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(四川日报)现代昆虫版“寻敌记”——探秘四川有害昆虫天敌繁育中心

2010-06-28 15:12:02作者:本报记者 梁现瑞 王飞 来源:四川日报 点击数:

  

  科学研究发现,每一个物种至少有五个天敌,它们能够在某一个适合时候,相互置于死地。

  正是如此,多年前,科学家们开始利用人工手段,寻找并培育出各种有害物种的天敌,从而实现消灭害虫、减少农药使用,达到保护生态环境的目标。四川有害昆虫天敌繁育中心,就是在这种背景下应运而生。

  近段时间来,我省的巴中、南充等地又先后爆发了蜀柏毒蛾虫害。日前,记者赶赴ag体育网投平台,探访这个动植物界研究中,略带神秘色彩的地方。

  A

  川硬皮肿腿蜂“受命”

  就在今天,30万只像蚂蚁一样的小虫子,将不用扇动它们的翅膀开始一次接近300公里的远足:乘坐卡车,从雅安的青衣江畔赶赴绵阳市梓潼县。

  一个月前,从梓潼县林业部门传来消息,当地的千年古柏正在遭遇一群名叫粗鞘双条杉天牛的入侵,而任凭当地人使用何种武器,都难以撼动这些钻入古柏身体内部的敌人,形势相当危急!

  消息传来,一支有30多万成员的“敢死队”很快集结起来。只要它们赶到,就会立即顺着杉天牛钻入的蛀道,钻进树干,毫不留情地将身上携带的针管刺进敌人的身体,不过几秒钟,注射的毒液就会将敌人麻醉,之后成为可口的饮料。它们正是让双条杉天牛闻风丧胆的天敌——川硬皮肿腿蜂。

  10多年来,很少有人说得清楚,究竟这支队伍“出征”多少次了。人们只是知道,它们去过泸县治理当地杉天牛,去过富顺县征服松褐天牛,去绵阳城区对付柳树上的星天牛,此外,它们还去贵州遵义战胜国松褐天牛,去天津追杀过吉丁虫,而今年内,还将有超过1000万的伙伴远赴浙江、山东、北京、江苏等地,这一数字是去年的3倍还多。

  在这支队伍的背后,是一个团队的艰苦寻找。1994年,在林业部门的支持下,我国西南地区第一个有害昆虫天敌繁育中心在ag体育网投平台正式成立。16年来,科技工作者奔波在莽莽丛林,为那些胆敢侵害森林和农田的昆虫们寻觅着天敌,上演着一出现代版的昆虫“寻敌记”。

  “看,这就是即将开赴梓潼的‘战士’了。”6月21日,ag体育网投平台实验农场一间硕大的繁育室内,记者看到,在一排木架上,整齐地摆放着一排塑料篮子,而篮子中摆放的是一根根小指头粗、长约5厘米的玻璃试管。透过玻璃,可以清楚地看到,里面挤满了一只只像蚂蚁一样的小虫子,教授周祖基告诉记者,这就是已经发育成熟的川硬皮肿腿蜂。而在另一间屋子的冰箱里,还冷冻着数以百万计的川硬皮肿腿蜂以及其它多个天敌的卵,随时待命。

  B

  艰难“寻敌”路

  为了找到一种有害昆虫的天敌,科学家们需要连续几个月甚至一两年昼夜守候在森林中,观察害虫习性,其中的艰苦少有人知。

  “当时他们已经焦头烂额了。”1992年,周祖基在日本东京大学做了两年的访问学者后,刚刚回到雅安,就接到了四川省森防总站的紧急电话:位于泸县和重庆涪陵境内的上百万亩杉树林遭遇了特大虫灾,形势危急。 灾害的元凶是一种名为粗鞘双条杉天牛的昆虫。从动物分类学上来看,它隶属于鞘翅目天牛科,总共有数百种。粗鞘双条杉天牛个体虽然不是很大,但吞噬的方式却非常特别。它们一般是钻进树木的韧皮部,沿树干打一个环形隧道,将一圈韧皮全部切断,从而导致整棵树因为缺少营养枯萎而死。正是如此,粗鞘双条杉天牛对于树木的破坏力极大,一两只天牛一两天就可以将一棵杉树毁灭。与此同时,由于它们属于钻蛀型害虫,搞的是地道战,传统的治理方法,比如打洞塞药棉或喷洒化学药物很难对它们形成威胁,费了九牛二虎之力,依然收效甚微。

