《Insects》:Seasonal Variation in Bait Attractiveness Among Six Mediterranean Pest Ant Species: Implications for Toxic Bait Development
编辑推荐:
毒饵是专业蚂蚁治理的核心手段,但其有效性取决于饵料宏量营养素组成与目标物种偏好的匹配程度,而该偏好可能在种内及不同季节间存在差异。目前,针对共存的地中海害虫蚂蚁的比较数据仍然匮乏。研究人员以10个重复(每个物种、每个季节)测定了6种地中海害虫蚂蚁——**Cre
毒饵是专业蚂蚁治理的核心手段,但其有效性取决于饵料宏量营养素组成与目标物种偏好的匹配程度,而该偏好可能在种内及不同季节间存在差异。目前,针对共存的地中海害虫蚂蚁的比较数据仍然匮乏。研究人员以10个重复(每个物种、每个季节)测定了6种地中海害虫蚂蚁——**Crematogaster scutellaris**、**Pheidole pallidula**、**Tapinoma darioi**、**Linepithema humile**、**Lasius neglectus**和**Lasius grandis**——在秋季和春季对蛋白质、碳水化合物及混合日粮的偏好。研究观察到6种蚂蚁的饵料吸引力呈现不同的模式:**Crematogaster scutellaris**、**P. pallidula**和**T. darioi**偏好蛋白质,而入侵种**L. humile**和**L. neglectus**偏好碳水化合物;**Lasius grandis**未表现出明确偏好。部分物种出现季节性转变:**P. pallidula**和**L. neglectus**在春季增加了对蛋白质的招募,**L. grandis**偏好混合日粮,而**L. humile**则进一步转向碳水化合物。因此,富含碳水化合物的基质适用于入侵种**L. humile**和**L. neglectus**,而偏蛋白质的饵料适合**C. scutellaris**、**P. pallidula**和**T. darioi**。季节性调整(例如春季为**P. pallidula**增加蛋白质)可能增强饵料吸引力。这些发现提供了一个物种分辨的营养框架,以指导地中海蚂蚁害虫管理中针对性、季节适应性饵料配方的开发。
**研究背景与问题**
蚂蚁是城市生态系统中常见的害虫,其入侵住宅、公园和商业场所,干扰害虫管理项目。毒饵是控制蚂蚁侵害的核心手段,但毒饵的有效性取决于蚂蚁是否被饵料吸引。蚂蚁的取食策略具有高度多样性,不同物种在蛋白质、碳水化合物等宏量营养素的需求上存在显著差异。大多数商业毒饵针对喜碳水化合物的蚂蚁设计,可能不适合高蛋白质需求的物种。此外,蚂蚁群体的营养需求会随季节变化——春季繁殖期对蛋白质需求增加,秋季则可能需要更多碳水化合物维持工蚁活动。然而,地中海地区多种害虫蚂蚁的营养偏好及其季节动态的比较数据十分匮乏。因此,研究人员开展了本研究,旨在系统评估6种常见地中海害虫蚂蚁对蛋白质、碳水化合物和混合日粮的偏好,并比较秋季与春季的变化,为开发针对性强、季节适应的毒饵配方提供依据。
**研究内容与结论**
研究人员选取了地中海地区6种具有害虫或入侵性的蚂蚁,涵盖3个亚科(Dolichoderinae、Formicinae、Myrmicinae)、两种社会结构(单集群和多集群)及两种入侵类型(入侵和非入侵)。这6种蚂蚁为**Crematogaster scutellaris**、**Pheidole pallidula**、**Tapinoma darioi**、**Linepithema humile**、**Lasius neglectus**和**Lasius grandis**。研究在秋季(2024年9月底—10月初)和春季(2025年5月中下旬)进行,于每个物种的典型城市或半城市栖息地设置10个重复,采用改进的Bhatkar人工日粮(以蜂蜜为碳水化合物源、鸡蛋为蛋白质源)分别制作混合、纯蛋白、纯碳水3种饵料,同时放置于蚁巢入口,90分钟后计数在每种饵料上取食的工蚁数量,以反映群体招募偏好。统计上使用多项逻辑回归模型评估物种间差异和季节交互效应。
