红火蚁与黑头酸臭蚁对不同食物资源的竞争

红火蚁Solenopsis invicta Buren与黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum(F.)在不同食物资源上的竞争的实验结果表明:红火蚁与黑头酸臭蚁对鸡蛋诱饵的竞争最为激烈,当二者同时出现在鸡蛋诱饵时,红火蚁取胜并占有食物诱饵的比例为53%,略高于黑头酸臭蚁(47%),但二者的占有率没有显著的差异(P＞0.05).两种蚂蚁对蜂蜜和花生油诱饵表现出不同的喜好性.红火蚁喜好花生油食物诱饵,而黑头酸臭蚁喜好糖类食物诱饵.红火蚁在鸡蛋和花生油诱饵上的工蚁召集量平均分别为269头和219头,显著高于在蜂蜜诱饵上的平均工蚁数量,仅为16头;且对鸡蛋和花生油诱饵诱饵的占有率显著高于蜂蜜诱饵.黑头酸臭蚁在鸡蛋和蜂蜜诱饵上的工蚁召集量平均分别为240头和219头,显著高于在花生油诱饵的工蚁数量,为10头以下;且对鸡蛋和蜂蜜诱饵诱饵的占有率显著高于花生油诱饵.     

荒草地和荔枝园生境短期入侵的红火蚁与黑头酸臭蚁种间的干扰竞争

【背景】红火蚁入侵后对新发生地区生物多样性的影响及与土著物种的关系是入侵生物学研究的重点之一,解释红火蚁与类似生态位的土著蚂蚁的关系对全面了解该蚁入侵的生态学效应具有重要意义。【方法】通过野外模拟设置蚁巢,观察、记录距离红火蚁和黑头酸臭蚁蚁巢30 cm处诱集到的黑头酸臭蚁工蚁在红火蚁入侵前、入侵中及移除后的数量变化,研究短期入侵红火蚁实验种群与荒草地和荔枝园黑头酸臭蚁间的干扰竞争。【结果】红火蚁实验种群短期入侵对荒草地生境黑头酸臭蚁的干扰较明显,而对荔枝园生境黑头酸臭蚁的干扰较小;红火蚁未入侵荒草地生境黑头酸臭蚁受干扰最明显,移除红火蚁20 min后,处理诱饵上召集的黑头酸臭蚁数量才与入侵前差异不显著;红火蚁未入侵荔枝园生境黑头酸臭蚁受干扰最小,移除红火蚁仅5 min后,处理诱饵上黑头酸臭蚁数量就恢复到入侵前,甚至超过入侵前数量。【结论与意义】红火蚁入侵对黑头酸臭蚁的觅食行为存在较大的干扰抑制作用,其影响程度与生境的复杂性有着密切关系。研究结果可为了解红火蚁入侵的生态学效应提供证据。     

黑头酸臭蚁微卫星标记的分离与开发(英文)

【目的】本研究旨在分离黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum基因组微卫星标记,确定这些微卫星位点的多态性。【方法】使用454 GS-FLX焦磷酸测序技术开发来自中国华南陆地和岛屿的11个黑头酸臭蚁地理种群基因组微卫星位点。从随机设计的100对微卫星引物中筛选出10对引物,用于确定黑头酸臭蚁4个地理种群［东澳岛(DAD)、荷包岛(HBD)、梅州(MZ)和山咀(SJ)］10个微卫星位点的多态性,分析种群遗传多样性和种群分化。【结果】从11个黑头酸臭蚁地理种群基因组中成功开发和分离10对微卫星引物。在DAD, HBD, MZ和SJ 4个地理种群中,10个微卫星位点中7个有高多态性,这10个位点均显著偏离Hardy-Weinberg平衡;每个位点的等位基因数量(A)是3.50~9.00个,每个地理种群每个位点等位基因丰富度(A_R)在1.992~12.938之间。岛屿地理种群(DAD和HBD)的AR和预期杂合度(H_E)与大陆地理种群(MZ和SJ)的相比差异不显著。4个地理种群均显示高水平遗传分化(F_ST=0.15969);HBD和MZ种群与其他配对地理种群相比,遗传分化较高(F_ST=0.185),基因流较低,说明这两个种群基因流被限制。此外,遗传变异来自种群内个体之间。【结论】筛选新的微卫星位点能够为研究黑头酸臭蚁种群结构和繁殖结构提供有效工具,以深入了解其传播机制。     

