13巢日本弓背蟻種群數(shù)量及繁殖性能調(diào)查

13巢日本弓背蟻種群數(shù)量及繁殖性能調(diào)查

日本的弓背螞蟻是中國最常見的螞蟻，尤其是北方。國外分布于日本、朝鮮、蘇聯(lián)、印度、緬甸、越南.此蟻個體大,行動迅速,喜生活于植被稀疏的森林、路邊、房屋附近.戴德純等研究了其活動規(guī)律及對油松毛蟲的控制作用,王常祿等研究了其蟻巢、發(fā)育歷期、婚飛習(xí)性及對馬尾松毛蟲的捕食、控制作用.研究結(jié)果表明日本弓背蟻對松毛蟲有較強的捕食能力,對3齡前馬尾松毛蟲捕食效果達(dá)23.9%.為利用其防治森林害蟲提供理論依據(jù),作者在前人工作基礎(chǔ)上,于1987～1990年在安徽省潛山縣對日本弓背蟻的種群動態(tài)、繁殖規(guī)律進(jìn)行了觀察試驗.1內(nèi)容和方法的研究1.1螞蟻組的組成和變化定期挖掘蟻巢,將巢內(nèi)各蟲態(tài)個體放入小盒,帶回室內(nèi),冷凍(防止逃跑),統(tǒng)計各蟲態(tài)數(shù)量.同時記錄巢口數(shù)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、土壤性狀.1.2產(chǎn)前繁殖1.2.1產(chǎn)卵數(shù)飼養(yǎng)(1)于婚飛期將地面爬行的無翅雌蟻采回,放入螞蟻盒中單獨飼養(yǎng),每天檢查產(chǎn)卵數(shù).(2)將巢內(nèi)挖出的無翅雌蟻與30只工蟻一起飼養(yǎng),飼養(yǎng)方法同上,調(diào)查每天產(chǎn)卵數(shù).1.2.2工蟻產(chǎn)卵分別飼養(yǎng)25只大、中、小型工蟻,觀察開始產(chǎn)卵時間及產(chǎn)卵量。單獨飼養(yǎng)大、中、小型工蟻,各設(shè)10次重復(fù),觀察是否產(chǎn)卵.1.3調(diào)查和飼養(yǎng)方式(1)觀察螞蟻的婚飛及分巢活動起止時間,記錄天氣狀況.(2)婚飛期收集30只無翅雌蟻,與林間選不同生境(裸地、有草地、樹基部),用50×50cm紗網(wǎng)將蟻后罩住,紗網(wǎng)四邊用土壓緊.調(diào)查雌蟻建群情況.(3)于婚飛期采集一只無翅雌蟻放入一盛有濕砂的罐頭瓶中,瓶周圍用黑紙或黑布遮住,蓋上設(shè)通氣孔.每日調(diào)查產(chǎn)卵及卵發(fā)育情況,至第一批工蟻孵化為止.2結(jié)果2.1物種的組成和季節(jié)變化2.1.1土層上分布的昆蟲巢日本弓背蟻營地下巢,多見于裸露地面,以林緣、林間空地最為豐富.有的則依石塊或其它凸出物建巢于其下面.巢口一般堆有土粒、樹葉、蟲尸等物.巢內(nèi)分許多小室,供幼體和有性蟻居住,如圖1所示.圖1a為土層較厚地上蟻巢的內(nèi)部結(jié)構(gòu),此類蟻巢縱向及橫向長度均較大,一般深30cm以上,有1～3個主蟻道,在不深度處分出短蟻道,末端為居住室.蟻巢占地范圍約在直徑80cm以內(nèi).圖1b為多石土壤上建的蟻巢,蟻巢較淺,一般為5～35cm.春季螞蟻剛開始活動時,常修建新巢口.