蚂蚁筑巢能够通过改变土壤甲烷氧化/还原微生物及理化环境,调控森林土壤甲烷排放过程及季节动态.以西双版纳热带橡胶人工林群落为研究样地,采用静态箱-气相色谱法测定蚁巢和非巢土壤甲烷排放通量的季节变化,分析蚂蚁筑巢引起热带人工林土壤功能微生物、微生境及土壤养分改变对甲烷排放通量的影响规律.结果表明:1)与非巢地相比,蚂蚁筑巢显著降低了橡胶人工林土壤甲烷排放,年均通量减少59.9％.干季蚁巢土壤是甲烷汇(-1.770 μg·m-2·h-1),相较非巢地减少了 87.2％;湿季蚁巢土壤则为源(0.703 μg·m-2·h-1),其甲烷排放量增加了 152.7％.2)蚂蚁筑巢改变了土壤温湿度及碳氮养分含量.相较于非巢地,蚁巢土壤温度、湿度及碳氮组分含量年均增幅达4.9％～138.5％,其对甲烷排放通量的解释率分别为90.1％、97.3％、27.3％～90.0％.3)蚂蚁筑巢改变功能微生物多样性及群落结构.相较非巢地,蚁巢年均甲烷产生菌群落多样性指数(Ace、Chao1、Shannon和Simpson)变幅为-9.9％～61.2％,且高于甲烷氧化菌群落(-8.7％～31.1％),产甲烷菌和甲烷氧化菌优势属相对丰度变幅分别为46.8％和-6.3％.甲烷产生菌对排放通量的解释率(78.4％)高于氧化菌(54.5％),甲烷产生菌与甲烷氧化菌优势属对排放通量的解释率共为68.9％.4)结构方程表明,甲烷产生菌、氧化菌、土壤含水率为甲烷排放通量的主控因子,其对土壤甲烷排放的贡献率分别为95.6％、95.0％和91.2％,而土壤温度、碳氮组分的贡献(73.1％～87.7％)次之.因此,蚂蚁筑巢主要通过改变甲烷功能微生物多样性及土壤水分状况而影响甲烷排放季节动态.

目的 探索黑翅土白蚁Odontotermes formosanus Shiraki巢内菌圃上关键共生真菌蚁巢伞Termitomyces spp.的来源,为黑翅土白蚁的防治提供科学依据.方法 在野外捕捉黑翅土白蚁分飞繁殖蚁,待其脱翅配对后,分成4组(土壤带菌与不带菌、白蚁体表用蒸馏水冲洗与不冲洗)在室内条件下饲养,130 d后拆开蚁巢检查巢内菌圃修建和白蚁生长情况.结果 分飞期捕捉到的黑翅土白蚁繁殖蚁室内配对后,在无外来菌种供给的情况下可成功建立具有蚁巢伞的菌圃,这类新巢群的比例占配对总数的20％～22％,使用蒸馏水反复冲洗繁殖蚁体表不影响菌圃出现蚁巢伞的新巢比例(20％);利用野外未灭菌的土壤饲养配对的黑翅土白蚁繁殖蚁,其菌圃内具有蚁巢伞的新巢比例明显提高,达到了 33％.结论 黑翅土白蚁新巢内菌圃上蚁巢伞的菌种传播方式为垂直传播,新巢内菌圃上的蚁巢伞来源于繁殖蚁体内的肠道系统.不过,黑翅土白蚁的工蚁也可从自然环境中采集蚁巢伞真菌孢子,构建具有蚁巢伞的菌圃,提高新建巢群的存活比例.

