蚂蚁是无脊椎动物中最重要的种子传播者。蚂蚁对种子的散布即蚁播(Myrmecochorous)是植物拓展生存空间,实现种群更新和维持的重要途径。植物为适应蚂蚁散布,在与蚂蚁长期的协同进化中表现出了一系列的适应进化特征。紫堇属(罂粟科)植物是典型的蚁播植物,世界约460余种,我国是该属植物的世界分布中心,约有360种。本文以四种紫堇属(Corydalis DC.)(小药八旦子(C.caudata)、刻叶紫堇(C.incisa)、小花黄堇(C.racemosa)和阜平黄堇(C.wilfodii)植物为研究材料,运用野外调查与观察、野外实验等方法和手段,研究了(1)四种紫堇属植物物候特征、群落结构,以及相应的搬运蚂蚁种类及数量,(2)植物种子释放特征和搬运蚂蚁活动规律之间的关系,(3)植物种子及油质体在蚂蚁散布中的作用,(4)光照强度对蚂蚁活动和搬运效率的影响,和(5)种子在地表上的分布式样对蚂蚁活动和搬运效率的影响。实验在桐柏山(湖北广水)进行,实验周期为三年。主要结果如下:1.搬运种子蚂蚁的种类和多度与蚁播植物种类存在明显的相关。在四种紫堇属植物群落内共捕获蚂蚁7716头,隶属于4亚科13属18种,其中种子搬运者蚂蚁为9种。其中刻叶紫堇群落内蚂蚁种类和多样性最大(14种),且其搬运蚂蚁种类最多(高达4种)。不同紫堇属植物种子的搬运蚂蚁不只一种,说明搬运者蚂蚁和蚁播植物种子之间形成了非专一性的协作关系。另外,蚂蚁在不同紫堇属植物群落内分布有差异,这很有可能与种子大小、植株密度等有关。2.种子释放特征(释放初始时间、释放期长短和出现种子最大产量的时间)影响搬运蚂蚁的活动规律。研究表明,小药八旦子、刻叶紫堇和小花黄堇种子分别于四月底或五月初开始释放,种子释放的持续时间和种子出现最大释放量的时间在种间均存在明显差异(p<0.001)。搬运小药八旦子种子的主要蚂蚁是尼特纳大头蚁(Pheidole nietnri),其多度从种子开始释放到结束呈“J”型增加趋势;搬运刻叶紫堇种子的主要蚂蚁是双针棱胸蚁(Pristomyrmex pungens)、大阪举腹蚁(Crematogaster osakensi)和一种臭蚁属蚂蚁(Liometopum sp.),其中双针棱胸蚁与大阪举腹蚁和臭蚁属蚂蚁的多度变化呈单峰型,但高峰期分别出现在种子释放期的不同阶段;搬运小花黄堇种子的主要是黄足立毛蚁(Paratrechina favipes),其多度变化在种子释放期呈现双峰型。搬运蚂蚁的种类组成在整个种子释放期没有发生变化。进一步分析非主要搬运蚂蚁多度和活动规律发现,在种子释放期这些蚂蚁的多度均无显著变化,但在种子释放期结束后,这些蚂蚁的一些种类其多度变化表现出或增加或减少的趋势。3.种子及油质体特征影响蚂蚁的搬运对策。四种紫堇属植物内刻叶紫堇种子最大,小花黄堇种子最小,而阜平黄堇和小药八旦子油质体较大。去除油质体和种子干燥都使蚂蚁对四种紫堇属植物种子的吸引力降低,其中对小药八旦子和阜平黄堇影响极显著(p<0.05),对小花黄堇和刻叶紫堇影响较弱(p>0.05);不同时间长度的水浸泡对小花黄堇影响较弱(p>0.05),而对刻叶紫堇,阜平黄堇和小药八旦子随着种子浸泡时间的增加,种子对蚂蚁的吸引力降低。4.光照强度影响蚂蚁对种子的搬运活动。在不同天气条件下,如晴天,多云,阴天,蚂蚁对小花黄堇搬运种子搬运数量和蚂蚁出现的高峰期不同。晴天时,蚂蚁日搬运活动较高,且晴天蚂蚁日搬运活动高峰期比阴天和多云提前了1个小时。受控实验表明,不遮光处理时,蚂蚁日搬运种子数量有较大的变化,如在12:00～13:00(光照最强)时段,蚂蚁搬运种子数量近乎为0粒;遮光处理后,蚂蚁日搬运种子数量的变化较小。另外,不遮光处理时蚂蚁上午的日搬运活动高峰期比遮阳处理方式提早了 1个小时,而下午的日活动高峰期晚了1个小时。1层遮阳处理时蚂蚁搬运的种子数量是不遮阳处理的1.8倍,2层遮阳处理是不遮阳处理的1.6倍。5.种子在地表上的分布式样影响搬运蚂蚁的数量和搬运速率。随着小花黄堇种子放置式样的越来越聚集蚂蚁搬运数量和搬运速率逐渐增大,其中50粒种子聚集放置时蚂蚁搬运数量和速率都最大,搬运数量在50粒种子聚集放置方式与其他4种种子放置方式之间搬运数量差异显著(p<0.05),而其他几种搬运方式之间差异不显著(p>0.05);搬运速率在5种不同种子放置方式之间差异显著(p<0.05),且50粒种子聚集放置时蚂蚁搬运的速率最大。主要搬运蚂蚁草地铺道蚁(Tetramorium caespitum)对不同的种子聚集度有选择性行为(例如搜寻食物过程中的触碰和徘徊行为)。以上结果为进一步阐明蚂蚁对植物种子散布的影响提供了资料,也为生物多样性保护提供参考。