两类城市人工植被对蚂蚁群落的影响研究

扬沁文

课题的由来

2017年春节期间，我与爸爸妈妈参观了加拿大蒙特利尔昆虫博物馆，我被展出的数万种昆虫标本深深吸引了，特别是一个演示蚂蚁生活习性的实物模型，让我眼界大开。通过这个模型可以清楚地看到蚂蚁是如何搬运食物、建巢、分工的。原来，蚂蚁的世界如此神奇！它们激起了我的好奇心。后来我通过查阅文献发现，目前有关蚂蚁的研究很多，那么我该以什么为切入点研究蚂蚁呢？

开学后，我带着这个疑问找科学教师讨论。老师说，城市化是中国最重要的发展趋势，建议我以城市蚂蚁为切入点进行选题。因此，在科学教师指导下，通过查阅资料，我决定开展城市三大功能区（住宅小区、校园和公园）的人工树林和人工草坪对蚂蚁群落的影响研究。

研究过程

文献调研与研究方案制订

为了顺利开展研究，必须了解蚂蚁的相关知识，我首先利用网络资源了解蚂蚁的生活习性等相关情况。然后根据掌握的内容，经过与教师讨论，确定了“两类城市人工植被对蚂蚁群落的影响研究”这个主题，并制订了以我们生活中经常食用的4大类12种食物作为诱饵，以城市住宅小区、公园、校园中的草坪和树林作为研究区域，以农村的农田和树林作为对照的研究方案。

样地调查与选择

在教师指导下，根据初步研究方案，我开始调查上述不同区域内的主要人工植被类型。最终，我选择了温江区巨龙环岛国际社区最具代表性的结缕草草坪和树林、温江公园的狗牙根草坪和树林，以及四川农业大学都江堰校区的早熟禾草坪和树木园作为调查地点。同时，为了与城市人工植被对比，以乐山五通桥区农村的农田和树林作为参照，考察不同环境对蚂蚁群落的可能影响。

研究方法

◇诱饵准备：2017年8月II25日，我每天准备猪肉（瘦肉、肥肉、猪皮）、水果（桃子、葡萄）、零食（饼干、巧克力、冰糖葫芦、溜溜梅、水果软糖）、饮料（加多宝、可乐）各3份，按照不同的时间投放至各观测点。

◇诱饵投放与计数：2017年8月12- 25日，每天早晨7点、中午12点和晚上6点，我按照图l的方式，先后在住宅小区、公园和校园的草坪和树林下，以及农村的农田和树林下，投放诱饵，并观察蚂蚁的取食情况和蚂蚁的体型大小、颜色和头尾形状等。30分钟后，先对每种诱饵的蚂蚁取食情况进行拍照，然后对蚂蚁数量进行计数，并做好文字记录。

◇数据整理与分析：每次观测结束后，尽快整理取食每一种食物的蚂蚁种类数及个体数。同时，与拍摄的图片进行对照，核实和校正数据，写观察日记。

结果与分析

蚂蚁种类和数量

以体型大小（特大型、大型、中型、小型、微型）、颜色（黑色、褐色、棕色）、头尾大小等为分类标准，共发现12个不同种类的蚂蚁类群。在不同环境中，共发现蚂蚁10999只。农村农田、树林与城市树林的蚂蚁种类相似度较高，草坪的蚂蚁种类较少，且与农田和树林的蚂蚁种类不同。这说明，城市树林对蚂蚁种类的影响不是很明显，但是，草坪却明显地改变了蚂蚁群落的结构。

蚂蚁对诱饵的取食情况及其随植被的变化

通过实验我发现，蚂蚁对不同食物的偏好程度存在很大的差异。12种食物中，蚂蚁最喜欢的食物是冰糖葫芦和猪肉，其次是桃子、软糖和葡萄，最不喜欢的是可乐、加多宝和巧克力。说明这些蚂蚁群落包括了不同食性的种类，即肉食性、杂食偏肉食性、杂食偏素食性、素食性等。

