劉文政,郭云峰,劉玉華,于澎湃,蘇建功,李 翔
(1.天津市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)示范中心,天津 301500;2.天津市農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,天津300061;3.天津市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心,天津 300190)
東亞飛蝗在新中國成立之前與水災(zāi)、旱災(zāi)并稱為三大自然災(zāi)害,歷史上大發(fā)生時,遮天蔽日,所到之處,禾草一空。新中國成立后,我國對蝗區(qū)實行了“改治并舉、防治結(jié)合”的治蝗方針,基本控制了東亞飛蝗的猖獗發(fā)生。
天津素有“九河下梢,十年九澇”之說,雨季集中在每年7—8月,季節(jié)分布不均,容易形成水旱災(zāi)害。天津市獨特的地理環(huán)境與植被分布為東亞飛蝗提供了有利的滋生環(huán)境,致使東亞飛蝗在天津地區(qū)頻繁發(fā)生。天津市各級政府歷來重視東亞飛蝗防控工作,特別是2020年以來天津市委、市政府及市農(nóng)業(yè)主管部門結(jié)合國內(nèi)外形勢,分析研判天津市農(nóng)作物重大病蟲害發(fā)生態(tài)勢,要求各級植保部門搞好蝗情監(jiān)測、及時組織防控演練,嚴(yán)格控制東亞飛蝗危害。
東亞飛蝗具有群居、遠(yuǎn)距離遷飛、暴食、暴發(fā)的習(xí)性,是直翅目不完全變態(tài)昆蟲,一生經(jīng)歷卵、若蟲(蝗蝻)、成蟲3個階段。
第一代蝗蟲(夏蝗):發(fā)生時間為5—7月,7 d左右為1個齡期,共5個齡期。以夏蝗卵在土壤中越夏,在土中發(fā)育20 d左右(圖1和圖2)。
圖1 夏蝗發(fā)生基本規(guī)律
圖2 秋蝗發(fā)生基本規(guī)律
東亞飛蝗是一種喜干旱氣候的害蟲,夏季干旱、高溫、少雨有利于其發(fā)生。喜歡在向陽、高崗、地面較硬、植被稀疏、土壤濕度和鹽堿度適中的場所產(chǎn)卵。產(chǎn)卵場所土壤適宜含水量為10.0%~20.0%,適宜含鹽量為0.09%~1.5%。東亞飛蝗密度較低時為散居型,不遷飛為害。當(dāng)密度達(dá)到10頭·m-2以上時,可形成群居型蝗蟲,具有遠(yuǎn)距離遷飛、暴食習(xí)性,易造成農(nóng)作物毀滅性損失。
東亞飛蝗最喜食禾本科作物,尤其喜食蘆葦。河泛、湖庫、洼甸等蘆葦叢生的環(huán)境是其最適宜繁衍生息的場所。天津境內(nèi)分布有北大港水庫、七里海濕地、獨流減河等蝗區(qū),這些環(huán)境內(nèi)蘆葦叢生,非常適合飛蝗繁衍生息,也造就了東亞飛蝗在天津地區(qū)常年發(fā)生、3~5年大發(fā)生的特點。
1.3.1 地形 蝗區(qū)大多位于平原下洼或邊緣部分,地勢相對低洼,有傾斜。如七里海濕地屬華北平原東部區(qū)域海積沖積平原,地勢低洼,平均海拔2 m,坡降小于 1/5 000;北大港水庫區(qū)內(nèi)地勢平緩,地形單一,由西南向東北微微降低,坡降小于1/10 000。
1.3.2 溫度和氣候 蝗區(qū)日均溫度超過25 ℃的天數(shù)須在35 d以上,一般日高溫均大于30 ℃,即具有明顯的夏季特征。冬季出現(xiàn)-10 ℃以下的天數(shù)少于15 d,即冬季不過于嚴(yán)寒;春季干旱少雨,多風(fēng),蒸發(fā)量大。降雨主要集中在7—8月,占全年降雨的65%~75%。
1.3.3 水文 蝗區(qū)水文狀況可分為地上水和地下水,地上水即季節(jié)性的地面積水?;葏^(qū)經(jīng)常間隔若干時間后有一次漫水,漫水時期出現(xiàn)于夏秋季,持續(xù)時間不長。七里海濕地屬潮白河流域,地處“五河尾閭”。潮白河縱穿七里海,將七里海分隔為東西兩海,東海為水庫和葦?shù)?,西海為葦海。北大港水庫?980年建成,東臨渤海灣,北與獨流減河共堤,歷史上為蓄水洼淀,注入庫區(qū)的河流主要有大清河、子牙河以及引黃來水。