红火蚁与两种本地蚂蚁间的干扰竞争

为了探讨重大入侵生物红火蚁Solenopsis invicta Buren与本地蚂蚁的竞争机制以及红火蚁成功入侵的机理, 本研究以红火蚁和2种本地蚂蚁黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum (Fabricius)及亮红大头蚁Pheidole fervida Smith为材料, 室内测定了红火蚁分别与黑头酸臭蚁、亮红大头蚁之间在个体水平和种群水平上的攻击性和攻击强度。一对一攻击试验结果表明：红火蚁和黑头酸臭蚁之间攻击级别多集中在Ⅲ级, 即竞争优势明显的红火蚁对黑头酸臭蚁缺乏激烈的攻击, 只是在相互攻击时多摆出威胁姿势; 红火蚁与亮红大头蚁之间攻击性较强, 尤其是红火蚁中型和小型工蚁与亮红大头蚁兵蚁之间的攻击性（3.35和3.30）显著强于红火蚁大型工蚁与亮红大头蚁兵蚁的攻击性（2.70）。群体攻击试验结果表明：与黑头酸臭蚁群体攻击的红火蚁各处理组合中, 无死亡红火蚁出现, 而黑头酸臭蚁死亡率为31.80%; 而与亮红大头蚁群体攻击中, 红火蚁死亡率为0.20%~12.00%, 而亮红大头蚁平均死亡率为49.91%。可见, 红火蚁的群体攻击能力强于黑头酸臭蚁和亮红大头蚁, 其中红火蚁与亮红大头蚁间的相互攻击程度激烈, 死亡率较高, 而与黑头酸臭蚁间的攻击程度较弱, 可能由于黑头酸臭蚁化学防御对本身起到一定的保护作用, 这为进一步加强红火蚁发生区本地蚂蚁优势种--黑头酸臭蚁的保护利用提供理论基础。     

云南锦斑蛾幼虫体表分泌物氰苷类成分的分离与鉴定及其对黑头酸臭蚁的生物活性

为研究云南锦斑蛾Achelura yunnanensis幼虫的化学防御策略, 利用硅胶柱色谱和HPLC制备色谱等色谱学方法对其毒性分泌液进行了化学成分的分离, 并通过核磁共振和质谱学方法对分离到的成分进行了结构鉴定。从其毒性分泌液中分离得到了两个神经毒性氰苷类化合物, 经鉴定分别为linamarin和lotaustralin。取食试验表明, linamarin对黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum有明显的拒食活性。我们推测, 云南锦斑蛾体内的神经毒性物质氰苷是通过摄取宿主植物冬樱花Prunus cerasoides和云南樱花P. majestic而获得的, 并在体内转化形成毒液, 用于防御其天敌。本研究为云南锦斑蛾和宿主植物的协同进化提供了化学依据。     

