黃志平，姜潯，覃立微，嚴(yán)悅，黃瑩，李柳軍

(1．廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545004;2．柳州市白蟻防治所，廣西 柳州 545003)

紅火蟻Solenopsis invicta Buren隸屬膜翅目Hymenoptera蟻科Formicidae切葉蟻亞科Myrmicinae火蟻屬Solenopsis，是地棲型的社會(huì)性昆蟲。紅火蟻原分布于南美洲巴拉那河流域，20世紀(jì)初入侵美國(guó)南方［1］。我國(guó)大陸最早于2004年9月23日在廣東吳川大山江街道辦事處發(fā)現(xiàn)紅火蟻危害［2-3］，至2005年6月，廣東紅火蟻發(fā)生區(qū)已有9個(gè)市17個(gè)縣(市、區(qū))53個(gè)鎮(zhèn)(街)共150個(gè)行政村(社區(qū))，發(fā)生面積約12 100 hm2;湖南張家界大庸橋公園、廣西南寧西鄉(xiāng)塘、玉林陸川等地也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)紅火蟻，發(fā)生面積累計(jì)370 hm2。之后，江西、四川、海南、云南、重慶、湖南等地相繼發(fā)現(xiàn)紅火蟻發(fā)生危害?？傮w來(lái)看，發(fā)現(xiàn)初期大部分區(qū)域紅火蟻分布呈點(diǎn)片狀，尚未普遍發(fā)生［4］。由于紅火蟻能破壞供電、電信、農(nóng)田、堤壩等公共設(shè)施，并能在短時(shí)間內(nèi)在新生態(tài)環(huán)境中成為優(yōu)勢(shì)種，所以被世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)收錄為最具破壞力的入侵生物之一［5］。2005年紅火蟻被我國(guó)農(nóng)業(yè)部定為進(jìn)境植物檢疫性有害生物和全國(guó)植物檢疫性有害生物，2013年被國(guó)家林業(yè)局列為全國(guó)林業(yè)檢疫性有害生物。

由于缺乏天敵制約以及完善的管理措施，紅火蟻在我國(guó)不斷傳播擴(kuò)散，2012年在柳州市園林博覽園草坪發(fā)生大面積危害。為全面掌握柳州市城區(qū)紅火蟻疫情，為柳州市紅火蟻的防治提供科學(xué)依據(jù)，2013年5—12月實(shí)地調(diào)查了柳州市各城區(qū)的公園、小區(qū)綠地、街道綠化帶、廠礦與電力企業(yè)設(shè)施及綠化區(qū)等地紅火蟻的發(fā)生疫情，并對(duì)采集的標(biāo)本進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定。

1 調(diào)查地概況

1.1 柳州市城區(qū)面積103 900 hm2，有柳北區(qū)、柳南區(qū)、城中區(qū)、魚峰區(qū)、柳東新區(qū)、陽(yáng)和工業(yè)新區(qū)6個(gè)行政區(qū);地處廣西中北部(N 23°54'30″～26°02'10″，E 108°38'37″～110°12'30″)，海拔85～105 m;氣候?qū)僦衼啛釒ь愋?，年均氣溫?0．6℃，年均降雨量1425 mm;植被類型主要有針葉林、闊葉林、灌叢、草叢等，土壤以紅壤、黃紅壤為主，是紅火蟻的高度適生區(qū)。隨著柳州創(chuàng)建“國(guó)家森林城市”工程的持續(xù)建設(shè)，城區(qū)綠化率的提高，紅火蟻的生存空間將不斷擴(kuò)大。

2 材料與方法

2.1 材料誘集瓶(高10 cm，直徑1 cm)、75%酒精、GPS全球定位系統(tǒng)、相機(jī)、竹簽、火腿腸、溫濕度計(jì)、培養(yǎng)皿、離心機(jī)、電泳儀、PCR擴(kuò)增儀。

2.2 形態(tài)學(xué)鑒定調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)蟻丘時(shí)，用小竹簽插入蟻丘，待蟻爬出收集裝入盛有75%酒精的指形管，并做好編號(hào)記錄。在解剖鏡下，若觀察到觸角為10節(jié)和端部2節(jié)膨大，唇基中間有1個(gè)小齒突，初步認(rèn)定為紅火蟻，然后按照亞科、屬、種的各部分鑒定特征逐一進(jìn)行鑒定;若觀察不到上述3個(gè)特征之一，可判斷不是紅火蟻［6］。