1.3.4 土壤 蝗區(qū)土壤就質(zhì)地分類而言,有沉積性粘土、沖積性壤土和細(xì)砂土,包括富含腐植質(zhì)的湖積土以及沖積性土類。七里海濕地具有典型的古海岸特征,為典型退海地,土壤主要為鹽化潮土、沼澤土、濱海鹽土等,質(zhì)地粘重,透氣性差,有機質(zhì)2%以上。北大港水庫東面距渤海灣6 km,由海岸和退海岸成陸的淤泥堆積而成,地表層屬亞粘土,上表層有厚約0.2 m的黑色腐殖土,部分地段有夾砂層。
1.3.5 植被 蝗區(qū)植被一般由禾本科植物為主的中生及半濕生種類所組成,植被覆蓋度一般為75%以下,生態(tài)適度最高在15%~30%之間。飛蝗喜歡選擇植被覆蓋度在50%以下的地方產(chǎn)卵,代表性的植物種類有蘆葦、稗草、兩棲蓼及蒿類。
內(nèi)澇洼淀蝗區(qū)因含鹽量高,生長植物種類少,多生長黃須、蒿類等耐鹽堿植物。有水的地方生長蘆葦,大部分內(nèi)澇洼淀蝗區(qū)的植被覆蓋度為15%~75%。濱湖、河泛蝗區(qū)植物種類較多,尤其蝗蟲喜食的禾本科雜草種類較多。道路、堤埝植被覆蓋度相對較小,松軟的洼淀和平地植被覆蓋度大。
七里海濕地植物資源比較豐富,據(jù)統(tǒng)計,高等植物有39科114屬133種,絕大多數(shù)為草本植物,特點是常成片生長,分布面積廣,最典型的種類是蘆葦。北大港水庫歷史上植被中的挺水植物類型以蘆葦和香蒲群落為主,近年來由于蓄水不穩(wěn)定,濕生和沼生植物種類逐漸減少,堿蓬群落的大量出現(xiàn),有向鹽漬化植物群落發(fā)展的趨勢。
東亞飛蝗普遍分布于我國東部平原洼地及河流附近的荒灘荒坡,中國生態(tài)學(xué)家馬世駿先生1962年將我國蝗區(qū)分為4種主要類型:
1.4.1 濱湖蝗區(qū) 有面積較大的湖灘草地,灘地高度各異,植被覆蓋度亦有明顯差別。主要有山東微山湖,江蘇洪澤湖,河北白洋淀,天津?qū)幒悠呃锖5?。此外,許多大中型水庫已成為蝗區(qū),如天津北大港水庫。
1.4.2 沿海蝗區(qū) 沿海生有禾本科草類的荒地,幾乎都有飛蝗分布。主要有渤?;葏^(qū)和黃海蝗區(qū),沿海蝗區(qū)一般在海拔3~5 m,距海水10~20 km的地帶。渤?;葏^(qū)由河北灤河口至山東龍口附近。
1.4.3 內(nèi)澇蝗區(qū) 呈點片分布于我國各地地勢低洼、雨水排放不暢,易發(fā)生內(nèi)澇的地區(qū)。其中,面積較集中的重要蝗區(qū)主要有河北保定、河南開封、山東菏澤和天津青甸洼、大黃堡等,有的蝗區(qū)已成為歷史。
1.4.4 河泛蝗區(qū) 在河流因水位改變或改道而形成的灘地上。主要包括黃河、黃河故道、淮河,以及天津獨流減河、潮白新河、永定河等大、中型時令河與廢河道。
天津境內(nèi)4種主要類型蝗區(qū)以往均有分布,2002年天津市從漢沽區(qū)與唐山市交界處的澗河口到大港區(qū)與黃驊市交界處的歧河口初步修建了139 km沿海防潮堤,標(biāo)志著沿?;葏^(qū)與內(nèi)澇農(nóng)田蝗區(qū)合并,成為蝗區(qū)自然變化的最終階段—內(nèi)澇洼淀蝗區(qū)。
