全 文 ：紫胶虫蜜露对地表蚂蚁多样性的影响*
卢志兴1,2 摇 陈又清2**摇 李摇 巧1 摇 王思铭2 摇 刘春菊1 摇 张摇 威1
( 1西南林业大学林学院, 昆明 650224; 2中国林业科学研究院资源昆虫研究所, 昆明 650224)
摘摇 要摇 2009 年 12 月至 2010 年 5 月,采用陷阱法在云南省墨江县雅邑乡调查了紫胶林地表
蚂蚁群落多样性,分析了紫胶虫蜜露对地表蚂蚁多样性的影响. 结果表明: 紫胶虫蜜露资源
的有无及变动对地表蚂蚁群落物种组成、多度及多样性均产生影响.在紫胶林样地共采集蚂
蚁标本 4953 头,隶属 5 亚科 23 属 34 种,在对照样地共采集蚂蚁标本 2416 头,隶属 5 亚科 20
属 30 种;紫胶林地表蚂蚁相对多度、物种丰富度(S)及 ACE 估计值均高于对照样地,地表蚂
蚁常见种和指示种均与对照样地不同,表明放养紫胶虫改变了地表蚂蚁群落结构;紫胶虫成
虫期蜜露分泌量高于幼虫期,其地表蚂蚁相对多度、S及 ACE估计值也高于幼虫期,且两阶段
的蚂蚁常见种和指示种显著不同.
关键词摇 云南紫胶虫摇 地表蚂蚁摇 蜜露资源摇 生物多样性摇 指示物种
文章编号摇 1001-9332(2012)04-1117-06摇 中图分类号摇 Q968. 1摇 文献标识码摇 A
Effects of lac insect honeydew on the diversity of ground鄄dwelling ants in lac plantation. LU
Zhi鄄xing1,2, CHEN You鄄qing2, LI Qiao1, WANG Si鄄ming2, LIU Chun鄄ju1, ZHANG Wei1 ( 1Col鄄
lege of Forestry, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China; 2 Research Institute of Re鄄
sources Insects, Chinese Academy of Forestry, Kunming 650224, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,
2012,23(4): 1117-1122.
Abstract: By the method of pitfall trapping, an investigation was conducted on the diversity of
ground鄄dwelling ants in a lac plantation in Yayi Town of Mojiang County, Yunnan Province of
Southwest China in December 2009-May 2010, aimed to understand the effects of lac insect honey鄄
dew on the diversity of ground鄄dwelling ants. The presence or absence of lac insect honeydew and
its dynamics all affected the species composition, abundance, and diversity of ground鄄dwelling
ants. In the lac plantation with lac insect hosting, a total of 4953 ant individuals were collected,
belonging to 34 species, 23 genera, and 5 subfamilies of Formicidae; whereas in the lac plantation
without lac insect hosting, a total of 2416 ant individuals were collected, belonging to 30 species,
20 genera, and 5 subfamilies of Formicidae. The relative abundance, species richness (S), and
ACE index in the lac plantation with lac insect hosting were higher than those in the lac plantation
without lac insect hosting, and the common species and indicator species of ground鄄dwelling ants in
the lac plantation with lac insect hosting differed from those in the lac plantation without lac insect
hosting, suggesting that lac insect hosting altered the community structure of ground鄄dwelling ants.
The adult lac insects excreted larger quantity of honeydew than the larval lac insects, and the rela鄄
tive abundance, S, and ACE index of ground鄄dwelling ants were higher at the adult stage than at
the larval stage of lac insects. The common species and indicator species of ground鄄dwelling ants
also had great differences between the two stages of lac insects.
Key words: Kerria yunnanensis; ground鄄dwelling ant; honeydew resources; biodiversity; indicator
species.
*林业公益性行业科研专项(201204602)和中国林业科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金重点项目( riricaf200801z)资
助.
**通讯作者. E鄄mail: cyqcaf@ yahoo. com. cn
2011鄄05鄄21 收稿,2012鄄01鄄11 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 4 月摇 第 23 卷摇 第 4 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Apr. 2012,23(4): 1117-1122
摇 摇 紫胶虫(Kerria spp郾 )属同翅目(Hemoptera)胶
蚧科(Kerridae)胶蚧属(Kerria).其分泌的紫胶被广
泛应用于日用化工、国防军工、电子电器、食品医药
等行业,具有重要的经济价值[1-2] .中国紫胶主产区
主要位于云南省南亚热带半干旱半湿润河谷及半山
区,紫胶收入是当地农民主要经济收入之一. 同时,
紫胶林对植被保护、水土保持具有积极作用,对维护
山区脆弱的农业生态系统具有重要作用[3] . 近年
来,国内学者研究了紫胶林蝽类[4]、蝗虫[5]和甲虫
群落多样性[6],结果显示紫胶林较其周边生境具有
更高的昆虫多样性.
