西侖农业学报Southwest China Journal of Agricultural Sciences 2021年34卷8期Vol.34No.8
1728
文章编号:1001-4829(2021)8-1728-12DOI:10.16213/jki.scjas.2021.8.022滇西南地区蚂蚁物种多样性研究
郭宁妍,钱昱含,徐正会
*,郝永强,蒋华,李海斌,张宁,张力(西南林业大学生物多样性保护学院/云南省森林灾害预警与控制重点实验室,云南昆明650224)
摘要:【目的】为了全面揭示云南的蚂蚁物种多样性规律。【方法】采用样地调查法研究滇西南地区的蚂蚁落。【结果】滇西南地区5个垂直带共记录蚂蚁10亚科、65属、188种,缅甸尼兰蚁[Nylanderia birmana(Forel)]和宽结大头蚁(P/ieidoZe noda Smith)为优势种。各样地蚂蚁落主要指标为物种数目3~55种(平均28.6种),个体密度4.0-4089.4头・m-2(平均594.6头-m-2),多样性指数0.2619-2.6397(平均1.6870),均匀度指数0.0924-0.7766(平均0.5283),优势度指数0.1033-0.9143平均(0.3310);蚂蚁落间相似性系数0.4113-0.4806(平均0.4503),处于中等不相似水平。【结论】随着海拔升高,蚂蚁落物种敎目、个体密度、多样性指敎和均匀度指数总体出现中域效应现象,主要原因是垂直带下部植被受人类改变及干热河谷效应影响;蚂蚁落主要指标同时出现多域效应现象,原因是不同植被类型中存在不同物种的聚集及不同海拔小生境存在差异。滇西南地区5个垂直带蚂蚁落差异明显,在生物多样性保护中具有不同的价值。
关键词:蚁科;蚂蚁;落;生物多样性;云南
中图分类号:S763.43;Q969.554.2文献标识码:A
Study on Ant Species Diversity in Southwest Yunnan Province
GUO Ning-yan,QIAN Yu-han,XU Zheng-hui*,HAO Yong-qiang,JIANG Hua,U Hai-bin,ZHANG Ning,ZHANG Li (College of Biodiversity Conservation,Southwest Forestry University/Key Laboratory of Forest Disaster Warning and Control in Yunnan Province,Yunnan Kunming650224,China)
Abstract:[Objective]The study aimed to reveal ant diversity regularity in Yunnan Province.[Method]Ant communities of southwest Yunnan Province were surveyed through plot-sampling method.[Result]Totally188species belonging to65genera and10subfamilies were recognized on the5vertical zones in the area.Nylanderia birmana(Forel)and Pheidole noda Smith were dominant species.The main indexes of ant communities from different sample-plots were as follows:species numbers3—55(average2&6),individual densities4.0—4089.4 heads■m_2(average594.6heads*m_2),diversity indexes0.2619-2.6397(average1.6870),evenness indexes0.0924—0.7766(average0.5283),dominant indexes0.0924-0.7766(average0.3310);similarity coefficients between ant communities0.4113—0.4806 (average0.4503),which represented moderately dissimilar level.[Conclusion]Along with altitude increasing,species numbers,individual densities,diversity indexes and evenness indexes of the ant communities
generally expressed mid-domain effect phenomenon,the main reasons were vegetation on the low potion of the vertical zones changed by human being and the effect of dry hot valley.Meanwhile,the indexes of ant communities express decreased multi-domain effect phenomenon,the reasons were distinct species assemblages in different vegetation types and the difference of micro-habitat at different altitude.Ant communities from the5vertical zones had significant difference and distinct value in biodiversity conservation.
