红火蚁工蚁对颜色信号的选择与利用_李磊.pdf

环境昆虫学报2022，44(6):1452 1457http:Journal of Environmental Entomologydoi:10.3969/j.issn.1674 0858.2022.06.14李磊，邢增华，韩冬银，张方平，梁昌寿，符悦冠 红火蚁工蚁对颜色信号的选择与利用 J 环境昆虫学报，2022，44(6):1452 1457红火蚁工蚁对颜色信号的选择与利用李磊1，邢增华2，韩冬银1，张方平1，梁昌寿1，符悦冠1*(1.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所，农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室，海口 571101;2.山西农业大学植物保护学院，山西晋中 030801)摘要:为探明红火蚁 Solenopsis invicta 工蚁对颜色信号的选择与利用，本研究测定了不同颜色色卡对工蚁的趋向行为以及不同颜色饵料对工蚁觅食行为的影响，以期为红火蚁的高效监测与防控提供重要基础。结果表明颜色显著影响了红火蚁工蚁的趋向行为，黑色对工蚁的引诱率最高，可达 32%;黄色对工蚁的引诱率最低，仅为7%。研究也发现不同颜色的饵料显著影响了红火蚁工蚁的觅食。在 5 min 时间内，工蚁在黄色、绿色以及蓝色饵料上觅食的数量最多，显著高于在紫色和黑色上饵料的觅食工蚁数;工蚁对红色、橙色、黄色、绿色、蓝色饵料的搬运量最大，显著高于紫色与黑色的饵料。综上，红火蚁工蚁可以识别与利用颜色信号，在制备红火蚁监测与防控饵剂时，可以考虑将饵剂染色红、橙、黄、绿、蓝等反射波长较长的颜色，以便工蚁能快速定位到饵剂并搬运更多的饵剂到蚁巢中。关键词:红火蚁;颜色信号;选择行为;觅食行为中图分类号:Q968.1;S433文献标识码:A文章编号:1674 0858(2022)06 1452 06基金项目:国家重点研发计划(2021YFD1000500);农业部财政项目(1630042020020);海南省重大科技计划(ZDKJ202002)作者简介:李磊，男，1985 年生，湖北十堰人，博士，副研究员，研究方向有害生物综合治理，E mail:lee_*通讯作者 Author of correspondence:符悦冠，男，博士，研究员，研究方向为有害生物综合治理，E mail:收稿日期 eceived:2022 10 08;接受日期 Accepted:2022 10 25Selective behaviorandutilizationofSolenopsisinvictaworkerstochromatic cuesLI Lei1，XING Zeng-Hua2，HAN Dong-Yin1，ZHANG Fang-Ping1，LIANG Chang-Shou1，FU Yue-Guan1*(1.Key Laboratory of Integrated Pest Management on Tropical Crops，Ministry of Agriculturaland ural Affairs，Environment and Plant Protection Institute，Chinese Academy of Tropical AgriculturalSciences，Haikou 571101，China;2.College of Plant Protection，Shanxi Agricultural University，Jinzhong 030801，Shanxi Province，China)Abstract:To explore the selective behavior and utilization of Solenopsis invicta workers to chromaticcues，the effect of different color cards on the tendency behavior and different color baits on the foragingbehavior of worker ants were examined to provide an important basis for the effective monitoring andcontrol of S.invicta.The results showed that color significantly affected the tendency behavior of S.invicta workers.The black card had the highest attraction rate to the workers，which was up to 32%.Theyellow card showed the lowest attraction rate，which was 7%.The results also indicated that differentcolor baits obviously influenced the foraging behavior of workers.Within 5 min，more worker ants foragedon the yellow，green and blue baits，which was significantly more than that on purple and black baits.The weight of red，orange，yellow，green and blue baits transported by the worker ants was obviouslymore than that of purple and black baits.In conclusion，S.invicta workers can discriminate and