伊比利亚蚁如何帮助控制橄榄园中的害虫

研究人员发现,在橄榄园中,伊比利亚蚁会自然捕食橄榄蛾幼虫,且不会扰乱生态系统的其他部分。

来自马德里国家自然科学博物馆和多尼亚纳生物站的研究人员——这两家机构均隶属于西班牙国家研究委员会和格拉纳达大学——发布了一项联合研究,探讨伊比利亚蚁(Tapinoma ibericum)作为防治橄榄蛾等橄榄园害虫手段的有效性。

研究发表在《应用昆虫学杂志》上,结论认为该物种是理想的候选对象。

毫无疑问,这项研究有助于从事农业生态系统工作的人员(如农民和技术人员)在橄榄种植及其他种植活动中应用生物防治方法。- 鲁本·马丁内斯-布拉克斯(Rubén Martínez-Blázquez),多尼亚纳生物站研究员

此前,Tapinoma nigerrimum被认为是一种危害欧洲农业的单一蚂蚁物种。 然而,2017年的一项研究确定,T. nigerrimum复合体包含四个不同的物种,这些物种只能通过基于高分辨率数字形态学的α分类学方法来识别。 其中一种物种是伊比利亚蚁 Tapinoma ibericum

为了正确鉴定研究中的物种,研究团队将来自调查区域内橄榄园和自然栖息地的标本送往位于格尔利茨的森肯贝格自然历史博物馆, ,以便利用基于数字形态学的α分类技术进行鉴定。

另见:研究人员向安达卢西亚橄榄园重新引入蝙蝠以防治害虫

研究结果表明,T. nigerrimum 倾向于栖息于更自然的生态系统中,而 T. ibericum 则被发现栖息于研究区域内的橄榄园中。

研究表明,伊比利亚物种不仅不会对农业造成损害,反而恰恰相反,无论不同橄榄园采用何种农业管理方式,它们都以相同类型的食物为食。

这一点很重要,因为不受管理方式影响的捕食者可用于加强当地的生物防治规划和策略。

毫无疑问,这项研究有助于从事农业生态系统工作的人员,如农民和技术人员,在橄榄种植及其他种植活动中应用生物防治措施,” 多尼亚纳生物站的研究员鲁本·马丁内斯-布拉斯克斯表示。

为确定伊比利亚橄榄园中伊比利亚橄榄蛀虫(Tapinoma ibericum)的作用,研究人员采用了稳定同位素分析法。这种创新方法通过分析生物体组织中稳定同位素的含量及比例来进行研究。

稳定同位素是指具有相同质子数但中子数不同的原子,且不具有放射性。 根据环境因素的不同,不同的同位素在活体组织中的积累速度也不同。

通过分析氮-15 和碳-13 同位素,可以追踪生态系统中的能量或物质流,并辨别食物网内的复杂营养相互作用。

这是因为碳-13 通过呼吸排出,而氮-15 通过尿液排出,从而可以估算生物饮食中的碳源以及该物种在食物网中的位置。

然而,这需要一组先期数据,例如同位素在相关生物组织中积累所需的时间,以及同位素指纹随饮食变化或随时间保持不变的情况。

研究团队通过在实验室环境中饲养蚂蚁,并给它们喂食四种饮食中的一种,从而获得了这一基础数据集: 蜂蜜和酵母的混合物、以覆盖作物为食的蚜虫、橄榄蛾幼虫,或是食肉昆虫绿瓢虫(Chrysoperla carnea),后者是橄榄蛾的另一种重要天敌。

橄榄蛾

橄榄蛾属于蛾类中的蛾蛾科,是南欧和北非的特有物种。该蛾是危害橄榄树的害虫;成虫将卵产在果实中。幼虫孵化后以橄榄为食,造成严重损害。

最终分析得出结论:在害虫生命周期的关键阶段,伊比利亚蚁Tapinoma ibericum)会主动捕食橄榄蛾(Prays oleae),因此它是该物种生物防治的重要组成部分。

此外,在最初的实验室阶段引入绿瓢虫,使研究人员得出结论:蚂蚁并不扮演超捕食者的角色,不会捕食对橄榄蛾自然控制有益的其他物种。

“蚂蚁是机会主义者,如果有像橄榄蛾(Prays oleae)这样的害虫,蚂蚁就会以它们为食,”合著者弗朗西斯卡·鲁阿诺说。 既然已经证明它们不会成为超捕食者——这可能会对维持土壤健康和橄榄树本身所必需的其他物种造成问题——[它们]就是控制此类害虫的理想候选者。”

在安达卢西亚——全球最大的橄榄产区,橄榄蛾是最常见的橄榄害虫之一。

橄榄蛾每年繁殖三代:食叶代,于11月至4月啃食橄榄叶,并在树冠中越冬; 食花代,于4月至6月啃食花蕾;以及食果代,幼虫于6月至10月钻入果实并啃食果核。

这三代虫害均可对橄榄园造成损害,每一代虫害的成败将决定下一代虫害的规模。

在整个研究过程中,研究人员指出,生物多样性对于通过天然天敌控制害虫物种至关重要。这一点体现在,在半自然栖息地更复杂且农药使用量较少的地区,蚂蚁的数量有所增加。

例如,他们发现,生活在有机橄榄园内及附近的蚂蚁往往会在地面植被开始枯萎时,从毗邻的自然植被迁移到橄榄树上,这恰好与橄榄蛾在幼橄榄果上产卵的时间相吻合。 在这个阶段的捕食会对后代产生显著影响。