利用紅花橢鳥生態(tài)控制蝗蟲的研究

利用紅花橢鳥生態(tài)控制蝗蟲的研究

近年來，新疆不僅廣泛采用了睡蠶大全覆蓋的農(nóng)業(yè)和化學方法，而且擁有很強的毒性和光譜，不僅對人、牛、野生動物和鳥類構(gòu)成威脅，而且大量殺死蝗蟲天敵。這減少了新疆長江上段樹葉甲蟲的暴發(fā)周期。為避免使用化學農(nóng)藥所造成的環(huán)境污染,積極探索利用蝗蟲天敵和開發(fā)與環(huán)境相容的生物殺蟲劑,提倡生物防治技術(shù)的應用已成為當前國內(nèi)外蝗災綜合治理中的核心問題。本文著重闡述了粉紅椋鳥作為蝗蟲捕食性天敵在控制新疆草原蝗蟲災害中的作用,并對當前大規(guī)模人工招引粉紅椋鳥治理蝗蟲尚存在的問題進行分析,為新疆“引鳥治蝗”提供科學理論指導和決策依據(jù),最終實現(xiàn)新疆草原蝗蟲災害的生態(tài)學治理,實現(xiàn)新疆草原畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1草原東南角區(qū)域生態(tài)文明問題新疆是我國最大的草原畜牧業(yè)基地之一,同時也是遭受草原蝗災最嚴重的省區(qū)之一。自20世紀80年代,新疆每年蝗蟲發(fā)生面積平均為133.3萬hm2,最高達228.7萬hm2。肆虐的蝗災不僅使“蟲畜爭草”的矛盾日益突出,造成大量牲畜在冬季因缺少食物而死亡,而且導致草原植被逐漸小型化和矮化,不耐牧的植物顯著減少,耐牧有毒植物則相對增多。牧草高度降低及種類減少,導致草甸草原向干旱草原演替,使原本十分脆弱的草地生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境不斷退化甚至沙化,致使草地生產(chǎn)力和環(huán)境維護能力嚴重衰退。草原蝗災是新疆草地退化的主要原因之一。持續(xù)發(fā)生的蝗災給新疆經(jīng)濟、生態(tài)和社會造成無法估量的損失。多年來,新疆治理蝗災的主要手段是采用化學藥劑降低蝗蟲種群蟲口密度,化學防治雖然有快速、高效等優(yōu)點,但長期反復使用農(nóng)藥已導致蝗蟲產(chǎn)生抗藥性、農(nóng)藥效能降低、防治成本增加、環(huán)境污染加重等系列問題;另一方面,由于地毯式的化學防治方法導致蝗蟲天敵種類和數(shù)量銳減,從而削弱了對蝗蟲種群的自然調(diào)控作用,造成蝗災再次暴發(fā)。因此,面對周而復始的“蝗災暴發(fā)—草場退化—化學防治—蝗災加劇”的惡性循環(huán),持續(xù)、安全、低耗控制新疆草原蝗災,積極探索有效的生物防治技術(shù),協(xié)調(diào)化學防治與生物防治的矛盾,已成為當前國內(nèi)外蝗災綜合治理中的核心問題。因此,新疆蝗區(qū)實施人工招引粉紅椋鳥(Sturnusroseus)控制新疆草原蝗蟲災害具有其重要性和緊迫性。2生物控制技術(shù)粉紅椋鳥在新疆是一種春來秋去的夏候鳥,其在南亞的印度、斯里蘭卡一帶越冬,春季遷至中亞、西亞和歐洲東部等地繁殖。新疆是粉紅椋鳥的自然繁殖區(qū),且國內(nèi)主要分布在新疆,其他省區(qū)偶見分布。粉紅椋鳥每年5月上旬遷飛至新疆廣闊的山前荒漠草原和草甸草原上棲息和繁殖,于當年7月下旬南飛至越冬區(qū)。粉紅椋鳥具大群營巢多至上萬只甚至十多萬只群居的生活習性,并主要以蝗蟲為食,在新疆被譽之為保護草原的“鐵甲兵”。