巢口間距離最大1.63m.2.1.2成蟲巢和種群數(shù)量見表1.從挖巢結(jié)果看,春季無卵和繭兩個蟲態(tài).4月12～27日挖了10巢蟻,其中4巢有雄蟻和有翅雌蟻,其余6巢則僅含雌蟻.夏、秋季無有性蟻,可見有性蟻于秋末產(chǎn)生.越冬后再進(jìn)行婚飛.不同蟻巢組成差異很大,幼體與工蟻間無穩(wěn)定比例.秋季種群個體數(shù)量較少,這是由于雌蟻停止產(chǎn)卵以及部分工蟻可能因分巢遷走.土壤松軟而厚的林地,蟻巢往往較大,可形成較大的種群.蟻巢年齡和種群數(shù)量有關(guān).新巢個體數(shù)量明顯較少于老巢個體數(shù)量.2.2產(chǎn)前繁殖2.2.1成蟲和工蛛成蟲后的產(chǎn)卵情況雌蟻一般只有在脫翅后才開始產(chǎn)卵,未經(jīng)婚飛的雌蟻,室內(nèi)飼養(yǎng)一段時間后可產(chǎn)少量卵.正常無翅雌蟻受精囊貯藏著大量精子,精子數(shù)量可延續(xù)到雌蟻死亡.因此雌蟻產(chǎn)的卵均為受精卵.單獨飼養(yǎng)婚飛后的雌蟻,其產(chǎn)卵情況如表2所示.單個雌蟻在第1個月內(nèi)平均每天產(chǎn)1.3粒卵,2～3個月期間日產(chǎn)卵量下降44.2%,平均值為0.8粒/天,4個月期間日產(chǎn)卵量比2～3個月期間又下降48.1%,平均值為0.4粒/天.可見單個雌蟻在無工蟻照顧時,產(chǎn)卵能力低且隨時間推移呈不斷下降趨勢.這表明在有工蟻照顧下,雌蟻可吸收充足的營養(yǎng),從而保持較高的產(chǎn)卵能力.自然狀況下的每個蟻巢平均有1298只工蟻,雌蟻的產(chǎn)卵量還會比上述值高.2.2.2日本弓背昆蟲產(chǎn)卵情況在有蟻后存在情況下,工蟻一般不產(chǎn)卵,但當(dāng)蟻后因死亡或其它原因缺失時,工蟻也會產(chǎn)卵.由工蟻所產(chǎn)卵繁育出新的有性蟻.表4為飼養(yǎng)10盒日本弓背蟻(每盒25～30只)的產(chǎn)卵情況.大、中、小型工蟻均可產(chǎn)卵,自飼養(yǎng)觀察起開始產(chǎn)卵日期最早18天,最遲55天.平均26天后開始產(chǎn)卵.大型工蟻比中、小型工蟻具較高的產(chǎn)卵力.飼養(yǎng)單只大、中、小型工蟻,各設(shè)10重復(fù),最長觀察到67天,均未見有產(chǎn)卵.說明工蟻需在群體生活下才可產(chǎn)卵.工蟻產(chǎn)卵均為孤雌生殖,將來發(fā)育成有性蟻或工蟻.2.3群體繁殖2.3.1婚飛期間的變性侵未成年人于4月下旬的每天下午,可見有性蟻聚集在巢口,露出頭部.偶爾有蟻爬出,在巢口附近活動.夜間用日光燈誘蟲,螞蟻有性蟻不趨光.5月上旬可在灌木、樹枝上見到雄蟻,此時為婚飛盛期.無大群有性蟻婚飛現(xiàn)象.交配后的雌蟻脫翅后,在天氣悶熱、雨后的下午大量涌出蟻巢,尋找建巢場所,高峰日其數(shù)量可占外出日本弓背蟻的83%.1987、1988年的高峰日分別是4月30日和5月4日,當(dāng)日最高氣溫30～31℃.