国内蚂蚁群落多样性的研究多见于热带[7-8]、
亚热带[9-10]、暖温带[11-12]以及东北地区[13],研究涉
及植物群落结构、生境片段化、人工干扰和海拔等因
素影响下的蚂蚁群落特点,而蚂蚁多样性动态规律
还较少被关注.国外关于蚂蚁多样性的研究已被用
于评价环境变化与恢复[14] .
同翅目昆虫吸取植物汁液的同时也排泄蜜露,
蜜露被认为是蚂蚁与同翅目昆虫发生复杂关系的纽
带[15],现有研究只是针对具体的蚂蚁种类和同翅目
昆虫之间的互利关系,两者相互作用下蚂蚁群落的
变化特点鲜有报道[16-17] .研究紫胶虫栖境下蚂蚁群
落、了解紫胶虫如何影响地表蚂蚁群落、分析地表蚂
蚁多样性动态变化可为研究地表蚂蚁在紫胶生产中
的积极作用奠定基础. 本文通过调查紫胶林地表蚂
蚁群落多样性动态,揭示蜜露资源变动与地表蚂蚁
群落动态的联系,探讨云南紫胶虫对地表蚂蚁多样
性的影响.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究地概况
研究地位于云南省墨江县雅邑乡(23毅14忆 N,
101毅43忆 E),海拔 1000 ~ 1056 m.该地区属南亚热带
半湿润山地季风气候,干湿季节分明,四季温差不
大,年均日照时数 2161郾 2 h;植被类型多属于河谷季
雨林次生林和灌木草丛,主要树种为火绳树(Erio鄄
laena spectabilis)、钝叶黄檀(Dalbergia obtusifolia)、
南岭黄檀 (Dalbergia balansae)、苏门答腊金合欢
(Acacia montana). 放养的紫胶虫种为云南紫胶虫
(Kerria yunnanensis),该虫 1 年 2 个世代,冬代从 10
月至翌年 5 月,其中 10 月初至翌年 2 月上旬为幼虫
期,2 月至 5 月初为成虫期,幼虫和雌成虫均能分泌
蜜露,以成虫期分泌量最大[2] .于 2009 年 10 月人工
放养云南紫胶虫,平均放养量约为有效枝条(适于
云南紫胶虫生产的枝条)的 30% ,放虫密度基本一
致.主要寄主植物为钝叶黄檀,平均树高 3 m,平均
胸径 10 cm,在林地内划分 2 块样地(玉和域),各样
地面积约 0郾 2 hm2,长方形,两块样地相距 50 m,样
地玉放养云南紫胶虫,样地域为对照样地,不放养紫
胶虫.
1郾 2摇 调查方法
于 2009 年 12 月至 2010 年 5 月采用陷阱法在
各样地内进行地表蚂蚁群落调查. 分别在样地玉和
域内采用“Z冶字形取样法各选取 5 个小样方,样方
间距 10 m;每个小样方内设置 10 个陷阱(陷阱为容
积 50 mL、直径 3 cm 的塑料杯),小样方面积 5 m伊
2 m,划分为 10 个 1 m伊1 m 的小网格,网格分为 2
排,每排 5 个,陷阱设置于小网格左上方,陷阱间距
1 m,陷阱中放置 40%乙醇溶液作为保存液;陷阱上
方设置防雨石板,24 h 后收集陷阱中的蚂蚁;每月
调查 2 次,间隔 24 h[18-20] . 根据相关文献将蚂蚁鉴
定到种[21] .