爪哇虫草菌是广谱性虫生真菌,具有防治膜翅目社会性昆虫红火蚁Solenopsis invicta的生防潜能.为探究蚁巢弃尸堆中携菌虫体在侵染循环链的关键作用,探讨腐生条件下爪哇虫草Cordyceps javanica响应寄主的分子致病机制,本研究通过向培养基添加冷冻干燥的虫尸粉进行诱导,对诱导前后的菌丝孢子混合体进行转录组测序分析.结果表明,与纯培养条件相比,菌株经虫尸粉诱导后发掘新基因1912个,有379个得到功能注释.显著差异表达基因有242个,上调表达基因111个,下调表达基因131个;GO富集分析表明,生物学过程的代谢过程和细胞过程、细胞组分的细胞结构体及分子功能中参与催化活性和结合相关的基因可能在爪哇虫草响应寄主过程中发挥了重要作用;KEGG分类和富集分析表明,代谢过程分类的色氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解、糖酵解/糖原异生和乙醛酸和二羧酸酯代谢,遗传信息过程分类的碱基切除修复和内质网的蛋白质加工,环境信息过程分类的ABC转运蛋白和丝裂原活化蛋白激酶信号通路,细胞过程分类的自噬和过氧物酶体通路是爪哇虫草的主要代谢途径.随机筛选8个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,这些基因的表达模式与转录组数据分析结果基本一致.本研究结果表明,爪哇虫草在适应腐生环境过程中与氨基酸代谢和能量代谢相关的基因活跃,这可能是其在垂直和水平扩散过程中需维持侵染力,为自身提供营养并转化为能量和中间产物等物质所致.

坐落于广西喀斯特林区内的国家级自然保护区是我国生物多样性保护先导区,然而该区域内的大型真菌区系尚不清楚,相关研究滞后.本研究选择弄岗国家级自然保护区、木论国家级自然保护区和雅长兰科植物国家级自然保护区作为广西喀斯特林区代表性区域进行调查和研究,弄清大型真菌区系组成及其特点.研究发现大型真菌 777 种,隶属于 2 门 6 纲 21 目 97 科 318 属.优势科为蘑菇科 Agaricaceae、牛肝菌科 Boletaceae、锈革菌科 Hymenochaetaceae、层腹菌科Hymenogastraceae、炭团菌科Hypoxylaceae、小皮伞科Marasmiaceae、小菇科Mycenaceae、类脐菇科Omphalotaceae、膨瑚菌科Physalacriaceae、多孔菌科Polyporaceae和小脆柄菇科Psathyrellaceae,占总科数的 11.34%,科内种数占总种数的 42.21%;优势属为毛杯菌属 Cookeina、炭团菌属Hypoxylon、线虫草属 Ophiocordyceps、歪盘菌属 Phillipsia、肉杯菌属 Sarcoscypha、炭角菌属Xylaria、蘑菇属Agaricus、鹅膏属Amanita、木耳属Auricularia和小皮伞属Marasmius等,占总属数的 13.52%、总种数的 43.76%.表征科为小皮伞科、小菇科、鬼笔科 Phallaceae、柄杯菌科Podoscyphaceae、肉杯菌科Sarcoscyphaceae、银耳科Tremellaceae、炭角菌科Xylariaceae、拟层孔菌科 Fomitopsidaceae、钉菇科 Gomphaceae、齿菌科 Hydnaceae 和离褶伞科 Lyophyllaceae;表征属为毛杯菌属、歪盘菌属、肉杯菌属、炭角菌属、毛筐菌属 Chaetocalathus、青褶伞属 Chlorophyllum、鳞盖伞属Cyptotrama、棘刚毛菌属Echinochaete、胶孔菌属Favolaschia、棱孔菌属Favolus、灵芝属Ganoderma、老伞属 Gerronema、蜂窝孔菌属 Hexagonia、锈革菌属 Hymenochaete、丝盖伞属Inocybe、乳菇属Lactarius、多汁乳菇属Lactifluus、香菇属Lentinus、白鬼伞属Leucocoprinus、小皮伞属、小蘑菇属 Micropsalliota、新大孔菌属 Neofavolus、小奥德蘑属 Oudermansiella、柄杯菌属Podoscypha、须瑚菌属 Pterula、黏柄小菇属 Roridomyces、辛格杯伞属 Singerocybe、蚁巢伞属Termitomyces、四角孢属 Tetrapyrgos 和热带孔菌属 Tropicoporus.本研究为广西喀斯特林区的菌物多样性以及菌物-植物互作研究提供基础.

