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文檔簡介
吉林省蟻科昆蟲的分類學(xué)解析與分布格局探究一、引言1.1研究背景蟻科昆蟲作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中極具代表性的昆蟲類群,在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動以及生物多樣性維持等方面發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。螞蟻種類繁多,全球已被描述的螞蟻多達21亞科、299屬、12199種、2126亞種,它們分布廣泛,涵蓋了地球上除南極洲外的幾乎所有陸地生態(tài)系統(tǒng)。從熱帶雨林到干旱沙漠,從高山草甸到城市綠地,都能發(fā)現(xiàn)螞蟻的蹤跡。螞蟻在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著多重角色。作為分解者,它們能夠分解動植物殘體,促進物質(zhì)循環(huán)和養(yǎng)分釋放,對土壤肥力的提升和生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力有著重要影響。一些螞蟻還參與植物種子的傳播,通過搬運和儲存種子,幫助植物擴散分布范圍,維護植物群落的多樣性和穩(wěn)定性。螞蟻與其他生物之間存在著復(fù)雜多樣的相互關(guān)系,如共生、寄生和捕食等,這些關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)中占據(jù)重要地位,對維持生態(tài)平衡起著關(guān)鍵作用。對蟻科昆蟲的研究不僅有助于深入理解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,還能為生態(tài)環(huán)境保護和生物多樣性保護提供科學(xué)依據(jù)。中國地域遼闊,地跨古北界和東洋界兩個世界動物地理區(qū),復(fù)雜多樣的地形地貌和氣候條件孕育了豐富的螞蟻物種多樣性。然而,與周邊國家相比,中國記載的螞蟻種類相對偏少,研究深度也有待加強,尤其是在系統(tǒng)發(fā)育研究方面存在明顯不足。因此,深入開展中國螞蟻分類學(xué)研究,對于全面認識我國的生物多樣性具有重要意義。吉林省地處我國東北地區(qū),擁有獨特的地理位置和多樣的生態(tài)環(huán)境。長白山山脈縱貫東部,森林資源豐富;中部為松遼平原,地勢平坦,農(nóng)田和濕地眾多;西部則是廣袤的草原和沙地。這種多樣化的地形地貌和生態(tài)類型為螞蟻的生存和繁衍提供了豐富的棲息地。對吉林省蟻科昆蟲進行分類及分布研究,不僅可以填補該地區(qū)螞蟻分類學(xué)研究的空白,完善我國蟻科昆蟲的分類體系,還能為深入了解東北地區(qū)生物多樣性的構(gòu)成和分布規(guī)律提供重要的基礎(chǔ)資料,對于生物多樣性保護和生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有重要的理論和實踐價值。1.2研究目的與意義本研究旨在通過對吉林省蟻科昆蟲進行全面系統(tǒng)的分類學(xué)研究,明確該地區(qū)蟻科昆蟲的物種組成、分布格局以及區(qū)系特征,為深入了解東北地區(qū)螞蟻多樣性提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),同時為生態(tài)系統(tǒng)保護和生物多樣性研究提供科學(xué)依據(jù)。具體研究目的如下:物種分類與鑒定:全面采集吉林省不同生態(tài)環(huán)境中的蟻科昆蟲標本,運用傳統(tǒng)形態(tài)分類學(xué)方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù),對采集到的標本進行準確鑒定和分類,建立吉林省蟻科昆蟲分類體系,明確該地區(qū)螞蟻的物種多樣性。分布格局研究:結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),分析蟻科昆蟲在吉林省不同地理區(qū)域、生態(tài)環(huán)境中的分布規(guī)律,探討環(huán)境因素(如地形、氣候、植被類型等)對螞蟻分布的影響,揭示螞蟻與生態(tài)環(huán)境之間的相互關(guān)系。區(qū)系特征分析:通過對吉林省蟻科昆蟲區(qū)系組成的分析,確定其在世界動物地理區(qū)系中的歸屬和地位,探討該地區(qū)螞蟻區(qū)系的起源、演化和擴散歷史,為生物地理學(xué)研究提供重要資料。螞蟻作為生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的組成部分,對其進行分類和分布研究具有重要的理論和實踐意義,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:生物多樣性保護:準確掌握吉林省蟻科昆蟲的物種多樣性和分布狀況,為制定科學(xué)合理的生物多樣性保護策略提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。了解螞蟻的生態(tài)需求和棲息地特點,有助于識別和保護關(guān)鍵生態(tài)區(qū)域,維護生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能完整性。生態(tài)系統(tǒng)功能研究:螞蟻在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著多種角色,如分解者、捕食者、種子傳播者等,對生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動和生物群落結(jié)構(gòu)具有重要影響。通過研究螞蟻的分類和分布,可以深入了解其在生態(tài)系統(tǒng)中的功能和作用機制,為生態(tài)系統(tǒng)功能研究提供重要參考。生物指示作用:螞蟻對環(huán)境變化較為敏感,其種類和數(shù)量的變化可以反映生態(tài)環(huán)境的健康狀況和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,螞蟻可以作為生物指示物種,用于監(jiān)測生態(tài)環(huán)境的變化和評估生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量,為環(huán)境保護和生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。學(xué)科發(fā)展與完善:吉林省蟻科昆蟲分類及分布研究將填補該地區(qū)螞蟻分類學(xué)研究的空白,豐富我國蟻科昆蟲的分類和分布資料,為進一步開展東北地區(qū)乃至全國的螞蟻系統(tǒng)發(fā)育和生物地理學(xué)研究奠定基礎(chǔ),推動昆蟲分類學(xué)和生態(tài)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國外研究現(xiàn)狀國外對蟻科昆蟲的研究歷史悠久,可追溯到18世紀。自林奈(Linnaeus)1758年建立螞蟻的模式屬蟻屬Formica以來,眾多學(xué)者投身于螞蟻分類學(xué)研究,取得了豐碩成果。目前,全球已被描述的螞蟻多達21亞科、299屬、12199種、2126亞種。在分類學(xué)方面,形態(tài)分類學(xué)依舊是基礎(chǔ)且重要的研究方法,通過對螞蟻外部形態(tài)特征,如體型大小、顏色、觸角形狀、胸部結(jié)構(gòu)、腹部形態(tài)等細致觀察和比較,來鑒別和區(qū)分不同物種。同時,隨著科技發(fā)展,分子生物學(xué)技術(shù)逐漸應(yīng)用于螞蟻分類研究,通過分析螞蟻的基因序列,如線粒體DNA、核糖體DNA等,為螞蟻的系統(tǒng)發(fā)育和分類提供了更準確的遺傳信息,進一步完善了螞蟻的分類體系。在生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域,國外學(xué)者對螞蟻在生態(tài)系統(tǒng)中的功能和作用開展了廣泛而深入的研究。研究發(fā)現(xiàn),螞蟻在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著多種角色。作為分解者,螞蟻能夠分解動植物殘體,促進物質(zhì)循環(huán)和養(yǎng)分釋放,對土壤肥力的提升和生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力有著重要影響。在熱帶雨林中,某些螞蟻會收集和分解落葉、枯枝等有機物質(zhì),將其轉(zhuǎn)化為土壤中的養(yǎng)分,為植物生長提供支持。螞蟻作為捕食者,能夠控制其他昆蟲和小型無脊椎動物的種群數(shù)量,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。一些螞蟻會捕食農(nóng)業(yè)害蟲,對農(nóng)作物起到保護作用,減少害蟲對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害。部分螞蟻還參與植物種子的傳播,通過搬運和儲存種子,幫助植物擴散分布范圍,維護植物群落的多樣性和穩(wěn)定性。國外在螞蟻行為學(xué)、生理學(xué)、生物地理學(xué)等方面也取得了顯著進展。通過對螞蟻行為的觀察和實驗,深入了解螞蟻的社會結(jié)構(gòu)、分工協(xié)作、通訊方式、覓食行為、繁殖行為等。在螞蟻生理學(xué)研究中,對螞蟻的消化、呼吸、排泄、神經(jīng)等生理系統(tǒng)進行了深入探究,揭示了螞蟻的生理機制和生命活動規(guī)律。生物地理學(xué)研究則關(guān)注螞蟻的地理分布格局、區(qū)系特征以及與環(huán)境因素的關(guān)系,探討螞蟻的起源、演化和擴散歷史。1.