作者简介:黄俊(1981—),男,浙江文成人,博士,副研究员,研究方向为入侵生物学与农业害虫综合治理。E-mail:junhuang1981@aliyun.com
红火蚁是一种严重威胁公共设施、人类安全、农林生产和生物多样性的重大害虫,在国际上被列为极具破坏性和攻击性的入侵生物之一。自2004年在中国广东省首次发现以来,其发生范围急剧扩大,目前已扩散至南方11个省(市)。文章综述了红火蚁的危害特征及传播途径,从地理环境与苗木调运方面分析了红火蚁侵入杭州市的风险,并从阻截、监测、扑杀及宣传等方面提出应对策略,为警惕红火蚁随带土苗木侵入杭州提供科学依据。
The red imported fire ant, Solenopsis invicta Buren, is a major pest that seriously threatens plants, animals, and humans. It had been internationally recognized as one of the most destructive, aggressive, and high-risk alien species. Since its first appearance in Guangdong Province of mainland China in 2004, it has spread rapidly to the southern 11 provinces. In the present overview, the damage characteristics and spread of S. invicta were introduced and the risks of S. invicta invaded Hangzhou were analyzed. Additionally, coping strategies were provided according to intercept, monitor, and control. These results provided an important scientific basis for the alert to S. invicta invaded Hangzhou with nursery stocks.
红火蚁(Solenopsis invicta Buren)是一种杂食性土栖蚁类, 隶属于膜翅目(Hymenoptera)、蚁科(Formicidae)、切叶蚁亚科(Myrmicinae)、火蚁属(Solenopsis), 是一种原产于南美洲巴拉那河流域的危险性害虫[1]。由于检疫上的疏忽, 20世纪30年代通过船运的带土苗木侵入美国阿拉巴马州[2, 3], 之后平均以198 km· a-1的速度在美国南部的19个州和地区迅速扩散, 受害土地面积超过12 800万h
中国大陆地区于2004年9月在广东省吴川市首次发现该虫入侵为害[7], 在短短的10余年间, 已在中国南方11个省(市)的30多个县级区域出现危害, 严重威胁生态环境、公共设施、动植物和人类安全等[8]。红火蚁主要随园艺植物、草皮、运输工具等调运进行远距离传播和扩散, 带土花木是一类高风险物品[9, 10]。因此, 随着全球农用、观赏植物贸易量大、调运频繁, 拥有庞大花木种植面积及交易市场的杭州地区, 势必会面临红火蚁入侵的巨大威胁。本文综述了红火蚁的危害特点及传播方式, 从地理环境与寄主植物等方面阐述了红火蚁入侵杭州地区的风险, 并提出防止其入侵的应对措施。
1.1.1 危害公共安全
红火蚁喜欢在户内外电子设备中筑巢, 如空调、交通信号机箱、供电仪表等, 还会直接啃咬埋在土中的电线及电缆的绝缘层, 造成电路短路或设施故障, 甚至引起大面积停电事故[11]。据统计, 每年美国因红火蚁对相关电器设施危害所造成的经济损失高达1 120万美元[12]。在中国华南地区, 已发现红火蚁危害水利水电工程、变电站、信息通讯等电缆及设备等[7]。
1.1.2 危害人类健康
