《The Journal of Basic and Applied Zoology》:Nest building, food storage and foraging behaviours of the African weaver ant, Oecophylla longinoda (Hymenoptera: Formicidae), in relation to host plant and land-use types in a typical Guinea savannah area of North-central Nigeria
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本研究调查了尼日利亚中北部不同生态环境下非洲织叶蚁(Oecophylla longinoda,Hymenoptera: Formicidae)的筑巢结构、食性组成及觅食动态。研究人员于2022年3月至5月,从4种常见寄主植物(host plants, HPs)
本研究调查了尼日利亚中北部不同生态环境下非洲织叶蚁(Oecophylla longinoda,Hymenoptera: Formicidae)的筑巢结构、食性组成及觅食动态。研究人员于2022年3月至5月,从4种常见寄主植物(host plants, HPs)——桃花心木(Khaya senegalensis)、乳油木(Vitellaria paradoxa)、芒果树(Mangifera indica)和腰果树(Anacardium occidentale)——上采集蚁群样本,涵盖5种土地利用(land?use, LU)类型:农田(farmland, FL)、天然植被(natural vegetation, NV)、学校环境(school environment, SE)、办公商业区(office business, OB)和居民区(residential area, RA)。巢结构呈现明显变异,不规则形巢占主导,圆形巢最少见。值得注意的是,圆形巢所需资源投入最大(平均20.09片叶/巢),三角形巢为最经济设计(平均4.75片叶/巢)。食性分析显示寄主植物与土地利用类型间食物组成差异显著(p < 0.05),主要回收食物成分为昆虫、花部营养体部分和谷物籽粒。觅食行为因寄主植物而异:巢间移动率(internest movement)在腰果树最低(71.46%),乳油木最高(86.56%);踪迹利用率(trail utilisation)在芒果最高(92.20%),腰果最低(58.30%);觅食成功率(foraging success)在桃花心木最高(85.60%),腰果最低(61.70%)。上述结果凸显了O. longinoda的生态可塑性及其根据寄主植物特征调整觅食策略的能力,为该蚁的行为生态学提供了关键依据,并支持其作为综合害虫治理(integrated pest management, IPM)中生物防治因子的潜力。
论文解读:非洲织叶蚁(Oecophylla longinoda)筑巢、储食与觅食行为对寄主植物及土地利用类型的响应——以尼日利亚中北部几内亚稀树草原区为例
该研究发表于The Journal of Basic and Applied Zoology。织叶蚁属(Oecophylla)含两种亲缘种——分布于撒哈拉以南非洲的非洲织叶蚁(Oecophylla longinoda)和亚洲的O. smaragdina。二者均为专性树栖、多巢型(polydomous)真社会性昆虫,工蚁利用幼虫吐出的丝将寄主植物叶片编织成封闭巢穴。现有研究多集中于亚洲种,关于非洲种O. longinoda的基础生物学、行为生态及在不同人为干扰景观中的适应性仍较欠缺,尤其缺乏西非稀树草原区不同寄主植物与土地利用梯度下的系统数据,制约了其作为热带果园生物防治天敌的应用。为此,研究人员在尼日利亚尼日尔州拉帕伊(Lapai)几内亚稀树草原区,选取四种常见经济林木(桃花心木 Khaya senegalensis、乳油木 Vitellaria paradoxa、芒果 Mangifera indica、腰果 Anacardium occidentale)及五种土地利用类型(农田FL、天然植被NV、学校环境SE、办公商业区OB、居民区RA),对O. longinoda的巢形态与复杂度、巢内食物储量与食性组成、巢间移动率·踪迹利用率·觅食成功率三类行为指标展开观测与量化,旨在阐明其生态可塑性与寄主/生境关联,为将其纳入可持续害虫管理提供实证基础。