  危情中找到了周祖基,还真算是找对了人。一方面周祖基刚从日本回国,而日本在森林病虫害防治方面,处于国际领先水平;另一方面,周祖基曾经长期从事用生物手段防治森林病虫害的研究与实践。

  毕业于原四川林学院的周祖基,从1979年开始投身到森林保护工作。当时,国内的森林虫害正处于高发期,由于此前几十种化学药剂滥用,导致森林的生态链被破坏,大量相互制约的天敌消失。因而,森林虫害暴发的频率大大加快,此前四至五年一次变为两年一次,甚至一年一次。

  在此背景下,生物防治手段重新得到重视。而所谓生物防治手段,就是利用生态系统中各种物种之间相互制约的关系,用一个甚至几个物种来控制另一个迅速扩张的物种规模,从而达到恢复生态平衡目的。简单来说,就是通过人工手段找到并培育出一种害虫的天敌,最终控制害虫泛滥。

  1980年初,当时重庆永川地区暴发大规模的松毛虫害,传统的化学药剂只能是扬汤止沸。刚过不惑之年的周祖基率领几个同事,一起赶到了该地区,经过缜密的调查,提出了一个全新的思路:“停止使用化学药剂,采用生物办法来治理这次虫害。”为了实现这个目标,周祖基和几个同事一头扎进了森林当中。

  从减少其对森林的破坏程度来看,最好的阶段莫过于卵期,如果能在这个阶段将其杀死,就能达到防患于未然的效果。之前,科学家已经发现,赤眼蜂就是一种松毛虫卵期的天敌,它通过将自己的卵寄生于松毛虫的卵中,最终让松毛虫繁育后代的梦想化为乌有。然而,再次调查却发现,赤眼蜂对于控制松毛虫群体规模的作用有限。这是因为,它们习惯于数只甚至数百只赤眼蜂将各自的卵产在一只松毛虫的卵中,这显然不是科学家们想要的。

  周祖基和他的同事,经过长达一年多的艰苦寻找,终于又发现了另外一个对象:这就是双斑平腹小蜂。不同于赤眼蜂,平腹小蜂每一个个体都习惯于将自己的卵产在不同的松毛虫卵中,而它们一次的产卵量很大,一般都在数百粒,这样,只需一只双斑平腹小蜂就可以杀掉几百只松毛虫的后代。这正是科学家们梦寐以求的效果啊!借助双斑平腹小蜂,当地的松毛虫害得到了控制。

  “但是过程还是相当困难。”周祖基回忆,天牛属于钻蛀型昆虫,对它的观察和治理非常困难,为了找到它们的天敌,科学家们不得不将枯死的树木一棵棵锯倒,然后再剖开。近半年,总共砍掉了100多棵枯死的杉树。终于有一天,发现树干的蛀道一只死去的杉天牛旁边,有一堆不知名的昆虫,随后,是第二只,第三只……科学家们由此判断,这种不知名的昆虫正是杉天牛的天敌,尔后实验室的进一步观察证实了这种推测。

  “还有意外的惊喜呢。”周祖基告诉记者。经中国林科学院肖刚柔教授研究发现,这种不知名的昆虫是一个新发现,最终它被命名——川硬皮肿腿蜂。

  C

  培育大批“杀敌队伍”

  找到有害昆虫的天敌,还只是万里长征第一步。要实现控制有害昆虫的目标,最重要的是繁育出一大批“杀敌”队伍。

  “首要的困难,是中间寄主的选择。”周祖基告诉记者,要培养出一种寄生性昆虫,最首要是找到中间寄主。拿松毛虫的天敌双斑平腹小蜂来说,因为松毛虫有毒,不容易得到,为此,科学家们只得另外选择中间寄主。在为期5年的过程中,他们先后选择了家蚕卵、米蛾卵、春蟓卵等多个寄主,都不够理想。最后,终于选择了个头大、容易得到的蚱蚕卵。