Key words:Formicidae;Ants;Community;Biodiversity;Yunnan
【研究意义】蚂蚁隶属于昆虫纲Insecta、膜翅目Hymenoptera、蚁科Formicidae,全世界已记载17亚
收稿日期=2020-12-29
基金项目:国家自然科学基金项目(31860615);国家自然科学基金委员会应急管理项目子课题(31750002);国家科学技术部科技基础性工作专项重点项目子课题(2015FY210300)
作者简介:郭宁妍(1996-),青海海西人,硕士研究生,主要研究方向为森林昆虫学,E-mail:rive241@qq;*为通讯作者:徐正会,E-mail:xuzhenghuil962@163 o 科、337属.13684种⑴,是地球陆地上分布最广、种类和数量最多的社会性昆虫⑵。由于数量众多,种类丰富,在生态系统中具有重要地位⑶,能够改良土壤,分解有机质,传播植物种子,为植物授粉⑷。因为易于采集,对环境变化敏感,常被作为关键类进行研究⑸,也被作为生态系统中物种丰富度的重要指示生物⑷o云南省因自然地理坏境复杂,成为全国生物资源最丰富的省份,其蚂蚁资源也不例外。
8期郭宁妍等:滇西南地区蚂蚁物种多样性研究1729
[前人研究进展】近年来,中国蚂蚁落和物种多样性的研究主要集中于云南省和西藏自治区,在云南省先后报道了滇南热带雨林区⑷7】、滇东南喀斯特地貌区⑻、滇东北乌蒙山区⑼、滇西北三江并流地区[I。"]的蚂蚁落和物种多样性。【本研究切入点】滇西南地区位于横断山南部、青藏高原东南缘和云贵高原西南部交界地带,是青藏高原与云贵高原的过渡地带。常年受季风印度洋暖湿气流影响,植被类型多样,森林资源丰富。相较之下,滇西南地区的蚂蚁落和物种多样性尚不清楚。【拟解决的关键问题】为全面揭示云南蚂蚁落和物种多样性规律,研究了滇西南地区的蚂蚁落。1材料与方法
1.1样地设置
调査开展时间为2020年6月中旬至7月底。在滇西南地区海拔480-2220m,从北向南依次设置永德、耿马、沧源、西盟、澜沧5个垂直带,海拔每上升250m选取植被典型的1块50mx50m样地进行调查,共调查32块样地,其中垂直带中海拔最低的1块样地位于镇康县境内,各样地自然概况见表1。受野外自然条件限制,选定样地的海拔会有一定误差,通常控制在50m范围内。
表1滇西南地区蚂蚁落调查样地概况
Table1Sample-plot situation for ant community investigation in southwest Yunnan province 样地
编号Sampleplot number 调查
地点
Sites
经纬度
Latitude
&longitude
海拔(m)
Altitude
坡向
Slope
direction
坡度(X。)土壤类型植被类型
Slope Soil Vegetation
degree types types
乔木郁
闭度
Tree
canopy
density
灌木草本 地被物
盖度(%)盖度(%)盖度(%)
Shrub Herb Litter
coverage coverage coverage
地被物
厚度
(cm)
Litter
thickness
1永德县蕨坝村N24°13‘42.78”,
E99°38^47.52"
2220E40I a60405902~3
2永德县塔驮村N24°13^52.14",
E99°38m24"
2020NE37n a70205902~3
3永德县兔乃村N24°1333.30",
E99°37'54.12"
1740NW40n b70308802-3
4永德县亚练村N24°027.36”,
E99°35^11.34"
1550S30in b306051003~4
5永德县忙回村N24°13P7.50”,
E99°32^24.72"
1250NE32IV b6030201002~3
6永德县忙回村N24°12'3&22",
E99°29P6.60"
1000N27m c603010701~2
7镇康县励懂村N23°52^12.48",
E98°59'57.12"
760SE40V d307015801~2
8耿马县南天门N23°38z46.92",
E99°2332.04"
1950sw25n e5010101004~5
9耿马县南天门N23°37'59・58",
E99°2151.76”
1760w35m b702051003~4
10耿马县旧木簣村.N23°39^15.96",
E99°21‘29.70"
1500E25i b4040201003~4
11耿马县细油树村.N23°39P4.80",
E99°19'14.16"
1220N30i b6030301003~4
12耿马县大平掌村.N23。40^01.62",
E99°18m42"
1000SW40IV g303020902~3
13耿马县班望村N23°4037.62",