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀中國的螞蟻分類研究起步相對較晚。1858年,外國學(xué)者F.Smith發(fā)表了采自我國香港的2種多刺蟻,開啟了中國螞蟻分類研究的先河。此后,G.Mayr、A.Forel、C.Emery、W.M.Wheeler等著名蟻類學(xué)家先后報道了我國臺灣、沿海、北京和東北等地的螞蟻種類。1930年,W.M.Wheeler發(fā)表了第一個中國螞蟻名錄,共記載7亞科、58屬、138種、54亞種、53變種,合計245型。1941年,胡經(jīng)甫教授發(fā)表中國螞蟻名錄,記載了7亞科、58屬、184種、56亞種、56變種,共計296型,是新中國成立以前最系統(tǒng)的中國螞蟻分類文獻。新中國成立后,尤其是近年來,中國的螞蟻分類研究取得了長足發(fā)展。國內(nèi)學(xué)者在全國范圍內(nèi)開展了廣泛的螞蟻采集和分類研究工作,不斷豐富和完善我國螞蟻的種類記錄。截至目前,我國已記載7亞科24屬1083種(亞種/變種)。在分類學(xué)研究中,傳統(tǒng)形態(tài)分類學(xué)方法仍然是主要手段,通過對大量螞蟻標本的形態(tài)特征進行細致觀察和比較,發(fā)現(xiàn)了許多新物種和新記錄種。同時,分子系統(tǒng)學(xué)研究也逐漸興起,利用分子生物學(xué)技術(shù)對螞蟻的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進行研究,為螞蟻分類提供了新的證據(jù)和思路。在螞蟻多樣性研究方面,國內(nèi)學(xué)者針對不同地理區(qū)域和生態(tài)環(huán)境開展了大量調(diào)查研究,揭示了我國螞蟻多樣性的分布格局和特點。研究發(fā)現(xiàn),我國螞蟻多樣性呈現(xiàn)出明顯的地理差異,南方地區(qū)的螞蟻種類和數(shù)量普遍多于北方地區(qū),山區(qū)的螞蟻多樣性高于平原地區(qū)。不同生態(tài)環(huán)境中螞蟻的種類和數(shù)量也存在差異,森林、草原、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)中螞蟻多樣性較為豐富,而城市、農(nóng)田等人工生態(tài)系統(tǒng)中螞蟻種類相對較少。在螞蟻生態(tài)學(xué)研究方面,國內(nèi)學(xué)者也取得了一定成果。研究了螞蟻在生態(tài)系統(tǒng)中的功能和作用,如螞蟻對土壤理化性質(zhì)的影響、螞蟻與植物的相互關(guān)系、螞蟻在食物鏈中的地位等。一些研究表明,螞蟻在土壤中筑巢和活動,可以改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤通氣性和透水性,促進土壤養(yǎng)分的循環(huán)和轉(zhuǎn)化。螞蟻與植物之間存在著共生、捕食、種子傳播等多種關(guān)系,這些關(guān)系對植物的生長、繁殖和分布具有重要影響。1.3.3吉林省蟻科昆蟲研究現(xiàn)狀吉林省蟻科昆蟲的研究相對較少,目前主要有劉紅等學(xué)者在1994-1995年對吉林省螞蟻資源的種類組成及生態(tài)分布進行了調(diào)查,采獲螞蟻18種,隸屬于10屬、2亞科,并對主要螞蟻種類進行了營養(yǎng)成分分析,提出了吉林省螞蟻資源開發(fā)利用及保護的措施。左代代在2005-2007年對吉林省蟻科昆蟲進行了系統(tǒng)采集,共鑒定出蟻科昆蟲31種,其中17種為吉林省新記錄種,并編制了吉林省蟻科昆蟲分類檢索表,依據(jù)地形將吉林省分為三個區(qū)域,分析了不同區(qū)域的蟻科昆蟲種類分布情況以及區(qū)系特征。然而,目前吉林省蟻科昆蟲研究仍存在一些不足。研究范圍不夠全面,部分地區(qū)的螞蟻資源尚未得到充分調(diào)查,一些偏遠山區(qū)、自然保護區(qū)等可能存在尚未被發(fā)現(xiàn)的螞蟻種類。研究深度有待加強,現(xiàn)有研究主要集中在種類鑒定和區(qū)系分析方面,對于螞蟻的生態(tài)功能、行為習(xí)性、與其他生物的相互關(guān)系等方面的研究相對較少。在分類學(xué)研究中,傳統(tǒng)形態(tài)分類方法雖然能夠鑒定出大部分已知物種,但對于一些形態(tài)相似、親緣關(guān)系較近的物種,僅依靠形態(tài)特征難以準確區(qū)分,而分子生物學(xué)技術(shù)在吉林省螞蟻分類研究中的應(yīng)用還不夠廣泛。與國內(nèi)外其他地區(qū)的研究相比,吉林省蟻科昆蟲研究在研究方法、研究內(nèi)容和研究深度上都存在一定差距。在研究方法上,缺乏多學(xué)科交叉融合,如將生態(tài)學(xué)、行為學(xué)、分子生物學(xué)等方法有機結(jié)合,全面深入地研究螞蟻的生物學(xué)特性和生態(tài)功能。在研究內(nèi)容上,對于螞蟻在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用,如物質(zhì)循環(huán)、能量流動、生物多樣性維持等方面的研究還比較薄弱。在研究深度上,尚未形成系統(tǒng)的研究體系,對于螞蟻的系統(tǒng)發(fā)育、進化歷史等方面的研究還處于起步階段。本研究擬在已有研究基礎(chǔ)上,通過更廣泛的標本采集和更先進的研究技術(shù),全面系統(tǒng)地開展吉林省蟻科昆蟲分類及分布研究。采用傳統(tǒng)形態(tài)分類學(xué)與現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的方法,對吉林省蟻科昆蟲進行準確分類和鑒定,提高分類的準確性和可靠性。運用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),分析螞蟻的分布格局,探討環(huán)境因素對螞蟻分布的影響,揭示螞蟻與生態(tài)環(huán)境之間的相互關(guān)系。深入研究吉林省蟻科昆蟲的區(qū)系特征,結(jié)合生物地理學(xué)理論,探討該地區(qū)螞蟻區(qū)系的起源、演化和擴散歷史,為生物地理學(xué)研究提供重要資料。通過本研究,有望填補吉林省蟻科昆蟲研究的空白,完善我國蟻科昆蟲的分類體系,為生態(tài)系統(tǒng)保護和生物多樣性研究提供更全面、更深入的科學(xué)依據(jù)。二、研究區(qū)域與方法2.1研究區(qū)域概況吉林省地處中國東北地區(qū)中部,地理坐標為東經(jīng)121°38′-131°19′,北緯40°50′-46°19′。全省總面積18.74萬平方千米,是連接?xùn)|北亞地區(qū)的重要交通樞紐,地理位置十分重要。周邊與黑龍江省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)相鄰,東南部與俄羅斯、朝鮮接壤,邊境線總長1452千米。獨特的地理位置使其成為古北界和東洋界動物地理區(qū)系的過渡地帶,生物多樣性豐富,為蟻科昆蟲的生存和繁衍提供了多樣的生態(tài)環(huán)境。吉林省地勢呈現(xiàn)東南高、西北低的態(tài)勢,地形地貌復(fù)雜多樣,主要分為山地和平原兩大地貌區(qū)。山地包括長白山中山低山區(qū)和低山丘陵區(qū),其中長白山山脈是東北地區(qū)最高大的山脈,其主峰白頭山海拔2744米,是東北地區(qū)的最高峰。長白山地區(qū)擁有豐富的森林資源,森林覆蓋率高,植被類型多樣,從山腳到山頂依次分布著闊葉林、針闊混交林、針葉林和高山苔原等不同植被帶,為眾多螞蟻種類提供了適宜的棲息環(huán)境。例如,一些適應(yīng)在森林環(huán)境中生活的螞蟻,如紅林蟻、中華紅林蟻等,在長白山地區(qū)較為常見,它們在森林的枯枝落葉層、土壤中筑巢,以昆蟲、植物種子、花蜜等為食,對森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動起著重要作用。平原包括中部臺地平原區(qū)和西部草甸、湖泊、濕地、沙地區(qū)。中部臺地平原地勢平坦,土地肥沃,是吉林省重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū),主要種植玉米、水稻、大豆等農(nóng)作物。這里的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為一些適應(yīng)農(nóng)田環(huán)境的螞蟻提供了生存空間,如小家蟻等,它們在田埂、地頭、農(nóng)戶房屋附近筑巢,以人類的食物殘渣、昆蟲等為食。西部草甸、湖泊、濕地、沙地區(qū)擁有廣闊的草原、眾多的湖泊和濕地,如查干湖、向海濕地等,這些濕地生態(tài)系統(tǒng)具有豐富的生物多樣性,吸引了大量的鳥類和其他野生動物棲息,也為螞蟻提供了豐富的食物資源和棲息場所。一些適應(yīng)濕地環(huán)境的螞蟻,如草地蟻等,在這些地區(qū)較為常見,它們在濕地的草叢、土丘中筑巢,以濕地中的昆蟲、植物種子等為食,對濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡起著重要作用。吉林省屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,雨熱同季。春季干燥多風(fēng),氣溫回升迅速,但晝夜溫差較大;夏季溫暖多雨,降水集中,氣溫較高,全省年平均氣溫在2℃-6℃之間,夏季平均氣溫在20℃-25℃之間,適宜螞蟻的生長和繁殖。螞蟻是變溫動物,其體溫隨環(huán)境溫度的變化而變化,適宜的溫度條件有利于螞蟻的新陳代謝和生理活動。溫暖的夏季為螞蟻提供了充足的食物資源,各種昆蟲、植物生長旺盛,螞蟻可以獲取豐富的食物。秋季涼爽宜人,氣溫逐漸降低,螞蟻開始為過冬儲備食物;冬季寒冷漫長,平均氣溫在-11℃以下,螞蟻進入冬眠狀態(tài),以度過寒冷的冬季。全省年平均降水量為400-600毫米,其中80%的降水集中在夏季,東部地區(qū)受地形和海洋氣流的影響,降雨量更為豐富,年降水量可達600-900毫米。充足的降水為螞蟻提供了必要的水分條件,螞蟻需要水分來維持身體的生理功能,如消化、排泄等。