不同环境中，蚂蚁对食物的偏好程度存在很大的不同。住宅小区草坪中，蚂蚁最喜欢冰糖葫芦、葡萄和瘦肉，而住宅小区的树林下，蚂蚁最喜欢冰糖葫芦、葡萄、溜溜梅;公园草坪中，蚂蚁最喜欢冰糖葫芦、猪皮和水果软糖，而树林下的蚂蚁最喜欢冰糖葫芦、猪皮、桃子;校园草坪中，蚂蚁最喜欢饼干、瘦肉、猪皮和水果软糖，而校园树林下，蚂蚁最喜欢肉类、桃子和水果软糖。农田中，蚂蚁们更喜欢的是肉类（肥肉和猪皮）、冰糖葫芦和饼干，而树林下的蚂蚁喜欢的是肉类（肥肉和猪皮），其次为巧克力、葡萄和瘦肉。

此外，蚂蚁取食以早晨最多，其次是中午，而晚上取食相对较少。所以我认为，蚂蚁活动还与时间有关。因此，在未来的蚂蚁研究中，如果采用诱饵法进行蚂蚁种类与数量的调查，建议在晴朗天气的早晨和中午进行。

城市人工植被对蚂蚁种类和数量的影响

◇种类：与蚂蚁种类数量较多的农村农田和农村树林相比，城市草坪的蚂蚁种类明显降低。我认为草坪可能是在频繁的修剪、浇水和喷洒农药等管理措施下，蚂蚁的种类才有了较明显变化。与农村的农田相比，住宅小区、大学校园和公园的树林具有相对较高的蚂蚁种类数，表明城市树林比农田更能保护蚂蚁的种类。

◇数量：不同环境也会影响蚂蚁群落的数量组成。各种城市环境中，城市树林下的蚂蚁数量明显高于小区的草坪。与农村的农田和树林相比，住宅小区、公园和大学的草坪的蚂蚁数量明显降低。这表明，草坪不利于蚂蚁群落多样性的保育。与农村的农田和树林相比，城市住宅小区和城市公园的树林具有较高的蚂蚁数量，但大学校园的蚂蚁数量与农田和树林的蚂蚁数量没有明显的差异。可能的原因是：树种相对丰富的树林能够提高种类和数量更多的枯落物和新鲜食物，也能为蝉等昆虫提供更好的生境，这些昆虫死亡后便会为肉食性的蚂蚁提供食物，从而避免了单一种类的蚂蚁数量爆发性增长。

可见，由于城市树林及农村的农田和树林植物种类相对丰富，受干扰较少，而草坪的植物种类較少，而且还经常浇水、喷洒杀虫剂等，严重破坏了蚂蚁的栖息生境，或者直接杀死了蚂蚁。因此，城市树林、农村的农田和树林就有较多的蚂蚁种类和数量，而草坪的蚂蚁种类和数量均较少。

建议

◇由于树种种类丰富的森林具有种类相对丰富、数量相对较高的蚂蚁群落。因此，从蚂蚁生物多样性保护和生态系统平衡的角度看，我们应该构建更多树种丰富的城市树林，避免树种单一。

◇由于草种单一、浇水和修剪频繁、农药喷洒过多的草坪会破坏蚂蚁生存环境或是直接杀死蚂蚁，降低蚂蚁群落的种类和数量，因此，建议在种植草坪时，增加草种的多样性。同时，合理浇水、修剪和喷洒农药，从而保育蚂蚁群落的多样性，维持草坪的生态系统平衡。

专家评语

在调研蚂蚁种类的基础上，揭示蚂蚁的食性喜好;研究了树林种类对蚂蚁多样性的影响。研究结果对保护蚂蚁多样性，开发利用蚂蚁奠定了基础。有关蚂蚁的利用研究稍显不足，建议增加蚂蚁，尤其是药食两用蚂蚁开发利用的内容。