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蚂蚁与半翅目排蜜昆虫(如蚜虫和介壳虫)的互惠关系是生态系统中经典的例子,而入侵蚂蚁参与的这种互惠关系是近年入侵生物学研究中的一个热点问题。红火蚁Solenopsis invicta Buren和扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley均为近年入侵我国华南地区的重要危险性害虫,这两种外来入侵物种因生境重叠导致相遇而建立互惠关系的机率较大。本文以这两种外来入侵生物为研究对象,探讨两者的条件性互惠关系,进一步评价该种关系对两者种群发展和入侵优势的促进效应。主要研究结果如下: 1阐明了红火蚁入侵对本地蚂蚁与扶桑绵粉蚧互惠关系的影响明确了红火蚁入侵对本地蚂蚁与扶桑绵粉蚧互惠关系的影响,结果表明扶桑植株上粉蚧发生量与觅食工蚁头数间存在显著相关性。红火蚁入侵区内植株上扶桑绵粉蚧的密度显著高于红火蚁未入侵区。与红火蚁未入侵区相比,在红火蚁入侵区内,在地表上和在扶桑植株上活动的本地蚂蚁种类分别减少了30%和66.7%;同时,在植株上活动的本地蚂蚁数量也显著减少。本研究表明红火蚁比本地蚂蚁更能促进粉蚧种群的增长,红火蚁入侵严重干扰了本地蚂蚁与粉蚧的互惠关系。 2测定了扶桑绵粉蚧排泄的蜜露对红火蚁的吸引作用用Y型嗅觉仪测定了3种植物叶片、各龄粉蚧虫体和粉蚧排泄的蜜露对红火蚁工蚁的吸引作用。同时还测定了红火蚁在三种植物上的觅食活性。试验结果表明,植物叶片和各龄粉蚧虫体对红火蚁没有显著的吸引作用,但扶桑绵粉蚧排泄的蜜露对红火蚁吸引作用明显。工蚁对粉蚧在扶桑、棉花和番茄上排泄的蜜露的选择率分别为60.22%,57.45%和64.29%。与没有粉蚧为害的植株相比,在有粉蚧为害的植物上觅食的工蚁数量显著增加。与扶桑和棉花相比,红火蚁更喜欢在有番茄植株上觅食,三种植株上觅食的工蚁数量分别为66.3、50.4和45.1头/株。但工蚁觅食频率在扶桑、棉花和番茄上没有显著差异,分别为24.9,22.9和32.3头/株·5min。用液相色谱法分析了蜜露成分,结果表明粉蚧蜜露中含有果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和松三糖。测定了不同蜜糖在室内和野外对红火蚁工蚁的引诱活性,结果表明松三糖引诱活性显著高于其它几种蜜糖。 3研究分析了寄主植物和蚂蚁照看对扶桑绵粉蚧排泄蜜露的影响测定了扶桑绵粉蚧各龄体重、各龄粉蚧在扶桑、棉花和番茄上的排蜜量。并测定了扶桑绵粉蚧的昼夜排蜜节律以及成虫排蜜量动态。结果表明,随着虫龄增加,粉蚧体重增长显著,粉蚧各龄间体重差异显著。寄主植物对1龄、2龄和3龄粉蚧体重没有显著影响。但是在番茄上饲养的粉蚧成虫体重显著大于在扶桑和棉花上。1龄粉蚧排蜜量在番茄、扶桑和棉花上差异显著,在番茄上最大,棉花上最小。2龄、3龄和成虫在番茄上的排蜜量均大于在扶桑和棉花上。在同种植物上,1龄和2龄粉蚧的排蜜量差异并不显著,但是在3龄和成虫间差异显著。成虫排蜜量在2星期内从3085.3μg减少到了572.0μg。2龄、3龄和成虫的排蜜滴数在白天显著多于夜间,但1龄粉蚧在白天和夜间排蜜滴数不存在显著的差异。与没有蚂蚁照看的粉蚧相比,红火蚁照看可显著增加粉蚧的排蜜频率,减少粉蚧单滴蜜露的重量,但对粉蚧在1h内的排蜜总量没有显著的影响。 4明确了红火蚁的照看降低天敌对粉蚧的控制作用而促进粉蚧的种群增长红火蚁照看半翅目排蜜昆虫,减少其天敌的干扰。