在森林生态系统中,林冠层的附生维管植物通过缓冲环境压力,为其他生物营建出重要的生境条件,增加了森林生态系统的复杂性,提升了物种多样性和群落稳定性.不同附生维管植物类群可以营建出不同的生境形式,进而发挥独特的生态功能,根据附生维管植物形态、功能特征的不同,可将其分为收集型植物和蚁巢型植物两大类,前者包括"篮式植物"和"水箱植物",后者包括"蚂蚁花园植物"和"蚁栖植物".该文论述了附生维管植物所营建的生境对林冠生物多样性起到的积极作用;同时揭示这些微生境的存在可以增加林冠群落结构及食物网的复杂性,使群落更加稳定;并进一步剖析植食性防御与营养获取是如何促使附生维管植物演化出营建生境的特殊结构,以及这些结构对其他林冠生物演化产生的影响.结合当前林冠学研究热点,探究具有生境营建能力的附生维管植物在林冠中的生物互作、群落演替、响应全球变化这3个热点问题中发挥的作用.该文论证了附生维管植物通过营建特殊生境和庇护所,成为全球变化背景下具有极大保护价值的"伞护种".建议加强不同类型附生维管植物演化历史与生态功能的研究,并探讨在全球变化背景下的热带、亚热带森林生态系统生物多样性保护策略.

蚂蚁筑巢能够改变热带森林土壤微生物与土壤理化性质的状况,从而对土壤呼吸时间动态产生重要影响.本研究以西双版纳高檐蒲桃热带森林群落为研究对象,采用Li-6400-09便携式土壤呼吸测定仪对蚂蚁筑巢地与非筑巢地土壤呼吸进行测定.研究结果表明:(1)高檐蒲桃群落土壤呼吸呈明显的单峰型季节变化趋势,且土壤呼吸速率蚂蚁筑巢地(4.96 μmol CO2m-2 s-1)高于非筑巢地(4.42 μmol CO2m-2 s-1).(2)土壤温度和土壤水分显著影响土壤呼吸的时间动态(P＜0.01);蚂蚁筑巢显著改变巢内温度与水分(P＜0.05),进而影响土壤呼吸动态.土壤温度对土壤呼吸动态的贡献:蚁巢(83.8％-91.8％)大于非巢地(81.2％-83.1％),但由于筑巢地土壤湿度低于非巢地,土壤水分对土壤呼吸动态的贡献率表现为蚁巢低于非筑巢地.(3)蚂蚁筑巢显著增加土壤微生物生物量(P＜0.05),从而对土壤呼吸速率产生极显著的影响(P＜0.01).蚂蚁筑巢引起微生物生物量碳的增加能够解释76.9％-71.1％的土壤呼吸变化.(4)蚂蚁筑巢引起土壤理化性质变化对土壤呼吸产生一定的影响.土壤容重与土壤呼吸速率呈显著负相关;土壤呼吸速率与土壤微生物量碳、有机质、易氧化有机碳、全氮、硝氮和铵氮显著正相关(P＜0.05或P＜0.01).因此,蚂蚁筑巢显著改变土壤微生物(如微生物生物量碳)、土壤物理性质(如土壤温度与水分)、土壤化学性质(如碳和氮养分),进而对热带森林土壤呼吸产生重要影响.

[目的]工蚁死亡后易受病原菌的侵染,进而危害蚁巢的健康.为了避免病菌横向传播,活工蚁根据尸体体内特定的化学物质的变化来识别尸体并将其搬运到弃尸堆.本实验旨在研究6种脂肪酸(油酸、亚油酸、棕榈油酸、棕榈酸、硬脂酸和肉豆蔻酸)对红火蚁Solenopsis invicta工蚁搬尸行为的影响,明确不同脂肪酸在其搬尸行为中发挥的作用.[方法]本实验利用GC-MS分析了工蚁活体和尸体提取物的脂肪酸成分,并在室内用滤纸片法测定了红火蚁对6种脂肪酸(10 μg/μL)、不同浓度(0.75和3μg/μL)的单组分油酸或亚油酸以及不同浓度(0.01,0.1,1和10 μg/μL)的这两种酸的混合液的反应.[结果]结果表明,红火蚁尸体仅含有亚油酸和油酸两种脂肪酸;另外4种脂肪酸(棕榈油酸、棕榈酸、硬脂酸和肉豆蔻酸)对红火蚁的搬尸行为无显著影响;单组分的油酸和亚油酸均能促进红火蚁的搬尸行为,浓度越高,搬尸行为越显著.10 μg/μL的油酸和亚油酸混合液对工蚁的搬尸行为也具有显著的促进效果,低浓度的混合液对其无明显的促进作用(P＞0.05).[结论]结果提示油酸和亚油酸可调控红火蚁的搬尸行为,其他脂肪酸对红火蚁搬尸行为不产生影响.

