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红火蚁Solenopsis invicta Buren被列为世界上最危险的100种外来入侵生物之一,对公共安全、人体健康、农林生产、生态环境构成严重威胁。多蚁后型红火蚁种群的性比偏移及其调控机制是其繁殖特征及遗传机制研究的重要组成部分,对于进一步了解其种群发生规律有重要意义。本文通过野外调查和室内试验分析了多蚁后种群生殖蚁发生规律及婚飞特点、婚飞时生殖蚁的性比偏移规律、自然种群的性比偏移规律以及不同蚁巢规模的初次性比和二次性比变动规律,进而掌握多蚁后型红火蚁种群的性比偏移和调控规律。主要结果如下:
1.弄清了多蚁后型红火蚁种群生殖蚁发生规律及婚飞特点
对红火蚁种群结构进行一年的调查,结果发现生殖蚁各虫态及蚁后的数量及婚飞孔数会随着季节的变化而变化。生殖蚁幼虫的数量在4月中旬达到最大值,在1月下旬达到最小值:生殖雄蛹在2月至4月达到高峰,在12月至次年1月达到低峰;生殖蚁雌蛹在4月至5月达到高峰,在1月下旬达到低峰;生殖雄蚁成虫在4月中旬和11月下旬达到最高峰,在7月至8月达到低峰;生殖雌蚁在年末至次年年初达到最高峰,在7月达到低峰;蚁后在9月至11月达到高峰。另外,婚飞孔数达到在4月中旬达到最高峰,在12月下旬出现最低峰。在一年的结构调查中,结果发现蚁巢存在着明显的性比偏移。婚飞孔与婚飞蚁数量呈线性相关,可用方程Y=3.63X+234.65进行拟合(n=31,R2=0.12,P<0.02)。
2、调查了多蚁后型红火蚁种群婚飞时生殖蚁的性比偏移规律
对婚飞时蚁巢表面生殖蚁数量进行了分析,结果表明雌性生殖蚁在两性生殖蚁中的比例有一定的规律,可分为5个偏移等级:等级1,P=0.8-1.0;等级2,P=0.6-0.8;等级3,P=0.4-0.6;等级4,P=0.2-0.4;和等级5,P=-0-0.2。这5个偏移等级的蚁巢分别占31个被观察蚁巢总数的30%、10%、6.67%、10%和43.33%。极端偏雌(P=-0.8-1.0),极端偏雄(P=0-0.2)和中间类型(P=0.4-0.6)这三种偏移类型,都有三个左右的婚飞高峰,生殖蚁在蚁巢表面达到高峰都是在婚飞开始后15分钟左右。另外,自然条件下两性婚飞有翅生殖蚁的比例接近1:1。
3、弄清了多蚁后型红火蚁自然种群的性比偏移规律
在六一区、五山跃进区、增城荒地及增城蕉园这四个地点的有性蛹仅为雄性的蚁巢数比例的最大值分别为40%、40%、43%和33%;有性蛹仅为雌性的蚁巢数比例的最大值分别为17%、17%、30%和17%;生殖蚁仅为雄性的蚁巢比例的最大值分别为30%、30%、40%和27%;生殖蚁仅为雌性的蚁巢比例最大值分别为20%、23%、23%和20%。把雄性生殖蛹、生殖蚁的总数量与雌性生殖蛹、生殖蚁的总数量进行配对T检验,前者平均水平大于后者,它们之间差异显著(t=3.37,df=11,P<0.05)。把投入比例(雌雄生殖蚁的净重)进行配对T检验,结果表明它们之间差异不显著(t=0.49,df=11,P=0.63)。
4、弄清多蚁后型红火蚁种群的初次性比和二次性比变动规律
对不同蚁巢规模的初次性比进行测定,结果表明级别2(V<4000 cm3)的比例最低,为0.33,而级别3(V>8001 cm3)的比例最高,为0.44,但是三个级别之间没有明显差异。对于田间二次性比,结果表明级别2的比例最小,仅为0.21,而级别3所占的比例最大,为0.51,两者之间差异显著(p<0.05)。另外,初次性比和田间二次性比之间差异不显著(t=0.55,df=44,p=0.58)。对于室内二次性比中雄蛹占所有蛹的比例(PMP),级别2的比例最小,为0.03,而级别3的比例最大,为0.09,两者之间差异显著(p<0.05):对于雌雄蛹占所有蛹的比例(PSP),三个级别的比例相近,没有明显差异:对于雄蛹占生殖蛹的比例(PMSP),级别2的比例最低,仅为0.25,而级别3的比例最高,为0.71,两者之间差异显著(p<0.05)。