高 燕，何余容，齐国君，张金强，钟 锋，吕利华*

(1．广东省农业科学院植物保护研究所，广州 510640;2．华南农业大学资源环境学院，广州 510642)

在我国红火蚁Solenopsis invicta Buren的入侵区域发现，黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum Fabricius能够抑制红火蚁入侵，并可与红火蚁长期共存 (Zheng et al.，2007;李军等，2008;宋侦东等，2010)。室内对抗试验表明黑头酸臭蚁工蚁对红火蚁工蚁具有明显的攻击行为，红火蚁表现出被动的防御和逃避现象 (高燕等，2011)。野外试验结果表明，黑头酸臭蚁与红火蚁对于食物诱饵表现出不同的食物喜好性，这可能促进二者共存(郑基焕和张润杰，2010)。可见，黑头酸臭蚁有望成为与红火蚁相抗衡的本地竞争种。

本文利用亚致死剂量的氟虫腈处理红火蚁，测定药剂处理后红火蚁和本地蚂蚁黑头酸臭蚁在个体水平和群体水平上的攻击强度，这对于了解入侵红火蚁与本地蚂蚁的竞争机制以及加强红火蚁发生区本地蚂蚁群落优势种的保护和利用均具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试虫体和药剂

供试红火蚁实验种群采自广州市萝岗区黄麻村，其田间采集、室内蚁群分离及饲养参照吕利华等方法 (吕利华等，2006)。根据头部宽度区分为大型工蚁 (头宽大于1.35 mm)，中型工蚁 (头宽1.0～1.35 mm)以及小型工蚁 (头宽小于1.0 mm)。

供试黑头酸臭蚁实验种群采自广州市萝岗区黄麻村，在25±2℃、相对湿度70%条件下用蜂蜜块、黄粉虫饲养。

5%氟虫腈乳油，广东省植保蔬菜专用药剂中试厂提供。

1.2 红火蚁和黑头酸臭蚁毒力测定

将细土用18目标准筛网过筛，然后放置在120℃干燥箱烘30 min，冷却至室温后称取20 g倒入口径89 mm、高68 mm塑料杯中。

将5%氟虫腈乳油用丙酮稀释，分别配置成浓度为5、10、20、30、40、50 μg/mL的溶液处理红火蚁;配置成浓度为 20、40、60、80、100、120 μg/mL的溶液处理黑头酸臭蚁。每个浓度取5mL药液滴入塑料杯内20g细土中，用药匙将土与药液混匀，并平铺杯底。向每个杯中分别随机放入至少30头供试蚂蚁，24 h后记录死亡情况。供试蚁不能站立的定为死亡。每个浓度重复4次。

1.3 红火蚁与黑头酸臭蚁间个体攻击性测定

将5mL氟虫腈稀释液滴入塑料杯中，并与细土混匀，再将分离出的红火蚁的大、中、小型工蚁分别放入不同的塑料杯中 (方法如1.1)，置于25℃条件下观察。24 h后用毛笔挑出能够站立行走的红火蚁工蚁置于新的空白保鲜盒中。

在一对一攻击性测定试验时，从保鲜盒中取出经药剂处理的红火蚁工蚁和未经药剂处理的黑头酸臭蚁各1头，分别置于2支竖着的观察管(直径15 mm、长10 mm的两端通透的短管)中，管内壁涂上滑石粉以防止供试蚁逃逸。

试验时，将两头不同类型的供试蚂蚁罩在同一观察管中，肉眼近距离观察蚂蚁个体间的攻击行为。蚂蚁种间个体攻击行为分为4个级别:I级为短时间触角接触 (≤1秒);Ⅱ级为长时间触角接触 (≥1秒);Ⅲ级为翘起腹部，张开上颚摆出威胁的姿势，或者一方用上颚迅速铗对方;Ⅳ级为相互攻击纠缠在一起，或者一方攻击另一方(用上颚铗或用螯针蛰) (Suarez，et al.，2002;Grangier et al.，2007)。持续观察5 min，并记录两种蚂蚁相互攻击级别。供试蚂蚁一对一处理共3个组合，每个组合重复20次。

1.4 红火蚁与黑头酸臭蚁间群体攻击性测定

红火蚁药剂处理方法见1.3。群体攻击强度测定在方盒 (55×55×33 mm)中进行。将药剂处理的红火蚁工蚁与无药处理的黑头酸臭蚁个体数量均按照5∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶5 比例相混合(李永忠等，1999)，而且红火蚁大型工蚁数量占每处理总数的1/10。

