中华红林蚁

蚁科蚁属动物

中华红林蚁Formica sinensis 。该蚂蚁分布海拔相对较高，通常在针叶林或针阔叶混交林中筑巢，进行社会性生活。成虫有4个品级：大型工蚁、小型工蚁、蚁后和雄蚁。每个成熟蚁巢中有2~ 4 个蚁后，为多蚁后社群结构。夏季蚁巢中同时存在着卵、幼虫、蛹和成虫。还只发现工蚁和蚁后休眠越冬。对中华红林蚁的各个虫态和品级进行形态描述和测定，并记述工蚁的觅食、建巢及清巢、防御与进攻等行为习性。首次发现雄蚁具有明显的护巢行为。同时，还发现在工蚁的外出活动中，标记信息素的作用不是很明显。

分类

界：动物界 Animalia

门：节肢动物门 Arthropoda

纲：昆虫纲 Insecta

目：膜翅目 Hymenoptera

亚目：细腰亚目 Apocrita

科：蚁科 Formicidae

亚科：蚁亚科 Formicinae

属：蚁属 Formica

种：中华红林蚁 Formica sinensis

基本介绍

大型工蚁 TL7.20 ±0.70,体粗壮, 具光泽, 体红色至褐红色, 后腹部黑褐色至黑色,覆黄色绒毛及立毛。但头部立毛较少, 而且, 主要分布在头的腹面及后头缘。头宽扁, 上部宽, 下部略窄, 后头缘几乎平直。唇基前缘圆, 具疏密不等的立毛,中脊不明显。上颚具8 齿, 端部第四齿比第三齿大且长, 具细刻线。上颚内外侧、下颚的外颚叶及下颚须、下唇须上均具黄色长毛。触角窝靠近唇基后缘。触角鞭节11 节; 柄节较长, 约1/3 长度超出后头角; 触角上无立毛。胸部窄于头部。前胸背板和并胸腹节背侧立毛较多, 中胸背板上立毛少。后胸气门圆形, 并胸腹节气门椭圆形。结节为薄鳞片状, 上缘圆形, 有少量立毛。后腹部背板黑褐色至黑色, 腹板红褐色;具较多立毛, 末端毛更多, 但各节交界处光亮。足红褐色, 基节、腿节基半部及胫节黑褐色; 基节粗大; 各足胫节末端具细长的距; 足被黄毛。

小型工蚁TL6. 03± 0.06，外形与大型工蚁相似, 但个体较小, 颜色较浅, 黄褐色至褐红色, 腹部红褐色至黑褐色。头较狭长。全身立毛较少。

蚁后 TL9.70±0.52，外形似工蚁, 但比工蚁大, 且粗壮, 被毛较少。中胸背板大, 黑褐色至黑色, 有凵型沟; 前胸背板有少许立毛; 并胸腹节背面较平, 背面无立毛, 侧面有立毛。结节较工蚁薄, 顶部无立毛, 侧面有少许立毛。后腹部大,黑色。

雄蚁 TL9.77±0.67，体粗壮; 全黑色, 有立毛, 且密而多, 仅足橙黄色, 跗节末端色深。头较工蚁和蚁后都小, 头比较大。触角鞭节13 节, 细长; 柄节约有1/2 长度超出后头角。上颚小, 仅具3 齿。中胸背板大, 背面有一型沟; 并胸腹节背面平。后腹部可见6 节, 圆筒形, 两侧及外生殖器上有丰富的白色细长毛, 外生殖器红黄色。

蛹黄白色, 椭园形。大小为2.0 mm ×6.0 mm 左右。

幼虫白色, 蛴螬形。头部小, 腹部大。初孵幼虫略大于卵。

卵白色, 长椭圆形, 大小为0.8 mm ×1.5 mm 左右。

分布：中国( 北京、甘肃、河南、宁夏、陕西、四川、重庆、云南、山西、河北、青海) 。

生境选择

中华红林蚁为社会性昆虫,营社群生活, 具有掘土筑巢的习性, 并且巢凸出于地面。蚁巢分布在海拔相对较高的林区, 在百花山主要分布在1 200~ 1 500 m 的针叶林或针阔叶混交林中, 在小龙门林场主要分布在1 100~ 1 200 m 的针阔叶混交林中。

蚁巢的结构

蚁巢分地下和地上两部分, 主体在地下, 通常巢穴在地面的直径越大,地下部分也就越深。地上部分大多呈圆顶状或圆锥状。若在较陡的山坡上筑巢, 则呈长条状,但顶部还是圆锥状。巢地上部分由松针、干枯的细小树枝、碎叶片及松土混合在一起, 很疏松。巢面上有许多小孔洞, 与巢内廊道相连, 是工蚁外出觅食和活动的进出通道。巢中没有明显的主通道, 而外周通道大多是盘旋走势, 只有巢顶部正中的通道是直接向下的。巢地下部分的土质不如地上部分疏松, 而且土壤较湿润, 有很强的蚁酸味。巢内有多个室, 是工蚁相对较集中的地方。此外, 还有专门的食物贮存室。巢的最深处, 土壤相对比较干燥, 发现有小型工蚁、卵、幼虫、蛹和蚁后。这是巢的核心处, 也是巢穴最安全的地方。蚁巢通常依势而立, 大多选择有牢固支撑物的地方建巢, 如在大石块、树桩或掉落的大树枝下面, 这样, 巢在山坡上才比较坚固。成熟蚁巢较大, 蚁丘底部直径1~ 2m, 整个地下巢深也在1 m 以上。非成熟蚁巢都比较小, 蚁丘很矮, 蚁巢结构层次不分明, 巢中都只找到大型工蚁, 没有其它虫态和品级。

