商丘市黄河故道森林公园蚂蚁生态调查及分析

收稿日期:2008-04-02

基金项目:河南省教育厅自然科学基础研究计划项目基金资助(项目编号:2007180039)

作者简介:李淑萍(1964-),女,河南偃师人,商丘师范学院生命科学系教授,主要从事昆虫生物学研究.

文章编号:1671-8127(2009)02-0083-04

商丘市黄河故道森林公园蚂蚁生态调查及分析

李淑萍1

,陈晓萍2

,孙燕萍

1

(11商丘师范学院生命科学系,河南商丘476000;21焦作师范高等专科学校,河南焦作454000)

摘　要:对商丘市黄河故道森林公园蚂蚁进行调查,并对森林公园蚂蚁的生态分布情况进行分析,调查采用了实地采样,室内鉴定,统计学分析等方法.共采集16份标本,土壤样方16份,鉴定结果共有4亚科,8属,10种.森林公园的黄立毛蚁分布最广,数量最多;铺道蚁次之,其他种类则较少.

关键词:蚁科;生态调查;分类;土壤;商丘

中图分类号:Q96 文献标识码:A

蚂蚁属于昆虫纲、膜翅目(Hy menop tera )、细腰亚目(Apocrita )、针尾类(Aculeata )、蚁科,为群栖的社会性昆虫.蚂蚁是一类最常见的社会性昆虫,与人类关系密切,分布极广,人们所到之处都能见到他们的踪迹.蚂蚁种类繁多,但随着分类学的深入,其种类还在不断增加.蚂蚁的种群数量十分庞大,分布广,蚂蚁成为现代昆虫的优势类群,在陆地生态系统中发挥着十分重要的作用.蚂蚁也可作为科研材料,对促进儿童生物发

育,增强耐力,提高人体健康素质,搞衰老等科研课题注入新的活力[1]1-59

.近年来我国学者对蚂蚁的种类资

源、化学成分、药理作用及临床应用等方面进行了一系列的研究[2]

.蚂蚁无论在资源开发还是在食用、药用

及临床应用等方面都存在着巨大的潜力,被誉为微型动物营养宝库和天然药物[3]1-20

.因此,开展蚂蚁资源研

究,具有重要的理论意义和应用价值.全世界有记录的蚂蚁种类共有16亚科,296属,9538种[4]

;到目前为

止,已记载中国有9亚科,80属,500余种[5]1-10

.在已有的文献中,河南省蚂蚁资源研究较少,仅为6亚科,

34属,81种[6]34-36

.但截至目前,尚未有对商丘黄河故道森林公园蚁科昆虫的系统的报道研究.为此,作者在2007年8月至2008年6月,发动同学,在森林公园进行了系统而广泛的蚂蚁调查分析.通过对河南商丘黄河故道森林公园蚂蚁的抽样调查与分析,为大范围的研究河南省蚂蚁提供参考.

1　商丘市黄河故道森林公园的自然概况

商丘市黄河故道森林公园位于N33°43′～N34°52′,E114°49′～E116°39′之间的豫东黄淮平原.黄河故道森林公园的规划区域东起刘口乡境内的105国道,西至李庄乡郑阁村,北与山东省菏泽市曹县接壤,南靠黄河故道大堤.黄河故道国家森林公园东西长26.7公里,南北宽2至5公里,森林公园中心园区占地总面积650余公顷,林木蓄积量1.8万立方米,森林覆盖率达91.6%.主栽树种有刺槐、杨树、泡桐等.商丘属暖温带季风气候,平均气温在13.9℃～14.3℃之间.平均日照数为2204.4～2427.6h,平均降水量为686.5～872.9mm.商丘处于古北区和东洋区的过渡地带,物种丰富,为我们研究蚂蚁提供了良好的场所和资源.

2　研究方法

2.1　材料

卷尺;小铲子;小刮刀;镊子;毛笔;记号笔;标签;记录本;玻璃瓶;采集袋;70%酒精溶液等.2.2　样方设计与标本采集2.2.1　样方设计

依据森林公园的环境及植被类型不同可化分为刺槐林、杨树林、草地、百竹园四个样方.每一样地随机调查4块样方,共设16个样方(见表1).

2009年第2期第8卷(总第41期)　商丘职业技术学院学报JOURNAL OF SHANG Q I U VOC ATI O NAL AND TECHN I CAL C OLLEGE Vol .8,No .2

Ap r .,2009

表1森林公园取样样方设计

样地刺槐林杨树林草地百竹园

编号H1、H2、H3、H4、Y1、Y2、Y3、Y4C1、C2、C3、C4B1、B2、B3、B4

2.2.2　标本采集

在地面划定样方范围后,先用小刮刀或小铲子仔细检查地表蚂蚁的个体和蚁巢.统计数量,采集标本,并做记录,采样标本采取手捉、镊子夹、毛笔沾等方法,将采集的蚂蚁标本放入盛有70%酒精的小瓶中,每瓶20至30只,详细记录所采集蚂蚁的采集时间、地点、蚁丘特点和巢口密度.并在各个样方地中采取土样,用小铲子挖取地表面10厘米以下的土样装于标本瓶内.标明采集地点和日期,带回实验室酸碱测定和土样分析.

