重慶茶園蟻科昆蟲區系分析

郭 蕭，林 強，高冬梅*，許姍姍，徐正會，

(1.重慶市農業科學院，重慶 402160;2.西南林業大學林學院云南省森林災害預警與控制重點實驗室，昆明 650224)

蟻科Formicidae 昆蟲是自然界分布最廣泛的社會性昆蟲，數量巨大，種類繁多，具有重要的生態價值(徐正會，2002)。自20 世紀80年代唐覺等發現西藏粗角猛蟻Cerapachys xizangensis 以來，我國學者在蟻科分類與區系研究方面取得了巨大成就(周善義，2012)。我國已記載蟻科昆蟲7 亞科，24 屬，1083種(亞種/變種)(Guenard ＆Dunn，2012)。研究手段除傳統形態分類外，還對切葉蟻亞科Myrmicinae、蟻亞科Formicinae 和臭蟻亞科Dolichoderinae 中的多個屬進行了分子系統學研究(周善義，2012)。我國是世界上生物多樣性最為豐富的國家之一，中國植物種類占世界總數的11%，哺乳類、鳥類、爬行類和兩棲類動物占世界總量的10%(環境保護部，2011)。目前全世界已經發現蟻科昆蟲21 亞科，308 屬，12862種，2160 亞種(Bolton，2013)。與之相比，我國已發現的蟻科昆蟲僅占世界的7.2%。因此，有學者認為，我國蟻科昆蟲分類學研究還需繼續加強，大量蟻科昆蟲新物種有待發現(周善義，2012)。

重慶地處四川盆地東南邊緣，是青藏高原與長江中下游平原的過渡地帶，是三峽庫區的主體。近年來為保護三峽庫區安全，庫區周邊原有的農業種植與生產模式被摒棄，保水固土能力更強的茶樹和果樹得到大范圍種植。但茶樹揮發物中含有大量芳香物質，由此造成茶園害蟲滋生嚴重，在當前日益關注食品安全的背景下，農藥的使用受到很大限制，且過量使用農藥也會污染三峽水體。利用螞蟻防治農林害蟲古已有之(楊沛，2002)，當前已經在柑橘、柚子、芒果、玉米等近10種農作物上應用螞蟻防治害蟲(van Mele et al.，2007;張祖兵等，2010)。如能利用螞蟻防治茶樹害蟲，不僅能提高茶葉品質，促進農民增產增收，對降低茶園農藥用量，保護當地環境也大有裨益。因此，本研究擬查明重慶茶園蟻科昆蟲種類組成與區系特點，為篩選茶園捕食性螞蟻并利用其控制茶園害蟲提供基礎數據和理論參考。

1 研究方法

1.1 調查方法

在重慶茶葉主產區渝西茶區、渝東南茶區和渝東北茶區各設置一條垂直帶，分別為永川-榮昌垂直帶、巴南-南川垂直帶、萬州垂直帶。在每條垂直帶上海拔每上升30-100 m 設置一塊調查樣地，具體海拔根據茶園分布情況來確定，共調查樣地20 塊。在每塊樣地設置5個樣方，樣方間距不低于10 m，樣方面積為1 m×1 m。

樣地設置完畢后，采用樣地調查法(徐正會，2002)先在每個樣方內仔細尋找地表活動或筑巢的螞蟻，記錄數量并將其放入盛有95%酒精的采集瓶中保存，書寫標簽。然后挖開土壤，深度約20 cm，邊挖邊尋找，遇到螞蟻個體直接放入采集瓶，遇到蟻巢時需將蟻巢整個移入白色方盤中，快速統計螞蟻個體數量并采集30 頭左右放入采集瓶，書寫標簽。樣方調查完后，用2 m×2 m 的白布平置于樣地內灌木或小喬木下，劇烈搖動樹木枝梢，將灌木或小喬木上活動的螞蟻震落下來，采集并放入采集瓶，書寫標簽，共重復5 次。

將野外采集的標本制作成三角紙干制標本(徐正會，2002)，采用形態分類方法對標本進行分類鑒定(Bingham，1903;吳堅和王常祿，1995;周善義，2001;黃建華和周善義，2006;王維等，2009;周善義和冉浩，2010;冉浩和周善義，2012;冉浩和周善義，2013)。