蚂蚁筑巢定居能够形成与巢穴周围显著不同的微生境和土壤养分环境,从而对土壤易氧化有机碳(EOC)产生重要影响.本研究以中国科学院西双版纳勐仑热带植物园白背桐群落为研究对象,比较蚂蚁巢地与非巢地土壤EOC时空分布特征,并分析蚂蚁筑巢引起土壤理化性质的改变对土壤EOC时空动态的影响.结果表明:研究区蚁巢和非蚁巢地土壤EOC随月份均呈明显的单峰型变化规律,表现为6月＞9月＞3月＞12月;土壤EOC沿土层呈逐渐降低的变化趋势,在0～5 cm土层,蚁巢土壤EOC显著大于非巢地,在5～ 10和10～ 15 cm土层的差异不显著.蚂蚁筑巢显著提高了土壤温度、土壤有机碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物生物量碳、全氮、硝态氮和水解氮含量,显著降低了土壤含水率和容重,但对铵态氮、pH值的影响不显著.土壤有机碳、土壤微生物生物量碳是调控蚁巢和非巢地土壤EOC时空变化的主要因子,土壤温度、含水率、全氮和硝态氮等土壤指标对土壤EOC的影响次之.蚂蚁筑巢主要通过改变微生境(土壤温度和水分)及土壤养分(主要是土壤有机碳和微生物生物量碳)的状况,进而调控热带森林土壤易氧化有机碳的时空动态.

[目的]2013年10月云南省元谋县首次发现红火蚁.掌握红火蚁蚁巢各品级发生动态,能为当地红火蚁的防控提供技术支撑.[方法]2015年1—12月,在昆明宜良县对红火蚁蚁巢取样、分离,红火蚁取样、称重,统计红火蚁各品级的头数.[结果]地上蚁巢红火蚁蚁群数量发生高峰期在8—9月,其次是3—4月.蚁后数量比例高峰在3—4月;有翅雌蚁比例高峰在4月,其次是7月;有翅雄蚁比例高峰的在5月,其次是9月;生殖蚁幼虫和蛹比例高峰的3、4和12月.地上蚁巢工蚁、兵蚁、职能蚁幼虫和蛹数量发生的高峰期在8—9月,发生小高峰期在4月.[结论]昆明红火蚁蚁群数量动态有2个峰值,第一个峰值为8—9月,以职能蚁防治为主;第二个蜂值3—4月,以生殖蚁和职能蚁防治为主.该结果为昆明红火蚁防控技术提供了数据支撑.

目的 验证10％氯虫苯甲酰胺粉剂对白蚁的野外灭治效果.方法 诱集-喷粉法.结果 对7处野外场地的灭治结果表明,10％氯虫苯甲酰胺粉剂能有效降低白蚁巢群的密度,白蚁平均侵入率从50.3％降低到1.2％,其中5处场地白蚁侵入率降为0.在第3次喷粉后,如将饵料更换为新的未接触过药物的饵料,白蚁的平均二次侵入率由5.1％提高到35.0％.结论 10％氯虫苯甲酰胺粉剂在野外对散白蚁灭治效果良好,在野外试验中,10％氯虫苯甲酰胺粉剂对散白蚁表现出一定的驱避性,毒效传递性也不如室内试验,其机理仍需进一步研究.