2.3 蟻丘密度調(diào)查按照柳州市城區(qū)的區(qū)劃，將紅火蟻危害調(diào)查區(qū)劃分為柳北區(qū)、柳南區(qū)、城中區(qū)、魚峰區(qū)、柳東新區(qū)、陽(yáng)和工業(yè)新區(qū)等6個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域制訂1～3條踏查線路，線路經(jīng)過(guò)每個(gè)公園、小區(qū)、大中型企業(yè)和主要街道(公路)。2013年5—8月，按照制訂的踏查線路進(jìn)行調(diào)查，全面了解紅火蟻的發(fā)生情況。

踏查過(guò)程中，對(duì)各踏查點(diǎn)的草坪、綠地等進(jìn)行地毯式調(diào)查。發(fā)現(xiàn)蟻丘后，利用GPS儀準(zhǔn)確定位、測(cè)量和編號(hào)，詳細(xì)記錄發(fā)生地點(diǎn)、危害情況、分布數(shù)量、發(fā)生時(shí)間、防治情況及相關(guān)環(huán)境因子等，同時(shí)采集標(biāo)本，拍攝其原生態(tài)圖，統(tǒng)計(jì)每個(gè)城區(qū)的蟻丘密度。

調(diào)查結(jié)果參照《紅火蟻疫情監(jiān)測(cè)規(guī)程》(GB/T 23626-2009)，以單位面積活動(dòng)蟻丘數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)劃分紅火蟻發(fā)生區(qū)危害等級(jí)［7］。

2.4 蟲口密度調(diào)查2013年10—12月，在各城區(qū)選取有代表性的公園、廣場(chǎng)、路段、莊園等17個(gè)區(qū)域調(diào)查蟻丘和蟲口密度，采用誘餌誘集法誘集紅火蟻工蟻。清理放置誘餌點(diǎn)的雜草，將厚1 cm、直徑2 cm的火腿腸穿于竹簽上，再使火腿腸緊貼地面，不與周圍草接觸。30 min后，將誘餌上的紅火蟻迅速收集到裝有酒精的培養(yǎng)皿中統(tǒng)計(jì)數(shù)量，并記錄地表溫濕度。

放置誘餌的時(shí)間為晴天08:00—17:00。每個(gè)樣點(diǎn)調(diào)查500 m2，設(shè)5個(gè)誘餌，每誘餌間距10 m以上。

調(diào)查結(jié)果參照《紅火蟻疫情監(jiān)測(cè)規(guī)程》(GB/T 23626-2009)，以平均每誘餌誘集的紅火蟻工蟻數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)劃分紅火蟻發(fā)生區(qū)危害等級(jí)［7］。

2.5 基因組提取和擴(kuò)增 采用氯仿-酚抽提法提取樣本基因組DNA，條形碼序列片段擴(kuò)增引物設(shè)計(jì)參考Folmer的引物［8］，采用常規(guī)PCR進(jìn)行擴(kuò)增，PCR產(chǎn)物送上海立菲測(cè)序公司進(jìn)行雙向測(cè)序(表1)。

表1 紅火蟻線粒體基因序列來(lái)源

2.6 序列處理 本研究中，筆者測(cè)定了柳州市6個(gè)樣地的紅火蟻條形碼序列，從GenBank中下載了2屬4種蟻類和意大利蜂的線粒體基因組全序列(表2)。

表2 GenBank下載線粒體基因組序列

3 結(jié)果與分析

3.1 形態(tài)鑒定本次調(diào)查共采集標(biāo)本404號(hào)，對(duì)每號(hào)標(biāo)本通過(guò)工蟻形態(tài)學(xué)特征逐一鑒定結(jié)果表明:亞科的特征是前額葉發(fā)達(dá)將觸角窩部分或全部遮住，復(fù)眼明顯，觸角4～12節(jié);腹部有2個(gè)結(jié)節(jié);前胸和中胸節(jié)間縫不明顯，而中胸和后胸節(jié)間縫明顯;前足脛節(jié)距梳齒狀，前跗節(jié)爪簡(jiǎn)單無(wú)齒突。屬的特征為觸角10節(jié)，端部2節(jié)膨大;唇基有2條剛毛。種的特征是唇基中間有1個(gè)小齒突和兩側(cè)各有1個(gè)側(cè)齒。據(jù)此可確認(rèn)為紅火蟻。

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有高10～30 cm、直徑30～50 cm的蟻丘，地表有大量暗紅色螞蟻活動(dòng)，當(dāng)蟻丘受到干擾時(shí)，大量工蟻和兵蟻會(huì)迅速出巢攻擊入侵者，符合紅火蟻的行為習(xí)性。