红火蚁与热带火蚁间的干扰竞争

【目的】为了探讨入侵火蚁在我国成功定殖及其之间的竞争机制。【方法】运用行为学方法研究红火蚁Solenopsis invicta(Buren)和热带火蚁Solenopsis geminata(Fabricius)在个体水平和群体水平上的攻击性、攻击手段及合作能力。【结果】一对一攻击试验中,红火蚁和热带火蚁之间攻击级别多集中在3级,两种入侵蚂蚁间以相互威胁为主;红火蚁大型工蚁与热带火蚁兵、工蚁间最为好斗,其攻击级别达到4级的比例最高,分别为33.04%、37.92%。热带火蚁兵蚁与各型红火蚁间攻击强度差异不显著;热带火蚁工蚁与红火蚁小型工蚁之间的攻击性最强,其攻击性(3.49)显著高于热带火蚁工蚁与红火蚁大、中型工蚁的攻击性(3.32和2.97)。在攻击手段上,3级打斗时各型红火蚁更倾向以物理攻击主动威胁热带火蚁,而热带火蚁兵、工蚁会采取多种方式主动攻击红火蚁,双方皆以躲避应对为主;4级打斗时两种火蚁主要以混合攻击为主动或应对手段。群体攻击试验显示,红火蚁群体间攻击强度和合作性会随着群体数量的增加而显著增加,热带火蚁合作性较差,其群体对抗红火蚁的优势仅仅是由于个体数量的增加。【结论】红火蚁比热带火蚁具有更强的竞争优势。研究结果为入侵蚂蚁间不对称竞争机制和长期群落替代的内在原因提供理论基础。     

热带火蚁工蚁耐寒能力的测定

测定了低温处理后热带火蚁Solenopsis geminata(Fabricius)工蚁的存活情况以评价其耐寒能力.热带火蚁工蚁低温下的存活率(S)T与低温暴露温度T和暴露时间t之间的关系均符合逻辑斯缔曲线方程.当处理时间为0.5 h,热带火蚁在-8℃时存活率为5.33%;当处理时间为1 h、2 h和4 h,工蚁在处理温度分别为-9℃、-8℃和-8℃才可全部致死.当处理温度为-7℃,需要经过14 h工蚁才全部死亡,在-8℃,需要35min.结果表明,热带火蚁工蚁在低温暴露0.5 h条件下LTP50和LTP90为-7.39℃和-7.85℃,相差0.46℃;当暴露时间为4h时,热带火蚁工蚁的致死敏感高温区为-7.15℃～-7.54℃,相差仅为0.39℃.当热带火蚁工蚁暴露于-7℃的低温时,LT50和LY90分别为8.54 h和13.77 h;而当暴露于-8℃的的低温时,LT50和LT90分别为8.74 min和19.14 min.     

红火蚁及其他两种蚂蚁毒腺细菌鉴定与多样性分析(英文)

【目的】本研究旨在分析红火蚁Solenopsis invicta毒腺细菌群落多样性,并与热带火蚁Solenopsis geminata和聚纹双刺猛蚁Diacamma rugosum比较毒腺细菌群落差异。【方法】采用Illumine Hiseq 2500测序平台对红火蚁(工蚁、有翅蚁和蚁后)、热带火蚁(工蚁)及聚纹双刺猛蚁(工蚁)毒腺细菌群落16S rRNA基因V3-V4区测序,基于测序数据进行生物信息学分析。【结果】变形菌门(Proteobacteria)在红火蚁工蚁、有翅蚁和蚁后以及热带火蚁工蚁毒腺中占优势,而厚壁菌门(Firmicutes)在聚纹双刺猛蚁工蚁毒腺中占优势。与红火蚁工蚁和有翅蚁相比,柔壁菌门(Tenericutes)在红火蚁蚁后毒腺中更丰富。广州红火蚁蚁后毒腺中假单胞杆菌Pseudomonas相对丰度显著高于其在有翅蚁及工蚁中的。螺原体Spiroplasma相对丰度在热带火蚁毒腺中显著高于在聚纹双刺猛蚁工蚁毒腺中的。毒腺中细菌多样性分析发现,芽孢杆菌属Bacillus和乳酸杆菌属Lactobacillus在广西红火蚁工蚁中的相对丰度显著高于在广州红火蚁工蚁中的。然而,乳酸杆菌属细菌在聚纹双刺猛蚁工蚁毒腺中的相对丰度显著高于广西的热带火蚁工蚁毒腺中的。【结论】毒腺细菌组成和多样性在3种不同种类蚂蚁工蚁和红火蚁不同品级中存在差异。     