utilizethe chromatic cues.In the preparation of monitoring and control baits，the baits can be dyed with the6 期李磊等:红火蚁工蚁对颜色信号的选择与利用color had long reflective wavelength such as red，orange，yellow，green and blue，so that the workers canquickly locate the baits and transport more baits to their nestsKey words:Solenopsis invicta;chromatic cue;selective behavior;foraging behavior蚂蚁是一类重要的社会性昆虫，具有复杂的嗅觉与视觉感受系统。一般认为蚂蚁的嗅觉在其大多行为中占据主导地位，但许多研究表明其视觉感受在很多行为活动中也发挥着重要作用(Aksoy and Camlitepe，2018)。如蚂蚁可以利用反射光的颜色定位资源或特定的位点，很多蚂蚁可识别颜色，并根据外界的光照强弱改变对颜色的偏好(Yanoviak and Dudley，2006;Camlitepe andAksoy，2010;Yilmaz and Spaethe，2022)。研究发现蚂蚁对颜色的偏好有的是先天性的，也有后期经历或学习形成的记忆(iabinina et al.，2011;Yilmaz et al.，2017)，但无论是先天还是后天形成的偏好，对其在自然界的行为活动大多是有利的。红火蚁 Solenopsis invicta Buren 是国际上最具危险性的入侵物种之一，起源于南美洲，现已扩散蔓延至中美洲、北美洲、澳洲以及亚洲等的 24 个国家和地区，对农林生产、生态安全、社会安全造成了巨大影响与威胁(Wang et al.，2019)。我国于 2003 年首次在台湾报导，随后于 2004 年 9 月在广东被发现，现在扩散至 12 个省 534 个市县，且仍 处 于 快 速 扩 张 蔓 延 的 阶 段(陆 永 跃 等，2019)。针对红火蚁的防控，化学防治仍是主要手段，其中饵剂的应用最为广泛有效。截至 2022 年1 月 1 日，国内登记在册并在有效期的红火蚁饵剂就有 49 种，占所有红火蚁登记农药的 81.7%(陈雪等，2022)。利用饵剂防控红火蚁主要通过工蚁将毒饵运输回蚁巢，经幼蚁消化交哺散布到整个蚁群，进而杀死整个蚁群。因此，饵剂是否对工蚁具有强引诱力是一个饵剂成功的先决条件。当前，饵剂的研究重点关注在引诱物与毒剂的选择，饵剂的颜色是否会影响红火蚁工蚁的觅食并不明确。基于此，本文研究了红火蚁工蚁对不同颜色的趋向行为，并研究了不同颜色饵料对工蚁觅食行为的影响，以期为红火蚁饵剂的研发及高效监测与防控提供重要基础。1材料和方法1.1供试材料与试验地1.1.1供试虫源红火蚁采集于儋州市宝岛新村。蚁巢从田间采回静止一晚后，使用水滴分离法获得红火蚁蚁群(Chen，2007)。蚁群饲养于中国热带农科院环境与植物保护研究所养虫室内，室内温度为 26 2、相对湿度为 60%5%，期间使用黄粉虫幼虫、纯水以及 10%蔗糖水饲喂。1.1.2供试色卡、色素与饵料根据国家照明委员会(CIE)划分的颜色标准及对 应 的 虚 拟 波 长，选 择 红(640 nm)、橙(600 nm)、黄(580 nm)、绿(520 nm)、蓝(440 nm)和紫(420 nm)6 种颜色，应用 DanBruton 的虚拟波长与 GB 值的函数关系(Bruton，1996)，以把相应的波长转化为 GB 值，分别为(255，3，0)、(255，190，0)、(255，255，0)、(54，255，0)、(0，0，255)、(106，0，255)。利用 Photoshop 软件将 GB 值转换为 Lab 值，最后转换为 CMYK 值用打印机打印出对应的色卡，虚拟波长与不同色彩模式的转换值见表 1。表 1颜色清单及不同色彩模式参数Table 1List of colors and their parameters of different color model虚拟波长(nm)Virtual wavelengths颜色ColorGB 值GB valuesLab 值Lab valuesCMYK 值(%)CMYK values420紫色 Purple106，0，25537，73，10080，79，0，0440蓝色 Blue0，0，25530，68，11292，75，0，0520绿色 Green54，255，088，76，8259，0，100，0黑色 Black0，0，00，0，093，88，89，80580黄色 Yellow255，255，098，16，9310，0，83，0600橙色 Orange255，190，081，15，833，33，90，0640红色 ed255，33，055，78，700，93，95，03541环境昆虫学报 Journal of Environmental Entomology44 卷供试色素为油溶性色素，粉末状，由泛亚(武汉)食品科技有限公司生产，包括红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色和黑色 7 种颜色;供试不同颜色饵料由上述色素与广东省罗定市永安化工有限公司生产的 0.08%茚虫威饵剂混合而成，色素与饵料的质量比约为 1 33。1.1.3供试装置供试六面体测试室由黑色 KT 板制作，测试室高 15 cm，每个侧面的长宽均为 15 cm，内部由黑色 KT 板(高 15 cm，宽 10 cm)隔离成 6 个的单独小室，制作方法参照薛皇娃和吴伟坚(2013);供试 Y 型嗅觉仪由 Y 管、味源瓶、流量计、空气湿润装 置、空 气 过 滤 装 置 和 气 泵 组 成(Yanget al.，2022)，其中两侧臂长10 cm，内径1.5 cm，夹角为 75，直