蚂蚁与半翅目昆虫的互作关系对半翅目种群的增长有积极的作用。试验测定了粉蚧密度与红火蚁觅食工蚁数量的关系,并研究了红火蚁照看对粉蚧种群密度和粉蚧天敌六斑月瓢虫Menochilussexmaculata(Coleoptera:Coccinellidae)和班氏跳小蜂Aenasius bambawalei(Hymenoptera:Encyrtidae)存活的影响。此外,试验还发现了红火蚁利用植食性害虫棉大卷叶螟Sylepta derogate化蛹时卷起的植物叶片作为粉蚧的掩体,保护粉蚧免受天敌的捕食和寄生。研究结果表明扶桑植株上觅食的工蚁数量与粉蚧密度呈正相关,高粉蚧密度时的觅食工蚁数量约为低粉蚧密度时的6倍。在有天敌干扰的情况下,红火蚁照看可显著提高植株上粉蚧的存活率,但当没有天敌干扰时,红火蚁照看与否对粉蚧存活率影响并不显著。红火蚁对六斑月瓢虫幼虫有较强的捕食作用,可显著减少瓢虫的存活率,但红火蚁对班氏跳小蜂存活率影响并不显著。此外,红火蚁可利用植食性害虫卷大卷叶螟卷起的叶片作为粉蚧的掩体来保护粉蚧。测试了当植株上有天敌干扰和卷叶螟掩体时,红火蚁照看对卷叶内粉蚧存活的影响。同时还测试了在有或没有天敌干扰时,红火蚁照看和卷叶螟掩体对粉蚧存活的影响。结果表明在有天敌干扰时,红火蚁可搬运粉蚧至卷叶螟创造的掩体内。在有天敌干扰时,与没有红火蚁照看的植株相比,在有红火蚁照看的植株上的掩体内粉蚧的存活数显著增加了。但在没有天敌干扰时,红火蚁照看和粉蚧掩体对粉蚧存活数影响不大。在有瓢虫捕食时,红火蚁照看和卷叶螟掩体可显著提高粉蚧的存活数,但在有寄生蜂干扰时,红火蚁照看和卷叶螟掩体对粉蚧的存活数影响并不显著。 5明确了红火蚁与扶桑绵粉蚧互作对彼此种群的促进作用研究了粉蚧蜜露与不同食物组成对红火蚁蚁群增长和工蚁存活率的影响。在田间调查了红火蚁照看对粉蚧种群增长和粉蚧近距离扩散的促进作用。比较了红火蚁和黑头酸臭蚁照看对单头粉蚧和粉蚧小种群的性成熟期、寿命及产卵量的影响。结果表明同时提供动物性食物和蜜露时蚁群的生物量显著大于单独提供动物性食物或粉蚧蜜露时。粉蚧蜜露可显著提高工蚁的存活率。野外调查表明,与没有红火蚁照看的植株相比,在有红火蚁照看的植株上粉蚧密度显著增加,粉蚧被寄生的数量显著减少。单头粉蚧的寿命与产卵量之间存在显著的相关性。红火蚁通过搬运粉蚧还可促进粉蚧的近距离扩散。红火蚁和酸臭蚁照看可显著缩短单头粉蚧的性成熟时间、延长其寿命以及提高其产卵量。但两种蚂蚁的照看行为对粉蚧小种群的产卵量没有显著影响。 6探明了红火蚁和黑头酸臭蚁对粉蚧蜜露的竞争机制比较了红火蚁和黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum对粉蚧蜜露的收集量和搜寻效率。通过干扰盒试验研究了红火蚁和黑头酸臭蚁对粉蚧蜜露的近距离竞争行为。结果表明红火蚁和黑头酸臭蚁都能显著的收集蜜露,红火蚁对蜜露的收集量显著大于黑头酸臭蚁。但黑头酸臭蚁对蜜露的搜寻效率比红火蚁更高,二者在搜寻时间上没有显著差异,红火蚁召集同伴的时间显著长于黑头酸臭蚁。随着各资源盒中觅食红火蚁数量的增加,黑头酸臭蚁觅食工蚁的数量随之减少。黑头酸臭蚁逐渐被排挤出对蜜露资源的竞争。最后红火蚁占据绝大部分蜜露资源。在黑头酸臭蚁种群盒中双方竞争最为激烈。红火蚁和黑头酸臭蚁在酸臭蚁种群盒中死亡率也最大,分别为23.36%和19.00%。红火蚁种群入侵到对方种群盒的个数显著多于黑头酸臭蚁。