紅火蟻Solenopsis invicta Buren被世界自然保護聯(lián)盟列為100種最具危害性的外來入侵物種之一,，嚴重危害我國農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和人民群眾生命健康,。國家高度重視紅火蟻防治工作,，先后印發(fā)了《關于加強紅火蟻阻截防控工作的通知》（農(nóng)農(nóng)發(fā)[2021]3號）等文件，要求全力做好紅火蟻監(jiān)測和防控工作,。研究紅火蟻行為有助于理解紅火蟻快速擴散的機制,，并為紅火蟻防控提供新的視角。

　　我校林學與風景園林學院溫秀軍教授與王偲副教授課題組研究了不同丁香酚衍生物對紅火蟻的驅避活性,，發(fā)現(xiàn)均可引發(fā)紅火蟻工蟻觸角電生理反應,，并表現(xiàn)出較強的驅避活性。其中,，異丁香酚甲醚對紅火蟻具有異常優(yōu)越的驅避作用,。當紅火蟻巢穴被破壞后，異丁香酚甲醚幾乎完全抑制了受驚擾紅火蟻的攻擊行為,。此外,，將異丁香酚甲醚處理的沙子放在花盆中，可在長達一個月的時間內完全抑制紅火蟻進入花盆筑巢和活動（與此對應,，不到一天的時間紅火蟻即進入對照花盆修筑巢穴）,。研究表明，丁香酚衍生物是一類具有較高實用價值和應用潛力的紅火蟻驅避物質,。結果于2022年4月以“Eugenol derivatives: strong and long-lasting repellents against both undisturbed and disturbed red imported fire ants”為題在線發(fā)表在Journal of Pest Sciences雜志,，論文鏈接https://doi.org/10.1007/s10340-022-01501-8，碩士研究生賀英豪,、張健龍,、申黎明為論文并列第一作者，王偲副教授與博士研究生文超為通訊作者,。

丁香酚衍生物對紅火蟻有非常優(yōu)越的驅避作用,，可應用于不同的場景，阻斷紅火蟻的攻擊和擴散

　　近年來,，我校林學與風景園林學院溫秀軍教授與王偲副教授課題組對紅火蟻行為生態(tài)和防治開展了大量研究工作,。2021年至今，課題組相繼在昆蟲學一區(qū)top期刊Insect Science（2021）, Pest Management Science （2021,，2022）, Journal of Pest Science（2022a, 2022b）上發(fā)表多篇研究論文,。主要研究內容如下：

紅火蟻使用工具輔助覓食

　　2021年，課題組發(fā)現(xiàn)紅火蟻將顆粒覆蓋到粘性或涂抹風油精或礦物油的表面上,。正常情況下,，紅火蟻無法在這些平面行走,，但當被顆粒覆蓋后，紅火蟻能在這些表面快速移動并搬運食物,。這一行為符合動物使用工具的定義（動物使用一物體改變另一物體的屬性或位置,，從而實現(xiàn)某一生物功能或作用）,，表明低等無脊椎動也具有復雜的利用工具的行為,。結果于2021年12月以“Red imported fire ants (Hymenoptera: Formicidae) covered inaccessible surfaces with particles to facilitate food search and transportation”為題發(fā)表在Insect Science雜志（2021 IF: 3.262）,論文鏈接https://doi.org/10.1111/1744-7917.12891，博士研究生文超為第一作者,，王偲副教授與溫秀軍教授為通訊作者,。基于這一現(xiàn)象,，課題組開發(fā)了快速高效檢測紅火蟻的新方法,，近期已獲得國家發(fā)明專利授權（CN112640865B）。