建國初期,東亞飛蝗發(fā)生面積約521萬hm2,經(jīng)過貫徹“依靠群眾,勤儉治蝗,改治并舉,根除蝗害”的治蝗方針,1951—1997年間,全國累計凈改造蝗區(qū)面積367.8 hm2,現(xiàn)有蝗區(qū)縣由建國初期天津蝗區(qū)經(jīng)過大面積改造之后,原有蝗區(qū)類型、分布及生態(tài)環(huán)境發(fā)生較大變化,大致分為4個階段:(1)新中國成立初期至1990年,經(jīng)過墾荒種田、興修水庫、開挖河道等蝗區(qū)改造,沿海荒地和內(nèi)澇農(nóng)田大大減少,但同時形成了新的濱湖蝗區(qū)和河泛蝗區(qū)。(2)1990年蝗區(qū)改造治理,大部分內(nèi)澇農(nóng)田經(jīng)改造不適合蝗蟲發(fā)生,如靜海區(qū)大豐堆鎮(zhèn)、寧河區(qū)大賈鄉(xiāng)等農(nóng)田蝗區(qū)已被徹底改造成農(nóng)田。(3)21世紀(jì)前10年,隨著天津市農(nóng)村漁、林、牧業(yè)快速興起,農(nóng)村城鎮(zhèn)化步伐加快,進(jìn)一步壓縮了蝗區(qū)面積。(4)2010—2020年10年間,部分蝗區(qū)又發(fā)生了小幅變化,如寶坻區(qū)潮白新河和薊運河經(jīng)河灘改造,蝗區(qū)面積縮減了2 533.3 hm2(圖3)。
圖3 天津市蝗區(qū)面積變化趨勢
目前天津市蝗區(qū)面積為8.066萬 hm2,按蝗蟲發(fā)生級別可分為核心蝗區(qū)、一般蝗區(qū)和偶發(fā)蝗區(qū),按生態(tài)類型可分為濱湖蝗區(qū)、河泛蝗區(qū)和內(nèi)澇洼淀蝗區(qū)(圖4和圖5)。除東麗區(qū)蝗區(qū)已全部改造完成,市內(nèi)其他9個行政區(qū)均有蝗區(qū)分布。
圖4 按照蝗蟲發(fā)生級別劃分蝗區(qū)面積
圖5 按照生態(tài)類型劃分蝗區(qū)面積
由于南水北調(diào)等原因,天津市連續(xù)10年入境水總量均在18億m3以上,其中2018年入境水總量為38.9億m3。各濱湖、河泛蝗區(qū)蓄水量普遍增加,水面擴(kuò)大,宜蝗區(qū)植被覆蓋面積減少,夏秋季有長時間的淹水,不再適合蝗蟲發(fā)生,需重新核定天津市核心蝗區(qū)和一般蝗區(qū)準(zhǔn)確面積。對于不具備起主導(dǎo)作用水文特征的、不適合飛蝗發(fā)生繁殖的偶發(fā)蝗區(qū),包括北辰區(qū)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園等在內(nèi)的1.031萬hm2偶發(fā)蝗區(qū),應(yīng)集中力量在連續(xù)2個生育周期內(nèi)進(jìn)行查卵、查蝻、查蝗。如確無發(fā)現(xiàn)東亞飛蝗蹤跡,或前一生育期有發(fā)現(xiàn)、后一生育期未發(fā)現(xiàn)的,建議將該偶發(fā)蝗區(qū)降低防控等級,改為潛在蝗區(qū)。
水位漲落不定是濱湖蝗區(qū)存在的主要原因,歷年東亞飛蝗發(fā)生面積的大小決定于庫區(qū)水位高低及升降時期。所以改造七里海、北大港蝗區(qū)的重點是穩(wěn)定庫區(qū)水位變化,控制湖灘暴露的時間與幅度。利用飛蝗向泛水地活動,并向退水地產(chǎn)卵的習(xí)性,6月上旬開始大幅度降低水庫庫容,誘集夏蝗向湖心地產(chǎn)卵。8月初上游水庫利用汛期開展季節(jié)性蓄水,使接近孵化的蝗卵窒息死亡,減少秋蝗發(fā)生密度。如因下游河道、湖泊防汛需要及鳥類繁殖保護(hù),不便在8月上旬大規(guī)模蓄水的,可在9月中旬前后、飛蝗產(chǎn)卵前蓄水,迫使其聚集產(chǎn)卵;亦可在10月中旬將河道上游秋季棄水大規(guī)模存蓄,此時蝗卵正處于發(fā)育早期,易大量死亡。
地勢低洼、雨量集中積水不易排出等自然因素是內(nèi)澇洼淀蝗區(qū)形成的主要原因。如薊州區(qū)青甸洼內(nèi)澇區(qū)近年來興修洼淀大堤,九橫十縱19條大型溝渠及改旱種稻0.2萬hm2,使飛蝗發(fā)生面積迅速縮小趨向消滅。
天津市北部地區(qū)土地面積占全市面積的57%,而水資源總量占全市的80.3%,人均水資源量為全市的2.5倍,除特枯年份外,潮白河、薊運河均有大量汛期棄水排入渤海。而與之截然相反的是天津西南部夏季干旱少雨,受黑龍港流域上游地下漏斗區(qū)影響客水資源嚴(yán)重不足,造成遍布其間的北大港水庫、獨流減河等季節(jié)性較強的蘆葦叢生的濱水環(huán)境,其水位高低及升降時期與東亞飛蝗孵化生長完全耦合,非常適合飛蝗繁衍生息。