将供试数量的红火蚁工蚁放入直径20 mm、长40 mm的塑料直筒瓶 (内壁靠近瓶口一半处、外壁都涂上滑石粉)中，并倒扣在方盒 (内壁涂布滑石粉)内。用手轻弹黑头酸臭蚁“水试管”人工蚁巢，使工蚁掉落在方盒的直筒瓶外面。当2种蚂蚁分别置于直筒瓶内、外后，静置5 min。试验时，迅速抽出塑料瓶让两种供试蚂蚁群体充分接触，相互攻击20 min后，观察各自的死亡情况，将打斗后死亡的及不能站立 (1 h内)的个体定为死亡个体，计算死亡率。每个处理重复15次。

1.5 数据处理

供试蚂蚁间一对一攻击性测定时的攻击指数比较采用邓肯氏新复极差检验。两种蚂蚁群体攻击时，不同蚂蚁处理间死亡率比较进行t检验。所有统计分析数据均采用SAS软件 (SAS 9.0版本)进行。

2 结果与分析

2.1 红火蚁和黑头酸臭蚁毒力测定

两种蚂蚁对5%氟虫腈乳油的毒力回归分析结果 (表1)表明，用5%氟虫腈乳油处理2种供试蚁24 h，红火蚁工蚁的LC50为18.13 μg/mL，黑头酸臭蚁的LC50为34.48 μg/mL，说明红火蚁比黑头酸臭蚁对氟虫腈更为敏感，敏感程度为1.9倍。红火蚁的亚致死剂量 (LC40)为15.48 μg/mL。

表1 5%氟虫腈乳油对2种蚂蚁毒力Table 1 Toxicity of 5%fipronil EC on S.invicta and T.melanocephalum

2.2 氟虫腈处理的红火蚁与黑头酸臭蚁间个体攻击性测定

氟虫腈LC40剂量处理的红火蚁工蚁与黑头酸臭蚁工蚁间一对一攻击试验结果 (图1)表明:黑头酸臭蚁与药剂处理的红火蚁大型、中型和小型工蚁间攻击级别Ⅰ和Ⅱ分别占总数的65%、90%和90%;级别Ⅲ分别占35%、10%和5%;级别Ⅳ分别占0、0和5%。结果说明黑头酸臭蚁与处理的红火蚁间攻击级别集中在Ⅰ和Ⅱ，双方间攻击性较弱，顶多摆出威胁的姿势，缺乏实质性打斗。黑头酸臭蚁与氟虫腈处理的三种类型红火蚁工蚁间攻击指数分别为1.70、1.25和1.30，且三者间差异不显著 (p=0.05)(表2)。可见，红火蚁经LC40剂量氟虫腈处理后，在与黑头酸臭蚁一对一竞争中，红火蚁工蚁多态型对其攻击能力的帮助不大。

图1 亚致死剂量 (LC40)氟虫腈处理的红火蚁与黑头酸臭蚁间一对一攻击级别分布图Fig.1 Aggressive level between S.invicta treated with sublethal concentration(LC40)of fipronil and T.melanocephalum in one－to－one competition

表2 亚致死剂量 (LC40)氟虫腈处理的红火蚁与黑头酸臭蚁间一对一攻击性测定Table 2 Aggressive ability of S.invicta treated with sublethal concentration(LC40)of fipronil against T.melanocephalum in one－to－one competition

2.3 氟虫腈处理的红火蚁与黑头酸臭蚁间群体攻击性测定

经氟虫腈LC40剂量处理红火蚁24 h后，将红火蚁工蚁从塑料杯中取出，放入空白的保鲜盒中继续观察20 min，获得在未参与试验的红火蚁工蚁的死亡率3.67%，即为攻击试验的对照死亡率。

经氟虫腈LC40剂量处理后的红火蚁与黑头酸臭蚁间群体攻击试验结果表明 (表3)，相互攻击后红火蚁死亡率为2.67%～10.00%，而黑头酸臭蚁的死亡率为0～0.67%。当红火蚁与黑头酸臭蚁数量均为10头时，红火蚁死亡率为2.67%，明显高于黑头酸臭蚁 (t=104.17，p=0.0001)，说明黑头酸臭蚁的攻击强度明显强于红火蚁，而红火蚁的反击能力极弱。当药剂处理的红火蚁与黑头酸臭蚁间数量比为5∶1、3∶1和1∶1时，红火蚁死亡率与对照死亡率3.67%无明显差异，黑头酸臭蚁各组死亡率也无明显变化。当红火蚁数量保持不变，黑头酸臭蚁数量从10头增加到30头和50头时，黑头酸臭蚁工蚁群体死亡率从0.67%下降到0.13%;而红火蚁死亡率从2.67%分别上升到10%和8%。试验结果表明，黑头酸臭蚁对红火蚁的攻击强度随着黑头酸臭蚁工蚁数量的增加而增强。