主要技术方法:研究于2022年3–5月每周采样,每日08:00–12:00观测。每种土地利用类型随机选2个样点(共10样点),每样点每种寄主植物选5株,每株监测6个蚁巢中的4个。由三名训练观察员分别记录3分钟内巢间移动次数(internest movement)、遵循既有踪迹工蚁比例(trail consistency/ trail utilisation)及携食回巢工蚁比例(foraging success),各参数重复5次(间隔10分钟)。随后摘取所测巢以氯仿麻醉,24小时内实验室检视:记录巢形状、构筑用叶数(复杂度代理)、总食物干重及食物成分类别与频度。微气候(温湿度)以针式温湿计测定。数据用Excel整理,Welch's ANOVA(Levene检验方差不齐)及Tukey事后检验(α=0.05)分析寄主植物与土地利用类型间差异,巢形态与食性组成以百分比描述。
研究结果
Shapes and distribution of the nest of Odorous Ants(巢形状与分布)
经对采集巢形态分类统计发现,不规则形巢最常见(总体均值41.09%),芒果与桃花心木上不规则巢比例尤高(分别为39.51%、50.58%),其次为椭圆形巢;腰果树上三角形巢为主(50.67%),乳油木上椭圆形巢为主(41.28%);圆形巢在各寄主植物均极少见(腰果1.33%,乳油木4.59%,芒果10.49%)。表明巢形态受寄主树叶形与柔韧性的机会性塑造。
Complexity(number of leaves per nest)of nests of Odorous Ants(巢复杂度——单巢用叶数)
圆形巢平均需20.09片叶,不规则巢平均16.15片叶,三角形巢最简单仅需平均4.75片叶。各寄主植物上不规则巢用叶数均最高(腰果7.12~桃花心木35.76片),三角形巢用叶最少(芒果4.69、桃花心木4.91、乳油木5.55片),腰果上圆形巢最低仅2叶。说明巢几何形状决定资源投入,且受树种叶面积/可塑性调节。
Food storage in the nests of Odorous Ants(巢内食物储存量)
单位巢食物总重因寄主植物显著不同(p < 0.05):乳油木巢最高(101.99 g/巢),次为桃花心木(73.09 g/巢)与芒果(60.68 g/巢),腰果最低(35.95 g/巢)。土地利用类型间:居民区(90.85 g/巢)与农田(71.13 g/巢)无显著差异且最高,天然植被(57.84 g/巢)高于办公商业区(45.60 g/巢)。交互作用显示居民区除芒果外各寄主储食量均最高,芒果在天然植被和学校环境略高,办公商业区各寄主储食偏低。反映人居环境周边猎物/有机质更丰富。
Composition and frequency of occurrence of dietary components in the nests of Odorous Ants(食物成分组成与出现频率)
巢内食物分昆虫、植物营养体部分(花/叶等)、谷物籽粒及不可鉴定"其他"。桃花心木(75.76%)与乳油木(55.40%)巢内昆虫占比最高,芒果近半(47.51%)为昆虫、45.51%为植物组织;腰果则植物组织为主(59.55%),昆虫次之(40.50%)。谷物极少(0.33%~2.16%),腰果巢未见谷物与"其他"。证实O. longinoda为杂食偏蛋白偏好,但摄食谱随寄主植物资源可及性偏移。
Foraging behaviour and success of the Odorous Ants(觅食行为与成功率)
巢间移动率整体均值79.71%,腰果最低(71.46%)、乳油木最高(86.56%)。踪迹利用率腰果最低(58.30%),芒果(92.20%)与乳油木(88.30%)高。觅食成功率腰果最低(61.70%),桃花心木最高(85.60%),芒果(77.20%)与乳油木(74.50%)居中。巢间偶有食物交换仅见于芒果(1.10%)。说明多巢群体内工蚁频繁往还维持群体凝聚,踪迹忠实度高,而寄主树微生境影响猎物可得性与觅食效率。
讨论与结论翻译
讨论指出不规则巢为主系机会性利用叶片折叠的结果;三角形巢多见腰果、椭圆形多见乳油木印证叶形态约束筑巢;圆形巢高资源投入符合大表面积几何需求。人居/农耕地段高储食量源于周边昆虫及人类活动相关食物源。昆虫为主食与文献一致,腰果上植食偏高体现饮食弹性。高频巢间移动反映单群落多巢(polydomy)协作与共同防御,罕见食物交流暗示移动功能偏向巡逻/警戒而非资源再分配。觅食成功率宿主差异可能源于树冠猎物丰度与大型工蚁(major workers)捕食效能。温湿等微气候亦调控日活动节律。
结论(翻译):本研究表明,尼日利亚稀树草原区Oecophylla longinoda在筑巢架构、食物储存、食性及觅食行为上对不同寄主植物与土地利用类型表现出显著适应性。不规则与椭圆形巢最常见,巢复杂度受叶形态与表面积影响;乳油木及居住区/农田生境巢储食最多;食性证实杂食性——多数寄主以昆虫为主,腰果以植物组织为主;行为上具高巢间移动、强踪迹忠实度及较高觅食成功率(桃花心木最高)。结果凸显O. longinoda的生态可塑性,强化其作为农业生态系统特别是果树害虫管理中可持续生物防治因子的潜力。研究局限含单一生态区、旱季采样未涵盖季节变异、巢残留物法可能低估野外取食谱、缺长期群体动态监测。