红火蚁介绍

红火蚁

红火蚁(Solenopsis invicta)是世界上最重要100 种入侵生物之一, 是一种对农业生态环境和公共安全造成严重威胁的外来有害生物。自20 世纪30 年代红火蚁首次报道侵入美国以来, 每年以近200 km 的速度扩散。该虫通过商业活动成功地向全世界热带和亚热带地区扩散, 并已经在部分地区定殖。目前, 巴西、美国、安提瓜和巴布达、特立尼达和多巴哥、波多黎各、巴哈马群岛、特克斯和凯科斯群岛、英属维尔京群岛、美属维尔京群岛、澳大利亚、新西兰、马来西亚、中国台湾、香港和广东部分地区已有红火蚁记录或报道。

红火蚁原产南美洲巴拉那河流域,因其蚁群种群数量大,分工严密,性喜群聚并好攻击, 对其栖息地的生物极具威胁。由于其特殊的生物学特性, 红火蚁具有极强的生态适应能力, 并能造成重大经济危害。其经济重要性主要有3个方面:一是造成巨大的经济损失。在农业上,破坏种子和庄稼,数以万计的工蚁和巨大的蚁丘会损坏农业机械设备和妨碍人工操作;同时,红火蚁经常聚集在农业灌溉电子设备内部如水泵、电源开关盒和空调里面, 更为严重的是, 它还能破坏交通信号灯甚至机场指示灯等电子、通讯系统和其他电子设备,在经济上直接造成作物减产和巨额防治、维护费用的支出, 带来巨大的经济损失和安全隐患;二是破坏生态环境。红火蚁食性杂,非常容易与本地蚂蚁种群竞争有限的资源,捕食本地动物如青蛙、蜥蜴、鸟类和小型哺乳动物。从红火蚁的扩散和危害的历史情况来看,一旦在新的地区建群,难以根除, 且耗费巨大;三是对公共安全造成严重威胁，红火蚁经常在民居、校园、公园或高尔夫球场草地筑巢,一旦受到人或动物的干扰,就会攻击人体或动物, 因此,红火蚁蛰人事件的发生屡见不鲜,影响人们外出日常活动,造成社会恐慌。

一、红火蚁的生物学特性

（一）新蚁巢的建立

如果交配后的雌蚁降落在一个已有红火蚁建巢的区域内,它们将受到当地蚁巢中工蚁的攻击并被杀死。即使在它们已想方设法饲育出自己的第一批工蚁, 使其成为真正的蚁后之后, 仍有可能被当地已定居的红火蚁消灭。如果它们降落在红火蚁尚未发生的地区,这些已交尾的雌蚁也常常会被其他种类的蚂蚁杀死;但是,如果它们已设法饲育出自己的第一批工蚁, 这些新的蚁群往往就能存活下来。事实上, 被其他蚂蚁捕食是导致已交配雌蚁死亡的重要原因之一, 其死亡率高达99%。人们防治红火蚁时往往使用广谱性杀虫剂, 同时也杀死了大量的捕食性蚂蚁, 这也是红火蚁为什么能在那些已进行防治过的地区再次快速暴发的根本原因之一。

一旦雌蚁落地, 如果没遭受攻击, 它们会脱掉翅膀, 在土里挖掘7～20 cm 深的洞, 并用土封住洞口。然后, 交尾的雌蚁将自己封闭在小巢室中开始建筑新蚁巢, 这种现象被称作“封闭建巢”。在24 h 内, 新蚁后产下约10 ～ 20 粒卵, 这些卵在其照料下,在6～10天后孵化;在此期间, 蚁后每天持续产下少量的卵(十至几十粒不等), 其中有一些卵将会被刚孵化出来的幼虫吃掉。新蚁后在离开原巢时在其嗉囊中贮存了大量的营养物质(油类物质),

它能将贮存的营养物质反刍出来饲喂给生长发育中的幼虫。同时, 蚁后也将一些由唾液腺分泌的蛋白质以及由飞行肌分解转化后产下的不育卵(营养卵trophic eggs)饲喂幼虫。在这段时间, 蚁后不取食食物, 导致蚁后的体重急剧下降。蚁后所繁育的第一批工蚁个体非常小, 形成一个独特的品级, 称为微型工蚁(minims 或nanitics), 仅新建巢穴的蚁后才会产生这样的工蚁。

