兩類城市人工植被對螞蟻群落的影響研究

揚沁文

課題的由來

2017年春節期間，我與爸爸媽媽參觀了加拿大蒙特利爾昆蟲博物館，我被展出的數萬種昆蟲標本深深吸引了，特別是一個演示螞蟻生活習性的實物模型，讓我眼界大開。通過這個模型可以清楚地看到螞蟻是如何搬運食物、建巢、分工的。原來，螞蟻的世界如此神奇！它們激起了我的好奇心。后來我通過查閱文獻發現，目前有關螞蟻的研究很多，那么我該以什么為切入點研究螞蟻呢？

開學后，我帶著這個疑問找科學教師討論。老師說，城市化是中國最重要的發展趨勢，建議我以城市螞蟻為切入點進行選題。因此，在科學教師指導下，通過查閱資料，我決定開展城市三大功能區（住宅小區、校園和公園）的人工樹林和人工草坪對螞蟻群落的影響研究。

研究過程

文獻調研與研究方案制訂

為了順利開展研究，必須了解螞蟻的相關知識，我首先利用網絡資源了解螞蟻的生活習性等相關情況。然后根據掌握的內容，經過與教師討論，確定了“兩類城市人工植被對螞蟻群落的影響研究”這個主題，并制訂了以我們生活中經常食用的4大類12種食物作為誘餌，以城市住宅小區、公園、校園中的草坪和樹林作為研究區域，以農村的農田和樹林作為對照的研究方案。

樣地調查與選擇

在教師指導下，根據初步研究方案，我開始調查上述不同區域內的主要人工植被類型。最終，我選擇了溫江區巨龍環島國際社區最具代表性的結縷草草坪和樹林、溫江公園的狗牙根草坪和樹林，以及四川農業大學都江堰校區的早熟禾草坪和樹木園作為調查地點。同時，為了與城市人工植被對比，以樂山五通橋區農村的農田和樹林作為參照，考察不同環境對螞蟻群落的可能影響。

研究方法

◇誘餌準備：2017年8月II25日，我每天準備豬肉（瘦肉、肥肉、豬皮）、水果（桃子、葡萄）、零食（餅干、巧克力、冰糖葫蘆、溜溜梅、水果軟糖）、飲料（加多寶、可樂）各3份，按照不同的時間投放至各觀測點。

◇誘餌投放與計數：2017年8月12- 25日，每天早晨7點、中午12點和晚上6點，我按照圖l的方式，先后在住宅小區、公園和校園的草坪和樹林下，以及農村的農田和樹林下，投放誘餌，并觀察螞蟻的取食情況和螞蟻的體型大小、顏色和頭尾形狀等。30分鐘后，先對每種誘餌的螞蟻取食情況進行拍照，然后對螞蟻數量進行計數，并做好文字記錄。

◇數據整理與分析：每次觀測結束后，盡快整理取食每一種食物的螞蟻種類數及個體數。同時，與拍攝的圖片進行對照，核實和校正數據，寫觀察日記。

結果與分析

螞蟻種類和數量

以體型大小（特大型、大型、中型、小型、微型）、顏色（黑色、褐色、棕色）、頭尾大小等為分類標準，共發現12個不同種類的螞蟻類群。在不同環境中，共發現螞蟻10999只。農村農田、樹林與城市樹林的螞蟻種類相似度較高，草坪的螞蟻種類較少，且與農田和樹林的螞蟻種類不同。這說明，城市樹林對螞蟻種類的影響不是很明顯，但是，草坪卻明顯地改變了螞蟻群落的結構。

螞蟻對誘餌的取食情況及其隨植被的變化

通過實驗我發現，螞蟻對不同食物的偏好程度存在很大的差異。12種食物中，螞蟻最喜歡的食物是冰糖葫蘆和豬肉，其次是桃子、軟糖和葡萄，最不喜歡的是可樂、加多寶和巧克力。說明這些螞蟻群落包括了不同食性的種類，即肉食性、雜食偏肉食性、雜食偏素食性、素食性等。