1.2 區系分析方法

在動物地理區劃中，通常將世界陸地分為6個動物地理界:古北界、東洋界、非洲界、澳洲界、新北界、新熱帶界(陳學新，1997)。而在蟻科昆蟲分類學中通常將世界陸地分為8個動物地理界，即在上述6個動物地理界的基礎上增加了馬來西亞界和馬拉加西界(Bolton，1995;徐正會，2002)。由此，除古北界、新北界和新熱帶界的范圍與傳統范圍一致外，其余5 界的地理范圍有一些變化:

非洲界:包括撒哈拉以南的非洲、阿拉伯半島南半部，不包括馬達加斯加島;

馬拉加西界:馬達加斯加島及其鄰近島嶼;

東洋界:巴基斯坦、斯里蘭卡、印度次大陸、喜馬拉雅山、中國南部、緬甸、泰國、柬埔寨、老撾和越南;

馬來西亞界:馬來半島、菲律賓、東馬來西亞、印度尼西亞、新幾內亞和太平洋島嶼群;

澳洲界:澳大利亞大陸、新喀里多尼亞和新西蘭。

本研究采用蟻科昆蟲分類學中常用的8 界系統進行區系分析。

2 結果與分析

2.1 種類組成

在重慶主要茶園采集的蟻科昆蟲經鑒定有4 亞科19 屬39種。其中，猛蟻亞科(Ponerinae)2 屬4種，切葉蟻亞科9 屬19種，臭蟻亞科3 屬3種，蟻亞科5 屬13種。以切葉蟻亞科種類最多，臭蟻亞科最少。在39個物種之中，上海舉腹蟻Crematogaster zoceensis Santschi、賈氏火蟻Solenopsis jacoti Wheeler、長角狡臭蟻Technomyrmex antennus Zhou、埃氏平結蟻Prenolepis emmae Forel、小弓背蟻Camponotus minus Wang et Wu、少毛弓背蟻Camponotus spanis Xiao et Wang 和重慶弓背蟻Camponotus chongqingensis Wu et Wang 這7種為中國特有種;除重慶弓背蟻和日本弓背蟻C.japonicus Mayr 外，其余37種均為重慶新記錄種。這些新記錄種明顯豐富了重慶的螞蟻區系研究。

2.2 屬級區系特征分析

由表2 可以看出，在屬級水平上，重慶茶園蟻科昆蟲以東洋界和古北界成分為主，在東洋界和古北界分布的屬均為100%;與馬來西亞界和非洲界關系最緊密，共有屬達到84.2%;與馬拉加西界關系最遠，共有屬達到63.2%。

從各屬的分布來看，分布于8個動物地理界的屬達到9個，它們是分布最廣泛的屬;分布于7個地理界的屬有3個:厚結猛蟻屬Pachycondyla Smith、盤腹蟻屬Aphaenogaster Mayr 和狡臭蟻屬Technomyrmex Mayr;分布于6個地理界的屬有1個:平結蟻屬Prenolepis Mayr;分布于5個地理界的屬有3個:棱胸蟻屬Pristomyrmex Mayr、細胸蟻屬Leptothorax Mayr 和擬毛蟻屬 Pseudolasius Emery;分布于4個地理界的屬有2個:收獲蟻屬Messor Forel 和凹臭蟻屬Ochetellus Shattuck;分布于3個地理界的屬為蟻屬Formica Linnaeus，是分布范圍最狹窄的屬(表1)。

表1 重慶茶園屬級螞蟻區系Table 1 Ant fauna of tea garden in Chongqing at genus level

(續上表)

2.3 種級區系特征分析

在種級水平上，重慶茶園蟻科昆蟲以東洋界成分為主，東洋界種達100.0%;與古北界關系最緊密，共有種達79.5%;與其余動物地理界的關系依次為馬來西亞界、新北界、澳洲界和新熱帶界，與非洲界和馬拉加西界之間沒有共有種，關系最遠(表2)。

