红火蚁与扶桑绵粉蚧的协同入侵及其行为与生理机制

申请者的野外研究发现，入侵我国的红火蚁对另一种入侵害虫扶桑绵粉蚧有照看行为，并取食后者分泌的蜜露，两者的入侵程度在共存的地方大于各自单独入侵的地方。因此，我们提出以下科学假设：这两种入侵生物可能在入侵地形成了一定的互惠关系，从而可能形成"协同入侵"。为了验证该假设，本申请项目拟研究：1）红火蚁与扶桑绵粉蚧的互惠关系与协同入侵；主要对比两者一起时是否比各自单独生长具有更大的种群数量、为害和扩散程度等；2）比较红火蚁与本地蚂蚁对扶桑绵粉蚧蜜露的觅食效率差异；扶桑绵粉蚧在有无红火蚁情况下对寄主植物取食程度与取食部位选择等方面的行为差异；3）分析扶桑绵粉蚧蜜露中营养成分与互惠关系的相关性，测定红火蚁对蜜露中特定糖类的偏好性，阐明其协同入侵的生理机制。本项目的研究结果将有助于理解具有互惠或共生关系的两种入侵物种在新入侵地的生态适应、扩散与协同进化，可望为入侵生物学揭示一种潜在的入侵机制。

蚂蚁与半翅目排蜜昆虫（如蚜虫和介壳虫）的互惠关系是生态系统中经典的种间关系，而入侵蚂蚁在这种互惠关系的作用是近年入侵生物学研究中的一个热点问题。本研究论文以两种重要的外来入侵生物红火蚁与扶桑绵粉蚧为研究对象，探讨两者的条件性互惠关系，评价了该种关系对两者种群发展和入侵优势的促进效应。研究结果首次阐明了红火蚁入侵对本地蚂蚁与扶桑绵粉蚧互惠关系的影响，发现了扶桑绵粉蚧排泄的蜜露对红火蚁的吸引作用，分析了寄主植物和蚂蚁照看对扶桑绵粉蚧排泄蜜露的影响，明确了红火蚁的照看降低了天敌对粉蚧的控制作用而促进粉蚧的种群增长，证实了红火蚁与扶桑绵粉蚧互作对彼此种群的促进作用，探明了红火蚁和黑头酸臭蚁对粉蚧蜜露的竞争机制。项目培养博士1名，已发表SCI论文8篇。