據(jù)報道,粉紅椋鳥在繁殖期和育雛期均以蝗蟲為食(每天可取食蝗蟲120~180頭/只),特別在6月中旬,幼鳥孵化出殼之時,椋鳥捕食蝗蟲數(shù)量迅速增加,而此時正值蝗蟲肆虐之際,對蝗蟲的自然控制作用非常顯著,在部分蝗區(qū)甚至達到了化學防治的效果。作者于2006年6-8月蝗蟲災害發(fā)生盛期,在新疆阿勒泰蝗區(qū)青河縣粉紅椋鳥人工招引區(qū)觀察其對該蝗區(qū)優(yōu)勢種意大利蝗(Calliptamusitalicus)的控制效果,結(jié)果表明,高密度蝗蟲區(qū)域經(jīng)粉紅椋鳥種群的捕食后逐漸變?yōu)榈兔芏鹊臈壊秴^(qū),此后粉紅椋鳥的活動范圍繼續(xù)以蝗蟲密度為轉(zhuǎn)移,即表明粉紅椋鳥對意大利蝗有較強的“追隨”作用。多年實踐證明,人工招引粉紅椋鳥治理蝗蟲是自20世紀以來被認為是新疆生物治蝗的最佳方法之一。目前,人工筑巢引鳥治蝗仍被作為一項系統(tǒng)工程和重要治蝗措施在新疆各類蝗區(qū)推廣應用?；认x災害的生物控制技術(shù)主要包括在蝗區(qū)內(nèi)引入新的天敵種類即外源性因子(exoticagent)和增加蝗區(qū)內(nèi)原有天敵個體數(shù)量即內(nèi)源性因子(indigenousagent)。前者是人為改變生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物群落結(jié)構(gòu),引入新的天敵種群;后者則是通過人為改善天敵生存、繁殖條件以增加數(shù)量使其對蝗蟲種群數(shù)量的自然控制能力維持在經(jīng)濟危害水平之下。目前國內(nèi)外已有部分生物防治技術(shù)被應用于蝗蟲的防治實踐中,其中包括病原微生物如綠僵菌(Metarhiziumspp.)、微孢子蟲(Nosemalocustae)、蝗蟲霉(Entomophagagrilli)、白僵菌(Beauveriaspp.)、線蟲(Nematodes)和蝗蟲痘病毒(Entomopoxvirus)等;寄生性天敵如卵寄生蜂(Sceliospp.)和捕食性天敵如粉紅椋鳥、雞和鴨等。綠僵菌和微孢子蟲用于蝗蟲防治的研究在國外較早,并在美國、加拿大和澳大利亞及非洲一些國家的蝗蟲災害治理中發(fā)揮著舉足輕重的作用。大量田間試驗的結(jié)果表明,綠僵菌和微孢子蟲等生物制劑在長期抑制蝗蟲種群數(shù)量和環(huán)境保護方面,比化學農(nóng)藥有更大的優(yōu)越性。20世紀80年代,國內(nèi)開始陸續(xù)從國外引進微孢子蟲和綠僵菌,并根據(jù)國內(nèi)蝗區(qū)生態(tài)條件與環(huán)境、蝗蟲發(fā)生特點等進行深入研究,經(jīng)過大量室內(nèi)和田間試驗及在華北、海南、內(nèi)蒙、青海、甘肅和新疆等蝗區(qū)推廣使用后,取得了明顯的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益,蝗蟲種群有效防治率均達到80%以上。因此,微孢子蟲和綠僵菌已成為我國研究生物防治方法控制蝗蟲災害的成功典型。長期的實踐證明,綠僵菌和微孢子蟲等生物制劑的應用不僅能降低化學藥劑對環(huán)境的污染和破壞,而且還可長時間流行于蝗蟲種群中,可達到持續(xù)控制作用。