红火蚁习性凶猛, 当蚁巢或个体受到干扰时, 会迅速蜂拥而出叮蜇攻击者, 其腹部螯针毒囊中的毒液会伴随每一次针刺而被注入被蜇物体内, 这种毒液中的毒素蛋白是已知致敏原中最有效的一类, 只需要微克就可以致敏并诱发过敏反应[13, 14]。具有过敏及弱体质的人被红火蚁叮蜇后, 会剧烈感觉到火灼般疼痛, 随后出现红肿、痛痒、高烧等症状, 严重者还会出现休克甚至死亡[15]。
1.1.3 危害农业生产
红火蚁是杂食性入侵害虫, 可直接取食并破坏黄瓜、高粱、大豆、玉米、马铃薯、黄秋葵和茄子等植物的种子、果实、幼芽、嫩茎和根部, 造成经济损失[16, 17, 18, 19, 20, 21]。美国佛罗里达州茄科植物因红火蚁危害产量下降了50%, 德克萨斯州向日葵因其危害产量下降达40%, 加州的水果种植业、干果及酿酒业也都因其危害而增加了10%~40%的成本[22]。广东省红火蚁严重发生区已经出现菜田出苗稀疏、稻田弃耕、果园丢荒等现象, 严重影响了当地农业生产[7]。
1.1.4 危害生物多样性
红火蚁具有明显的种群竞争优势, 在新入侵地短时间内迅速发展成为优势种, 造成生物多样性降低和生态单一化[12, 23, 24]。在澳大利亚东南部, 由于红火蚁的入侵, 绿纹树蛙90%的原有分布区已消失, 并被列为濒危物种[25]。在美国德克萨斯州红火蚁发生区, 节肢动物的物种丰富度下降到原来的40%[26]; 而且红火蚁的攻击行为导致许多哺乳动物幼体致盲、四肢肿胀, 严重影响其活动能力, 增加被捕食的几率, 有些被攻击后直接致死[27, 28]。红火蚁入侵将大大降低本地蚂蚁的丰富度和多样性, 甚至于取代本地蚂蚁[29, 30, 31, 32, 33]。
红火蚁通过自然和人为的方式进行传播扩散。自然扩散主要是生殖蚁飞行或随洪水流动扩散, 也可迁巢作短距离移动[33, 34], 而人为传播主要是通过园艺植物、草皮、废土移动、堆肥、园艺农耕机具或设备、空货柜、车辆等运输工具的污染而作长距离传播[5, 9, 35]。红火蚁扩展蔓延的速度是受自身生物学、适宜生境资源的多少和社会经济发展程度等多种因素的综合影响。当大量适宜生境资源存在时, 携带传播的途径多、频繁, 如花卉、苗木、草皮等长距离运输, 扩展可能性则大且速度快[36]。
红火蚁在广东省扩散的10余年间, 带土花卉苗木是促其快速传播的高风险物品。黄俊等[9]通过调查74种带土植物携带红火蚁的情况, 结果发现, 桉树苗、海枣、垂叶榕等17种植物携带红火蚁的比率超过1%, 属于高风险的带土植物; 而不同生产环境及栽培方式下红火蚁的发生情况也明显不同。李慎磊等[37]研究发现, 城市移植草坪和绿化苗木区域的红火蚁发生非常普遍, 运输携带该害虫的传播风险极大。
薛大勇等[38]利用CLIMEX和GARP生态位模型对红火蚁在中国大陆的潜在分布区进行了分析预测, 结果表明, 该虫在中国东南部的广大地区均可能适生或造成危害, 其自然扩散的北界可能达到山东、天津、河北南部和山西南部。陈浩涛[39]应用GIS的Kriging空间插值功能对中国红火蚁的潜在分布区进行了预测, 认为中国安徽西南角, 浙江南部及濒临上海部分地区, 是红火蚁的适生区(介于严重发生和轻度发生之间)。
杭州, 位于中国东南沿海, 属亚热带季风气候, 四季分明, 光照充足, 年平均气温17.8 ℃。以具有庞大花卉苗木市场, 素有“ 中国花木之乡” 之称的萧山(杭州辖区)为例, 该地区历年来平均温度为16.8 ℃, 2011— 2014年的月平均温度1.3~32.6 ℃, 最低温出现在1月份, 但是该月份平均温度有逐年上升的趋势, 2014年1月份该数值为7.3 ℃(图1)。在美国, 通常把1月份的-17 ℃等温线作为红火蚁往美国北部入侵的北界。鉴于此, 从地区平均温度值来看, 红火蚁在杭州地区能越冬的可能性非常大。而且, 前人研究表明, 红火蚁无论是行为还是生理上均体现了较强的抗寒能力, 例如蚁丘精巧的结构, 使得蚁丘像个热的“ 绝缘体” , 因而红火蚁可以出现在蚁丘顶部温度为-2~-4 ℃寒冷的地方[40]。而且红火蚁的过冷却点低于-6 ℃, 并且大部分是-9~-20 ℃[40, 41, 42], 这也为红火蚁越冬存活起到重要作用。
