红火蚁工蚁定量采集与分装的装置及使用方法

郭洋洋，毛润乾，Ying-Fang XIAO，郑基焕*，黄明度

(1．中国科学院华南植物园，广州510650;2．广东省昆虫研究所/广东省野生动物保护与利用公共实验室，广州510260;3．Mid－Florida REC，University of Florida，Apopka，FL，USA．32703)

红火蚁Solenopsis invicta Buren隶属于膜翅目Hymenoptera蚁科 Formicidae切叶蚁亚科Mymicinae，是一种危害严重的入侵物种。据推测，红火蚁可能于1995年左右传入我国，并对入侵地的农牧业、公共安全、人体健康以及生态平衡构成巨大威胁 (曾玲等，2005a)。为应对这种威胁，国内对红火蚁的生物学、生态学及其防治方法进行了广泛研究。

红火蚁工蚁采样、计数与分装是行为学和防治药剂等研究的重要步骤 (Collins and Callcott，1998;Chen，2006)。目前红火蚁工蚁采样方法主要是干扰采样法和诱饵诱集法。前者利用红火蚁的行为特点，当红火蚁受惊扰时，从蚁巢中涌出，受惊工蚁就会随机进入事先放置的采样容器内;后者则利用红火蚁的觅食行为诱集红火蚁工蚁(曾玲等，2005b;梁小松等，2007;刘端云等，2007)。目前，取样装置如红火蚁取样器 (专利CN200620022783.4:红火蚁取样器)(陆永跃和曾玲，2005)主要有收集器和触头组成;食物诱集法通常是利用钻有小孔的离心管 (曾玲等，2005b;梁小松等，2007)。这些采样方法都存在转出样本困难、不易计数、操作人员容易被叮咬等问题。在室内实验中，也有用传统的吸虫装置用来分装红火蚁工蚁 (Rashid et al．，2006)，这样不仅效率低，也对工蚁本身的行为可能造成影响。

为了解决这些问题，能够安全、便捷、定量的采样，我们设计制作了红火蚁工蚁定量采集、分装及分级装置。

1 野外干扰定量采集装置与使用方法

野外进行红火蚁工蚁的定量采集，是开展各项研究的基础性技术。利用红火蚁的警戒与攻击行为，本文设计了定量采集装置。装置包括收集管、计数导管、防护罩和采集棒 (图1)。在收集管的管口上设有收集管盖，还设有漏斗形的防护罩，该漏斗形的防护罩的漏斗颈穿过收集管盖插入收集管中，在漏斗形的防护罩的漏斗颈上套有透明的计数导管，还设有表面粗糙的采集棒，采集棒的一端固定于漏斗形的防护罩的漏斗颈的内壁上，另外一端穿过漏斗形的防护罩伸出外面;漏斗颈内壁和计数导管内壁的表面都为粗糙表面。该装置可以用于在蚁巢上的快速定量采集工蚁，并有效防止在采集过程发生叮咬事故。

1.1 装置制作

1.1.1 制作材料与工具

材料包括:50 mL透明离心管，塑料漏斗 (锥形斗部分底面直径为50 mm，锥高35 mm，漏斗颈为20 mm)，木制扁形棒 (选择质轻、坚韧、表面粗糙的材料)，透明胶管 (顶端锥形)。

工具包括:工具刀，三角尺，剪刀，粘剂。

1.1.2 制作流程

收集管的制作:用剪刀在离心管管盖中心打孔，孔径与漏斗颈外径相当。

计数导管的制作:用剪刀截取30～50 mm长的锥形胶管，并用工具刀对锥顶斜切，使锥顶的开口直径为3 mm左右。

采集棒的制作:用工具刀加工木制扁形棒，使之符合图1所示的要求。

组件的组装:将制作好的计数导管和漏斗接合，使其内径保持通畅;将接合好的计数导管穿过离心管盖中心的小孔，使计数导管的顶端和收集管管壁接触;用粘剂粘合漏斗颈与离心管管盖接触部分即可。

图1 用于蚁巢干扰的工蚁定量采集装置Fig.1 Device for sampling fire ant workers

1.2 使用方法

本装置结构简单，使用方便，尤其适用于野外对红火蚁工蚁的快速定量取样;其使用方法为:(1)在漏斗型防护罩上涂抹凡士林或滑石粉;(2)搅扰红火蚁蚁巢，待大量工蚁涌出后，让红火蚁顺采集棒爬上，并通过计数导管;(3)在计数导管开口处计数到达收集管内的工蚁数量，达到预定数量后，更换收集管。

2 工蚁的分装与计数装置与使用方法

利用食物诱集是红火蚁田间采样和监测最常用的方法。诱集到红火蚁后，经常需要进行活体计数和分装，以便进行进一步的研究。本文设计了用于诱饵上工蚁分装与计数的装置，其结构简单，使用方便，并确保操作安全。该装置包括收集管、计数导管和采样管。收集管与采样管由以短管相连;在收集管的管口上设有收集管盖;短管穿过收集管盖插入收集管中，末端套有透明的计数导管 (图2)。