1郾 3摇 分析方法
1) 物种累积曲线: 利用 EstimateS ( Version
8郾 2郾 0)软件[22]计算多样性指数,并通过 Excel 进行
物种累积曲线(species accumulation curves)的绘制,
根据曲线特征进行抽样充分性判断[19];2)物种组成
和相对多度:根据蚂蚁种类鉴定结果整理出物种组
成名录,采用物种在样本中出现的频数来表示蚂蚁
相对多度[14,23],以百分率>10%作为常见种的判断
标准;3)物种多样性:采用相对多度、物种丰富度
(S)和 ACE(abundance鄄base coverage estimator)估计
值来度量地表蚂蚁的多样性[19,24],利用 EstimateS
(Version 8郾 2郾 0)软件完成 ACE 估计值的计算[22],
利用 SPSS 16郾 0 中的 One鄄way ANOVA 对各月份紫
胶林和对照样地地表蚂蚁群落相对多度、S 和 ACE
估计值进行方差分析(比较前对 S和 ACE估计值进
行对数转换,方差分析前及数据转化后运用 Levene
检验方差的齐性),利用 SPSS 16郾 0 中的 LSD multi鄄
ple comparisons分别对紫胶林和对照样地不同月份
地表蚂蚁群落多样性进行多重比较;4)群落相似
性:运用统计软件 R 语言中的 vegan 软件包进行主
坐标分析(principal coordinate analysis, PCoA),对各
样地蚂蚁群落的物种组成相似性进行比较[25];5)指
示物种分析:利用统计软件 R 语言中的 labdsv 软件
包计算各物种的 IndVal值[25],参考相关研究以 Ind鄄
Val值逸0郾 7 作为标准确定指示物种[26] .
8111 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同样地地表蚂蚁群落物种累积曲线
由图 1 可以看出,紫胶林和对照样地中地表蚂
蚁物种累积曲线在急剧上升后均趋于平缓,抽样较
充分.
2郾 2摇 不同样地地表蚂蚁群落物种组成及相对多度
在紫胶林中采集蚂蚁标本 4953 头,隶属 5 亚科
23 属 34 种;在对照样地中采集蚂蚁标本 2416 头,
隶属 5 亚科 20 属 30 种.紫胶林地表蚂蚁相对多度
总体高于对照样地,成虫期地表蚂蚁相对多度总体
高于幼虫期(表 1).
各月份紫胶林地表蚂蚁的常见种组成均不同于
对照样地.在紫胶林中,伊大头蚁(Pheidole yeensis)和
棒刺大头蚁(Pheidole spathifera)是最主要的常见种,
伴随紫胶虫整个世代周期.随着紫胶虫蜜露分泌量的
增加,地表蚂蚁常见种变化呈现一定的规律,幼虫期
地表蚂蚁中横纹齿猛蚁 (Odontoponera transversa)
不是常见种 ,成虫期地表蚂蚁中法老小家蚁
图 1摇 基于个体数量的地表蚂蚁物种累积曲线
Fig. 1 摇 Species accumulation curve of ground鄄dwelling ants
based on individual number郾
玉:紫胶林 Lac plantation; 域:对照 Control郾
(Monomorium pharaonis)和贝卡盘腹蚁 ( Aphaeno鄄
gaster beccarii)不是常见种.
2郾 3摇 不同样地地表蚂蚁群落物种多样性比较
各月份紫胶林和对照样地的地表蚂蚁多度、物
种丰富度(S)值和 ACE 估计值见表 2. 单因素方差
分析结果显示:1)除 1 月外,各月紫胶林地表蚂蚁
相对多度均高于对照样地,其中,12、2、3 和 4 月有
显著性差异(F2,10 =15郾 492,P=0郾 004;F2,10 =5郾 897,
表 1摇 不同样地地表蚂蚁群落常见物种百分率
Table 1摇 Common species percentage of ground鄄dwelling ant community in different sites
样地
Site
常见种
Common species
月份 Month
12 1 2 3 4 5
玉 横纹齿猛蚁 Odontoponera transversa - - - - 14郾 8 10郾 4
法老小家蚁 Monomorium pharaonis - 14郾 0 - - - -
中华小家蚁 Monomorium chinensis - 18郾 0 20郾 5 25郾 1 - -
棒刺大头蚁 Pheidole spathifera - 10郾 0 14郾 6 12郾 1 11郾 8 13郾 4
伊大头蚁 Pheidole yeensis 19郾 0 19郾 0 24郾 3 26郾 0 16郾 9 18郾 2
皮氏大头蚁 Pheidole pieli 12郾 3 - - - 11郾 5 16郾 3
贝卡盘腹蚁 Aphaenogaster beccarii 21郾 3 14郾 0 - - - -
