昆虫天敌 1996 18 (4) 187~190
Natural Enemies of Insects
蚂蚁森林害虫管理中的作用
刘雨芳  古德祥
(中山大学昆虫所 广州510275)
摘  要
捕食性蚂蚁是森林害虫的重要天敌,与同翅目昆虫有共生现象。人类的活动对蚂蚁资源产生巨大影响。建议保护蚂蚁资源,充分发挥蚂蚁在森林害虫管理中的天敌作用。
 关键词 捕食性 蚂蚁 森林 害虫管理 资源
蚂蚁属膜翅目、蚁科,是最古老的社会性昆虫,成生活于各种环境。蚁科分为11个亚科,已被描述的有8800多种[1],估计全世界有蚂蚁2万种以上[2]。我国有8个亚科,已知200多种,大量的种类尚未被发现[1]。E.O.Wilson(1971)曾估计地球上每时每刻至少有1015个蚂蚁在活动,相当于昆虫生物量的三分之一至
二分之一[3]。蚂蚁的分布与气候及环境有密切关系。热带森林中种类最丰富,数量最多,温带森林中次之,但仍维持较高的种类多样性。大多数蚂蚁是捕食性的,捕食多种森林害虫。因此蚂蚁在森林害虫管理中发挥着重要作用。
一、捕食性蚂蚁对森林的保护作用
蚂蚁是社会性昆虫,存在劳动分工,高度的组织性和集聚性,具有在蚁巢占领区域内彻底搜索害虫的特性,因而其捕食行为非常有效。森林中蚂蚁数量丰富,蚁后及工蚁的寿命较长,蚂蚁种较稳定,对森林害虫能产生较长期稳定的控制作用。
松毛虫是我国松林的主要害虫,大爆发时能引起整片松林死亡。我国已知能捕食松毛虫的蚂蚁有48种以上,是松毛虫较稳定的天敌资源。这些蚂蚁主要为弓背蚁属(Cam-ponotus)、蚁属(Formica)、多刺蚁属(Polyhachis)、举腹蚁属(Crematogaster)、及虹臭蚁属(Iyido myrmex)的种类。其中双齿多刺蚁(Polyhachis dives)、日本弓背蚁(Ca mponotus japonicus)、日本黑褐蚁(Formica ja ponica)、扁平虹臭蚁(Ir idomyrmex a nceps)和圆梗举腹蚁(Crema toga ster ar tif ex)对松毛虫有较强的控制作用[4]。它们种数量大,不仅直接捕食初龄幼虫或蛹,而且通过搔扰和惊落,大量消灭初孵幼虫体。双齿多刺蚁(又称黑蚂蚁)是广东、广西松林中常见的一种捕食性天敌昆虫。70年代广东省佛山地区台山县在马尾松林地人工放养此蚁防治松毛虫,取得显著效果。双齿多刺蚁营巢于马尾松树梢、灌木
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丛或草丛中,每巢有蚁数千至数万头[5],喜食松毛虫幼虫,主动出击,对龄以下松毛虫直
接捕食。还可惊落松毛虫,落地松毛虫一部分被蚂蚁捕食,一部分被其它天敌捕食或饿死。凡是该蚁在松林中建巢达每亩20巢左右,就能防止松毛虫的灾害性的爆发[6]。1974年广西合浦县松毛虫大发生时,有蚁区松林针叶受害率在10%以下(平均每树0.4个蚁巢),松毛虫虫口密度5.3头/树,而无蚁区松林针叶被害率达90%~98%,松毛虫虫口密度达153头/树,。一巢日本黑褐蚁日捕食1~3龄松毛虫达230余头,一般觅食范围在450m2以上,最大范围可达2400m2,圆梗举腹蚁除取食松毛虫蛹外,还取食松茸毒蛾、松针毒蛾和各种袋蛾等多种森林害虫的蛹。1981年广西钦州某林场的实验表明:每亩松林有12~15个圆梗举腹蚁巢时,松毛虫蛹被捕食率达75.6%~77.8%,每亩有23个蚁巢时,松毛虫被捕食率达98%。在北京白花山海拔1000m以上的油松林,类干红蚁(Formic a ap-prokimans)和日本弓背蚁达到极高的密度,完全控制了油松毛虫的发生[4]。有些蚂蚁能捕食蚧类,1983年山东文登县北海林场发现黄褐情蚁(F.lemani)捕食日本松干蚧(Matsuc-coccus matsumurae)较害[7]。
近年来,陈益等(1987~1990)[2][8]、王金福(1994)[9]等对鼎突多刺蚁(P.vicina),王常禄(1991)[10]对日本弓背蚁进行了系统的研究。鼎突多刺蚁广泛分布于我国南方林区,能捕食松毛虫等多种害虫,工蚁的觅食面积可达1196m2,在维持森林生态平衡中起重要作用[8][9]。日本弓背蚁的觅食行为与树上蚜虫和松毛虫数量有密切关系[10]。