E99°⑹15.84”
750E40IV h4030101004~5
14耿马县芒艾村N23°38^50.52",
E98°58^06.96"
480NW27IV i50060903~4
15沧源县湖广村N23°20'52.32",
E99°12’11.94”
1720SE30n b5040301003~4
16沧源县安坎村N23。19z36.78",
E98°00^13.38"
1470N30n b6030101003~4
17沧源县南板村N23°18^50.92",
E98°03‘47.53"
1250SE35n b7030201003~4
18沧源县班洪村N23°18^20.10",
E99°05^23.40"
1030W27IV j7030101002~3
1730西南农处学报34卷
续表1Cmitiniied table1
样地
编号Sampleplot number 调查
地点
Sites
经纬度
Latitude
&longitude
海拔(m)
Altitude
坡向
Slope
direction
坡度(X。)土壤类型植被类型
Slope Soil Vegetation
degree types types
乔木郁
闭度
Tree
canopy
density
灌木草本 地被物
盖度(%)盖度(%)盖度(%)
Shrub Herb Litter
coverage coverage coverage
地被物
厚度
(cm)
Liner
thickness
19沧源县班洪村N23°1754.34",
E99°05P4.98"
740S35IV k6030201002~3
20沧源县公弄村N23°1633.84",
E99°04^20.04"
580S25V k80405952~3
21西盟县佰山村N22°4437.14",
E99°26"54.30"
1980SE35n a8010401004-5
22西盟县佰山村N22°43P2.34",
E99°2637.74"
1740SE25m14020401004-5
23西盟县南亢村N22°42'24.12",
E99°28^03.18"
1560N25IV e3010801003~4
24西盟县南亢村N22°39^45.60",
E99°28‘50.88"
1240W25VI f405901003~4
25西盟县王雅村N22°40'54.78",
E99°29"51.30"
960NE30w j5030401001~2
26西盟县南康桥N22°4V22.14",
E99°30P9.72"
740NW40IV k8020201001~2
27澜沧县富邦村N22°55^50.16",
E99°48^10.08"
1940NE30n a803051002~3
28澜沧县富邦村N22°54^01.02",
E99°48^15.06"
1780W35i b4040101002~3
29澜沧县云山村N22°43‘50.88",
E99°4730.54"
1500SE42IV e5030601002~3
30澜沧县东务村N22°4V40.08",
E99°38^57.12"
1220NW42IV b6030301002-3
31澜沧县军勘村N22°4V54.66",
E99°35‘46.38"
900N30IV j6020401001~2
32澜沧县团山村N22°34P3.30",
E100°25"50.52"
720NW30vn g3040151001~2
注:I:棕红壤;u:棕壤;hi潢红壤;n:红壤;v:砖红壤;vi:暗红壤;vn:灰砂壤;趾中山常绿阔叶林;b:季风常绿阔叶林;c:干性常绿阔叶林;血石灰岩季雨林;e:针阔混交林;f:针阔人工林;g:落叶季雨林;h:柚木林;i橡胶林:j山地雨林;k:沟谷雨林;1:思茅松林。Note:I:Brownish red soil;H:Brown soil;皿:Yellowish red soil;IV:Red soil;V:Brick red soil;V[:Darkish red soil;VB:Grey sandy soil.a:Subalpine evergreen broadleaf forest;b:Monsoon evergreen broadleaf forest;c:Dry evergreen broadleaf forest;d:Karst monsoon forest;e:Coniferbroadleaf mixed forest;f:Conifer-broadleaf artificial forest;g:Deciduous monsoon forest;h:Teak forest;i:Hevea brasiliensis forest;j:Montane rainforest;k:Valley rainforest;1:Pinus kesiya var.langbianensis forest.