降水還影響著螞蟻的棲息地環(huán)境,濕潤的環(huán)境有利于植物的生長,為螞蟻提供了更多的食物資源和棲息場所。吉林省的氣候從東南向西北逐漸過渡,由濕潤逐漸過渡到半濕潤再到半干旱。這種氣候的梯度變化導(dǎo)致了植被類型和生態(tài)環(huán)境的差異,進而影響了蟻科昆蟲的分布。在東部濕潤的山區(qū),森林植被茂密,螞蟻種類豐富,以適應(yīng)森林環(huán)境的種類為主;而在西部半干旱的草原和沙地,植被相對稀疏,螞蟻種類相對較少,且以適應(yīng)干旱環(huán)境的種類為主。綜上所述,吉林省獨特的地理位置、多樣的地形地貌和復(fù)雜的氣候條件,共同塑造了豐富多樣的生態(tài)環(huán)境,為蟻科昆蟲的生存和繁衍提供了廣闊的空間和豐富的資源,也使得該地區(qū)的蟻科昆蟲具有獨特的區(qū)系組成和分布格局。2.2研究方法2.2.1標本采集本研究于[具體采集年份],在吉林省30個縣市及1個國家級自然保護區(qū)(長白山國家級自然保護區(qū))、2個省級自然保護區(qū)(向海省級自然保護區(qū)、莫莫格省級自然保護區(qū))展開了全面系統(tǒng)的標本采集工作。采集時間涵蓋了螞蟻活動較為頻繁的季節(jié),即[具體月份區(qū)間],以確保能夠獲取到不同種類螞蟻在各個生長發(fā)育階段的標本,從而更全面地了解吉林省蟻科昆蟲的物種組成。在樣方設(shè)置方面,根據(jù)不同的生態(tài)環(huán)境類型,如森林、草原、農(nóng)田、濕地等,在每個采樣地點選取具有代表性的區(qū)域設(shè)置樣方。每個樣方的面積為[X]平方米,采用隨機抽樣的方法確定樣方的具體位置,以保證樣本的隨機性和代表性。在每個樣方內(nèi),按照一定的間距進行多點采集,以獲取更全面的螞蟻分布信息。標本采集采用了多種方法相結(jié)合的方式。對于地表活動較為明顯的螞蟻,主要采用直接觀察和搜索法,仔細觀察螞蟻的活動路徑和巢穴位置,然后使用鑷子或小鏟子小心地采集螞蟻個體及巢穴內(nèi)的幼蟲、蛹等。在森林中尋找紅林蟻的巢穴時,可根據(jù)其獨特的蟻丘結(jié)構(gòu)和螞蟻的活動跡象進行定位,然后采集蟻丘內(nèi)的螞蟻和相關(guān)蟻態(tài)。對于一些棲息在樹上或草叢中的螞蟻,采用網(wǎng)捕法,使用捕蟲網(wǎng)快速揮動,將螞蟻捕獲后放入毒瓶中進行麻醉處理,以避免其逃脫或損傷。針對一些難以直接觀察到的螞蟻,采用了誘集法,包括燈光誘集和食物誘集。燈光誘集利用螞蟻的趨光性,在夜間選擇開闊的場地設(shè)置黑光燈或紫外線燈,在燈下放置白色幕布和收集容器,吸引螞蟻飛來并落入收集容器中。食物誘集則是在樣方內(nèi)放置螞蟻喜愛的食物,如糖水、蜂蜜、面包屑等,等待螞蟻前來取食時進行采集。為了采集土壤中的螞蟻,還采用了土壤取樣法,在樣方內(nèi)隨機選取若干個點,采集表層土壤及枯枝落葉,帶回實驗室后使用貝氏漏斗(Tullgren分離器)進行分離,將分離出的螞蟻收集起來進行鑒定。在整個標本采集過程中,詳細記錄了每個標本的采集地點、采集時間、采集生境等信息,并拍攝了現(xiàn)場照片,以便后續(xù)分析和研究。共采集到螞蟻標本[X]號,制作酒精浸泡標本[X]號,為后續(xù)的分類鑒定工作提供了豐富的材料。2.2.2標本鑒定標本鑒定工作主要依據(jù)螞蟻的外部形態(tài)特征,運用傳統(tǒng)的形態(tài)分類學(xué)方法,將采集到的蟻科昆蟲標本鑒定到亞科、屬、種的分類階元。在鑒定過程中,首先使用體視顯微鏡對螞蟻標本的整體形態(tài)進行觀察,包括體型大小、顏色、身體各部分的比例等特征。觀察螞蟻的體長、體寬,記錄其顏色是黑色、褐色、黃色還是紅色等。進一步仔細觀察螞蟻的頭部特征,如觸角的節(jié)數(shù)、形狀,復(fù)眼的大小和位置,上顎的形狀和齒數(shù)等。切葉蟻亞科的螞蟻觸角通常為11節(jié),且端部幾節(jié)明顯膨大;猛蟻亞科的螞蟻上顎一般較為發(fā)達,形狀多樣,有的呈鐮刀狀,具有尖銳的齒。胸部的結(jié)構(gòu)也是重要的鑒定特征,包括前胸、中胸和后胸的形態(tài),翅的有無和形狀,足的形態(tài)和特征等。一些螞蟻具有發(fā)達的翅,可用于飛行,而另一些螞蟻則無翅或翅退化。腹部的形態(tài)、節(jié)數(shù)以及有無特殊的斑紋等也為鑒定提供了重要依據(jù)。為了確保鑒定結(jié)果的準確性,除了依據(jù)上述形態(tài)特征進行鑒定外,還參考了大量國內(nèi)外相關(guān)的分類學(xué)文獻,如《中國螞蟻生態(tài)及分類學(xué)》《TheAntsofNorthAmerica》等,這些文獻詳細描述了各種螞蟻的形態(tài)特征、分類地位和分布范圍,為標本鑒定提供了重要的參考依據(jù)。對于一些難以確定的標本,還請教了國內(nèi)蟻科昆蟲分類領(lǐng)域的專家,通過與專家的交流和討論,結(jié)合專家的經(jīng)驗和專業(yè)知識,最終確定標本的分類地位。在鑒定過程中,發(fā)現(xiàn)了一些形態(tài)特征與已知物種存在差異的標本,對于這些疑似新物種或新記錄種的標本,進行了更為細致的觀察和研究,包括制作標本的玻片,在顯微鏡下觀察其細微的形態(tài)結(jié)構(gòu),并與模式標本或相關(guān)文獻中的描述進行對比分析,以確定其分類地位。經(jīng)過系統(tǒng)的整理鑒定,共鑒定出蟻科昆蟲[X]種,其中[X]種為吉林省新記錄種,為吉林省蟻科昆蟲的分類研究提供了新的資料。2.2.3數(shù)據(jù)分析方法為了深入分析吉林省蟻科昆蟲的種類組成和分布特征,本研究運用了多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析方法。在種類組成分析方面,統(tǒng)計了不同亞科、屬、種螞蟻的數(shù)量和比例,以了解吉林省蟻科昆蟲的分類結(jié)構(gòu)。計算猛蟻亞科、切葉蟻亞科、蟻亞科螞蟻種類在總種類中的占比,分析各亞科在吉林省蟻科昆蟲中的相對重要性。通過繪制物種豐富度曲線,直觀地展示隨著采樣數(shù)量的增加,新發(fā)現(xiàn)物種的變化趨勢,評估采樣的充分性。在分布特征分析中,結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),將螞蟻的采集地點標注在地圖上,分析其在吉林省不同地理區(qū)域的分布情況。通過繪制螞蟻種類的分布圖,清晰地展示不同種類螞蟻在吉林省的分布范圍和分布密度,探討地形、氣候、植被類型等環(huán)境因素對螞蟻分布的影響。利用相關(guān)性分析方法,研究螞蟻種類豐富度與海拔、溫度、降水量、植被覆蓋率等環(huán)境因子之間的相關(guān)性,揭示螞蟻分布與環(huán)境因素之間的內(nèi)在聯(lián)系。為了進一步了解吉林省蟻科昆蟲的區(qū)系特征,進行了區(qū)系分析。根據(jù)世界動物地理區(qū)劃,將鑒定出的螞蟻種類劃分為古北種、東洋種、廣布種等不同的區(qū)系成分,統(tǒng)計各區(qū)系成分的種類數(shù)量和比例,分析吉林省蟻科昆蟲在世界動物地理區(qū)系中的歸屬和地位。通過與周邊地區(qū)的蟻科昆蟲區(qū)系進行比較,探討吉林省蟻科昆蟲區(qū)系的起源、演化和擴散歷史,為生物地理學(xué)研究提供重要資料。運用聚類分析方法,對不同地區(qū)的螞蟻種類組成進行聚類分析,研究不同地區(qū)螞蟻區(qū)系之間的相似性和差異性,揭示螞蟻區(qū)系的地理分布規(guī)律。三、吉林省蟻科昆蟲分類3.1蟻科昆蟲分類系統(tǒng)概述蟻科(Formicidae)隸屬昆蟲綱(Insecta)膜翅目(Hymenoptera)細腰亞目(Apocrita)針尾下目(Aculeata)蟻總科(Formicoidea),是昆蟲綱中較為龐大且多樣化的一個科。其分類系統(tǒng)的建立和完善經(jīng)歷了漫長的過程,凝聚了眾多學(xué)者的研究成果。林奈(Linnaeus)于1758年10月1日出版的《自然系統(tǒng)》第十版,為蟻科分類研究奠定了科學(xué)基礎(chǔ),首次科學(xué)地建立了蟻科的模式屬——蟻屬(Formica)。此后,隨著研究的不斷深入,越來越多的螞蟻種類被發(fā)現(xiàn)和描述,蟻科的分類系統(tǒng)也在持續(xù)更新和細化。從20世紀40年代以來,蟻科分類進入了穩(wěn)定發(fā)展的階段。1954年,蟻科被劃分為2個亞科群:猛蟻組(Poneroidcomplex)和蜜蟻組(Myrmecioidcomplex)。后來蟻類學(xué)家們利用形態(tài)學(xué)特征和支序分析方法進行研究,得出了許多不同的系統(tǒng)發(fā)育的結(jié)論;他們使用了大量的特征對此進行研究,仍覺得所提出的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系結(jié)論還不夠清晰。螞蟻的形態(tài)分類主要依據(jù)工蟻的特征,如果巢內(nèi)個體已經(jīng)分化出兵蟻則同時依據(jù)兵蟻的特征。這是因為蟻巢中工蟻最常見,數(shù)量最多。工蟻的外部形態(tài)特征豐富多樣,包括體型大小、顏色、身體各部分的比例和結(jié)構(gòu)等,這些特征在不同種類的螞蟻中表現(xiàn)出明顯的差異,為分類提供了重要依據(jù)。不同種類螞蟻的工蟻在體型上可相差數(shù)倍,顏色也有黑、褐、黃、紅等多種。螞蟻頭部形狀變化很大,如頭側(cè)平直或凸圓,額脊通常突出,亦有的種類額脊前部平而寬,覆蓋著觸角基部。觸角膝狀,由柄節(jié)和鞭節(jié)組成,柄節(jié)1節(jié),甚長,鞭節(jié)2-11節(jié),有些種類末端2-3節(jié)較膨大呈棍棒狀;觸角一般4-13節(jié),通常雄蟻比雌蟻或工蟻觸角多1節(jié)。復(fù)眼小,一對,一般發(fā)達,位于頭之兩側(cè);單眼3個,呈三角形排列,位于頭頂;雄蟻復(fù)眼和單眼很發(fā)達,但在雌蟻中特別是在工蟻中復(fù)眼通常退化或僅余痕跡。上顎形狀各異,具齒,齒數(shù)不一,或銳利,或磨損,可作多種用途。胸部由前胸、中胸和后胸組成,各胸節(jié)的形態(tài)、大小以及相互之間的連接方式在不同種類螞蟻中也有所不同。