2.2.3　数据处理

根据标本采集记录的各类蚂蚁的数量,将10种蚂蚁分为:普遍发生"+++"、轻度发生"++"、出现"+"和未出现"--"4个级别,来表示不同样方中蚂蚁的分布情况.

2.3　分类鉴定及标本制作

2.3.1　标本制作

将蚂蚁个体从标本瓶内取出,放在白色滤纸上,使其腹面向上或向左,头部向后.肢体展开,用3号或4号昆虫针插上1枚三角纸(3mm×12mm大小),在三角纸顶端蘸上少量胶水,粘住蚂蚁的中后足基节之间的胸部腹面,书写采集标签并插于标本之下.

2.3.2　分类鉴定

在体视显微镜下,采用形态分类方法,依据文献资料,对采集的标本逐一分类鉴定,鉴定结果名录(见表2). 2.4　土壤酸碱度测定

2.4.1　实验器材:酸度计

2.4.2　实验材料:所采集的16个土样;蒸馏水;标准酸液(pH4);标准碱液(pH6.86)

2.4.3　实验方法

本文采用了酸度计测土壤pH值,可以用一分体积的土壤加两分体积的蒸馏水(pH7)混合搅拌,并等10分钟,然后将电极插入溶液之中并在pH计上读数并记录.

供测16个土样采自河南省商丘市森林公园地区土壤表层土(0～20c m).H

1、H

2

、H

3

、H

4

土样采自槐树

林;C

1、C

2

、C

3

、C

4

土样采自草地;Y

1

、Y

2

、Y

3

、Y

4

采自杨树林;B

1

、B

2

、B

3

、B

4

土样采自百竹园.商丘市黄河故道

森林公园土壤类型为沙土.

3　调查结果

3.1　鉴定结果

商丘森林公园蚂蚁经分类鉴定共10种,分属于4亚科,8属.种类名录如下表:

表2　商丘市黄河故道森林公园蚂蚁种类表

亚科名属名种名猛蚁亚科Ponerinae隐猛蚁属Cryot opone E mery大隐猛蚁C.Pseudogigas zhou et zheng 切叶蚁亚科My m icinae举腹蚁属Cremat ogaster Lund立毛举腹蚁属C.re mat ogaster Lund

比罗举腹蚁

铺道蚁属Tetra moriu m Mayr铺道蚁T.Caes p itun Mayr

小家蚁属Monom riu m Mayr小家黄蚁M.pharaonisMayr

火蚁属Solenop sis wes t w ood火蚁S.Ge m inata

盘腹蚁属AphaenogasterMayr暗黑盘腹蚁A.caeclliae V ieh meyer 蚁亚科For m icinae立毛蚁属Paratechina Motschulsky黄立毛蚁P.flavi pes F.S m ith

伪切叶蚁亚科Pseudomyr m ecinae细长蚁属Tetsaponera F.S m ith黑细T.nigra Jerdon

飘细长蚁T.allaboransW alker

2009年 商丘职业技术学院学报

李淑萍,陈晓萍,孙燕萍:商丘市黄河故道森林公园蚂蚁生态调查及分析 第2期

3.2　土壤pH值测定结果

表3　商丘市黄河故道森林公园样地土壤的pH值测定

Table.3the O ld course of the Yell ow R iver Forest Park Shangqiu t o Samp le the s oil of pH 样方和土壤pH1号样方2号样方3号样方4号样方pH平均值

刺槐林样方H1H2H3H4

土壤pH7.697.677.617.687.66

杨树林样方B1B2B3B4

土壤pH7.587.727.757.707.68

草地样方C1C2C3C4

土壤pH7.537.937.417.747.65

百竹园样方Y1Y2Y3Y4

土壤pH8.078.138.038.138.09

表3显示了多数蚂蚁适宜在微酸性和近中性的土壤中生存,百竹园的土壤为沙质碱性土壤,且植被丰富度较差,则蚂蚁分布较少.

3.3　蚂蚁种类分布情况

经过整理分析,刺槐林和杨树林蚂蚁的分布较丰富,草地次之,而铺道蚁和黄立毛蚁在各个生境中均有较丰富的分布.如下表

表4　商丘市黄河故道森林公园蚂蚁种类表

Table4Shangqiu City,the O ld Course of the Yell ow R iver Forest Park Ant Species L ist

刺槐林杨树林草地白竹园

铺道蚁+++++++++++

立毛举腹蚁+------

黑细长蚁++++++++++

黄立毛蚁++++++++++++

暗黑盘腹蚁++------

飘细长蚁++--++++

大隐猛蚁+++----

小家黄蚁--++++--

火蚁++++--

比罗举腹蚁++++++--

表4显示了商丘市黄河故道森林公园10种蚂蚁的分布状况.黄立毛蚁、铺道蚁和黑细长蚁在各个样方中均有分布;而立毛举腹蚁和暗黑盘腹蚁分布较少.刺槐林和杨树林蚂蚁的分布较丰富,草地次之.由于凋落物层和土壤层是蚂蚁的栖息场所,因此凋落物的储存量、分解状态影响了蚂蚁群落的多样性.