国外也十分重视蚂蚁在森林保护中所起的作用。19世纪初德国就已认识到蚂蚁(Formica spp.)在防治温带森林中食叶害虫爆发的作用[3]。(Ratzehurg(1848)提出用人工繁殖蚂蚁的方法对森林害虫进行生物防治的设想[11]。美国也成功地将欧洲种类引放到北美防治云杉卷叶蛾等害虫[12]。蚁属种通过干扰正在产卵的成虫、捕杀树上或地上的幼虫和土壤中的蛹,能控制发育快、密度大、周期性爆发的森林害虫。一巢中等大小的(F. polyctera)一年内可捕杀800万只昆虫。在意大利阿尔卑斯山约有一百万巢红林蚁(F.ru-f a)的蚂蚁体,能捕杀14,000吨的昆虫[3]。Swaid&Kloft(1956)估计一巢蚂蚁的工蚁每天可捕食栎树卷叶蛾幼虫70,000条,蛹2,000~3,000个,成虫3,400条[11]。由此可估计蚂蚁潜在的捕食能力和在保护森林生态平衡中的作用。在害虫爆发期间,蚁巢周围得到保护,其保护程度与离巢距离有关。Behrndt(1933)发现在森林中小眼夜蛾(Panolis fla m-mea)爆发时,一个蚂蚁种完全能保护蚁巢周围1,000m2的森林,最大保护面积可达2, 200m2。Wellenstein(1959)也观察到相同的事实,小眼夜蛾爆发时,蚁巢周围呈现一片“绿岛”,面积为0.5~11公顷[3][11]。红林蚁能在5~35m范围内降低某些大型鳞翅目害虫如舞毒蛾(Lymantra monacha)、L.dispar小眼夜蛾及锯蜂(Cephla lcia abietis)的种数量,常能防止当地害虫的爆发[11]。
但必须认识到,蚂蚁对森林害虫的控制,是建立在一定的种密度和种数量的基础之上的。如果森林中蚁巢过少,种数量太低,蚂蚁将失去对害虫的控制作用或控制效果不显著。
二、蚂蚁与同翅目昆虫的共生现象和森林保护
在长期进化过程中,蚂蚁与同翅目昆虫之间建立了共生关系。蚂蚁从同翅目昆虫获得食物——蜜露。蚂蚁除喜食多种害虫外,还喜食同翅目昆虫分泌的蜜露,有时其食物组分
中蜜露所占比例高达60%[3]。同翅目昆虫亦从蚂蚁体中得到许多利益:(1)有效的保护。蚂蚁的存在可使许多同翅目昆虫得到有效的保护。降低或防止寄生性、捕食性天敌对它们的为害。如在有黑蚁(Lasius niger)存在下,蚜虫(A phis f abae)几乎完全防止了捕食性天敌的袭击[13]。(2)清洁和机械刺激作用。蚂蚁在舐食蜜露时,即为同翅目昆虫清除了其分泌物,减少了病菌寄生的机会。同时其机械刺激引起蚜虫发生生理反应,新陈代谢活动加强。发育和繁殖加快。(3)加速种扩散。蚂蚁可驱赶同翅目昆虫向营养丰富的枝条扩散,同翅目昆虫因此既可避免种密度过大,又可获得足够营养,进而加速其生长发育和繁殖。因此,蚂蚁与同翅目昆虫的共生关系在一定程度上给森林害虫防治带来一定的难度。但蚂蚁在保护同翅目昆虫免受天敌为害方面存在着种间的差异,也并非所有的同翅目昆虫都需蚂蚁的保护。同翅目昆虫的存在可诱使蚂蚁上树。王常禄(1991)的研究表明:树上蚜虫数量少,上树活动的弓背蚁也少;树上蚜虫多,上树活动的弓背蚁也多。但并不是蚜虫越多越好,因为大量蚜虫的存在可降低上树蚂蚁进攻松毛虫的比例,不利于提高蚂蚁的控制效果[10]。蚂蚁也可以捕食或杀死一些同翅目昆虫,这种兼食性,使之在害虫食物缺乏时,可以依靠同翅目昆虫及其分泌的蜜露而维持自身较大而稳定的种。在森林害虫管理中起着一定的作用。
三、人类活动对蚁的影响
大多数蚂蚁种的生存与环境有着密切关系。除气候条件外,地被物情况是另一个关键因子。一般说来,生态环境越复杂,植被越丰富,生物多样性程度越高,蚂蚁的种多样性也越高,数量也越大。但随着社会经济的发展,生态系统遭受严重破坏,森林面积逐年锐减,人工林内植被简单化。生境的改变,给蚂蚁的生存带来一定的影响。另一方面,国内保健药、保健食品的开发,大规模采集野生蚂蚁资源,给蚂蚁种的正常繁殖与生存造成威胁。据不完全统计,目前仅国内每年至少要消耗数十吨的蚂蚁原料,而利用最多的是鼎齿多刺蚁——松毛虫的重要天敌之一。由于对蚂蚁资源的持续利用与保护生态平衡缺乏应有的认识,过量的采捕,有可能导致鼎齿多刺蚁种的灭绝[1]。
四、保护蚂蚁资源,提高蚂蚁在森林害虫管理中的天敌作用