3.2 測(cè)序結(jié)果分析基于條形碼序列構(gòu)建的MP樹中，火蟻屬的3個(gè)種聚為1支，棱胸切葉蟻的2個(gè)地理種群聚為1支。在火蟻屬構(gòu)成的支序中，紅火蟻不為單系群，其中PMS、BL、ZG、KY、HZ、YB和黑火蟻構(gòu)成姐妹群，GX與VMS聚為1支，說(shuō)明紅火蟻基因在進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生分歧，部分地理種群與黑火蟻的同源性更近。MP樹中紅火蟻均聚在一起，說(shuō)明本研究中所采集的蟻類均為紅火蟻，所調(diào)查區(qū)域確為出現(xiàn)紅火蟻，同時(shí)說(shuō)明入侵柳州市區(qū)的紅火蟻不是相同地理種群，存在多地理種群共同入侵的可能性。

圖1 基于條形碼序列構(gòu)建的MP樹(圖中數(shù)字為1000次自舉檢驗(yàn)值)

3.3 蟻丘密度調(diào)查柳州市6城區(qū)除了陽(yáng)和工業(yè)新區(qū)未受到紅火蟻危害外，其余5個(gè)城區(qū)均有紅火蟻入侵。根據(jù)《紅火蟻疫情監(jiān)測(cè)規(guī)程》，柳北、柳南、城中、魚峰4個(gè)城區(qū)的蟻丘密度均小于0．1個(gè)/100 m2，危害等級(jí)為1級(jí)，屬輕度危害區(qū)，柳東新區(qū)的蟻丘密度為0．115個(gè)/100 m2，危害等級(jí)為2級(jí)，屬中度危害區(qū)(表3)。從蟻丘密度大小看，紅火蟻疫情嚴(yán)重程度由大到小依次為柳東新區(qū)、柳南區(qū)、魚峰區(qū)、柳北區(qū)和城中區(qū)、陽(yáng)和工業(yè)新區(qū)。

3.4 蟲口密度調(diào)查除陽(yáng)和工業(yè)新區(qū)紅火蟻蟲口密度為0外，其余5個(gè)城區(qū)各誘集點(diǎn)均誘集到了紅火蟻。柳北區(qū)、柳南區(qū)、城中區(qū)、魚峰區(qū)、柳東新區(qū)蟲口密度分別為42．3，19．8，39．7，28．3，29．9頭/誘餌(表4)，根據(jù)《紅火蟻疫情監(jiān)測(cè)規(guī)程》，柳南區(qū)、陽(yáng)和工業(yè)新區(qū)的紅火蟻危害等級(jí)為1級(jí)，柳北區(qū)、城中區(qū)、魚峰區(qū)及柳東新區(qū)的紅火蟻危害等級(jí)為2級(jí)，其中柳北區(qū)的蟲口密度最高，為42．3頭/誘餌。由于此次調(diào)查比第1次調(diào)查時(shí)間晚了2個(gè)月，紅火蟻有進(jìn)一步擴(kuò)散的趨勢(shì)，且代表面積僅限于誘集點(diǎn)面積，因此表4中各城區(qū)的紅火蟻蟻丘密度高于表3。

表3 2013年柳州市各城區(qū)紅火蟻蟻丘密度

表4 2013年柳州市城區(qū)紅火蟻蟲口密度

4 小結(jié)與防控建議

經(jīng)科學(xué)鑒定，柳州市5個(gè)城區(qū)遭受紅火蟻入侵危害，同時(shí)存在多地理種群共同入侵的可能性，陽(yáng)和工業(yè)新區(qū)屬輕度危害區(qū)，其余5城區(qū)屬中度危害區(qū)。調(diào)查數(shù)據(jù)表明:柳東新區(qū)的園博園、城中區(qū)的馬鹿山奇石館公園是紅火蟻的重災(zāi)區(qū)。這2個(gè)公園均在2011年開園，是柳州市新建的公園，而較早建成的公園未發(fā)現(xiàn)紅火蟻。根據(jù)柳州市園林建設(shè)工程處提供的綠地竣工資料得知，柳州市園博園、白露大橋和鷓鴣江大橋的草皮、苗木來(lái)源于南寧、玉林、廣東湛江、中山等地，而這些地方均為紅火蟻疫區(qū)［4，10］，說(shuō)明紅火蟻是隨外地調(diào)運(yùn)建設(shè)材料(草皮、苗木)帶入，在失去天敵及環(huán)境制約后迅速繁殖形成災(zāi)害;柳州市區(qū)的紅火蟻僅在引進(jìn)的溝葉結(jié)縷草Zoysia matrella(馬尼拉草)草皮上筑巢，而在本地草草皮中未發(fā)現(xiàn)紅火蟻。