4　讨论与分析

4.1　蚂蚁种类与资源丰富度密切相关

蚂蚁种类与资源丰富及密切相关,热带雨林食物资源丰富,蚂蚁可利用的生态位较多,因而蚂蚁的种类也较多.杨效东等在我国西双版纳热带雨林发现蚂蚁53种,而wils on在新吉亚那低地热带雨林发现蚂蚁59属,172种;而作者在商丘市黄河故道森林公园共采集到蚂蚁4亚科,9属,10种;表明这与该地区资源丰富及调查范围广泛有密切的关系,蚂蚁可利用的生态位较少.

4.2　蚂蚁种类及分布受土壤酸碱性的影响

多数蚂蚁适宜在微酸性和近中性的土壤中生存,经分析土壤团粒结构较好,且湿润有机质含量高的地

2009年 商丘职业技术学院学报

方,蚂蚁分布较多;而土壤干燥,团粒结构松散,有机质含量低蚂蚁分布较少;说明蚂蚁的分布情况与土壤的特性有关系.蚂蚁对其生境中植被的有利影响主要是通过改善这些植被赖以生存的土壤条件来实现的,而蚂蚁不时地将新土搬到地表,使枯落物掩于土下,而掩埋于土下的枯落物又被蚂蚁穿透、撕碎,加速了枯落物被微生物彻底分解的过程,从而增加了土壤有机质的含量.

4.3　蚁巢及蚁丘特点

蚁巢是蚂蚁生活及抚育后代的重要场所,蚁巢的修筑对蚁群的确立及发展至关重要.调查显示,路边和林荫小道蚁丘较小,而杨树林、刺槐林、草地则有较多的蚁巢,且蚁兵也较多,其面积也较大,有的面积达614c m2.蚂蚁种类分布与人类活动密切相关,由于路边、林荫小道游人经过较多,只有铺道蚁分布较多,其他分布较少,因为这些地方蚂蚁的生活空间相对较少,只能筑巢于路边及附近零星分布的土壤中.所以在该生境中的蚂蚁种群多样性较差.

根据世界蚂蚁资源的开发趋势,结合我国蚂蚁资源现状,为避免无限制的采集对资源造成破坏及引起的生态问题,在今后蚂蚁开发利用工作中应加强蚂蚁的基础研究.以保护生态平衡,实现资源的可持续利用为前提,开展蚂蚁资源普查,推广人工养殖蚂蚁,使蚂蚁产品的深度开发系列化.可以预见,在蚂蚁资源开发利用途径不断拓展的同时,蚂蚁系列产品将同肉、蛋、奶等普通食品一样,走向人类未来生活的各个领域.

另外,蚂蚁作为环境指示生物物种,深入开展该类群的生态指示作用.对于保护生物多样性、进行生态环境建设也具有重要的意义.

参考文献:

[1]吴志成.中国蚂蚁疗法[M].北京:人民军医出版社,2003.

[2]张志高,张大治,安玉英,等.中国蚂蚁资源研究进展[J].农业科学研究,2007,28(3):63-68.

[3]李典忠.蚂蚁生产技术[M].北京:中国农业出版社,2004.

[4]周善义,蒋国芳.蚁科(膜翅目)分类研究进展-我国蚁科分类研究进展[J].广西师范大学学报(自然科学版),1997,15(4):86-90.

[5]郑乐怡,归　鸿.昆虫分类[M].南京:南京师范大学出版社,1999.

[6]李淑萍,刘福林.河南省膜翅目蚁科昆虫名录[J].河南农业科学,2005,(5).

[责任编辑　沈月中]

E co log ica l S u rve y a n d A n a lys is of A n ts in th e O ld a lle ys

of th e Y e llow R ive r F o re s t P a rk in S h a n gq iu C ity

L I Shu-p ing1,CHE N Xiao-p ing2,S UN Yan-p ing1

(1.D epart m ent of L ife Science,Shangqiu Teachers College,Shangqiu476000,China;

2.J iaozuo Teachers A cade m y,J iaozuo454000,China)

A b s t ra c t:I n this paper antswhich were pervasive in the old alleys of the Yell ow R iver Forest Park in Shangqiu City were studied,and their ecol ogi2 cal distributi on conditi on was analyzed.Research methods such as sa mp ling,app raisal,statistics etc.have been used in this investigati on.Totally,16 sa mp les and s oil sa mp les were collected.The surveying results de monstrated that there were10s pecies in4subfa m ilies of8geneus in the f orest park.A2 mong the m,Paratrechina fiavi pes,the largest-number s pecies,was most widely distributed,foll owed by tetramorium i m ayr.O ther kinds of ants were less.

k e y w o rd s:f or m icidae;ecol ogical surveys;classificati on;s oil;Shangqiu