结果表明:**C. scutellaris**、**P. pallidula**和**T. darioi**整体显著偏好蛋白质饵料;**L. humile**和**L. neglectus**偏好碳水化合物(**L. neglectus**对碳水化合物的偏好仅显著高于蛋白质,与混合饵料差异不显著);**L. grandis**无显著偏好。季节变化方面,**C. scutellaris**和**T. darioi**在春秋两季均稳定偏好蛋白质;**L. neglectus**虽始终避免蛋白质,但春季对蛋白质的招募较秋季显著增加(从接近零升至0.179);**L. humile**在春季进一步增加碳水化合物偏好;**P. pallidula**在春季显著增加蛋白质偏好;**L. grandis**则在春季偏好混合日粮。研究认为,碳水化合物策略可能支持入侵蚂蚁的高能耗觅食和竞争行为,而春季蛋白质需求的上升与繁殖期幼虫发育相关。这些发现强调了根据目标物种和季节调整饵料配方的必要性,为地中海城市及半城市区域蚂蚁害虫管理提供了基于证据的物种-季节营养框架。
**主要技术方法**
(1)**野外三点选择试验**:将混合、纯蛋白、纯碳水3种饵料随机共置,同时提供给蚂蚁群体,通过计数工蚁招募数量评估相对偏好。(2)**标准化饵料制备**:基于Bhatkar-Whitcomb人工蚁日粮改进,以琼脂为结合剂、蜂蜜为碳水化合物源、鸡蛋为蛋白质源,分别去除相应成分获得不同营养素饵料。(3)**多项逻辑回归模型**:使用R软件nnet包的multinom函数,以饵料类型为响应变量、物种为预测变量,并采用各重复总工蚁数作为权重,估计不同饵料的选择概率;第二模型加入季节及交互项,检验季节性变化。(4)**估计边际均值和Tukey校正的事后比较**:计算选择概率及置信区间,进行组间成对比较确定显著偏好。(5)**重复设置**:每个物种和季节10个重复;多集群物种每个重复对应不同蚁群,单集群物种重复间隔≥3 m以避免同源觅食群体;观察时间固定于90分钟,控制在觅食高峰期(15:00–19:00 h)。样本采集自西班牙加泰罗尼亚地区的城市公园、林荫道等典型生境。
**研究结果**
**3.1 物种特异性营养偏好**
在全采样期内,6种蚂蚁表现明显不同。**C. scutellaris**(概率=0.583)、**P. pallidula**(0.554)和**T. darioi**(0.603)显著偏好蛋白质饵料。**L. humile**(0.446)和**L. neglectus**(0.468)显著偏好碳水化合物;其中**L. neglectus**仅对碳水与蛋白质的对比差异显著,与混合饵料无显著差异。**L. grandis**的三种饵料选择概率无显著差异,显示无明确偏好。
**3.2 营养偏好的季节变化**
**C. scutellaris**和**T. darioi**在秋季和春季均维持蛋白质偏好,季节间无显著变化。**L. neglectus**在两个季节均避免蛋白质,但春季蛋白质招募显著增加(从几乎为零升至0.179±0.017),碳水化合物招募相应下降。**L. humile**在春季碳水化合物偏好进一步升高,蛋白质招募减少。**P. pallidula**在春季蛋白质偏好显著增强。**L. grandis**在春季对混合饵料的偏好升高。
**讨论与结论**
讨论指出,蜜露采集行为并不一定意味着碳水化合物偏好:4种蜜露相关物种(**L. grandis**、**L. neglectus**、**T. darioi**、**C. scutellaris**)的偏好分歧显著,表明觅食生态、群体大小或当地蛋白质资源可用性等共同驱动物种间分化。两个入侵种(**L. humile**和**L. neglectus**)的碳水化合物偏好与已知入侵蚂蚁成功策略一致,支持糖基饵料作为其主要管理配方。春季蛋白质需求的增加并非普遍现象,**L. humile**反而增强碳水化合物偏好,可能与5月采样时幼虫数量下降、蛹增多及蚁后淘汰阶段的群体需求变化有关。**L. grandis**的混合日粮偏好可能是一种营养缓冲策略,使群体能够同时满足工蚁(碳水化合物)与幼虫(蛋白质)的需求。
研究结论:6种地中海害虫蚂蚁的饵料吸引力存在显著的物种差异和季节差异;由于吸引力不等于消耗或控制效果,仍需使用毒饵配方的田间试验验证。然而,这些发现支持超越通用配方,转向物种导向和季节导向的营养策略——即对**C. scutellaris**、**P. pallidula**和**T. darioi**采用偏蛋白质饵料,对**L. humile**和**L. neglectus**采用碳水化合物饵料,对**L. grandis**采用混合基质,并在必要时进行季节性调整。该研究发表于《Insects》,为城市和半城市环境蚂蚁害虫管理中开发更具吸引力的毒饵提供了循证起点,有助于减少不必要的农药使用。