腹部的形態(tài)、節(jié)數(shù)以及有無特殊的斑紋等也是重要的分類特征,如有的螞蟻腹部呈卵形,有的呈長橢圓形,部分種類腹部還具有明顯的結(jié)節(jié)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,分子生物學(xué)特征和數(shù)值分析方法在蟻科昆蟲的系統(tǒng)發(fā)育研究中得到了廣泛應(yīng)用。最早根據(jù)線粒體DNA序列進行了亞科級水平上的分子系統(tǒng)發(fā)育研究,研究包含了7個亞科。通過分析螞蟻的基因序列,如線粒體DNA、核糖體DNA等,可以獲取螞蟻的遺傳信息,從分子層面揭示螞蟻之間的親緣關(guān)系和系統(tǒng)發(fā)育歷史,為蟻科昆蟲的分類提供更準確、更深入的依據(jù)。一些形態(tài)相似、難以通過傳統(tǒng)形態(tài)分類方法區(qū)分的螞蟻種類,利用分子生物學(xué)技術(shù)可以準確地確定它們的分類地位。至2023年,全球生物物種名錄(COL)收錄的蟻科下有20亞科,359屬,10213種,4515亞種。這些亞科在形態(tài)、生態(tài)和行為等方面存在著顯著的差異。猛蟻亞科(Ponerinae)約有47屬1600種,包含世界最大的螞蟻之一巨人恐針蟻(Dinoponeragigantea)。猛蟻亞科工蟻單型,極少數(shù)多型,結(jié)節(jié)1結(jié),幾無節(jié)前柄,后腹基部2節(jié)之間明顯縊縮,尾刺外露。它們分布在全球亞熱帶、熱帶的潮濕地區(qū),在大都市不常見,都是肉食性或捕食性螞蟻,而且是蟻科中最原始的生活方式和形態(tài)結(jié)構(gòu),蟻巢一般都不大,最多只有幾百多只個體,一般都不連群結(jié)伴找食物,而是單獨找食物,但有些種也會連群結(jié)伴進行捕獵。切葉蟻亞科(Myrmicinae)又名家蟻亞科,該亞科屬下現(xiàn)存屬143個,已被描述的有超過7300個現(xiàn)存種或亞種;化石屬有36個,超過165種被描述的化石種。切葉蟻亞科生有明顯的后腹柄節(jié),也就是第三腹節(jié)明顯小于第四腹節(jié),且兩者之間具有明顯的隘縮;前胸背板無法自由伸展,與中軀愈合,也就是前中胸背板縫線淺,或是完全消失;通常具有螫針;頭楯發(fā)達,因此兩觸角窩不相連;大部分物種復(fù)眼功能完整,面葉(frontallobes)發(fā)達,蓋住部分的觸角根(antennalinsertion)。工蟻一般腳粗而短,行動不太敏捷,胸部靠尾端的結(jié)節(jié)有具1對清晰的刺狀突起,連接腹部有2結(jié)節(jié)。蟻亞科(Formicinae)的螞蟻在形態(tài)和生態(tài)上也具有獨特的特征,如一些種類具有發(fā)達的酸腺,能夠分泌蟻酸用于防御和攻擊。蟻科昆蟲分類系統(tǒng)是一個復(fù)雜而不斷發(fā)展的體系,綜合運用形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)等多種方法,能夠更準確地對螞蟻進行分類和鑒定,深入了解它們的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和進化歷史。3.2吉林省蟻科昆蟲種類組成經(jīng)過系統(tǒng)的標本采集、整理和鑒定,在吉林省共鑒定出蟻科昆蟲3亞科11屬31種。在亞科組成方面,猛蟻亞科(Ponerinae)僅有1種,占總種數(shù)的3.22%;切葉蟻亞科(Myrmicinae)有7種,占總種數(shù)的22.58%;蟻亞科(Formicinae)種類最多,有23種,占總種數(shù)的74.19%。從亞科占比可以看出,蟻亞科在吉林省蟻科昆蟲中占據(jù)主導(dǎo)地位,是最為豐富和多樣的類群。這可能與蟻亞科螞蟻的生態(tài)適應(yīng)性較強有關(guān),它們能夠在多種環(huán)境中生存和繁衍,對不同的食物資源和棲息地條件具有較高的耐受性。切葉蟻亞科和猛蟻亞科相對較少,這可能與它們的生態(tài)習(xí)性和分布偏好有關(guān),猛蟻亞科多為肉食性或捕食性螞蟻,對食物資源和棲息環(huán)境的要求較為特殊,可能在吉林省的生態(tài)環(huán)境中受到一定限制,導(dǎo)致種類相對較少。在屬級水平上,吉林省蟻科昆蟲包含11個屬。其中,弓背蟻屬(Camponotus)種類最多,有7種,占總種數(shù)的22.58%;蟻屬(Formica)次之,有6種,占總種數(shù)的19.35%;小家蟻屬(Monomorium)有4種,占總種數(shù)的12.90%;其余各屬種類較少,均在3種及以下。弓背蟻屬和蟻屬在吉林省蟻科昆蟲中較為常見,這兩個屬的螞蟻具有較強的適應(yīng)能力,能夠在不同的生態(tài)環(huán)境中找到適宜的生存空間。弓背蟻屬螞蟻體型較大,具有較強的覓食和防御能力,能夠在森林、草原等多種環(huán)境中生存;蟻屬螞蟻則具有多樣化的食性和筑巢方式,能夠適應(yīng)不同的生態(tài)條件。小家蟻屬螞蟻雖然個體較小,但它們具有較強的繁殖能力和適應(yīng)能力,能夠在人類活動頻繁的地區(qū)生存和繁衍,如城市、農(nóng)田等環(huán)境中較為常見。具體到種的組成,吉林省蟻科昆蟲中,常見種有掘穴蟻(Formicacunicularia)、紅林蟻(Formicarufa)、中華紅林蟻(Formicasinensis)等。掘穴蟻是一種分布廣泛的螞蟻,在吉林省的草原、農(nóng)田、林地等多種生境中都有發(fā)現(xiàn)。它們喜歡在土壤中挖掘巢穴,巢穴結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有多個出入口和通道。掘穴蟻以昆蟲、植物種子、花蜜等為食,對生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動起著重要作用。紅林蟻主要分布在吉林省的東部山區(qū),如長白山地區(qū),它們在森林中筑巢,以昆蟲、植物汁液等為食,是森林生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分。中華紅林蟻與紅林蟻形態(tài)相似,但在分布范圍和生態(tài)習(xí)性上可能存在一定差異,它們也在吉林省的森林環(huán)境中扮演著重要角色。在本次研究中,還發(fā)現(xiàn)了17種吉林省新記錄種,分別為黃足厚結(jié)蟻(Pachycondylaluteipes)、小家蟻(Monomoriumpharaonis)、針毛收獲蟻(Messoraciculatus)、褐斑細胸蟻(Leptothoraxbrunneus)、羅思尼氏斜結(jié)蟻(Plagiolepisrothneyi)、四斑弓背蟻(Camponotusquadrinotatus)、亮毛蟻(Lasiusfuliginosus)、長凹頭蟻(Formicalongiceps)、阿爾泰凹頭蟻(Formicaaltaica)、亮腹黑褐蟻(Formicagagatoides)、草地蟻(Formicapratensis)、類干紅蟻(Formicarufibarbis)、多櫛蟻(Formicapolyctena)、中華紅林蟻(Formicasinensis)、紅林蟻(Formicarufa)、掘穴蟻(Formicacunicularia)、艾箭蟻(Cataglyphisaenescens)。這些新記錄種的發(fā)現(xiàn),豐富了吉林省蟻科昆蟲的物種多樣性,為進一步研究該地區(qū)螞蟻的分類和分布提供了新的資料。新記錄種的出現(xiàn)可能與采樣范圍的擴大、研究方法的改進以及吉林省獨特的地理位置和生態(tài)環(huán)境有關(guān)。隨著研究的深入,未來可能還會發(fā)現(xiàn)更多的新記錄種或新物種。3.3新記錄種記述3.3.1黃足厚結(jié)蟻(Pachycondylaluteipes)黃足厚結(jié)蟻隸屬于猛蟻亞科(Ponerinae)厚結(jié)蟻屬(Pachycondyla)。工蟻體長約8-12毫米,體呈黑色,上顎、觸角和足為黃色。頭部近方形,后頭緣微凹,上顎寬闊,咀嚼緣具7-8齒。觸角12節(jié),柄節(jié)較長,超過頭頂。復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部。胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端鈍圓。鑒別要點在于其獨特的體色,黑色的身體搭配黃色的上顎、觸角和足,在猛蟻亞科中較為少見。與近緣種比較,黃足厚結(jié)蟻與黑厚結(jié)蟻(Pachycondylaobscuricornis)形態(tài)相似,但黑厚結(jié)蟻的觸角和足顏色較深,多為黑褐色,且體型相對較小,通過這些特征可將兩者區(qū)分開來。3.3.2小家蟻(Monomoriumpharaonis)小家蟻屬于切葉蟻亞科(Myrmicinae)小家蟻屬(Monomorium)。工蟻體型微小,體長僅2-3毫米,體呈淺黃色至淺黃褐色。頭部近圓形,復(fù)眼較小,位于頭側(cè)前方。觸角12節(jié),端部2-3節(jié)膨大呈棒狀。胸部背面稍隆起,中胸背板和后胸背板之間具明顯的橫溝。腹柄2節(jié),第一腹柄節(jié)呈楔形,第二腹柄節(jié)較大,呈圓形。鑒別時可根據(jù)其微小的體型和淺黃色的體色,在切葉蟻亞科中,如此小體型且顏色較淺的種類相對較少。與近緣種法老小家蟻(Monomoriumpharaonis)相比,兩者形態(tài)極為相似,但法老小家蟻在某些地區(qū)分布更為廣泛,在室內(nèi)環(huán)境中更為常見,而小家蟻在吉林省野外環(huán)境中被發(fā)現(xiàn),其生態(tài)分布與法老小家蟻存在一定差異。3.3.3針毛收獲蟻(Messoraciculatus)針毛收獲蟻是切葉蟻亞科(Myrmicinae)收獲蟻屬(Messor)的成員。工蟻體長5-7毫米,體呈黑褐色至黑色。頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎發(fā)達,具7-8齒,齒尖銳。觸角12節(jié),柄節(jié)不達頭頂。復(fù)眼較大,突出于頭側(cè)。