澳大利亚热带稀树草原蚂蚁抑制实验揭示"微小统治者"对蜘蛛和甲虫群落无显著调控作用

这篇研究通过为期28个月的蚂蚁抑制实验（采用含imidacloprid的毒饵），系统评估了澳大利亚热带稀树草原生态系统中优势蚁属Iridomyrmex（虹臭蚁属）对蜘蛛（Araneae）和甲虫（Coleoptera）群落的调控作用。研究在TWP（Territory Wildlife Park）和TERC（Tropical Ecosystem Research Centre）两个对比站点展开，发现尽管毒饵使地表蚂蚁丰度降低52%-77%，但蜘蛛（仅Prodidomidae科减少50%）和甲虫群落（仅Scarabaeidae科疑似非靶标效应）未出现预期增长，表明该生态系统对蚂蚁数量剧变具有显著韧性。

　　

生态背景与科学问题

作为全球生态系统中的关键类群，蚂蚁（Formicidae）被Wilson称为"统治世界的小生物"。澳大利亚热带稀树草原拥有异常丰富的蚂蚁区系，其中行为优势种虹臭蚁属（Iridomyrmex）占据主导地位。本研究通过毒饵抑制实验，首次系统评估这类"微小统治者"对节肢动物群落的调控强度。

实验设计与方法创新

研究团队在达尔文地区选择两个生态对比站点：高频火烧的TWP站点（Iridomyrmex占蚂蚁总量的48.3%）和低频火烧的TERC站点（Iridomyrmex仅占8.8%）。采用含imidacloprid（375ppm）的鱼基毒饵进行28个月处理，通过标准化陷阱法（pitfall traps）和诱饵监测（lures）量化蚂蚁、蜘蛛和甲虫的动态变化。

蚂蚁抑制的差异化效应

在TWP站点，毒饵处理使地表蚂蚁丰度降低52%-77%，其中Iridomyrmex spp.被抑制98%。有趣的是，亚优势蚁属Monomorium（单家蚁属）在初期呈现60%的补偿性增长，印证了"竞争级联"假说。而TERC站点因Iridomyrmex本底丰度低，抑制效果不显著。值得注意的是，植被层蚂蚁群落未受显著影响，这与Oecophylla smaragdina（黄猄蚁）等树栖蚁种对毒饵的低敏感性有关。

节肢动物群落的意外稳定性

尽管TWP站点地表蚂蚁被显著抑制：

1. 蜘蛛群落：仅原属于Gnaphosidae（平腹蛛科）的Prodidomidae（追蛛科）减少50%，这与该科蚂蚁拟态特性相关。而理论预测的蜘蛛增长现象未出现。

2. 甲虫群落：仅金龟子科（Scarabaeidae）减少，推测是毒饵中鱼类成分的非靶标吸引所致。

3. TERC站点植被层Clubionidae（管巢蛛科）出现4倍增长，但该站点蚂蚁抑制效果微弱，暗示其他生态机制的作用。

生态学启示与理论突破

研究揭示了三个重要发现：

1. 时间生态位分离假说：Iridomyrmex多为昼行性，而多数蜘蛛和甲虫为夜行性，这种时间错位可能弱化了当代种间作用。

2. 营养级联缓冲：亚优势蚁属Monomorium的补偿性增长可能维持了生态功能连续性。

3. 进化适应假说：澳大利亚稀树草原蚂蚁的高历史丰度可能促使其他节肢动物演化出规避策略。

研究局限与未来方向

实验存在三方面局限：

1. 毒饵对腐食性甲虫可能存在非靶标效应

2. 植被层蚂蚁抑制效率不足

3. 样本量限制（仅6个处理样方）

   未来研究需结合稳定同位素分析蚂蚁食性，并开发更精准的树栖蚂蚁抑制技术。

这项研究颠覆了"蚂蚁必然调控节肢动物群落"的传统认知，为理解生态系统韧性提供了新视角。其发现对生物多样性保护、入侵蚂蚁治理等领域具有重要启示意义。