昆明红火蚁种群发生特征

张红梅， 王 燕， 陈宗麒， 谌爱东, 李向永, 尹艳琼， 赵雪晴， 徐兴才， 陈福寿*， 余四友

1云南省农业科学院农业环境资源研究所; 2云南省农业科学院，云南 昆明 650205; 3福贡县石月亮乡农业综合服务中心,云南 怒江 673405

红火蚁SolenopsisinvictaBuren属膜翅目Hymenoptera蚁科Formicidae切叶蚁亚科Mymicinae火蚁属Solenopsis，是一种重大的危险性害虫(Vinson,1997),具有很强的繁殖、扩散能力和隐蔽性(Allenetal.,1995)，是一种重要的入侵害虫(曾玲等,2005； Vinson,1997)。红火蚁蚁群存在严密的社会分工和品级分化,其蚁群结构的变化与整个群体的发展密切相关(Adams & Tschinkel,2001)。2003年，红火蚁入侵我国台湾后,在广东(吴川、深圳、广州、惠州、东莞)、广西(南宁)、福建、湖南、四川、海南和重庆等地区相继被发现(陆永跃和曾玲，2015； 张润志等，2005； 曾玲等，2005)。2013年10月，云南元谋发现红火蚁。目前，云南已有10余个州市发生该疫情(胡文兰等,2017)，给当地的农业生产、生态环境、人民生活等造成了不同程度的影响。国内已对红火蚁生物学、发生区预测、危害状况及入侵、扩散、防治技术等开展了大量研究(黄俊等，2014； 李宁东等，2006； 李慎磊等，2014； 刘杰等，2006； 刘晓燕等，2014； 吕利华等,2006； 潘达强等,2014； 谭德龙等，2014； 吴碧球等，2014； 许益镌等，2006； 曾玲等，2005； 周爱明等，2014)。红火蚁蚁群结构及发生动态研究在广州市香蕉园(周爱明等,2011)、广东吴川(李宁东等,2007)和深圳(江世宏等，2011a，2011b; 许益镌等,2009)、湖南张家界(周社文等,2009)、广西柳州(姜浔等,2015)等地均有报道。云南报道了红火蚁发生调查和防控(多腊英等,2017； 胡文兰等,2017； 韦加贵等，2017)。红火蚁在云南属高风险有害生物,风险评估值为2.25(陈晓燕等,2014)。本项目在昆明公园、农田、道路开展红火蚁实际发生危害调查，2015年选取昆明宜良未受人为干扰的公园旁的杨树林地，采用挖巢取样对红火蚁各品级数量进行调查统计,探索红火蚁蚁巢各品级发生动态,为当地红火蚁的防控提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 调查地点

调查地点位于云南省昆明市宜良县乡鸭湖白杨树林园，海拔1513～1558 m，E103°09.675′-103°10.125′，N24°53.3749′-24°54.022′。宜良县气候属于北亚热带季风气候，2015年宜良县平均降雨量约为1189.5 mm，年平均温度约17.5 ℃，地面受外界干扰较小，冬春季地面有少量枯枝落叶，夏秋季地面生长杂草，以禾本科为主，地面杂草覆盖率约50%，土壤为沙壤土。

1.2 调查方法

2015年1—12月，每个月取样一次，每次取3个蚁巢，选天气晴朗，每月5—10日上午10∶00—12∶00点取样。取样选择未受破坏、发育良好、大小基本一致的蚁巢，蚁巢长宽30～40 cm，取样前测量蚁巢的长、宽、高，按照十字形，纵向取地上蚁巢1/4土壤。先在塑料桶口边缘涂滑石粉，防止红火蚁逃逸，同时做好防护避免被咬伤。用铲子把取样的土壤铲入塑料桶中盖好盖子，并用胶带纸密封，用GPS做好采集地的相关信息标记，贴上标签，将样品带回室内进行分离处理。地上蚁巢的体积类似半球体，地上蚁巢的体积V=2/3π×(a/2)×(b/2)×h。a为地上蚁丘的长度，b为地上蚁丘的宽度，h为蚁丘的高度(Tschinkeletal.，1993)。

用淘洗方法分离红火蚁与土壤。向取样的塑料桶里加水搅动,用漏勺把漂浮在水面的红火蚁捞在另一只装有无水乙醇(麻醉红火蚁)的桶中。重复多次，直到把所有红火蚁分离出来。等到红火蚁不动时，用漏勺过滤样品，再用自来水冲洗。把样品倒入塑料盒里，用无水乙醇浸泡一个月。此时样品已经除去泥土，但仍含有少量杂质如杂草等。

采用冲洗浸泡的方法分离红火蚁与杂质。无水乙醇浸泡样品一个月后，用漏勺过滤样品，自来水反复冲洗，把样品放入装有自来水的塑料桶中澄清15 min，把漂浮在水面的红火蚁捞在塑料盒里，即为除去所有泥土杂质处理干净的红火蚁样品。

本文依据体长划分，职能蚁体长≥5 mm的为兵蚁，职能蚁体长<5 mm的为工蚁(李宁东等，2007)。把分离出来处理干净的红火蚁晾干后，把样品倒在筛子里，均匀摇振筛子10次，筛上样品为个体较大的蚁后、有翅雌蚁、有翅雄蚁、兵蚁、生殖蚁的幼虫和蛹；筛下为个体较小的工蚁、职能蚁的幼虫和蛹。通过目测法把筛上个体较大蚁后、有翅雌蚁、有翅雄蚁，生殖蚁幼虫和蛹，分别拣出来并单独计数，剩余兵蚁采用称重法统计头数；筛下样品采用称重法，统计工蚁、职能蚁幼虫和蛹的头数，电子天平精确度为0.0001 g；按照等分法取样，对筛上样品兵蚁和筛下样品分别取样称重，分别对筛上兵蚁、筛下工蚁、职能幼虫和蛹计数。地上蚁巢兵蚁数量/头=筛上兵蚁总质量/筛上兵蚁样品质量×样品兵蚁的数量×4；地上蚁巢工蚁数量/头=筛下总质量/筛下样品质量×样品中工蚁的数量×4；地上蚁巢职能蚁幼虫、蛹合计的数量/头=筛下总质量/筛下样品质量×样品中职能蚁幼虫蛹合计数量×4。