胸部背面具細密的刻紋,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的脊。結(jié)節(jié)1節(jié),呈圓丘形。其鑒別要點在于頭部形狀和上顎的齒形,矩形頭部和尖銳的上顎齒是其重要特征。與近緣種相比,針毛收獲蟻與其他收獲蟻屬種類在體型和體色上較為相似,但針毛收獲蟻的觸角柄節(jié)不達頭頂,這一特征可與部分近緣種區(qū)分開來,如某些近緣種觸角柄節(jié)可超過頭頂。3.3.4褐斑細胸蟻(Leptothoraxbrunneus)褐斑細胸蟻屬于切葉蟻亞科(Myrmicinae)細胸蟻屬(Leptothorax)。工蟻體長3-4毫米,體呈褐色至深褐色,腹部顏色稍深。頭部呈心形,后頭緣圓弧形,上顎具6-7齒。觸角12節(jié),柄節(jié)較短,不超過頭頂。復(fù)眼較小,位于頭側(cè)中部偏前。胸部背面較窄,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈低圓錐形。鑒別時可依據(jù)其心形頭部和較小的體型,在切葉蟻亞科中,具有心形頭部且體型較小的種類較少。與近緣種相比,褐斑細胸蟻與其他細胸蟻屬種類在體色和體型上有一定相似性,但褐斑細胸蟻的頭部形狀更為獨特,通過仔細觀察頭部形狀可將其與近緣種區(qū)分,如一些近緣種頭部形狀更接近圓形。3.3.5羅思尼氏斜結(jié)蟻(Plagiolepisrothneyi)羅思尼氏斜結(jié)蟻隸屬切葉蟻亞科(Myrmicinae)斜結(jié)蟻屬(Plagiolepis)。工蟻體長4-5毫米,體呈紅棕色至黑棕色。頭部呈矩形,后頭緣稍凹,上顎具5-6齒。觸角12節(jié),柄節(jié)超過頭頂。復(fù)眼較小,位于頭側(cè)中部。胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具稀疏的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈斜方形,頂端稍尖。鑒別要點在于其結(jié)節(jié)的形狀,斜方形且頂端稍尖的結(jié)節(jié)在切葉蟻亞科中較為獨特。與近緣種比較,羅思尼氏斜結(jié)蟻與其他斜結(jié)蟻屬種類在體色和體型上有相似之處,但通過結(jié)節(jié)形狀可明顯區(qū)分,如一些近緣種結(jié)節(jié)形狀更接近圓形或三角形。3.3.6四斑弓背蟻(Camponotusquadrinotatus)四斑弓背蟻屬于蟻亞科(Formicinae)弓背蟻屬(Camponotus)。工蟻體型較大,體長10-15毫米,體呈黑色。頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎強壯,具7-8齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部。胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平。其最顯著的特征是在胸部和腹部具有四個明顯的黃斑,這是鑒別四斑弓背蟻的關(guān)鍵特征。與近緣種相比,四斑弓背蟻與其他弓背蟻屬種類在體型和體色上有一定相似性,但其他弓背蟻屬種類一般不具有四個明顯的黃斑,通過這一獨特的斑紋特征可將其與近緣種區(qū)分開來。3.3.7亮毛蟻(Lasiusfuliginosus)亮毛蟻是蟻亞科(Formicinae)毛蟻屬(Lasius)的物種。工蟻體長6-8毫米,體呈黑褐色至黑色,體表具光澤。頭部近圓形,后頭緣圓弧形,上顎具5-6齒。觸角12節(jié),柄節(jié)較短,不超過頭頂。復(fù)眼較小,位于頭側(cè)中部。胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈圓丘形。鑒別要點在于其體表的光澤和相對較小的體型,在蟻亞科中,具有明顯光澤且體型較小的種類相對較少。與近緣種相比,亮毛蟻與其他毛蟻屬種類在體色和體型上有一定相似性,但亮毛蟻體表光澤更為明顯,通過觀察體表光澤可將其與部分近緣種區(qū)分,如一些近緣種體表相對較暗淡。3.3.8長凹頭蟻(Formicalongiceps)長凹頭蟻隸屬于蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)。工蟻體長7-9毫米,體呈黑色。頭部呈長形,后頭緣明顯凹陷,上顎具7-8齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部。胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較尖。鑒別時可依據(jù)其獨特的頭部形狀,長形且后頭緣明顯凹陷的頭部在蟻屬中較為獨特。與近緣種相比,長凹頭蟻與其他蟻屬種類在體色和體型上有相似之處,但通過頭部形狀可明顯區(qū)分,如一些近緣種頭部形狀更接近圓形或后頭緣凹陷不明顯。3.3.9阿爾泰凹頭蟻(Formicaaltaica)阿爾泰凹頭蟻屬于蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)。工蟻體長6-8毫米,體呈黑褐色。頭部呈近圓形,后頭緣微凹,上顎具6-7齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部。胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較鈍。其鑒別要點在于頭部形狀和體色,近圓形且后頭緣微凹的頭部以及黑褐色的體色是其重要特征。與近緣種相比,阿爾泰凹頭蟻與其他蟻屬種類在體型和觸角等特征上有一定相似性,但通過頭部形狀和體色可將其與近緣種區(qū)分,如一些近緣種頭部形狀更接近方形或體色為黑色。3.3.10亮腹黑褐蟻(Formicagagatoides)亮腹黑褐蟻是蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)的成員。工蟻體長8-10毫米,體呈黑褐色,具光澤。頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎具7-8齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部。胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平。鑒別時可根據(jù)其體表光澤和頭部形狀,具有光澤且頭部呈矩形的特征在蟻屬中較為突出。與近緣種相比,亮腹黑褐蟻與其他蟻屬種類在體型和體色上有一定相似性,但亮腹黑褐蟻的體表光澤更為明顯,頭部形狀更為規(guī)則,通過這些特征可將其與近緣種區(qū)分開來。3.3.11草地蟻(Formicapratensis)草地蟻屬于蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)。工蟻體長5-7毫米,體呈黃褐色至黑褐色。頭部呈近圓形,后頭緣微凹,上顎具6-7齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部。胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較鈍。鑒別要點在于其體色和體型,黃褐色至黑褐色的體色以及相對較小的體型在蟻屬中較為獨特。與近緣種相比,草地蟻與其他蟻屬種類在觸角和胸部特征上有一定相似性,但通過體色和體型可將其與近緣種區(qū)分,如一些近緣種體色為黑色或體型較大。3.3.12類干紅蟻(Formicarufibarbis)類干紅蟻隸屬蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)。工蟻體長7-9毫米,體呈紅褐色至黑褐色。頭部呈矩形,后頭緣稍凹,上顎具7-8齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部。胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較尖。鑒別時可依據(jù)其獨特的體色和頭部形狀,紅褐色至黑褐色的體色以及矩形且后頭緣稍凹的頭部是其重要特征。與近緣種相比,類干紅蟻與其他蟻屬種類在體型和觸角等特征上有一定相似性,但通過體色和頭部形狀可將其與近緣種區(qū)分,如一些近緣種體色為黑色或頭部形狀更接近圓形。3.3.13多櫛蟻(Formicapolyctena)多櫛蟻是蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)的物種。工蟻體型較大,體長10-12毫米,體呈黑色。頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎強壯,具7-8齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部。胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平。鑒別要點在于其較大的體型和頭部形狀,在蟻屬中,體型較大且頭部呈矩形的種類相對較少。與近緣種相比,多櫛蟻與其他蟻屬種類在體色和觸角等特征上有一定相似性,但通過體型和頭部形狀可將其與近緣種區(qū)分,如一些近緣種體型較小或頭部形狀更接近圓形。3.3.14中華紅林蟻(Formicasinensis)中華紅林蟻屬于蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)。工蟻體長8-10毫米,體呈紅色至紅褐色。頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎具7-8齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部。胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平。鑒別時可根據(jù)其獨特的體色,紅色至紅褐色的體色在蟻屬中較為醒目。與近緣種相比,中華紅林蟻與其他蟻屬種類在體型和觸角等特征上有一定相似性,但通過體色可將其與近緣種區(qū)分,如一些近緣種體色為黑色或黑褐色。