表皮碳氢化合物在3种火蚁属蚂蚁成虫鉴定中的应用

红火蚁Solenopsis invicta是火蚁属重要的入侵蚂蚁,与其近缘种黑火蚁S.richteri和杂交蚁S.invicta×S.richteri形态相似,难以区分。为了快速准确鉴定3种火蚁属近缘种,本研究利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),解析3种火蚁的工蚁、有翅雌蚁、有翅雄蚁的表皮碳氢化合物种类和含量,并进行主成分分析、判别分析及聚类分析。结果表明：3种火蚁共检测到62种表皮碳氢化合物,主要包括一甲基烷烃、二甲基烷烃和正构烷烃等;红火蚁、黑火蚁及杂交蚁不同品级的表皮碳氢化合物种类及含量存在显著的种间差异,红火蚁不同地理种群的表皮碳氢化合物种类及含量相似度较高;建立3种火蚁相应品级的分类判别函数,可准确区分各品级下的3种火蚁。因此,表皮碳氢化合物组成分析可用于红火蚁及其近缘种的分类鉴定,为口岸火蚁属蚂蚁的快速检疫鉴定提供新技术。     

二十种螽斯上颚与下颚内颚叶的形态(直翅目,螽斯科)

研究了20种中国植食性螽斯的上颚与下颚内颚叶,结果表明,上颚粗壮,切齿较短,边缘锋利,种间形态差异较显著;臼齿部不规则,凹凸明显.下颚内颚叶均具2枚内颚叶齿,颚叶齿突较长,形态相似,推测下颚内颚叶不直接参与切割和研磨食物,主要起辅助性作用.     

我国大陆红火蚁入侵扩张趋势长期预测

红火蚁Solenopsis invicta Buren是一种严重危害农林业生产、生命健康、公共安全和生态环境的国际性重大外来入侵害虫。2004年9月中国大陆首次发现红火蚁,2021年12月该蚁已入侵了12个省区近500个县区。本研究根据中国大陆红火蚁入侵发生县区数量变化,结合潜在适生区域评价信息,建立了红火蚁入侵县区数量与入侵时间长度间关系模型,并对入侵县区数量变化趋势作出长期预测。当中国大陆红火蚁潜在入侵县区数量上限分别为1 400、1 500和1 600个时,入侵县区数量与入侵时间长度关系模型分别为N=1400/(1+e^{5.4048-0.1784T})、N=1500/(1+e^{5.4335-0.1757T})和N=1600/(1+e^{5.464-0.1734T})。基于以上模型的分析结果显示,我国红火蚁快速扩散传播从2009-2010年开始,快速扩张期可能持续26～28年,年平均新增县区41～52个/年,预测2035-2037年入侵县区数量增长速率将开始减缓,2...     

不同方法对红火蚁社会型鉴定效果的比较

红火蚁Solenopsis invicta Buren的社会型——单蚁后(Monogyne)和多蚁后(Polygyne)型的鉴定方法众多,对于鉴定方法之间的比较较少。为了探究鉴定红火蚁社会型的有效实验方案,本研究对采集自中国南方的红火蚁种群样品进行了生物学观察,并采用了几种常用的方法对样品社会型进行了测定,此外还对比了4种不同DNA聚合酶在实验中的效果。多重PCR技术(Multiplex Polymerase Chain Reaction)、Gp-9 b等位基因扩增两种方法成功率高,能准确鉴定红火蚁社会型。4对同时扩增B、b等位基因的引物成功率不高。实验结果表明,将多重PCR技术、Gp-9 b等位基因扩增,与生物学观察相结合,能更准确地对红火蚁社会型进行鉴定。在PCR实验中选用具有适度保真性和热启动效果的DNA聚合酶能提高红火蚁社会型鉴定的准确性。     