  然而,接下来的工作并不顺利。当周祖基和他的同事将几百枚蚱蚕卵粘贴在一张卡片上,并让双斑平腹小蜂将其卵全部寄生在上面之后却发现,卵全部坏死了。“问题出在哪儿呢?”周祖基和他的同事们一遍遍观察、实验,在经过了无数次的失败之后,发现问题出在粘贴卵卡的胶水上。化学胶水分泌的气味对双斑平腹小蜂有害,换成了天然桃胶,问题才迎刃而解。

  类似的挑战还不少。川硬皮肿腿蜂被发现之后,在很长一段时间都无法找到中间寄主,而大量的杉天牛又很难短时间找到,繁育工作一度陷于停滞。为此,周祖基和他的助手们只得又开始在浩如烟海的昆虫世界里去寻找,一个接一个比对、尝试,几年时间,先后尝试了几百种昆虫之后,他们终于找到了一种名叫黄粉虫的昆虫,作为培育川硬皮肿腿蜂的对象。

  “看似深不可测的科学其实并不深奥,最重要的是去观察、去发现。”周祖基感慨,而所谓的高智商,在他看来,是绝对次要的。

  D

  多元生态自然“抗敌”

  “最重要的是保持生物多样性。”周祖基告诉记者,面对不断出现的虫害,一方面要减少农药的使用;另一方面要尽可能减少对天然生态环境的破坏,营造一个立体的多元生态系统。

  “刚出虎口,又入狼窝”怎么办?记者担心培养一种天敌,是否会让森林系统遭遇另一种破坏,周祖基告诉记者,如果在之前的工作中进行了慎重的科学评估,就完全可以避免此类事件发生。

  川硬皮肿腿蜂大量繁育之前,周祖基所在团队就进行了大量的实验,他们发现杉天牛的数量减少,川硬皮肿腿蜂的数量也会随之递减。更重要的是,该昆虫有一个重要的特性,一旦走出封闭空间它们就不会进食。“这就相当于它们只在雅间吃饭,不吃坝坝宴。”周祖基打了一个通俗比方,这就避免了它们对其它生物的再破坏。

  “当然,选育天敌的方式不是最好的。”周祖基说,一个未经人为破坏的原始生态系统完全能够自我保持生态平衡,即便发生小范围虫害,也有制衡它的天敌。

  周祖基说,甚至一些物种本身就有自我保护的手段。就拿松树来说,被昆虫咬掉30%的枝叶,即便是50%都不可怕。因为,并不是所有的枝叶都是松树成长需要的,其中一部分本来就是冗余的,这种消耗不仅不会有害于松树的生长,甚至对它来说是减负。

  而且,面对松毛虫的进攻,松树叶并非俯首就擒。在其韧皮部,有一个树脂道网络,松毛虫的幼虫一旦进去,就会被渗出的树油淹死,这是松树自我防卫的一种秘密武器。同样,杨树在遭遇天牛入侵后,如果它本身是健康的,四五天后,它的伤口就能愈合,就能把寄生入侵的虫卵挤死。

  几年前,ag体育网投平台附近的一片水杉林遭遇了舞毒蛾的入侵,大量树叶被吃掉,但是经过观察,这种蛾子的虫卵里面已经有了大量的寄生蜂卵,所以周祖基大胆断言:“别管它,明年没事了。”果然,到了第二年,舞毒蛾就已经很少了。

  链接

  新兴的产业

  人们常用“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”来形容自然界中的弱肉强食现象。在科学上,我们称之为食物链。早在公元304年,人们就开始利用昆虫天敌作防治害虫的手段,这种治虫方式被称作“以虫治虫”。

  目前已知天敌昆虫约有1000余种,包括在昆虫纲中的7个目70余科中。当前最为常见的天敌昆虫有:捕食性昆虫,如螳螂、草蛉、马蜂、胡蜂等;寄生性昆虫,如赤眼蜂、小蜂、茧蜂、寄蝇等两大类。

  欧美及日本等发达国家,利用现代化设备、条件大批量地生产天敌昆虫,正成为一种新兴产业。

  本报记者 梁现瑞 王飞


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