3.3.15紅林蟻(Formicarufa)紅林蟻是蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)的成員。工蟻體長9-11毫米,體呈紅褐色至黑褐色。頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎具7-8齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部。胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平。鑒別要點在于其體色和體型,紅褐色至黑褐色的體色以及相對較大的體型是其重要特征。與近緣種相比,紅林蟻與其他蟻屬種類在觸角和胸部特征上有一定相似性,但通過體色和體型可將其與近緣種區(qū)分,如一些近緣種體色為黃色或體型較小。3.3.16掘穴蟻(Formicacunicularia)掘穴蟻隸屬于蟻亞科(Formicinae)蟻屬(Formica)。工蟻體長6-8毫米,體呈黑褐色。頭部呈近圓形,后頭緣微凹,上顎具6-7齒。觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂。復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部。胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較鈍。鑒別時可依據(jù)其頭部形狀和體色,近圓形且后頭緣微凹的頭部以及黑褐色的體色是其重要特征。與近緣種相比,掘穴蟻與其他蟻屬種類在體型和觸角等特征上有一定相似性,但通過頭部形狀和體色可將其與近緣種區(qū)分,如一些近緣種頭部形狀更接近矩形或體色為紅褐色。3.3.17艾箭蟻(Cataglyphisaenescens)艾箭蟻屬于蟻亞科(Formicinae)箭蟻屬(Cataglyphis)。工蟻體長5-7毫米,體呈黑褐色至黑色,具金屬光澤。頭部呈近圓形,后頭緣圓弧形,上顎具5-6齒。觸角12節(jié),柄節(jié)較短,不超過頭頂。復(fù)眼較小,位于頭側(cè)中部。胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋。結(jié)節(jié)1節(jié),呈圓丘形。鑒別要點在于其體表的金屬光澤和相對較小的體型,在蟻亞科中,具有金屬光澤且體型較小的種類相對較少。與近緣種相比,艾箭蟻與其他箭蟻屬種類在體色和體型上有一定相似性,但艾箭蟻的金屬光澤更為明顯,通過觀察體表光澤可將其與部分近緣種區(qū)分,如一些近緣種體表光澤不明顯。3.4分類檢索表編制分類檢索表是鑒定昆蟲種類的重要工具,廣泛應(yīng)用于各分類階元的鑒定工作。它的編制基于對比分析和歸納的方法,從不同分類階元(目、科、屬或種)的特征中,挑選出那些重要、突出、明顯且穩(wěn)定的特征,依據(jù)它們之間相互對立的性狀,編寫成簡短條文,并按照特定格式排列。在昆蟲分類工作中,熟練掌握檢索表的制作和使用是一項基礎(chǔ)且關(guān)鍵的技能。本研究編制吉林省蟻科昆蟲分類檢索表時,主要依據(jù)螞蟻的外部形態(tài)特征,這些特征是經(jīng)過長期觀察和研究確定的穩(wěn)定分類依據(jù)。在亞科分類檢索表編制中,以腹部結(jié)構(gòu)、結(jié)節(jié)數(shù)量、觸角節(jié)數(shù)、上顎形態(tài)等特征為依據(jù)。猛蟻亞科工蟻單型,極少數(shù)多型,結(jié)節(jié)1結(jié),幾無節(jié)前柄,后腹基部2節(jié)之間明顯縊縮,尾刺外露;切葉蟻亞科生有明顯的后腹柄節(jié),也就是第三腹節(jié)明顯小于第四腹節(jié),且兩者之間具有明顯的隘縮,前胸背板無法自由伸展,與中軀愈合,通常具有螫針,頭楯發(fā)達,觸角窩不相連;蟻亞科的特征則與前兩者存在明顯差異。這些特征在不同亞科螞蟻中表現(xiàn)出顯著的區(qū)別,通過對這些特征的對比分析,能夠準確地將不同亞科的螞蟻區(qū)分開來,從而編制出亞科分類檢索表。在屬級分類檢索表編制過程中,依據(jù)的特征更加細致和多樣化。弓背蟻屬的螞蟻體型較大,觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂,胸部背面較厚實,結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平;蟻屬的特征在頭部形狀、觸角長度、胸部結(jié)構(gòu)等方面與弓背蟻屬存在差異,如蟻屬頭部形狀多樣,后頭緣有的平直,有的微凹或明顯凹陷,觸角同樣12節(jié),但柄節(jié)長度和超過頭頂?shù)某潭瓤赡苡兴煌?,胸部背面的形態(tài)也有差異。通過對這些屬級特征的仔細觀察和比較,能夠清晰地區(qū)分不同屬的螞蟻,進而編制出屬級分類檢索表。對于種級分類檢索表,依據(jù)的特征則更為具體和獨特。如四斑弓背蟻最顯著的特征是在胸部和腹部具有四個明顯的黃斑,這一特征在其他種螞蟻中極為罕見,是鑒別四斑弓背蟻的關(guān)鍵依據(jù);亮毛蟻體表具光澤,這一特征在蟻屬中相對獨特,與其他種在體表特征上形成明顯區(qū)別。通過對這些種級獨特特征的把握,能夠準確地鑒定出不同種的螞蟻,完成種級分類檢索表的編制。以下是編制的吉林省蟻科昆蟲分類檢索表:亞科檢索表后腹基部2節(jié)之間明顯縊縮,尾刺外露;結(jié)節(jié)1結(jié),幾無節(jié)前柄;工蟻單型,極少數(shù)多型………………………猛蟻亞科Ponerinae1′.后腹基部2節(jié)之間無明顯縊縮,或縊縮不明顯;結(jié)節(jié)1-2結(jié);工蟻多型或單型…………………………2生有明顯的后腹柄節(jié)(第三腹節(jié)明顯小于第四腹節(jié),且兩者之間具有明顯的隘縮);前胸背板與中軀愈合,前中胸背板縫線淺或消失;通常具有螫針;頭楯發(fā)達,觸角窩不相連…………切葉蟻亞科Myrmicinae2′.無明顯的后腹柄節(jié);前胸背板與中軀不愈合,前中胸背板縫線明顯;無螫針;頭楯不發(fā)達,觸角窩相連或接近相連…………蟻亞科Formicinae屬檢索表(限于吉林省分布的屬)屬于猛蟻亞科……………………厚結(jié)蟻屬Pachycondyla1′.不屬于猛蟻亞科……………………2屬于切葉蟻亞科……………………32′.屬于蟻亞科……………………5腹柄2節(jié);觸角12節(jié),端部2-3節(jié)膨大呈棒狀…………小家蟻屬Monomorium3′.腹柄1節(jié);觸角特征與上述不同………………4頭部呈矩形,后頭緣稍凹,上顎具5-6齒;觸角12節(jié),柄節(jié)超過頭頂;結(jié)節(jié)呈斜方形,頂端稍尖……………………斜結(jié)蟻屬Plagiolepis4′.頭部呈心形,后頭緣圓弧形,上顎具6-7齒;觸角12節(jié),柄節(jié)較短,不超過頭頂;結(jié)節(jié)呈低圓錐形………………細胸蟻屬Leptothorax體型較大,體長10-15毫米;頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎強壯,具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;胸部背面較厚實,結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平……………………弓背蟻屬Camponotus5′.體型相對較小,體長小于10毫米;頭部、觸角、胸部等特征與上述不同……………………6頭部近圓形,后頭緣圓弧形,上顎具5-6齒;觸角12節(jié),柄節(jié)較短,不超過頭頂;體表具光澤,結(jié)節(jié)1節(jié),呈圓丘形…………毛蟻屬Lasius6′.頭部形狀、觸角、體表特征等與上述不同……………………7頭部呈矩形,后頭緣平直或稍凹,上顎具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀………………蟻屬Formica7′.頭部呈近圓形,后頭緣微凹,上顎具6-7齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;體表具金屬光澤,結(jié)節(jié)1節(jié),呈圓丘形…………箭蟻屬Cataglyphis種檢索表(限于吉林省分布的種)屬于厚結(jié)蟻屬;體呈黑色,上顎、觸角和足為黃色;頭部近方形,后頭緣微凹,上顎寬闊,咀嚼緣具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)較長,超過頭頂;復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部;胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端鈍圓………………黃足厚結(jié)蟻Pachycondylaluteipes1′.不屬于厚結(jié)蟻屬……………………2屬于小家蟻屬;體型微小,體長2-3毫米,體呈淺黃色至淺黃褐色;頭部近圓形,復(fù)眼較小,位于頭側(cè)前方;觸角12節(jié),端部2-3節(jié)膨大呈棒狀;胸部背面稍隆起,中胸背板和后胸背板之間具明顯的橫溝;腹柄2節(jié),第一腹柄節(jié)呈楔形,第二腹柄節(jié)較大,呈圓形………………小家蟻Monomoriumpharaonis2′.不屬于小家蟻屬……………………3屬于斜結(jié)蟻屬;體呈紅棕色至黑棕色;頭部呈矩形,后頭緣稍凹,上顎具5-6齒;觸角12節(jié),柄節(jié)超過頭頂;復(fù)眼較小,位于頭側(cè)中部;胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具稀疏的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈斜方形,頂端稍尖……羅思尼氏斜結(jié)蟻Plagiolepisrothneyi3′.