浙江是中国花卉苗木种植面积超过上万公顷的省份之一。据统计, 2015年浙江省花卉苗木生产面积达15.6万hm2, 主要集中于杭州、宁波、绍兴、金华、湖州等5大产区。而杭州作为浙江的省会及知名的旅游城市, 其花木产业发展迅猛, 其中, 以萧山区花木市场所占份额最大。萧山已成为中国最大的花木集散中心之一, 综合经济指标名列全国前茅。根据萧山花卉协会统计, 2003— 2012年, 萧山花木产业发展取得长足进步, 面积由0.9万hm2发展到1.2万hm2, 主要由绿化苗木、盆栽植物、草坪等组成, 主体为绿化苗木, 种植面积占96.7%, 盆栽植物产值占1.8%, 草坪等占1.4%。基于萧山花卉苗木供需、调运频繁, 而且带土花卉苗木是红火蚁快速传播的高风险物品[9, 37], 我们认为红火蚁随带土花卉苗木侵入杭州地区的风险非常大。
红火蚁一旦传入、定殖和扩散, 将难以根除。但是, 如果在对红火蚁的检疫、监测、防治及管理等方面的处理得当, 就可以做到区域范围内红火蚁的根除[43]。无论是从红火蚁传播途径, 还是其定殖可能性上分析, 该害虫侵入杭州地区的风险都非常大。鉴于此, 我们从传播途径上阻截、区域内调查监测、有效扑杀等方面, 阐述应对红火蚁侵入的策略。
(1)从传播途径上进行阻截。建议有关部门严格监控从其他国家和地区进口植物的草皮、苗木、种子、废纸等产品, 从根源上降低红火蚁在杭州扩散蔓延的风险。以“ 红火蚁、检疫、海关” 为关键词在百度上进行搜索发现, 2005— 2016年, 媒体多次报道了中国口岸截获红火蚁的消息, 其中携带的物品以来自美国与澳大利亚的居多, 且以原木与废纸较为常见(表1)。当然, 更不能忽视国内相关物品的调运, 例如带土、带基质花卉苗木与草皮、草坪等从红火蚁疫区调入杭州地区。加强海关、地方农业部门及科研院所之间的合作, 联合构建技术平台, 共筑防范红火蚁入侵的屏障。
(2)区域内建立红火蚁监测网络, 设置监测范围, 明确监测对象, 掌握监测技术, 及时监控红火蚁的发生情况。在杭州范围内以区(县)、镇、街为单位, 细分监测网络, 重点监测草坪、花木场、绿化公园(包括电器设施周围)、废旧物集散场所等; 监测人员需通过培训, 掌握红火蚁的形态特征、筑巢外观与攻击习性等, 以及红火蚁的野外监测技术(目测、诱饵与陷阱), 严防红火蚁定殖与扩散。
![]() | 表1 2005— 2016年中国口岸截获红火蚁的报道 Table 1 Reports of Solenopsis invicta intercepted by customs or quarantine bureau in China from 2005 to 2016 year |
(3)提高对红火蚁的除害及扑杀能力。一旦发现红火蚁已经传入, 应立即开展应急扑杀。切忌在处理前干扰蚁巢, 应采用目前较为认可的“ 二阶段法” 进行处理, 即先用毒饵法对红火蚁发生普遍的区域进行均匀撒施饵剂, 然后在数天后(按毒饵药效而定)采用单个蚁巢处理法, 用触杀性或接触性慢性药剂处理单个可见蚁巢的方法。后期还应加大人力与物力的投入, 对其深入追踪与监测, 防止其进一步扩散、蔓延。在红火蚁除治的过程中, 还应该注重多部门之间的信息沟通与协同配合, 例如2005— 2006年, 在广东省深圳市大工业区5 km2范围内实施红火蚁疫情灭除技术示范, 其中就涉及到30多家政府、企业部门之间的协作联动, 这样才能做到监测与防控点的合理布局、分类施策、点面结合、监管到位, 不漏防且防控效果可持续[43]。
杭州是一座知名的旅游城市, 近年来一些大型国内、外会议在杭召开, 这也加快了该城市的建设与绿化。在此过程中不可避免使用大量的带土草皮、花卉与苗木, 随之也必将带来防范外来有害生物的重任。在做好阻截、监测的同时, 更应该加强宣传教育, 不断提高全民防范外来有害生物的认识, 做到不恐慌, 并能给予理解与支持。
The authors have declared that no competing interests exist.
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