紅火蟻迅速使用土壤顆粒覆蓋粘性表面,，這一獨特的行為為紅火蟻監(jiān)測提供了新的行為靶點

紅火蟻對殺蟲劑的行為抗性和高效防治藥劑的篩選

　　在紅火蟻活動區(qū)域噴灑殺蟲劑能夠快速殺滅紅火蟻,。然而，紅火蟻對殺蟲劑行為抗性的相關研究較少,。2021年課題組探索了紅火蟻對9種常用殺蟲劑的行為反應,，發(fā)現(xiàn)魚藤酮、氟蟲腈,、高效氯氰菊酯對紅火蟻有顯著的驅避性,。有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)紅火蟻搬運大量土壤顆粒覆蓋魚藤酮,、氟蟲腈,、阿維菌素處理的表面。進一步研究表明,，顆粒的覆蓋降低了這些殺蟲劑對紅火蟻的毒性,，原因可能是紅火蟻在顆粒上活動，減少了與殺蟲劑處理表面的直接接觸,。這一現(xiàn)象表明紅火蟻不僅可以被動的躲避殺蟲劑,，還可主動的使用顆粒覆蓋與掩埋被殺蟲劑處理的表面，降低殺蟲劑的防治效果,。因此,，項目組建議在篩選紅火蟻防治藥劑時，更多的關注紅火蟻行為對殺蟲劑的不利影響,。該結果于2022年1月以“Red imported fire ants cover the insecticide-treated surfaces with particles to reduce contact toxicity”為題在線發(fā)表在Journal of Pest Science雜志（2021 IF: 5.918）,，論文鏈接https://doi.org/10.1007/s10340-021-01474-0，博士研究生文超與碩士研究生申黎明為共同第一作者,，王偲副教授與馬濤高級實驗師為通訊作者,。

在實驗室和野外環(huán)境中,，紅火蟻搬運大量顆粒覆蓋魚藤酮、阿維菌素,、氟蟲腈處理的表面,，降低這些殺蟲劑對紅火蟻的防治效果。

　　環(huán)氧蟲啶（cycloxaprid）是由華東理工大學開發(fā)的一種順式氧橋雜環(huán)結構新煙堿類殺蟲劑,，是近年來開發(fā)的具有我國獨立知識產(chǎn)權的創(chuàng)制農(nóng)藥品種,。課題組與華東理工大學開展合作，評估了環(huán)氧蟲啶對紅火蟻的防治潛力,。結果表明環(huán)氧蟲啶不僅能直接觸殺紅火蟻,，還可通過群體間水平傳遞（horizontal transfer）作用殺死未直接接觸該藥劑的紅火蟻。此外,，環(huán)氧蟲啶對紅火蟻的覓食行為,、挖掘行為和筑巢行為無明顯驅避作用，也不會觸發(fā)紅火蟻的覆蓋行為,。與此相反,，另一種常用的防治藥劑聯(lián)苯菊酯（bifenthrin）對紅火蟻有較強的驅避作用，可能導致幸存的紅火蟻迅速逃離被處理的區(qū)域,，從而降低整體殺滅效果,。結果于2022年3月以“Toxicity, horizontal transfer, and physiological and behavioral effects of cycloxaprid against Solenopsis invicta (Hymenoptera: Formicidae)”為題在線發(fā)表在Pest Management Science雜志（2021 IF: 4.845），論文鏈接https://doi.org/10.1002/ps.6847,，博士研究生張浪與植保學院王磊老師為共同第一作者,，王偲副教授與華東理工大學須志平副教授為通訊作者。

紅火蟻在環(huán)氧蟲啶處理的表面與花盆覓食,、筑巢,。通過直接觸殺與水平傳遞作用，環(huán)氧蟲啶能高效殺滅紅火蟻

紅火蟻高效驅避劑的篩選

　　驅避劑能阻止紅火蟻進入人居環(huán)境,，具有廣泛的應用前景,。此前已有大量研究關注紅火蟻驅避劑，但尚未篩選出持效時間長,、適用于野外環(huán)境的紅火蟻驅避劑,。主要的原因有：（1）大部分驅避物質揮發(fā)性較強，數(shù)小時內即失去驅避效果,；（2）紅火蟻可搬運土壤顆粒對涂抹了驅避劑的表面進行覆蓋,，從而減少與驅避物質的直接接觸；（3）大部分研究在實驗室進行,，極少有研究評估自然條件下紅火蟻驅避劑的效果,。項目組此前的研究表明風油精能夠有效驅避紅火蟻，并且能夠引起紅火蟻的顆粒覆蓋行為。通過GC-MS分析,，項目組解析了風油精的5種主要組分,，并在野外環(huán)境中評估了它們對紅火蟻的驅避活性，發(fā)現(xiàn)丁香酚的驅避持續(xù)時間可達24小時,，遠長于風油精及其它4種組分,。這是首次篩選出能在野外長時間驅避紅火蟻的化學物質，結果于2021年4月以“Electrophysiological and behavioral responses of red imported fire ants (Hymenoptera: Formicidae) to an essential balm and its components”為題作為封面論文發(fā)表在Pest Management Science雜志上,，論文鏈接https://doi.org/10.1002/ps.6225,，博士研究生文超為第一作者，王偲副教授與溫秀軍教授為通訊作者,。（文圖/林學與風景園林學院 文超）

自然條件下風油精不同成分對火蟻的驅避效果,，其中丁香酚抑制了顆粒覆蓋行為,，具有較強的驅避性