從分布范圍來看，無毛凹臭蟻分布范圍最廣，分布于 5個動物地理界;黃足厚結猛蟻Pachycondyla luteipes(Mayr)、草地鋪道蟻Tetramorium caespitum(Linnaeus)、絲光蟻Formica fusca Linnaeus 和布立毛蟻Paratrechina bourbonica(Forel)的分布范圍較寬，分布于4個動物地理界;山大齒猛蟻Odontomachus monticola Emery 等10個種分布于3個動物地理界;多毛厚結猛蟻Pachycondyla pilosior(Wheeler)等17個種分布于2個動物地理界;沃森大頭蟻Pheidole watsoni Forel等7個種僅分布于東洋界，分布范圍最窄(表2)。

表2 重慶茶園種級螞蟻區系Tablele 2 Ant fauna of tea garden in Chongqing at species level

(續上表)

(續上表)

2.4 重慶茶園螞蟻區系在中國動物地理區的分布

在中國動物地里區劃中，重慶茶園螞蟻區系以華中區物種為主體，達到100%;與西南區關系最密切，共有種達到76.9%;與華南區關系較密切，共有種達到69.2%;與華北區關系第三，共有種達到41.0%;與青藏區關系第四，共有種達到15.4%;與蒙新區關系第五，共有種達到10.3%;與東北區關系最遠，共有種僅7.7%(表3)。

從物種的分布范圍來看，草地鋪道蟻和日本弓背蟻在7個動物地理區均有分布，雙針棱胸蟻Pristomyrmex pungens Mayr 分布于6個地理區，分布范圍最廣;山大齒猛蟻等9個種分布于4個地理區，分布范圍較寬;上海舉腹蟻等15個種分布于3個地理區，分布范圍較窄;多毛厚結猛蟻等12個種僅分布于2個地理區，分布范圍最窄。可見廣布型種較少，而窄布型種較多(表3)。

表3 重慶茶園螞蟻區系在中國動物地理區的分布Table 3 Distribution of ant fauna from tea gardens of Chongqing in Chinese zoogeographical districts

(續上表)

(續上表)

3 結論與討論

在世界動物地理區劃中，重慶茶園螞蟻區系在屬級水平上以東洋界和古北界成分為主，在種級水平上以東洋界成分為主;在屬級水平上與馬拉加西界關系最遠，而在種級水平上與非洲界和馬拉加西界關系最遠。可見地理隔離對螞蟻區系的形成產生了深刻影響，距離越遠，螞蟻區系的共有成分越少，相似性越小。

在中國動物地理區劃中，重慶茶園螞蟻區系以華中區成分為主，與西南區、華南區關系較為密切，與東北區關系最為疏遠。總體呈現出距離越遠，共有種數量越少，關系越疏遠的規律，同樣顯示出地理隔離對螞蟻區系形成的影響。

重慶茶園螞蟻區系與西雙版納地區(徐正會，1999)有一定的相同點，兩者在種級水平上均以東洋界成分為主，與新熱帶界關系較為疏遠;但兩地不同點較多，比如西雙版納地區螞蟻區系在屬級水平上以東洋界成分為主體，與馬來西亞界關系最緊密，與古北界關系最疏遠;而重慶茶園螞蟻區系則在屬級水平上以東洋界和古北界成分為主體，與馬拉加西界關系最疏遠。這種差異與兩地地理位置有密切關系:西雙版納地處熱帶北緣，長期處于熱帶季風控制區內，與東南亞地區的生物存在緊密聯系和過渡現象，因此與古北界的關系較為疏遠。而重慶的地理位置偏北，處于四川盆地的東部邊緣，是青藏高原與長江中下游平原的過渡地帶，為亞熱帶季風性濕潤氣候，因此表現出東洋界和古北界成分混合的特點。

重慶地區在世界動物地理區劃中為東洋界，其已知昆蟲與古北界共有種達63%，與華中區共有種達77%(李延景等，2010)。蝗蟲區系組成以東洋界種為主體(李樹恒和謝嗣光，2003);蝶類區系組成同樣以東洋界種為主體，但兼有古北界的一些特征(李樹恒，2002)。與之相比，重慶茶園螞蟻區系在種級水平上以東洋界為主體，與古北界關系最緊密，在中國動物地理區劃中以華中區成分為主體，表現出與蝗蟲、蝶類相似的區系特征。

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