一旦工蚁繁育成功,交配雌蚁就成为真正意义上的蚁后,将受到工蚁的护理。大约在第一批工蚁产下后1 个月,它们打开蚁巢通向外界的通道, 收集食物、饲喂蚁后、照料幼蚁(brood , 包括卵、幼虫和蛹), 并开始着手构建蚁丘。当蚁后每天能产下几百粒卵时, 蚁群开始壮大。如果在一区域内有许多新交配的雌蚁, 它们可能会联合起来合作建造蚁巢。其结果是有较大的初始劳动力, 并能提供较好的保护。在单蚁后型蚁巢(只有1头蚁后的蚁巢)中, 那些先出生的工蚁会将多余的蚁后杀死, 直到仅剩1 头蚁后。尽管有多蚁后型蚁巢(多个蚁后的蚁巢)的存在, 但是没有证据显示其蚁巢是由多个蚁后共同建成的。

在此后的1 个月之内, 蚁后会逐渐产下一些个体较大的工蚁, 蚁丘的体积也随之增大。

6 个月左右, 就能形成一个宽7～15cm 、高3～6cm 、内含几千头红火蚁的蚁丘, 直到此时才能在地表看到明显的蚁巢。虽然这时蚁群能产生繁殖蚁, 但蚁巢通常需要1 年的时间才能成熟。一个成熟的蚁巢能形成直径30 ～50cm 、高35 cm 左右的蚁丘, 整个蚁巢约有200000～400000 头工蚁。当蚁巢成熟后, 蚁后每天可产下与其体重相当的卵(约800粒), 这种蚁后是膨腹型的。在成熟的蚁巢中, 微型工蚁不再出现,蚁群由一系列不同个体的工蚁组成。工蚁基本可以分为两个品级, 即长约5 mm 的大型工蚁和长约3 mm的小型工蚁, 其中大型工蚁仅占小部分而小型工蚁占绝大多数。有些工蚁属于中间型, 但中间型并不被认为是一种真正的品级。大型工蚁的重量是小型工蚁的10 倍。

（二）蚁巢中的生活

1、红火蚁的生长发育

蚁后是蚁群存在的中心。蚁后通过控制产卵的类型、释放影响工蚁和生殖蚁的生理及行为的信息素, 从而控制整个蚁巢。蚁后产下的卵有3 种类型:第一类是专用于喂饲幼虫的不育卵或叫营养卵;第二类是受精卵, 其最终形成不育的雌性工蚁或有繁殖能力的雌蚁;第三类是未受精卵, 其最后发育成雄蚁。蚁后的产卵率是由环境、营养源的可利用性和工蚁的行为决定的。红火蚁蚁后刚产下的卵乳白色、具粘性, 常被工蚁成块地搬起并在蚁巢中移动。卵通常与一龄、二龄幼虫粘结成团, 有时幼虫会取食一些蚁卵作为它们的食物。卵经过7 ～10 天的胚胎发育后孵化成无足、污白色、蛴螬状幼虫, 幼虫体表被有少量疏松、弯曲柔软的毛。幼虫的发育经历4 个龄期, 个体的大小及体毛的长短随龄期的增长而增长(图1)。一龄幼虫(图1a)几乎无毛, 二龄幼虫(图1b)被有少许毛。一龄和二龄幼虫常常由表面分泌物粘连在一起。三龄幼虫(图1c)和四龄幼虫(图1d)由Y 型构状毛(图1d 和e , 白色箭头)粘连在一起。1 ～ 3 龄幼虫只取食反刍的液体食物, 而四龄幼虫还取食由工蚁带来的固体食物, 这些固体食物通常被放在紧靠幼虫口器底部和前方的凹陷处(被称为食物篮, 图1e , 黑色箭头), 四龄幼虫通过分泌酶以及咀嚼和吞食较小颗粒而口外消化蛋白质。四龄幼虫的存在对维持整个蚁巢是非常重要的, 这是因为它们能加工大量的蛋白质、反刍蚁后产卵所需的氨基酸和可溶性蛋白质。如果提供充足蛋白质给四龄幼虫, 蚁后的产卵量就多;相反, 如果