蚂蚁是森林害虫的重要天敌,保护蚂蚁生境和蚂蚁资源,实现其资源的持续利用,从而真正发挥蚂蚁在森林害虫管理中的天敌作用。
1、保护蚂蚁生境,加速蚂蚁繁殖。蚂蚁的自然生境最适合其生存和繁殖,在保护其自然生境的同时,可在适合的季节采用人工分巢的方法,刺激蚂蚁加快繁殖速度,增加种数量和密度。
2、可人工模拟蚂蚁的自然生境,建立资源基地。加强对捕食能力强、繁殖速度快的捕食性蚂蚁的引移工作,扩大其控制面积。对于具上树筑巢习性的蚂蚁,可在树上悬挂巢箱,引诱蚂蚁上树筑巢,避免工人破坏[4]。在蚂蚁食物短缺季节,人工适量投饲,使其种数量能维持在较高的水平。
3、加强对蚂蚁繁殖生物学的基础研究,解决人工养蚁难题,开展人工养蚁。解决工业生产上对蚂蚁的大量需求与对蚂蚁资源的保护和持续利用之间的矛盾。
4、加强对蚂蚁和同翅目昆虫种之间作用机制的研究,探讨其最适共存比率,减弱蚂蚁对同翅目昆虫的保护作用,充分发挥蚂蚁在森林害虫管理中的天敌作用。
参 考 文 献
[1] 王常禄 1994 合理开发和利用蚂蚁资源 森林病虫通讯4:36~38。
[2] 李参等 1992 中国蚁科研究的进展。昆虫知识 29(3):177~179。
[3] M.J.Way1992Role of ants in pest mana gement Annu.Rev.Entomol.37:479~503。
[4] 陈昌洁 1990 松毛虫的捕食性天敌——蚂蚁 见《松毛虫综合管理》。中国林业出版社130
~131,172~199。
[5] 萧刚柔 1985 中国森林害虫生物防治研究利用近况 1(2):25~35。
[6] 广东省佛山地区林科所 1975 利用黑蚂蚁防治松毛虫的经验 昆虫知识12(3):44~45。
[7] 霍玉林等 1985 松干蚧天敌——黄褐情蚁初步调查 昆虫天敌 5(4):243~245。
[8] 陈益等 1990 鼎突多刺蚁的营巢习性。昆虫学报 33(2):193~198。
[9] 王金福 1994 鼎突多刺蚁自然体的食物丰度和觅食模式 《中国昆虫学会成立五十周年
纪念暨学术讨论会论文摘要集 265。
[10] 王常禄 1991 日本弓背蚁生物学特性及捕食马尾松毛虫作用的研究 林业科学研究 4
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[11]候有明 1992 蚂蚁在同翅目害虫综合治理中的应用前景 昆虫知识 29(5):311~313。
[12] D.J.Gr ea th ead1976Ants《A Review of Biological Control in Wester n a nd Souther n
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[13] L.C.Young1983Pr edaceous a nts in biological contr ol of insect pests of Nor th America n
forests Bull.Ent.Soc.Am.29(4):47~50。
ROLE O F ANTS IN FOREST PEST MANAGEMENT
Liu Yuf ang G u Dexia ng
(Institute of Entomology,Z hongshan Univ.Gua ngz hou510275)
Abstrct蚂蚁森林能量
  Predaceous ants are important natural enemies of forest pests.Symbiosis exsits be-tween ants and Homoptera.There are vital effects on a nts resources in human activi-ties.It was suggested that conserving and ultiliz ing the natural resources of a nts were very important in forest pest ma nagement.
Keywor d Predaceous ants Forest Pest management Resources.