不同環境中，螞蟻對食物的偏好程度存在很大的不同。住宅小區草坪中，螞蟻最喜歡冰糖葫蘆、葡萄和瘦肉，而住宅小區的樹林下，螞蟻最喜歡冰糖葫蘆、葡萄、溜溜梅;公園草坪中，螞蟻最喜歡冰糖葫蘆、豬皮和水果軟糖，而樹林下的螞蟻最喜歡冰糖葫蘆、豬皮、桃子;校園草坪中，螞蟻最喜歡餅干、瘦肉、豬皮和水果軟糖，而校園樹林下，螞蟻最喜歡肉類、桃子和水果軟糖。農田中，螞蟻們更喜歡的是肉類（肥肉和豬皮）、冰糖葫蘆和餅干，而樹林下的螞蟻喜歡的是肉類（肥肉和豬皮），其次為巧克力、葡萄和瘦肉。

此外，螞蟻取食以早晨最多，其次是中午，而晚上取食相對較少。所以我認為，螞蟻活動還與時間有關。因此，在未來的螞蟻研究中，如果采用誘餌法進行螞蟻種類與數量的調查，建議在晴朗天氣的早晨和中午進行。

城市人工植被對螞蟻種類和數量的影響

◇種類：與螞蟻種類數量較多的農村農田和農村樹林相比，城市草坪的螞蟻種類明顯降低。我認為草坪可能是在頻繁的修剪、澆水和噴灑農藥等管理措施下，螞蟻的種類才有了較明顯變化。與農村的農田相比，住宅小區、大學校園和公園的樹林具有相對較高的螞蟻種類數，表明城市樹林比農田更能保護螞蟻的種類。

◇數量：不同環境也會影響螞蟻群落的數量組成。各種城市環境中，城市樹林下的螞蟻數量明顯高于小區的草坪。與農村的農田和樹林相比，住宅小區、公園和大學的草坪的螞蟻數量明顯降低。這表明，草坪不利于螞蟻群落多樣性的保育。與農村的農田和樹林相比，城市住宅小區和城市公園的樹林具有較高的螞蟻數量，但大學校園的螞蟻數量與農田和樹林的螞蟻數量沒有明顯的差異。可能的原因是：樹種相對豐富的樹林能夠提高種類和數量更多的枯落物和新鮮食物，也能為蟬等昆蟲提供更好的生境，這些昆蟲死亡后便會為肉食性的螞蟻提供食物，從而避免了單一種類的螞蟻數量爆發性增長。

可見，由于城市樹林及農村的農田和樹林植物種類相對豐富，受干擾較少，而草坪的植物種類較少，而且還經常澆水、噴灑殺蟲劑等，嚴重破壞了螞蟻的棲息生境，或者直接殺死了螞蟻。因此，城市樹林、農村的農田和樹林就有較多的螞蟻種類和數量，而草坪的螞蟻種類和數量均較少。

建議

◇由于樹種種類豐富的森林具有種類相對豐富、數量相對較高的螞蟻群落。因此，從螞蟻生物多樣性保護和生態系統平衡的角度看，我們應該構建更多樹種豐富的城市樹林，避免樹種單一。

◇由于草種單一、澆水和修剪頻繁、農藥噴灑過多的草坪會破壞螞蟻生存環境或是直接殺死螞蟻，降低螞蟻群落的種類和數量，因此，建議在種植草坪時，增加草種的多樣性。同時，合理澆水、修剪和噴灑農藥，從而保育螞蟻群落的多樣性，維持草坪的生態系統平衡。

專家評語

在調研螞蟻種類的基礎上，揭示螞蟻的食性喜好;研究了樹林種類對螞蟻多樣性的影響。研究結果對保護螞蟻多樣性，開發利用螞蟻奠定了基礎。有關螞蟻的利用研究稍顯不足，建議增加螞蟻，尤其是藥食兩用螞蟻開發利用的內容。