域 横纹齿猛蚁 Odontoponera transversa - - 10郾 5 - 30郾 3 17郾 9
法老小家蚁 Monomorium pharaonis - 17郾 7 - - - -
中华小家蚁 Monomorium chinensis 11郾 8 32郾 4 20郾 2 29郾 8 - 21郾 0
棒刺大头蚁 Pheidole spathifera - - - - - 10郾 0
伊大头蚁 Pheidole yeensis 34郾 0 17郾 7 30郾 7 35郾 5 26郾 0 21郾 8
皮氏大头蚁 Pheidole pieli 19郾 6 - - - - 10郾 0
玉:紫胶林 Lac plantation; 域:对照 Control. 下同 The same below. -百分率低于 10% Percentage of relative abundance lower than 10%郾
表 2摇 不同样地地表蚂蚁群落多样性指数多重比较
Table 2摇 Multiple comparison of diversity indices of ground鄄dwelling ant communities in different sites (mean依SE)
月份
Month
相对多度
Relative abundance
玉 域
物种丰富度
Species richness (S)
玉 域
ACE
玉 域
12 50郾 60依5郾 04bc 30郾 60依0郾 68b 2郾 83依0郾 10ab 2郾 53依0郾 11ab 3郾 16依0郾 10a 2郾 72依0郾 06b
1 20郾 00依1郾 84e 20郾 40依2郾 40c 2郾 65依0郾 14b 2郾 37依0郾 13b 3郾 08依0郾 15ab 2郾 73依0郾 01ab
2 37郾 00依2郾 17d 24郾 80依4郾 53bc 2郾 69依0郾 10b 2郾 46依0郾 11ab 2郾 88依0郾 06b 2郾 69依0郾 10b
3 44郾 60依2郾 18cd 24郾 80依1郾 93bc 2郾 83依0郾 09ab 2郾 33依0郾 12b 3郾 04依0郾 04ab 2郾 52依0郾 09b
4 78郾 20依4郾 05a 50郾 80依2郾 87a 3郾 00依0郾 07a 2郾 52依0郾 09ab 3郾 06依0郾 04ab 2郾 70依0郾 06b
5 61郾 40依6郾 47b 45郾 80依3郾 65a 3郾 03依0郾 09a 2郾 79依0郾 12a 3郾 15依0郾 07a 2郾 96依0郾 12a
物种数和 ACE估计值进行对数转换 The number of species and ACE presented were after log transformation郾 不同字母表示不同月份间差异显著
(P<0郾 05) Different letters indicated significant difference among months at 0郾 05 level郾
91114 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 卢志兴等: 紫胶虫蜜露对地表蚂蚁多样性的影响摇 摇 摇 摇 摇
图 2摇 不同样地地表蚂蚁群落主坐标分析
Fig. 2摇 Principal coordinate analysis (PCoA) for ground鄄dwelling ant communities in different sites.
P=0郾 041;F2,10 =46郾 122,P = 0郾 000;F2,10 = 30郾 420,P =
0郾 001);2)各月紫胶林地表蚂蚁物种数 S 值和 ACE
值均高于对照样地,其中 3 和 4 月物种数 S 值有显
著差异(F2,10 =11郾 827,P = 0郾 009;F2,10 = 17郾 513,P =
0郾 003), 12、 3 和 4 月 ACE 估计值有显著差异
(F2,10 =13郾 019,P= 0郾 007;F2,10 = 27郾 759,P = 0郾 001;
F2,10 =23郾 265,P=0郾 001).
摇 摇 多重比较结果显示紫胶林地内地表蚂蚁群落多
样性指标在不同月份间均存在显著差异:在紫胶虫
处于成虫期的 4 和 5 月,地表蚂蚁相对多度和 S 均
显著高于幼虫期的 2 和 1 月,5 月地表蚂蚁的 ACE
估计值最大.
2郾 4摇 不同样地地表蚂蚁群落相似性分析
由图 2 可以看出,不同样地蚂蚁群落组成随月
份而变化,12、4 和 5 月大部分放养紫胶虫的样点彼
此接近,而大多数未放养紫胶虫的样点聚在一起,说
明放养紫胶虫与否影响蚂蚁群落结构,其中 4 和 5
月紫胶虫处于成虫期时差异最大;在紫胶虫分泌的
蜜露资源量较少的 1—3 月,放养紫胶虫的样点与未
放养紫胶虫的样点彼此混杂.