根據(jù)柳州市紅火蟻的傳入途徑、方式及分布、危害狀況，建議林業(yè)及園林等職能部門切實(shí)做好以下2方面工作:一是加強(qiáng)植物檢疫。對(duì)可能攜帶紅火蟻的苗木、草皮等進(jìn)行檢疫滅除，這是控制其擴(kuò)散蔓延的最經(jīng)濟(jì)、最值得提倡的手段［11］。二是加強(qiáng)疫情防治。對(duì)于已發(fā)生疫情的地段、地塊，應(yīng)采用化學(xué)防治方法盡快壓住疫情，并逐步拔除疫點(diǎn)。目前，茚蟲威、氟蟲腈、氟蟲胺等餌劑在我國(guó)紅火蟻危害區(qū)已廣泛使用，張森泉 等研究提出，每100 m2施用茚蟲威殺蟻餌粒25 g最佳，防治效果達(dá)96．7%［12］;廖憲成等研究發(fā)現(xiàn)，0．3%氟蟲腈毒餌對(duì)紅火蟻引誘性強(qiáng)，20 d后防效在90%以上［13］;陳軍 等人研究發(fā)現(xiàn)，用0．25%氟蟲胺處理35 d后可達(dá)到防治蟻巢的目的［14］。此外，應(yīng)定期對(duì)城區(qū)的公園、小區(qū)綠地、街道綠化帶、廠礦與電力企業(yè)設(shè)施及綠化區(qū)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)普查，一旦發(fā)現(xiàn)疫情，立即用藥定點(diǎn)清除。

［1］ 張潤(rùn)志，任立，劉寧．嚴(yán)防危險(xiǎn)性害蟲紅火蟻入侵［J］．昆蟲知識(shí)，2005，42(1):6-10．

［2］ 曾玲，陸永躍，何曉芳，等．入侵中國(guó)大陸的紅火蟻的鑒定及發(fā)生為害調(diào)查［J］．昆蟲知識(shí)，2005，42(2):144-148，230-231．

［3］ 曾玲，陸永躍，陳忠南，等．紅火蟻監(jiān)測(cè)與防治［M］．廣州:廣東科技出版社，2005．

［4］ 陸永躍，曾玲．發(fā)現(xiàn)紅火蟻入侵中國(guó)10年:發(fā)生歷史、現(xiàn)狀與趨勢(shì)［J］．植物檢疫，2015，29(2):1-6．

［5］ Vinson S B．Invasion of the red imported fire ant(Hymenoptera:Formicidae):spread，biology，and impact［J］．Journal of american Entomologist，1997，43(1):23-39．

［6］ 陳和仁，劉碧琳．紅火蟻的快捷鑒定［J］．植物檢疫，2007(3):171-172．

［7］ 王福祥，王琳，李小妮，等．紅火蟻疫情監(jiān)測(cè)規(guī)程:GB/T 23626-2009［S］．北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009．

［8］ Folmer O，Black M，Hoch W，et al．DNA primers for amplification of mitochonodrial cytochrome c oxidase subunit Ifrom diverse metazoan invertebrates［J］．Molecular Marine Biology and Biotechnology，1994，3(5):294-299．

［9］ Swofford D L．PAUP*:Phylogenetic analysis using parsimony(*and other methods)，version 4．0b10［J］．Sinauer Associates，Sunderland，MA，2002．

［10］戴立霞．入侵紅火蟻［J］．林業(yè)與生態(tài)，2015(3):46-49．

［11］王磊，李慎磊，王琳，等．11種殺蟲劑對(duì)草皮中紅火蟻的檢疫除害效果［J］．植物檢疫，2011，25(6):13-16．

［12］張森泉，李平東，吳赟生，等．3種藥劑對(duì)紅火蟻田間防治效果評(píng)價(jià)［J］．廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008(6):77-78．

［13］廖憲成，盧進(jìn)才，謝培超．0．3%氟蟲腈毒餌防治紅火蟻田間藥效試驗(yàn)［J］．廣西植保，2012，25(3):13-15．

［14］陳軍，曹春梅，葉建春，等．3種藥劑對(duì)紅火蟻的防治效果［J］．廣西植保，2012，25(2):1-2．