红火蚁入侵对广东多种生境中蚂蚁类群的影响

采用陷阱法和诱饵诱集法研究了深圳红火蚁发生区和未发生区蚂蚁的类群多样性和相似性.结果表明:草坪和荒草地红火蚁发生区域的蚂蚁物种数明显减少,且草坪中蚂蚁种类减少的程度(6种)大于荒草地 (3种).红火蚁入侵后荔枝园、荒草地和草坪的蚂蚁优势种发生了明显改变,红火蚁替代了原来的优势蚂蚁种类,在数量上占据了主导地位,在荒草地和草坪这种优势种的改变更为明显.对蚂蚁类群指数的分析表明:红火蚁入侵荒草地和草坪后蚂蚁类群的多样性、均匀度降低,优势度明显增大;而荔枝园中蚂蚁类群多样性指数、均匀度指数均增大,优势度指数降低.荔枝园、荒草地和草坪的红火蚁发生区和未发生区蚂蚁类群相似性系数不同,分别为0.6316、0.5882和0.2941.     

Characteristics of 11 polymorphic microsatellite markers in the red imported fire ant, Solenopsis invicta Buren

We have characterized 11 polymorphic microsatellite loci in the invasive ant Solenopsis invicta. Primer pairs were evaluated on fire ants collected from monogyne mounds in Lauderdale County, Mississippi. The observed and effective number of alleles ranged from two to six and from 1.31 to 2.64, respectively. The observed and expected heterozygosity values ranged from 0.1613 to 0.7826 and from 0.1491 to 0.6242, respectively. The polymorphism information content of the microsatellites ranged from 0.1482 to 0.6208. Probability tests indicated significant deviations from the Hardy-Weinberg equilibrium at three loci. Pairwise tests did not detect linkage disequilibrium between any pair of loci.     

红火蚁入侵草坪过程中蚂蚁类群变动趋势

观察研究了红火蚁入侵草坪之后蚂蚁群落结构的变动趋势。对各处理区在不同时期的蚂蚁优势种进行了分析,结果表明,与对照区相比红火蚁入侵后各处理区的蚂蚁优势种发生了明显改变,红火蚁替代了原来的优势蚂蚁种类,并在数量上占主导地位,而且各处理区的蚂蚁类群多样性、均匀度降低,优势度明显增大。通过分析红火蚁入侵过程中各处理区的蚂蚁类群相似性,表明轻度发生区与对照区的蚂蚁类群相似性系数q一直处在0.25-0.50之间,为中等不相似;中度发生区与对照区的蚂蚁类群相似性系数q一直处在0.075-0.444之间,为中等不相似或极不相似;重度发生区与对照区的蚂蚁类群相似性系数q一直处在0.0-0.222之间,为极不相似,这也说明了不同的红火蚁危害程度对本地蚂蚁类群结构的影响是不同的,红火蚁种群数量越大,对本地蚂蚁类群的影响也越大,排挤或取代它们所需要的时间也越短。     

两种红火蚁监测方法应用效果的比较

红火蚁Solenopsis invicta是全国农业、林业和进境植物检疫性有害生物,是世界自然保护联盟收录的最具有破坏力的入侵生物之一。高效精准监测红火蚁在其防控中尤为重要,而诱饵诱集是监测红火蚁的有力措施,相对诱饵的筛选和改进,诱集器方面研究则较为滞后。本文对“透明塑料瓶+火腿肠”(PS)和“新型诱集器+火腿肠”(TS)这两类诱集器的红火蚁诱集效果进行比较分析。结果表明,下午1∶30至3∶30时段,PS处理透明塑料瓶在放置5 min之后存在明显的升温效应,伴随着诱集到的红火蚁数量明显减少,诱集到红火蚁的诱饵比例也下降明显,较TS处理下降了43.6%。而且,TS的投放时间和回收耗时均明显比PS的短;在复杂的荒地生境中,投放的诱集器数量越多,PS的诱集器回收率则越低;当投放的诱集器达到90个时,PS处理回收率为92.34%,而TS处理为98.67%。综合上述分析,诱集方法TS由于诱饵开放、诱集和标示一体、稳定性好等特点在应用效果上较PS有优势,适用面更广,今后还需对其进一步完善和改进并应用于红火蚁的调查监测。     