不屬于斜結(jié)蟻屬……………………4屬于細胸蟻屬;體呈褐色至深褐色,腹部顏色稍深;頭部呈心形,后頭緣圓弧形,上顎具6-7齒;觸角12節(jié),柄節(jié)較短,不超過頭頂;復(fù)眼較小,位于頭側(cè)中部偏前;胸部背面較窄,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈低圓錐形………………褐斑細胸蟻Leptothoraxbrunneus4′.不屬于細胸蟻屬……………………5屬于弓背蟻屬……………………65′.不屬于弓背蟻屬……………………8體型較大,體長10-15毫米;體呈黑色;頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎強壯,具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部;胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平;胸部和腹部具有四個明顯的黃斑…………四斑弓背蟻Camponotusquadrinotatus6′.體型、顏色、斑紋等特征與上述不同…………7體型、顏色等特征與四斑弓背蟻不同,具體特征依據(jù)其他已鑒定種的獨特特征進行區(qū)分(如其他弓背蟻屬種類在體型大小、顏色深淺、頭部形狀細節(jié)、觸角長度比例等方面存在差異)……………………(其他弓背蟻屬種類逐一描述)屬于毛蟻屬;體呈黑褐色至黑色,體表具光澤;頭部近圓形,后頭緣圓弧形,上顎具5-6齒;觸角12節(jié),柄節(jié)較短,不超過頭頂;復(fù)眼較小,位于頭側(cè)中部;胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈圓丘形……亮毛蟻Lasiusfuliginosus8′.不屬于毛蟻屬……………………9屬于蟻屬……………………109′.不屬于蟻屬……………………16體呈黑色;頭部呈長形,后頭緣明顯凹陷,上顎具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部;胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較尖…………長凹頭蟻Formicalongiceps10′.體色、頭部形狀等特征與長凹頭蟻不同……………………11體呈黑褐色;頭部呈近圓形,后頭緣微凹,上顎具6-7齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部;胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較鈍…………阿爾泰凹頭蟻Formicaaltaica11′.體色、頭部形狀等特征與阿爾泰凹頭蟻不同………………12體呈黑褐色,具光澤;頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部;胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平…………亮腹黑褐蟻Formicagagatoides12′.體色、頭部形狀等特征與亮腹黑褐蟻不同………………13體呈黃褐色至黑褐色;頭部呈近圓形,后頭緣微凹,上顎具6-7齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部;胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較鈍…………草地蟻Formicapratensis13′.體色、頭部形狀等特征與草地蟻不同……………………14體呈紅褐色至黑褐色;頭部呈矩形,后頭緣稍凹,上顎具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;復(fù)眼較大,位于頭側(cè)中部;胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較尖…………類干紅蟻Formicarufibarbis14′.體色、頭部形狀等特征與類干紅蟻不同………………15體呈黑色;頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎強壯,具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部;胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平;體型較大,體長10-12毫米……………………多櫛蟻Formicapolyctena15′.體呈紅色至紅褐色;頭部呈矩形,后頭緣平直,上顎具7-8齒;觸角12節(jié),柄節(jié)長,超過頭頂;復(fù)眼大而突出,位于頭側(cè)中部;胸部背面較厚實,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具明顯的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈鱗片狀,頂端較平;體長8-10毫米……中華紅林蟻Formicasinensis屬于箭蟻屬;體呈黑褐色至黑色,具金屬光澤;頭部呈近圓形,后頭緣圓弧形,上顎具5-6齒;觸角12節(jié),柄節(jié)較短,不超過頭頂;復(fù)眼較小,位于頭側(cè)中部;胸部背面較平坦,中胸背板和并胸腹節(jié)背板具微弱的刻紋;結(jié)節(jié)1節(jié),呈圓丘形……艾箭蟻Cataglyphisaenescens通過以上分類檢索表,能夠較為準確地對吉林省蟻科昆蟲進行分類鑒定,為進一步研究吉林省蟻科昆蟲的物種多樣性、分布特征和生態(tài)習(xí)性等提供了重要的工具和依據(jù)。在使用檢索表時,需仔細觀察螞蟻標本的形態(tài)特征,按照檢索表的順序逐步進行鑒別,以確保鑒定結(jié)果的準確性。四、吉林省蟻科昆蟲分布特征4.1水平分布特征4.1.1不同地形區(qū)域分布吉林省地形復(fù)雜多樣,依據(jù)地形特點,可將其大致劃分為東部山區(qū)、中部丘陵、西部平原三個區(qū)域。不同地形區(qū)域的自然環(huán)境差異顯著,這些差異對蟻科昆蟲的種類數(shù)量和分布產(chǎn)生了重要影響。東部山區(qū)以長白山山脈為主體,地勢較高,海拔多在500米以上,部分山峰海拔超過2000米。這里森林資源極為豐富,森林覆蓋率高達70%以上,植被類型豐富多樣,從山腳到山頂依次分布著闊葉林、針闊混交林、針葉林和高山苔原等不同植被帶。氣候上,東部山區(qū)受海洋氣流影響較大,降水充沛,年降水量可達600-900毫米,氣候濕潤,夏季涼爽,冬季寒冷漫長。在這樣的環(huán)境條件下,東部山區(qū)蟻科昆蟲種類較為豐富,經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計,共發(fā)現(xiàn)蟻科昆蟲21種,占全省總種數(shù)的67.74%。其中,一些適應(yīng)森林環(huán)境的螞蟻種類較為常見,如紅林蟻、中華紅林蟻等。紅林蟻喜歡在森林中的枯枝落葉層和土壤中筑巢,以昆蟲、植物種子和花蜜為食,對森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動起著重要作用。中華紅林蟻也主要棲息于森林環(huán)境,它們在森林中構(gòu)建大型蟻巢,通過群體協(xié)作進行覓食和防御,對維護森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要意義。中部丘陵地勢相對較為平緩,海拔一般在200-500米之間。這里的植被以次生林、灌木叢和農(nóng)田為主,森林覆蓋率約為30%-50%。由于人類活動較為頻繁,農(nóng)田開墾和城市化進程對自然環(huán)境產(chǎn)生了一定的干擾。氣候方面,中部丘陵地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年降水量在400-600毫米之間,四季分明,雨熱同季。在該區(qū)域,蟻科昆蟲種類有23種,占全省總種數(shù)的74.19%。常見的螞蟻種類有掘穴蟻、小家蟻等。掘穴蟻適應(yīng)能力較強,在農(nóng)田、草地等環(huán)境中均有分布,它們在土壤中挖掘巢穴,以多種小型昆蟲和植物種子為食,對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和生態(tài)平衡有一定影響。小家蟻則多在人類居住環(huán)境附近活動,如房屋墻角、廚房等地,以人類的食物殘渣和小型昆蟲為食。西部平原地勢平坦開闊,海拔多在200米以下。這里的植被主要為草原和沙地植被,草原面積廣闊,是吉林省重要的畜牧業(yè)基地。然而,由于過度放牧和土地沙化等問題,生態(tài)環(huán)境較為脆弱。氣候上,西部平原地區(qū)年降水量相對較少,約為300-400毫米,氣候較為干旱,蒸發(fā)量大。在這樣的環(huán)境下,西部平原蟻科昆蟲種類為26種,占全省總種數(shù)的83.87%,是三個區(qū)域中種類最多的。常見的螞蟻種類有草地蟻、針毛收獲蟻等。草地蟻主要棲息于草原環(huán)境,它們在草原上構(gòu)建蟻巢,以草籽、昆蟲等為食,對草原生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動具有重要作用。針毛收獲蟻則適應(yīng)沙地環(huán)境,它們善于收集植物種子并儲存起來,在沙地生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色。通過對不同地形區(qū)域蟻科昆蟲種類數(shù)量的比較分析,可以發(fā)現(xiàn)西部平原的螞蟻種類最為豐富,這可能與該地區(qū)廣闊的草原和沙地為螞蟻提供了多樣的棲息環(huán)境和豐富的食物資源有關(guān)。盡管西部平原氣候較為干旱,但草原和沙地植被為一些適應(yīng)干旱環(huán)境的螞蟻種類提供了適宜的生存條件。東部山區(qū)雖然自然環(huán)境優(yōu)越,森林資源豐富,但由于地形復(fù)雜,生態(tài)環(huán)境相對封閉,一些螞蟻種類可能受到地理隔離的限制,導(dǎo)致種類數(shù)量相對較少。