1.3 数据分析

使用Excel统计分析软件进行数据处理。通过定点定时取样蚁巢和测量蚁巢大小，对蚁巢蚁群各品级计数，分析蚁巢蚁群结构。单位体积职能蚁数量=职能蚁的总头数/蚁巢总体积。

2 结果与分析

2.1 生殖蚁年变化规律

由图1可知，地上蚁巢中生殖蚁占地上整个蚁群数量的0.0015%～1.7982%，生殖蚁从高到低依次为4月>12月>3月>5月>7月>9月>1月>8月>6月>2月>10月>11月，生殖蚁先升高后降低再升高，1—4月逐渐升高，4月最高，5—11月逐渐降低，11月最低，12月生又增高。蚁后高峰在3—4月，3月最高,为0.241%；有翅雌蚁高峰在4、7月，4月最高,为0.9104%；有翅雄蚁高峰在5月和9月，5月最高,为0.4476%；生殖蚁幼虫和蛹高峰3月、4月和12月，4月最高,为0.7664%。综合来看，全年生殖蚁各虫态的在4月出现较高，全年生殖蚁高峰在3—5月和12月，小高峰在7—9月。

图1 红火蚁生殖蚁年变化规律Fig.1 Population dynamic of S. invicta sexual ants

2.2 职能蚁年变化规律

由图2可知，地上蚁巢中职能蚁占98.2018%～99.9985%，11月最高，4月最低，职能蚁比例变化幅度不大，但地上蚁巢中蚁群数量4月最大，为132247头，11月蚁群数量最少，为23678头。地上蚁巢中工蚁占41.6996%～90.2324%，高峰在2月；兵蚁在7.2658%～50.6546%，高峰在6月；职能蚁幼虫和蛹在0～22.6292%，职能蚁幼虫和蛹高峰在7—8月。职能蚁成虫明显高于幼虫和蛹，成虫年变化趋势与职能蚁幼虫蛹变化趋势相反。

红火蚁职能蚁数量动态见图3。工蚁数量、兵蚁数量、职能蚁幼虫和蛹数量三者变化趋势基本一致。工蚁数量明显高于兵蚁，工蚁数量是兵蚁0.8～12.4倍，兵蚁数量略高于幼虫和蛹。

综合来看，工蚁、兵蚁、职能蚁幼虫和蛹数量发生的高峰期在8—9月，小高峰期在4月。

图2 红火蚁职能蚁年变化规律Fig.2 Population dynamic of S. invicta sterile ants

图3 红火蚁职能蚁数量动态Fig.3 Number of S. invicta sterile ants over the year

3 结论与讨论

通过系统调查，明确2015年昆明宜良地上蚁巢红火蚁蚁群数量发生高峰期在8—9月，小高峰期3—4月。这与深圳市红火蚁工蚁数量高峰期7—9月(江世宏等，2011b)有相同之处，但与广东吴川红火蚁工蚁活动高峰期5—6月和10—11月(李宁东等，2008)，深圳某荒地工蚁自然活动的高峰期在4月下旬—7月上旬、9月上旬—10月下旬、次年2月下—3月下旬(汪世宏等，2011a),与香蕉园内红火蚁工蚁觅食数量5月和10月是红火蚁活动的2个高峰期(周爱明等，2011)不一致，这可能是由于调查地点和方法不一致，红火蚁发生受当地气候环境、降雨量、土壤温湿度、土质疏松等因素的影响。

昆明1—2月温度比较低，地上蚁巢红火蚁数量相对较少，且以职能蚁为主；3—4月温度逐渐回升，降雨很少，地上生殖蚁和职能蚁数量逐渐升高，4月达到峰值，3月地上生殖蚁以幼虫和蛹为主，4月生殖蚁以成虫、幼虫、蛹和职能蚁成虫为主；5—7月温度逐渐升高，但降雨量逐渐增多，地上生殖蚁和职能蚁的数量明显减少；8—9月温度变化幅度不大，降雨量有所减少，生殖蚁成虫和职能蚁成虫数量达到峰值；10—12月温度逐渐降低，降雨量逐渐减少，职能蚁数量明显降低，10—11月生殖蚁数量降低，12月生殖蚁幼虫和蛹有所增加。经过实地调查发现，红火蚁生长发育、繁殖与温度、地温、湿度有很大的关系，这有待下一步的研究。李军等(2014)研究发现，蚁巢表层工蚁受地面温度影响较大，20～35 ℃对红火蚁相对比较适宜，而25～30 ℃为最适宜温度，在适宜的温度下，地面温度比地面湿度影响较大，在不适宜的温度范围，地面相对湿度对工蚁数量变动有一定的影响。

本文针对地上蚁巢开展红火蚁各品级数量动态研究，地下蚁巢有待进一步开展研究。经初步研究明确了红火蚁各品级出现高峰期，找到地上蚁巢脆弱时期，为昆明红火蚁防控技术提供数据支撑。因此，昆明红火蚁综合治理的2个关键时期在3—4月和8—9月。