1.2调查方法
参考前人研究,采用样地调查法⑷进行蚂蚁调査,包括样方调査和搜索调査。样方调查:在选定样地内,沿对角线选定5个1mxl m样方,样方间距10m,分别调査样方内的地表样、土壤样、树冠样的蚂蚁,采集标本并书写标签。搜索调查:样方调查结束后,在样地内进行搜索调查,调查植物上、朽木内、朽木下、地被物内、地表、石头下、土壤内各种微生境内觅食和筑巢的蚂蚁,采集标本并书写标签。
1.3标本制作与鉴定方法
依据“同种同巢、同种形态相同”原则将野外采集到的蚂蚁标本进行归类、编号。将每号标本中9头以内的个体制作成三角纸干制标本,用于分类鉴定,其余个体制作成浸渍标本。制作蚂蚁标本时,用4号昆虫针插上1~3枚3mm X10mm黑三角纸,蘸取中性树胶,粘住蚂蚁中、后足基节间胸部腹面,当三角纸尖指向昆虫针左侧时,使蚂蚁标本头部向前,背面向上,身体水平,打印采集标签并插于标本之下。依据主要分类学著作[4>14-18],采用形态分类方法对蚂蚁标本逐一进行鉴定,尽可能鉴定到种。
1.4落结构分析方法
本研究以各类蚂蚁物种数占落物种总数的比例来揭示落结构特征,采用常规划分标准列为5个类型,个体数目用S表示,个体数目与物种总数的百分比用B表示,即类型A为8M10%的优势种;类型B为10%>035.0%的常见种;类型C为5.0% >0M1.O%的较常见种;类型D为1.0%>0》
0.1%的较稀有种;类型E为0<0.1%的稀有种⑼。
1.5多样性指标测定方法
采用6项主要指标测定物种多样性:物种数目、个体密度A Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、Jaccard相似性系数3]。
8期郭宁妍等:滇西南地区蚂蚁物种多样性研究1731
2结果与分析
2.1蚂蚁落的结构分析
在滇西南地区5个垂直带观察到蚂蚁102057头,经鉴定隶属于10亚科、65属、188种,其中包括26个待定种。优势物种有缅甸尼兰蚁[Nylanderia birmana(Forel)]和宽结大头蚁(Pheidole noda Smith),常见物种有西氏拟毛蚁(Pseudolasius silves-trii Wheeler)、普通大头蚁(/%丘诚说vulgaris Eguchi)和长足捷蚁(Anoplolepis gracilipes Smith);四刺冠胸蚁[quadrispinosus(Jerdon)]、大阪举腹蚁(Crematogaster osakensis Forel)等9种为较常见物种;黄足尼兰蚁[Nylanderia flavipes(Smith)]、全异重头蚁[Carebara diversa(Jerdon)]等54种为较稀有物种;皮氏盲蚁(Aenictus piercei Wheeler&Chapman)、舒尔盘腹蚁[Aphaenogaster schurri(Forel)]等120种为稀有物种(表2)。
表2滇西南地区蚂蚁落结构
Table2Ant community composition in southwestern Yunnan province
编号Numbers
物种名称
Species names
个体数那(头)
Individual amount
百分比0(%)
Percentage
物种类型
Species type
1缅甸尼兰蚁Nylanderia birmana(Forel)1980719.4078A 2宽结大头蚁Pheidole noda Smith1258812.3343A 3西氏拟毛蚁Pseudolasius silvestrii Wheeler6943 6.8031B 4普通大头蚁Pheidole vulgaris Eguchi6556 6.4239B 5长足捷蚁Anoplolepis gracilipes Smith6547 6.4150B 6大头蚁待定种4Pheidole sp.44170 4.0860C 7四刺冠胸蚁 勿quadrispinosus(Jerdon)4118 4.0350C 8大阪举腹蚁Crematogaster osakensis Forel3708 3.6333C 9斜纹大头蚁Pheidole plagiaria Smith3568 3.4961c 10黄足短猛蚁Brachyponera luteipes(Mayr)2804 2.7475c 11上海大头蚁Pheidole zoceana Santschi2369 2.3213c 12埃氏拟毛蚁Pseudolasius emeryi Forel2354 2.3066c 13重头蚁待定种1Carebara sp.11945 1.9058c 14凹头臭蚁Dolichoderus incisus Xu1827 1.7902c 15尖尾蚁待定种1Acropyga sp.19770.9573D 16黄足尼兰蚁Nylanderia flavipes(Smith)9650.9456D 17全异重头蚁Carebara diversa(Jerdon)8890.8711D 18膨胀大头蚁Pheidole tumi
da Eguchi8340.8172D 19拟毛蚁待定种1Pseudolasius sp.18060.7898D 20槽结粗角蚁Cerapachys sidcinodis(Emery)6960.6820D 21邵氏姬猛蚁Hypoponera sauteri Onoyama6580.6447D 22史氏铺道蚁Tetramorium smithi Mayr6220.6095D 23长角狡臭蚁Technomyrmex antennus Zhou6070.5948D 24长角立毛蚁Paratrechina longicomis(Latreille)5850.5732D 25近缘重头蚁Carebara affinis(Jerdon)5790.5673D 26东方行军蚁Dorylus orientalis Westwood5080.4978D 27盖氏大头蚁Pheidole gatesi Wheeler5070.4968D 28邵氏拟立毛蚁Paraparatrechina sauteri(Forel)4930.4831D 29黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum(Fabricius)4820.4723D 30平和弓背蚁Camponotus mitis(Smith)4720.4625D 31黄獄蚁Oecophylla smaragdina(Fabricius)4560.4468D 32阿普特铺道蚁Tetramorium aptum Bolton4450.4360D