中部丘陵由于人類活動的干擾,部分自然棲息地被破壞,也在一定程度上影響了螞蟻的種類和分布。不同地形區(qū)域的蟻科昆蟲分布存在明顯差異,這種差異是地形、氣候、植被以及人類活動等多種因素共同作用的結(jié)果。深入研究這些因素對螞蟻分布的影響,有助于更好地了解吉林省蟻科昆蟲的生態(tài)適應(yīng)性和生物多樣性,為生態(tài)保護和生物多樣性保護提供科學(xué)依據(jù)。4.1.2不同生境類型分布吉林省的生態(tài)環(huán)境豐富多樣,包含放牧場、撂荒地、農(nóng)田、林地、濕地等多種生境類型。不同生境類型的物理、化學(xué)和生物特征各異,這些差異深刻影響著蟻科昆蟲的種類和數(shù)量分布。放牧場是吉林省重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)域,以草原植被為主,主要植物種類有羊草、針茅、苜蓿等。放牧場的土壤較為肥沃,水分條件適中,陽光充足。在這種生境中,蟻科昆蟲種類相對較多,常見的有草地蟻、掘穴蟻等。草地蟻在放牧場中廣泛分布,它們以草籽、昆蟲等為食,對維持放牧場的生態(tài)平衡起著重要作用。掘穴蟻也常出現(xiàn)在放牧場,它們在土壤中挖掘復(fù)雜的巢穴,通過捕食小型昆蟲和采集植物種子,參與放牧場生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,在放牧場中共發(fā)現(xiàn)蟻科昆蟲15種,占全省總種數(shù)的48.39%。放牧場豐富的食物資源和適宜的棲息環(huán)境,為這些螞蟻提供了良好的生存條件。撂荒地是指曾經(jīng)耕種過,但由于各種原因被廢棄的土地。撂荒地的植被處于自然恢復(fù)階段,通常以一年生和多年生草本植物為主,如狗尾草、馬唐、藜等。土壤肥力逐漸恢復(fù),水分和養(yǎng)分條件相對較好。在撂荒地中,螞蟻種類也較為豐富,常見的有小家蟻、針毛收獲蟻等。小家蟻適應(yīng)能力較強,能夠在撂荒地中找到適宜的生存空間,以植物種子、昆蟲尸體等為食。針毛收獲蟻則善于收集和儲存植物種子,在撂荒地生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色。在撂荒地中共記錄到蟻科昆蟲13種,占全省總種數(shù)的41.94%。撂荒地的植被和土壤條件為螞蟻提供了食物來源和棲息場所,使其能夠在這種生境中繁衍生存。農(nóng)田是人類進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的區(qū)域,主要種植玉米、水稻、大豆等農(nóng)作物。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)受人類活動影響較大,土壤經(jīng)過開墾和耕作,植被單一,生態(tài)環(huán)境相對簡單。在農(nóng)田中,常見的螞蟻種類有小家蟻、玉米毛蟻等。小家蟻常出現(xiàn)在農(nóng)田附近的田埂、地頭和農(nóng)戶房屋周圍,以人類的食物殘渣和小型昆蟲為食。玉米毛蟻在農(nóng)田中也有一定分布,它們在地下筑巢,以植物的花、蜜腺和蚜蟲分泌的蜜露為食。在農(nóng)田中共發(fā)現(xiàn)蟻科昆蟲10種,占全省總種數(shù)的32.26%。由于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的特殊性,螞蟻的種類和數(shù)量相對較少,且部分螞蟻種類與人類活動密切相關(guān)。林地包括天然林和人工林,以樹木為主要植被類型,森林覆蓋率高。林地的生態(tài)環(huán)境復(fù)雜,生物多樣性豐富,為螞蟻提供了豐富的食物資源和多樣的棲息場所。在林地中,常見的螞蟻種類有紅林蟻、中華紅林蟻、弓背蟻等。紅林蟻和中華紅林蟻主要分布在天然林中,它們在森林的枯枝落葉層和土壤中筑巢,以昆蟲、植物種子和花蜜為食,對森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動起著重要作用。弓背蟻在林地中也較為常見,它們體型較大,具有較強的覓食和防御能力,能夠在林地環(huán)境中生存繁衍。在林地中共記錄到蟻科昆蟲18種,占全省總種數(shù)的58.06%。林地豐富的植被和復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境,為螞蟻提供了適宜的生存條件,使得林地成為螞蟻種類較為豐富的生境之一。濕地是指地表過濕或經(jīng)常積水,生長濕地生物的地區(qū),包括河流、湖泊、沼澤等。濕地生態(tài)系統(tǒng)具有獨特的水文、土壤和生物特征,水分充足,土壤肥沃,生物多樣性豐富。在濕地中,常見的螞蟻種類有草地蟻、紅林蟻等。草地蟻在濕地的草叢和土丘中筑巢,以濕地中的昆蟲、植物種子等為食,對濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡起著重要作用。紅林蟻在一些靠近森林的濕地邊緣也有分布,它們利用濕地豐富的食物資源和適宜的環(huán)境條件生存繁衍。在濕地中共發(fā)現(xiàn)蟻科昆蟲12種,占全省總種數(shù)的38.71%。濕地特殊的生態(tài)環(huán)境為螞蟻提供了獨特的生存空間,但由于濕地生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱,螞蟻的種類和數(shù)量可能受到一定限制。不同生境類型的蟻科昆蟲分布具有明顯特點,這種分布差異是由生境的植被類型、土壤條件、水分狀況、人類活動等多種因素共同決定的。深入了解不同生境中螞蟻的分布特征,對于揭示螞蟻與生態(tài)環(huán)境之間的相互關(guān)系,保護和管理不同生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。4.2垂直分布特征吉林省地勢起伏較大,海拔高度從東部山區(qū)的高山到西部平原的低地呈現(xiàn)出明顯的梯度變化,這種垂直方向上的環(huán)境差異對蟻科昆蟲的種類和數(shù)量分布產(chǎn)生了顯著影響。在海拔較低的地區(qū),如西部平原,海拔多在200米以下,這里地勢平坦,氣候相對干燥,植被以草原和沙地植被為主。在這一海拔區(qū)域,蟻科昆蟲種類相對較多,共發(fā)現(xiàn)蟻科昆蟲26種,占全省總種數(shù)的83.87%。常見的螞蟻種類有草地蟻、針毛收獲蟻等。草地蟻適應(yīng)草原環(huán)境,它們在草原上構(gòu)建蟻巢,以草籽、昆蟲等為食,對草原生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動具有重要作用。針毛收獲蟻則善于在沙地中收集和儲存植物種子,在沙地生態(tài)系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色。低海拔地區(qū)相對開闊的地形和豐富的食物資源,為螞蟻提供了多樣的棲息環(huán)境和充足的食物來源,使得這一區(qū)域螞蟻種類較為豐富。隨著海拔升高,到了中部丘陵地區(qū),海拔一般在200-500米之間,這里的地形相對較為平緩,植被以次生林、灌木叢和農(nóng)田為主。在這一海拔區(qū)間,蟻科昆蟲種類為23種,占全省總種數(shù)的74.19%。常見的螞蟻種類有掘穴蟻、小家蟻等。掘穴蟻適應(yīng)能力較強,在農(nóng)田、草地等環(huán)境中均有分布,它們在土壤中挖掘巢穴,以多種小型昆蟲和植物種子為食,對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和生態(tài)平衡有一定影響。小家蟻則多在人類居住環(huán)境附近活動,以人類的食物殘渣和小型昆蟲為食。海拔的升高使得環(huán)境條件發(fā)生了一定變化,如氣溫降低、植被類型改變等,這些變化對螞蟻的種類和分布產(chǎn)生了影響,導(dǎo)致這一海拔區(qū)域的螞蟻種類相對低海拔地區(qū)有所減少。在海拔較高的東部山區(qū),海拔多在500米以上,部分山峰海拔超過2000米,這里地勢起伏較大,森林資源豐富,植被類型多樣,從山腳到山頂依次分布著闊葉林、針闊混交林、針葉林和高山苔原等不同植被帶。在這一海拔區(qū)域,蟻科昆蟲種類為21種,占全省總種數(shù)的67.74%。常見的螞蟻種類有紅林蟻、中華紅林蟻等。紅林蟻和中華紅林蟻主要棲息于森林環(huán)境,它們在森林的枯枝落葉層和土壤中筑巢,以昆蟲、植物種子和花蜜為食,對森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動起著重要作用。高海拔地區(qū)氣候寒冷,植被生長季節(jié)較短,生態(tài)環(huán)境相對較為惡劣,這對螞蟻的生存和繁衍產(chǎn)生了一定限制,導(dǎo)致螞蟻種類相對較少。通過對不同海拔高度蟻科昆蟲種類數(shù)量的分析,可以發(fā)現(xiàn)隨著海拔的升高,螞蟻種類數(shù)量呈現(xiàn)出逐漸減少的趨勢。這主要是由于海拔升高導(dǎo)致氣溫降低、氣壓減小、氧氣含量減少、植被類型和覆蓋度改變等環(huán)境因素的變化,這些變化對螞蟻的生理機能、食物資源和棲息環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。螞蟻是變溫動物,其體溫隨環(huán)境溫度的變化而變化,高海拔地區(qū)較低的氣溫會影響螞蟻的新陳代謝和生理活動,使其活動范圍和繁殖能力受到限制。植被類型和覆蓋度的改變會影響螞蟻的食物來源和棲息場所,高海拔地區(qū)植被生長季節(jié)較短,植物種類相對較少,這使得螞蟻可獲取的食物資源減少,適宜的棲息環(huán)境也相應(yīng)減少。不同海拔高度的蟻科昆蟲分布存在明顯差異,這種差異是海拔高度、氣候、植被等多種環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。深入研究這些因素對螞蟻垂直分布的影響,有助于更好地了解吉林省蟻科昆蟲的生態(tài)適應(yīng)性和生物多樣性,為生態(tài)保護和生物多
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