多种生态系统服务功能, 其中有许多巢居型蚂蚁利用中空的树枝或者竹子筑巢繁殖, 是森林中非常重要的捕食者和分解者。然而, 光污染对巢居蚂蚁群落的影响尚不清楚。本研究以巢居蚂蚁为研究对象, 探究在雨季和干季3种不同生境(原始林、次生林、橡胶林)中发光二极管(LED灯)在空间距离上对巢居蚂蚁筑巢模式以及群落组成的影响。我们在3种生境中共安装了15个LED灯, 并在距离光源0 m、10 m、50 m和100 m处设置不同入口大小的人工竹巢, 7周后回收。竹巢中共发现蚂蚁40种形态种, 隶属于12个属, 其中弓背蚁属(Camponotus)是优势属。接近光源处的竹巢占用率最高, 且在干季最明显; 在远离光源处(10-100 m)占用率较低, 并且在3种不同的生境呈现相同的模式。竹巢入口大小对竹巢占用率没有显著影响。雨季和干季的蚂蚁群落组成差异显著; 干季原始林和次生林、次生林和橡胶林蚂蚁群落组成有弱显著差异; 在3种生境中不同灯距下蚂蚁群落组成没有显著差异。我们的研究表明, 光污染增加了巢居蚂蚁在光源处的筑巢密度, 影响蚂蚁群落组成和空间分布。     

狩猎采集觅食模式及其在旧石器时代考古学中的应用

狩猎采集觅食模式是1970年代以来在西方考古学中发展起来的理论分析方法,通过借助民族学资料及模拟研究,结合考古学、古环境学、古生态学的研究数据,对石器加工技术、人类行为、社会组织结构等进行模拟与重现.本文对西方考古学对狩猎采集觅食模式的应用史加以回顾,简要介绍其基本模式,对狩猎采集觅食模式在中国旧石器时代考古学运用前景进行简单展望.     

鄱阳湖区稻田生境中灰鹤越冬行为的时间分配与觅食行为

2013年11月—2014年2月,采用瞬时扫描和焦点动物法研究了鄱阳湖区稻田生境中灰鹤越冬行为的时间分配、活动节律与觅食行为。结果显示,觅食(64.09%)行为所占比例最大,其次为警戒(15.97%)、飞行(8.67%)和修整(7.37%)行为。4种主要行为中,觅食行为时间分配随越冬前期(11月)、中期(12月—翌年1月)、后期(2月)逐渐增加,其余行为时间均逐渐减少。各环境因子对主要行为的影响存在显著交互效应,修整行为随各环境因子变化最为明显,日最低温度升高、日最高温度降低、日照长度增加及湿度降低都会使修整行为增加;日照长度增加和湿度降低时,觅食行为增加;日照长度增加时,警戒行为减少。环境因子对成鹤影响效果与总体相同。环境因子仅对幼鹤的觅食行为影响显著,即日照长度增加和湿度降低,幼鹤觅食行为增加。环境因子对行为的影响为非线性关系,致使其影响趋势在不同范围内有所变化。行为节律上,灰鹤昼间各时段觅食行为保持较高水平,觅食高峰出现在11:00—11:59和17:00—17:30。灰鹤觅食生境与其夜宿地分离,致其上午觅食高峰有所推后。幼鹤昼间各时段行为节律与成鹤有较大差异,且各时段觅食行为比例均高于成鹤。灰鹤越冬期在稻田生境的平均啄食频率为(32.06±0.47)次/min,平均步行频率为(6.55±0.35)步/min。啄食频率与步行频率呈极显著负相关。时段和集群类型对啄食频率的影响存在显著交互效应。稻田中食物资源的可利用性逐渐下降,灰鹤的啄食频率随时间逐渐降低,为保证越冬期间获取足够的能量供应,灰鹤采取逐渐增加步行频率和觅食时间的策略。有觅食间隔的抽样单元中,平均警戒次数为(1.37±0.04)次/单元,平均警戒持续时间为(6.02±0.37)s/单元。成鹤花费在警戒的时间多于幼鹤,家庭群中的个体警戒持续时间多于聚集群中的个体。