高峰日后1～2天仍有少量雌蟻外出活動,極個別蟻巢的有性蟻在6～9月間婚飛交配.而在黑龍江齊齊哈爾地區(qū)草原,有性蟻于6～7月婚飛,婚飛期間有性蟻到處飛舞,并叮咬牲畜,對牧業(yè)生產(chǎn)有一定危害.2.3.2工成蟲的繁殖日本弓背蟻通過兩種方式建立新種群:單雌建立種群和分裂方法增加種群.單個雌蟻在建群過程中受到如鳥、蟾蜍、蜘蛛、蠼螋等多種天敵的捕食和人類活動的破壞.1987年5～6月觀察了30個雌蟻的野外建群結(jié)果.1個月后均未建立新種群.可見雌蟻建群成功率很低.雌蟻若進(jìn)入其它蟻巢則受到強烈攻擊,因此,婚飛后的雌蟻除極少數(shù)可能留在原巢中補充蟻后數(shù)量外,其余均需單獨建立新種群,才有成活的可能.室內(nèi)飼養(yǎng)的單雌建群過程如表5所示.1988年6月1日在北京中國林科院內(nèi)采到一婚飛后巢蟻,放入罐頭瓶中飼養(yǎng),2天后即開始產(chǎn)卵.產(chǎn)卵15天后卵開始孵化.幼蟲孵化8天后開始結(jié)繭.結(jié)繭至羽化僅需14天.第一批工蟻在雌蟻開始產(chǎn)卵起37天后羽化,而根據(jù)王常祿等[]卵至工蟻發(fā)育歷期至少需46天,可見雌蟻建群很快.尤其是幼蟲期較短.第一批工蟻的較早出現(xiàn)有利于雌蟻生存及產(chǎn)卵繁殖.第一批工蟻均為小型工蟻.通過分裂方式繁殖種群在多雌種群比較常見,而單雌種群中較少發(fā)生.日本弓背蟻分群現(xiàn)象并不常見到,僅見在夏、秋季進(jìn)行,分群距離最近有25cm,遠(yuǎn)則達(dá)十幾米.分群過程所用時間不定,曾于1988年6～9月觀察一巢蟻的分群行為,前后共持續(xù)21天,由一個蟻巢分出十幾個種群.分群時可見工蟻來回活動,但很少見搬運幼體.有些種群因土壤條件惡化或人類活動的影響而放棄舊巢,另建新巢.3工昆蟲產(chǎn)卵和產(chǎn)卵(1)日本弓背蟻平均每蟻巢有卵306粒,幼蟲592頭、蛹306個、工蟻1298只、無翅雌蟻1只.各蟲態(tài)間無穩(wěn)定的比例.土壤厚而松軟處蟻巢平均種群數(shù)量較大,老巢個體數(shù)量多于新巢個體數(shù)量.蟻群以幼蟲和成蟲越冬.(2)活動季節(jié)雌蟻每天產(chǎn)卵,平均日產(chǎn)12.5粒.5月上旬開始產(chǎn)卵,秋季結(jié)束.從調(diào)查結(jié)果看,8月1日后蟻巢無卵存在.雖不確定所有蟻巢無卵存在,但可表明雌蟻產(chǎn)卵活動已明顯減弱.按結(jié)束日期為7月底算,雌蟻每年產(chǎn)卵時間92天,年產(chǎn)卵1250粒.(3)單個雌蟻在無工蟻照顧下產(chǎn)卵量小,婚飛后第1個月內(nèi)平均每天產(chǎn)1.3粒卵,2～3個月間平均為0.8粒/天,4個月期間為0.4粒/天.(4)在安徽日本弓背蟻4月下旬至5月上旬婚飛、交配.雌蟻脫翅后選在雨后悶熱的1、2天內(nèi)外出建巢.單雌建巢成活率很低,從雌蟻產(chǎn)卵至首批工蟻孵化需37天.婚飛后雌蟻不進(jìn)入其它蟻巢.(5)在雌蟻缺失時,工蟻也可產(chǎn)卵.但需在群體生活下