但由于應用綠僵菌、微孢子蟲等生物制劑控制蝗災的方法本身存在的問題阻礙了其自身的進一步發(fā)展,如見效慢、成本高、人工繁殖和生產(chǎn)過程要依賴于一定的載體、能否流行和循環(huán)侵染很大程度上取決于蝗區(qū)氣候條件等。換言之,微孢子蟲和綠僵菌在蝗蟲高密度暴發(fā)區(qū)不能迅速有效地降低蝗蟲種群數(shù)量,其次,新疆蝗區(qū)面積大,蝗區(qū)生態(tài)條件迥異,而微孢子蟲和綠僵菌在較差的環(huán)境條件下幾乎難以自然流行傳播。因此,改善生物制劑的不良特性、改進施藥方法和劑型、增強生物制劑在野外的抗逆性等都是當前需要進一步深入研究的問題。被人為利用的牧雞牧鴨治蝗措施在不污染環(huán)境、增加牧民經(jīng)濟收入的同時,又達到了防治蝗蟲的目的。但雞、鴨的成活及其治蝗效果受很多自然因素的制約,如在山區(qū)常有的大風和暴風雨會導致雞和鴨大量死亡,而在荒漠半荒漠等開闊的草原上,除必須備足充足的水源外,還應防止天敵如鷹和隼等猛禽對其殺傷。因此,由于新疆不同蝗區(qū)地形和氣候條件,牧雞牧鴨的治蝗方法只局限于少部分蝗區(qū),不適宜大面積推廣應用。利用捕食性天敵——粉紅椋鳥控制草原蝗災與當前在新疆使用的其他生物防治措施相比具有無法比擬的優(yōu)越性。首先,粉紅椋鳥雖然是入境遷徙鳥類,但與有意引入外來種不同,一方面不存在外來種定居、繁殖進而演變?yōu)槿肭址N的風險,因為在當年7月下旬開始離去至越冬區(qū);另一方面,到達繁殖區(qū)后,從定居-歸化-擴散-繁殖直至發(fā)揮作用(捕食蝗蟲)的時間短;其次,粉紅椋鳥與新疆草原蝗蟲發(fā)生具有時間同步、空間同域的特點,這亦是捕食性天敵發(fā)揮其有效控制的先決條件;第三,只要有足夠適宜的棲息和營巢場所,上萬只甚至幾十萬只的粉紅椋鳥對高密度的蝗蟲種群具有迅速壓低作用;第四,新疆蝗區(qū)面積大,地形復雜,蝗區(qū)生態(tài)條件和環(huán)境惡劣,利用粉紅椋鳥可以控制飛機無法作業(yè)、生物制劑難以存活、而人力又不可能涉足的蝗蟲嚴重危害區(qū)(尤其山區(qū));最后,人工招引粉紅椋鳥控制蝗害不污染環(huán)境,一次投資一勞永逸,成本低,更符合新疆區(qū)情。因此,利用人工招引粉紅椋鳥控制新疆草原蝗害正逐步在新疆各蝗區(qū)推廣應用,有望達到利用粉紅椋鳥持續(xù)控制新疆草原蝗災的目標,以實現(xiàn)新疆草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡和新疆草原畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。3生態(tài)工程缺乏緊密的科學理論指導利用粉紅椋鳥生物技術(shù)控制草原蝗害在新疆已實施多年,目前“人工招引粉紅椋鳥控制新疆草原蝗蟲災害”生態(tài)工程和措施正在新疆蝗區(qū)大規(guī)模、大面積推廣應用。但國內(nèi)外對粉紅椋鳥的研究主要集中在控制蝗蟲的效果觀察和遷徙行為等方面,即基礎理論研究遠遠滯后于實踐,對“引鳥治蝗”和“以鳥治蝗”等生態(tài)工程缺乏緊密結(jié)合的科學理論指導,如影響粉紅椋鳥棲息地、營巢地選擇的關(guān)鍵環(huán)境因子是什么?粉紅椋鳥時間、空間、營養(yǎng)和繁殖等生態(tài)位格局及其變化規(guī)律怎樣?粉紅椋鳥對不同蝗蟲種類的喜食程度及時空跟隨程度、捕食功效及控制效果如何?這一系列問題已成為粉紅椋鳥“招引率”、“營巢率”和“捕食率”難以提高的瓶頸,