图2 工蚁的分装与计数装置Fig.2 Device for portioning and counting fire ant workers

2.1 装置制作

2.1.1 制作材料与工具

材料包括:50 mL透明离心管，透明胶管 (顶端锥形)。

工具包括:工具刀，三角尺，剪刀，粘剂。

2.1.2 制作流程

收集管的制作:用剪刀在离心管盖子中心打孔，孔径与透明胶管外径相当。

计数导管的制作:用工具刀截取30～50 mm长的锥形胶管，并用工具刀对锥顶斜切，使锥顶的开口直径为3 mm左右。

采样管的制作:用剪刀在离心管锥形底部打孔，孔径与透明胶管外径相当。

组件的组装:将制作好的计数导管和采样管的锥顶接合，使其内径保持通畅;将接合好的计数导管穿过离心管盖中心的小孔，使计数导管的顶端和收集管管壁接触;用粘剂粘合计数导管与离心管盖接触部分即可。

2.2 使用方法

本装置结构轻巧、操作过程安全简便，尤其适用于室内对红火蚁工蚁的定量取样;其使用方法为:(1)用火腿 (直径2～5 g)诱集工蚁;(2)用镊子将诱到一定量工蚁的诱饵放入采样管;(3)在计数导管开口处计数到达收集管内的工蚁数量，达到预定数量后更换收集管。(4)为促使采样管中的红火蚁向收集管转移，可采用以下方法:第一，避光法。利用红火蚁喜欢躲藏居住于黑暗处的特性达到促进红火蚁转移的目标，具体可用黑色锥形罩给收集管遮光。第二，加热或冷却法。利用极端温度条件来迫使红火蚁转移，具体可将采样管浸入盛有热水或冰水的杯中，通过给采样管加热或冷却，促使红火蚁向收集管转移。

3 工蚁分级装置与使用方法

由于红火蚁工蚁大小具有多态性，涉及个体大小的研究需要进行不同大小个体的分级。在上述装置基础上，进行改进，设计分级装置。装置包括收集管、分级器和采样管。收集管与采样管由以短管相连;在收集管的管口上设有收集管盖，短管穿过收集管盖插入收集管中;在采样管上部设有分级器，其上钻有数个一定大小的孔 (图3)。

3.1 装置制作

3.1.1 制作材料与工具

材料包括:45 mL透明离心管，透明胶管 (顶端锥形)。

工具包括:工具刀，三角尺，剪刀，粘剂，打孔锥。

3.1.2 制作流程

收集管的制作:用剪刀在离心管盖子中心打孔，孔径与透明胶管外径相当。

采样管的制作:可直接使用离心管。

分级器的制作:用打孔器在离心管盖接近管壁的圆周上打孔 (图3)，孔径为0.6 mm(可按分级要求调整孔径，进行多次分级);截取离心管的锥形部分，锥高2.5 cm左右，将截好的锥形管锥底固定在离心管盖背面，并用粘剂粘合。

组件的组装:将制作好的计数导管和分级器的锥顶接合，使其内径保持通畅;将接合好的计数导管穿过离心管盖中心的小孔，使计数导管的顶端和收集管管壁接触;用粘剂粘合计数导管与离心管盖接触部分即可。

图3 工蚁分级装置Fig.3 Device for grading fire ant workers

3.2 使用方法

本装置适用于室内红火蚁工蚁的分级和定量取样;其使用方法与本文的装置2类似。

4 结论与讨论

红火蚁工蚁具有很强的攻击性，叮咬会造成对人体健康的损害，而且活动迅速，难以进行直接的采样。现有的采样方法也就是利用红火蚁受惊扰后的行为和觅食行为进行采样 (曾玲等，2005b)。本文用于蚁巢中工蚁采样装置也是利用红火蚁受惊扰后的行为特征设计的。利用这种行为采样过程中要防止红火蚁的叮咬，为此，本文的装置设计了防护罩，这样就保证了采样的安全。红火蚁的觅食工蚁招引同巢个体处理食物是重要的社会行为，因此食物诱集也是地栖蚂蚁生态学研究的常用方法 (Zheng et al．2008;郑基焕和张润杰，2010)。野外利用觅食行为进行采样时，通常是将食物放在采样容器内，或是将诱饵直接置于地面，待大量工蚁聚集到食物诱饵上时，封闭采样容器或者收集诱饵。为了进一步对诱饵上的工蚁进行统计或者分类，本文设计了可用于诱饵上工蚁的活体分装与计数的装置。

本文的装置中为促使红火蚁工蚁向收集管(分装管)移动，利用避光法或极端的温度条件，是有效的方法改进。根据在室内的观察，红火蚁在安静时，喜欢聚集于避光处，因此可以作为一种促使其定向移动的方法，但是这种方法往往耗时长。利用极端温度条件促使红火蚁移动可以达到将其定向转移的目的。红火蚁能适应较大范围的温度，22℃ ～36℃ (Vinson，1997)，并能忍受40.7℃的高温 (Cokendolpher and Phillips，1990)。红火蚁会本能地避开不适宜的温度条件，如高于50℃或低于10℃的温度条件。在实际操作中，本文设计的装置利用热水加热，操作较为简便快捷。

本文介绍的红火蚁工蚁定量采集装置有定量取样、操作安全和转样简便等优点。首先，采样装置设计了计数导管，克服了现有技术中不能计数的问题，实现了定量取样;第二，各装置中的收集器采用密封的设计，能够保证整个取样过程的安全;第三，各装置中的收集管和盖子采用旋接式或即插式，使转样快捷方便。因此，本文介绍的几种红火蚁工蚁采集装置及方法为红火蚁相关的室内研究工作提供安全可靠的实验方法。

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