天津市現(xiàn)有大中型水庫14座,其中大型水庫3座,中型水庫11座,蓄水能力分別9.15和2.78億m3,2018年年末蓄水總量分別為5.15和2.40億m3。2008年起天津市連續(xù)10年出境入海水總量均在10億m3以上,其中2012年和2018年出境入海水總量分別為40.65和32.59億m3。因此,將東北部地區(qū)的汛期棄水南調(diào),可明顯改善西南部水資源條件,對保持天津市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展尤為重要。
目前,天津市生活用水、生態(tài)補水以國家南水北調(diào)的長江水為主,2018年外調(diào)引江水11.037億m3,占天津市地表水源供水57%。若采取中線調(diào)水線路,利用潮白河大堤蓄水水位高度,將汛期棄水自流西調(diào)至爾王莊引灤泵站群,啟動閑置期間的引灤入港泵站,提升明渠來水供北大港水庫及周邊生態(tài)補水,可極大減輕地面沉降等地質(zhì)環(huán)境問題,在穩(wěn)定北大港庫區(qū)、獨流減河水位,保護(hù)濕地和生物多樣性的同時,減輕東亞飛蝗的發(fā)生危害。
蝗區(qū)變化是根本性或臨時性取決于被消滅的是何種因素。水文因素在蝗區(qū)形成與變化中具有主導(dǎo)作用,但由于次生因素的作用能隨時間的積累而增加,到達(dá)一定量的積累時亦可改變或代替水文因素的作用。例如在蝗區(qū)內(nèi)進(jìn)行綠化造林,當(dāng)郁閉成林后,則蝗區(qū)即可發(fā)生根本性變化。
植樹造林:在蝗區(qū)內(nèi)地勢較高處植樹造林,地勢比較低洼處繁殖蘆葦、蒲草,增加植被覆蓋度,植被生長繁茂和高大的草地同樣不適合飛蝗發(fā)生。各地區(qū)應(yīng)充分利用天津市加快林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策,引導(dǎo)社會資金在不宜耕種的東亞飛蝗偶發(fā)區(qū)和一般蝗區(qū)發(fā)展果樹、種植片林,爭取最大限度地覆蓋東亞飛蝗偶發(fā)蝗區(qū)和一般蝗區(qū),盡量向核心蝗區(qū)發(fā)展林下經(jīng)濟(jì),擠占東亞飛蝗的生存空間。
種植綠肥:2018年開始天津市在生態(tài)保護(hù)壓力大的寧河區(qū)和靜海區(qū)開展輪作休耕制度試點,使生態(tài)環(huán)境及耕地得以休養(yǎng)生息。應(yīng)優(yōu)先支持在核心蝗區(qū)周邊的農(nóng)田因時因地制宜種植飛蝗不食的油菜、二月蘭等綠肥作物,夏茬作物種植豆科作物,斷絕蝗蝻的食物來源,抑制其生長發(fā)育,阻斷東亞飛蝗擴(kuò)散渠道的同時,發(fā)展農(nóng)牧業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì),為畜牧業(yè)發(fā)展提供飼草保證。
天敵控蝗:飛蝗卵期天敵有寄生、捕食兩類,蝗蝻與成蟲的天敵主要為鳥類、蛙類、蜘蛛、螞蟻、線蟲等。在蝗蝻的活動地制造有利于天敵的生態(tài)環(huán)境,如堆積枯草利于蜘蛛繁殖;夏蝗孵化后隨齡期增長逐漸向湖水方向草灘轉(zhuǎn)移,保護(hù)好青蛙、蟾蜍等喜好的淺水環(huán)境;準(zhǔn)確掌握蝗情,在高水位不能淹沒的河心、湖心灘地,組織養(yǎng)鴨戶集中鴨群消滅蝗蝻于3齡之前。
隨著全球化進(jìn)程加快,新的農(nóng)作物重大蟲害跨洲際危害加劇,提高重大病蟲害的生物防治和生態(tài)防控力度的同時,積極推進(jìn)東亞飛蝗可持續(xù)治理,確?!帮w蝗不起飛成災(zāi),土蝗不擴(kuò)散危害”。