1732
西南农处学报34卷
续表 2 Cmitiniied table 2
个体数目5(头)
Individual amount
物种名称
Species names
百分比0(%)
Percentage 物种类型
Species type
编号
Numbers
333435
36373839
4041
4243
4445
46474849
5051
5253
5455
56575859
6061
6263
6465
66676869
7071
7273
74
塞奇大头蚁 Pheidole sagei Forel 费氏盘腹蚁 Aphaenogaster f eae Emery
立毛举腹蚁 Crematogaster ferrarii Emery
龙林猛蚁 Ponera longlina Xu
双疣臭蚁 Dolichoderus thoracicus ( Smith)
纤细小家蚁 Monoznoriiwn gracillimum ( Smith) 哈氏多刺蚁 Polyrhachis halidayi Emery 毛发铺道蚁 Tetramorium ciliatum Bolton
植物种子的传播方式有哪些平截姬猛蚁历pcponera truncate ( Smith) 条纹双脊蚁 Myrmecina striata Emery 贝卡盘腹蚁 Aphaenogaster beccarii Emery 法老小家蚁 Monomorium pharaonis Linnaeus
白足狡臭蚁 Technomyrmex albipes ( Smith)
弯刺角腹蚁 Recue 辺is recurvispinosa ( Forel ) 爪哇扁头猛蚁 Ectoznomynne% jawwius (Mayr)
结多刺蚁 Pofyr/iac/iis rastellata (Latreille) 黑褐举腹蚁 Crematogaster rogenhoferi Mayr
邻臭蚁 Dolichoderus affinis Emery 双曲颊猛蚁 Gnamptogenys bicolor Emery
短猛蚁待定种2 Brachyponera sp. 2
宽结摇蚁 Erronvyrma latinodis ( Mayr) 拉帕铺道蚁 Tetramorium, laparum Bolton 平额大头蚁 Pheidole planifrons Santschi
光头盲蚁 Ae 加cfus laeviceps ( Smith)
卡泼林大头蚁 Pheidole capellinii Emery 罗伯特大头蚁Ph 喊/o/e roberti Forel 光亮细顎猛蚁 Leptogenys lucidula Emery 环纹大齿猛蚁 Odontomachus circulus Wang
雕刻盘腹蚁 Aphaenogaster exasperate Wheeler
费氏臭蚁 Dolichoderus feae Emery
阿禄斜结蚁 Plagiolepis alluaudi Emery 邻多刺蚁 Polyrhachis proxima Roger
网纹刺结蚁 Lepisiota reticulate Xu 日本铺道蚁 Tetramorium nipponense Wheeler
郑氏扁头猛蚁 Ectomomyrmex zhengi (Xu) 皮氏大头蚁 Pheidole pieli Santschi 皮氏盲蚁 Aeziic 如s piercei Wheeler
& Chapman
舒尔盘腹蚁 Aphaenogaster schurri ( Forel) 伊劳多刺蚁 Polyrhachis illaudata Walker
巴卡猛蚁Ponera baka Xu 大头蚁待定种1 Pheidole sp. 1 掘穴蚁 Formica cunicularia Latreille
4180.4096D 4130.4047
D 407
0. 3988D 3630. 3557D 3190.3126
D 3160. 3096D 311
0. 3047D 3080. 3018D 2940. 2881D 284
0. 2783D 2680. 2626D 2620. 2567D 2590. 2538D 259
0. 2538D 249
0. 2440D 2180. 2136D 192
0. 1881D 1880. 1842
D 1850.1813D 184
0. 1803D 1770.1734
D 150
0. 1470D 1430. 1401D 142
0. 1391D 141
0. 1382
D 1330.1303D 131
0.1284
D 1280. 1254D 1270. 1244D 1270.1244
D 1210. 1186D 1190. 1166D 119
0.1166D 1170.1146
D 110
0.1078D 1050.1029
D 100
0. 0980E 970. 0950E 950. 0931E 930. 0911E 920. 0901E 90
0. 0882
E
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