Foraging behavior and recruitment of red imported fire ant Solenopsis invicta Buren in typical habitats of South China

The foraging behavior consisted of three steps: searching, recruitment and transportation. Searching time was different for different foods; searching time for honey was longer than that for any other food tested. It was also affected by habitats with the searching time of fire ants in a litchi orchard being significantly longer than that for other habitats (p<0.01). However, the weight of the food had no obvious effect on the searching time. The recruitment of fire ant workers during foraging was regular, and there was a strong relationship between the number of recruited workers and the transportation time. When the food was too heavy to transport immediately into the nest, the number of recruited workers was maximum at 30 min after the food was initially found. For smaller sized food sources maximum recruitment of workers was possible at a shorter time and the food was more rapidly transported back to the nest. For different foods, the dynamics of recruitment were similar although the number of recruits was different. The weight of the food and the habitats also deeply affected the time spent on transportation.     

入侵中国大陆的红火蚁的鉴定及发生为害调查

根据形态特征鉴定结果首次证实红火蚁SolenopsisinvictaBuren入侵中国大陆 ,并调查了广东省吴川市红火蚁发生为害情况。调查结果表明 ,发生区内部分地点红火蚁发生密度较高 ,主要发生于较稳定的生态环境中 ,如荒坡、草地、长满杂草的田埂等。红火蚁已对当地农业生产、人们的身体健康、日常生活等造成了不利影响。此外 ,Cytb基因序列分析结果表明 ,采自美国佛罗里达和广东吴川的红火蚁与采自广东 4个地方的热带火蚁S .geminata (Fabr.)两物种间有 61个变异位点 ,种内变异为 0。限制性酶切多态实验 (RFLP)的结果显示 ,BamHI酶在红火蚁的特异扩增片段中有一个识别位点 ,而在热带火蚁中无酶切位点 ;MspI酶在热带火蚁的扩增片段中也有一个识别位点 ,而在红火蚁中无识别位点。有酶切位点的扩增产物在酶切后分别获得近 2 0 0bp与 2 5 0bp的片段各一带。因此 ,用PCR RFLP的方法可以简单快速地鉴别红火蚁和热带火蚁。     

红火蚁弃尸堆的食物结构

通过对红火蚁弃尸堆进行收集、整理、鉴定和分析,研究了自然条件下华南地区典型生境中红火蚁食物结构的季节性变化.结果表明:红火蚁弃尸堆中主要包括了8个目的昆虫和种子共41个种类.其中鞘翅目Coleoptera昆虫的出现频率最高,在4个生境荔枝园、苗圃、荒地、公路路边中分别为69.05%、41.7%、51.8%和66.67%;同翅目Homoptera昆虫出现频率最低,只在荒地中发现占1.20%.其余依次为膜翅目Hymenoptera(14.92%)、半翅目Hemiptera(11.96%)、种子(11.66%)、直翅目Orthoptera(2.08%)、鳞翅目Lepidoptera(0.60%)、等翅目Isoptera(0.60%)和蜻蜓目Odonata(0.60%).弃尸堆中的昆虫碎片以成虫为主,蛹和幼虫较少.不同生境弃尸堆内红火蚁觅食对象的种类虽然较为接近,但在组成与数量上存在差异,其相似度不高.弃尸堆中红火蚁觅食对象的种类和碎片数随着时间呈现明显的变动,上半年的4、5月份和下半年9、10月份红火蚁的觅食到的对象多样性丰富,这两个阶段属于觅食活跃期.