2郾 5摇 不同样地地表蚂蚁群落指示物种
除 2 月外,紫胶林各月份均有指示物种.在紫胶
虫幼虫期的 12 和 1 月指示物种相同,均为切叶蚁亚
科的贝卡盘腹蚁;在紫胶虫成虫期,3 月为臭蚁亚科
的黑头酸臭蚁(Tapinoma melanocephalum),4 和 5 月
指示物种包括 4 ~ 5 种,均包括了贝卡盘腹蚁、粗纹
举腹蚁 ( Crematogaster macaoensis)和皮氏大头蚁
( Pheidole pieli) .而对照样地仅5月具有指示物种,
表 3摇 不同样地地表蚂蚁群落指示值动态分析
Table 3 摇 Indicator value ( IndVal) dynamic analysis of
ground鄄dwelling ant communities in different sites
样地
Site
月份
Month
物种
Species
IndVal P
玉 12 贝卡盘腹蚁
Aphaenogaster beccarii
0郾 973 0郾 001
1 贝卡盘腹蚁
Aphaenogaster beccarii
0郾 739 0郾 037
3 黑头酸臭蚁
Tapinoma melanocephalum
0郾 800 0郾 001
4 罗氏棒切叶蚁
Rhoptromyrmex wroughtonii
0郾 957 0郾 024
粗纹举腹蚁
Crematogaster macaoensis
0郾 917 0郾 006
贝卡盘腹蚁
Aphaenogaster beccarii
0郾 855 0郾 034
皮氏大头蚁
Pheidole pieli
0郾 826 0郾 001
长足光结蚁
Anoplolepis gracilipes
0郾 800 0郾 001
5 贝卡盘腹蚁
Aphaenogaster beccarii
0郾 957 0郾 001
粗纹举腹蚁
Crematogaster macaoensis
0郾 833 0郾 048
皮氏大头蚁
Pheidole pieli
0郾 822 0郾 027
大阪举腹蚁
Crematogaster osakensis
0郾 727 0郾 037
域 5 中华小家蚁
Monomorium chinensis
0郾 802 0郾 029
通过 R语言 labdsv软件包的 duleg 功能进行指示值计算,其计算公
式是 IndValij = Aij Bij . P在 1000 次重复基础上得到.仅列出具有统计
学差异的指示物种 IndVals were calculated by using the “duleg冶 func鄄
tion of the R language package “labdsv冶, in which the equation IndValij
=Aij Bij was used郾 Probabilities ( P) were based 1000 permutations郾
Only statistically significant indicators were presented郾
0211 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
为切叶蚁亚科的中华小家蚁(Monomorium chinen鄄
sis), 其余月份无指示物种(表 3).
3摇 结摇 摇 语
地表蚂蚁群落受到多种因素影响,包括植物群
落或 植 被 类 型[8,14,21]、 植 物 种 类 和 结 构 多 样
性[10,27-28]、 生 境 片 段 化 程 度 和 人 为 干 扰 强
度[11,27,29]、蚂蚁与分泌蜜露昆虫的相互作用[30]以及
海拔、土壤等多种环境因子等[9,31] .
紫胶虫蜜露含有糖类、氨基酸等多种营养物质,
是蚂蚁的重要食物资源之一,能为蚂蚁提供更多的
能量[32-33],吸引蚂蚁光顾[34-35] . 本研究显示,放养
紫胶虫对地表蚂蚁群落物种组成、多度及多样性均
产生影响,增加了地表蚂蚁的绝对多度(个体数)及
相对多度,提高了地表蚂蚁的多样性,物种数提高了
13郾 3% ,改变了地表蚂蚁群落的物种组成,常见种种
类及相对多度发生变化,出现了紫胶林生境的指示
物种.表明紫胶虫分泌的蜜露在地表蚂蚁群落水平
上产生积极的影响.
摇 摇 与大部分的同翅目昆虫一样,紫胶虫不同龄期
分泌的蜜露量存在差异,其成虫期分泌的蜜露量高
于幼虫期[2] .紫胶虫蜜露量对地表蚂蚁群落具有如
下影响:在蜜露量少的紫胶虫幼虫期,地表蚂蚁常见
种不同于蜜露量大的成虫期;在蜜露量大的紫胶虫
成虫期,地表蚂蚁相对多度、物种丰富度和 ACE 这
3 个多样性指数值均高于蜜露量少的紫胶虫幼虫
期;在蜜露量少的紫胶虫幼虫期,地表蚂蚁群落无显
著变化,在蜜露量大的紫胶虫成虫期,则出现了大量
的喜食蜜露的指示物种.
放养紫胶虫对地表蚂蚁群落产生影响,是由于
地表蚂蚁直接取食蜜露,或间接受益于蜜露.本文仅
仅揭示了紫胶虫对地表蚂蚁群落的影响,地表蚂蚁
对紫胶虫的影响有待进一步研究.
致谢摇 感谢西南林业大学徐正会教授帮助核实蚂蚁标本.
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作者简介摇 卢志兴,男,1986 年生,硕士研究生.主要从事森
林昆虫学研究. E鄄mail: endeavour_1986@ yahoo. com. cn
责任编辑摇 肖摇 红
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