表3 亚致死剂量 (LC40)氟虫腈处理的红火蚁与黑头酸臭蚁间群体攻击强度比较Table 3 Aggressive ability between S.invicta treated with sublethal concentration(LC40)of fipronil and T.melanocephalum in group level

3 结论与讨论

亚致死剂量 (LC40)氟虫腈处理后红火蚁行动迟缓，好斗性明显减弱，结果个体攻击性和群体攻击强度发生了明显变化。红火蚁未经药剂处理时，黑头酸臭蚁与红火蚁工蚁之间攻击级别多集中在级别Ⅲ (高燕等，2011);而氟虫腈处理后，攻击级别Ⅰ和Ⅱ所占比例变大，级别Ⅲ比例减少，结果说明两者间的攻击性降低，而且即使在红火蚁活力很弱时黑头酸臭蚁也不会主动攻击红火蚁，黑头酸臭蚁攻击性不强。在群体攻击试验中，红火蚁未经药剂处理时，黑头酸臭蚁死亡率明显高于红火蚁 (高燕等，2011);而经氟虫腈处理后，红火蚁死亡率明显高于黑头酸臭蚁。由此可见，氟虫腈处理明显改变了红火蚁的竞争能力，尤其是降低了红火蚁中型工蚁和小型工蚁的攻击能力。刘杰等利用氟虫腈防治红火蚁时，常常发现灌巢1周后的红火蚁蚁巢中有黑头酸臭蚁建巢 (刘杰等，2006)。宋侦东等研究表明灌巢处理对本地蚂蚁数量和种类的影响较小，与对照相比，差异不显著 (宋侦东等，2009)。因此，田间用一定剂量氟虫腈乳油处理红火蚁蚁巢不仅可以减少红火蚁工蚁数量和攻击能力，而且对黑头酸臭蚁影响较小，从而一定程度上提高了本地蚂蚁的竞争能力。

一定剂量农药处理红火蚁使红火蚁攻击行为和攻击能力明显下降，这可能是本地蚂蚁进入灌巢后红火蚁蚁巢的原因之一。Rao等报道，当红火蚁种群中工蚁数量在30到480头时，本地蚂蚁Mononorium minimum(Buckley)、Pheidole dentate(Mayr)、S.molesta(Say)、Tetramorium bicarinatum(Nylander)和M.pharonis(L.)会攻击甚至消灭红火蚁工蚁 (Rao and Vinson，2004)。一旦红火蚁大部分工蚁被消灭，上述蚂蚁就会捕食红火蚁的卵和幼蚁。当红火蚁种群中工蚁数量下降到60头，虽然本地蚂蚁 (Forelius sp.)不能侵入红火蚁蚁巢中，但能阻止红火蚁工蚁离巢觅食。因此可以在红火蚁防治中选用合适的化学药剂和适当施药量，这样既可使红火蚁种群数量降至最低，又维持其对生态环境的影响，从而提高本地蚂蚁、捕食性天敌的竞争力。

氟虫腈是由法国罗纳－普朗克公司20世纪80年代末开发的新型吡唑类广谱杀虫剂。在红火蚁防治中，氟虫腈经常被推荐用于野外红火蚁的灌巢药剂之一 (陈焕瑜等，2006)。氟虫腈施用于田间后，除了对昆虫的直接杀死作用以外，随着个体间接触药量的差异以及时间的推移，对部分个体还存在着亚致死效应，包括害虫生物学和生态学行为的改变、抗药性的发展等 (Hassani et al.，2005;黄诚华等，2006;李晓涛等，2006;Decourtye et al.，2009)。除了对靶标昆虫的亚致死影响以外，氟虫腈对其他非靶标生物，包括微生物、植物、高等动物以及人类均存在亚致死效应这一普遍现象，而这方面的研究在国内外尚是空白。深入研究氟虫腈在生态系统中的深远影响，对于合理使用该药，减少其不良副作用将具有积极意义。本研究仅在室内条件下初步研究了亚致死剂量氟虫腈处理红火蚁，对红火蚁与黑头酸臭蚁间干扰竞争的影响，氟虫腈野外灌巢后对二者竞争的实际效果有待进一步研究。

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