社群结构

中华红林蚁属完全变态, 有卵、幼虫、蛹和成虫4 个虫态。成虫在形态学上基本上可以分为大型工蚁、小型工蚁、雄蚁和蚁后4 个品级( castes) 。工蚁是不育的雌性个体,它们完成社群中几乎所有的工作: 觅食、筑巢、防御、以及照顾蚁后和幼体。通常外出活动和防御由大型工蚁承担, 小型工蚁在巢内负责照顾和喂养幼虫。蚁后负责产卵, 繁育后代。雄蚁负责与蚁后交配。观察显示在每个成熟蚁巢中有蚁后2~ 4 个, 因此, 中华红林蚁为多蚁后社群。中华红林蚁巢穴之间的距离差异很大,从不到1 m, 至几十米远。巢穴之间相距很近,说明它们社群之间的争斗不明显, 因此, 它们可能进一步形成超社群( supercolony) 结构。

食物与觅食行为

食物的搜寻和采集由工蚁来完成。工蚁在以巢为中心, 半径约25m 的范围内觅食。当发现较小的无脊椎动物时, 它们就会通过撕咬和释放蚁酸来制服猎物。若遇到大的猎物时, 则通过周围同伴的协助将猎物拖回巢中。中华红林蚁为杂食性昆虫, 主要捕获地面上的中小型昆虫。作者将网捕到的各种昆虫置于觅食范围内, 工蚁均将其拖回巢内。在蚁巢内的食物贮存室中显示, 主要食物有各种中小型昆虫, 如: 蜂、蝇、甲虫、蝽象、蝗蝻、鳞翅目幼虫及蛹等, 以及一些其他的无脊椎动物, 如蜘蛛, 马陆, 蚯蚓, 等等。此外, 还有一些植物果实, 如核桃秋, 松果等。

标记信息素的重要性

很多蚂蚁都形成很明显的蚁道, 以很整齐的队列行进。然而,观察发现, 中华红林蚁没有形成特定的蚁道, 工蚁外出活动是以蚁巢为中心, 向四周辐射。设点将工蚁回巢途中表层土刮去, 观察显示工蚁能顺利通过中断区域, 按既定方向回巢。这说明标记信息素对于中华红林蚁来说作用并不明显。

筑巢、清巢行为

除觅食以外, 工蚁还主要负责搜寻和收集筑巢材料, 用于蚁巢的建造和维护。研究时作者观察到, 大量的大型工蚁不停地向蚁丘的上部搬运断裂的小枝和碎枯叶。此外, 工蚁还会从蚁丘上搬除其它人为干扰的物质, 如鸡蛋壳等。当蚁巢受到破坏后, 工蚁都会停止觅食, 进行蚁巢的修复。观察显示,被作者破坏的蚁巢, 在经过1 个晚上后, 巢表面上就已经覆盖了一层新的细小树枝和碎叶。同时, 工蚁还负责清洁巢穴的工作。作者观察到,工蚁将严重受伤即将死亡的或已死的同巢个体搬出蚁巢外, 丢弃在离巢2~ 3 m 的地方。

护巢、进攻与防御

中华红林蚁具有明显的领域占领现象, 在其分布区域内, 几乎没有其它的蚂蚁种类存在。作者从山下带上一些比其明显大很多的日本弓背蚁Camponotus jamponicus 放在中华红林蚁的蚁巢上, 大型工蚁会迅速将其捕获并拖入巢中。但是, 将不同巢穴的工蚁放置在一起, 无明显的争斗现象。说明同一区域的红林蚁可能是一个超社群。超社群结构在蚁属其它种类中也有报道。中华红林蚁的工蚁虽有大小型之分, 但尚未分化出明显的兵蚁品级, 大型工蚁兼有兵蚁的职责, 承担进攻和防御工作。当蚁巢受到威胁时, 工蚁会释放大量的蚁酸, 并拥至蚁巢的核心部位, 层层覆盖在核心层的上方, 以保护蚁后和幼体。除工蚁外, 雄蚁也具有护巢行为。破坏蚁巢的次日发现上百只雄蚁与工蚁一起聚集成团, 形成球状, 将蚁后和幼体围在中心。而另一些工蚁则在尽力将蛹、幼虫和卵转移至隐蔽处。作者跟踪携带幼体的工蚁, 发现由于作者的人为干扰, 在离母巢不远的地方( 1.6, 2.5, 3 m 和12 m) , 4 个新巢正在构建。

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