湖北省克氏原螯蝦病害發生氣象背景研究

鄧愛娟　劉可群　劉敏

摘要：為了探討湖北省克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）病害發生的氣象成因，對歷年湖北省主要克氏原螯蝦養殖區的養殖期氣象條件進行分析。結果表明，克氏原螯蝦的產量增減與當地當年春季3-6月冷空氣發生次數、低溫持續日數、低溫程度和氣溫變幅有一定的相關性。若當年冷空氣活動頻繁、低溫持續日數多、低溫程度重或者氣溫變幅越大，往往會導致當年的克氏原螯蝦病害發生程度較重，并在當年的產量上得以表現。因此，對當年春季氣象條件的監測和預測可以為克氏原螯蝦養殖生產者提供決策服務，提醒生產者及時采取防治措施，以減少克氏原螯蝦病害暴發的可能性或暴發程度。

關鍵詞：克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）；病害；湖北省；氣象背景

中圖分類號：S966 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）18-0052-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.18.012 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on the Meterological Background of Procambarus clarkiis Disease in Hubei Province

DENG Ai-juan，LIU Ke-qun，LIU Min，TANG Yang

（Wuhan Regional Climate Center，Wuhan 430074，China）

Abstract： In order to investigate the meteorological cause of the occurrence of Procambarus clarkiis disease in Hubei province in recent years， the climatic conditions during the breeding stage of the main cultivation areas in Hubei were analyzed. The results showed that the production of P. clarkia had some correlation with the time of cold airs occurrence， the duration and degree of low temperature， and the amplitude of temperature in March to June in spring season. The more frequent the cold air activities occurred， the more duration days of low temperature continued， the lower the temperature level was， and the greater the magnitude of temperate fluctuated， then the more serious the disease would occur， and this could be reflected in the production of the year. Therefore， the monitoring and forecasting onto the meteorological conditions in spring could provide decision making services for the cultivators of P. clarkia， in order to remind to take timely prevention and control measures to reduce the probability or extent of disease occurrence.

Key words： Procambarus clarkia； diease； Hubei province； meteorology background

近年來，克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）即小龍蝦養殖產業在中國發展迅猛，很多地區將克氏原螯蝦產業作為地方主導產業進行打造，在培育地方經濟增長新動能、推進漁業供給側結構性改革、促進漁業增效和漁民增收過程中發揮了重要作用。湖北省是國內克氏原螯蝦主產區，養殖規模居全國之首，但隨著克氏原螯蝦養殖集約化水平和放養密度的提高，養殖病害風險呈上升趨勢，克氏原螯蝦蝦病的發生也越來越頻繁和嚴重，對克氏原螯蝦產業產生較為嚴重的影響。

自2007年5月在江蘇發生克氏原鰲蝦病害以來，2008年5月開始，湖北省荊州、黃岡等地也出現了克氏原螯蝦病害的大面積暴發。目前得到認同的致死的克氏原螯蝦病害有病毒性疾病、細菌性疾病、寄生蟲性疾病、非生物病原引起的疾病及敵害生物的影響等[1]。但實際生產中，每當克氏原螯蝦養殖發生大面積嚴重死亡時，往往無從考究死亡原因，較多情況下根本無法弄清其疾病流行的來龍去脈。但普遍認為克氏原螯蝦發病主要從4月中下旬開始，在5月中下旬可能達到發病高峰期，而6月中旬后則極少發病。很多養殖戶發現克氏原螯蝦病害發生嚴重與否可能與當年春季氣溫是否變化劇烈、是否有低溫陰雨有關，認為氣溫導致的水溫劇變，會導致克氏原螯蝦應激反應的發生，從而直接或間接導致病害的暴發，這種危害對處于脫殼期的克氏原螯蝦影響更大。但尚未見有深入研究克氏原螯蝦病害氣象成因的報道。

為此，本研究分析了湖北省主要克氏原螯蝦養殖地區歷年春季氣溫變化情況，以期為克氏原螯蝦病害發生情況提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 資料來源

湖北省克氏原螯蝦主要養殖地區的養殖面積和產量資料來自《湖北農村統計年鑒》，選擇的研究地區有洪湖、監利、潛江、石首、仙桃、赤壁、天門、鐘祥，主要分布在江漢平原和鄂東南地區。由于湖北省克氏原螯蝦產量和面積資料規范記錄始于2006年，因此產量、面積資料為2006—2016年，其中2007、2008年鑒中面積資料缺失；各地區氣象資料采用當地國家氣象觀測站2006—2017年資料，由于大部地區在6月中旬后克氏原螯蝦不再出現病害，因此選擇的時段為3月1日至6月10日的逐日氣象資料，資料來自湖北省氣象檔案館。

1.2 資料處理方法

1.2.1 克氏原螯蝦產量分析方法 根據湖北省各地歷年克氏原螯蝦的養殖面積和產量資料，計算出各地歷年養殖單產如圖1所示。由于近年來克氏原螯蝦養殖水平不斷提高，為了產量可比性，在進行克氏原螯蝦產量分析時，參照作物氣象產量分離方法[2]，將克氏原螯蝦實際產量分離為趨勢產量和氣象產量，其中趨勢產量利用統計模型模擬，再由實際產量與趨勢產量相減，從而計算出當年的克氏原螯蝦氣象產量。

Yt=aX+b （1）

Yw=Yd-Yt （2）

式中，Yt為趨勢產量（kg/hm2）；X為時間序列（即2006、2007……2017）；a、b為模擬系數；Yd為當年實際產量（kg/hm2）；Yw為當年氣象產量（kg/hm2）。

1.2.2 冷空氣分級和氣溫變化程度計算方法 根據氣象臺站歷年3月1日至6月10日逐日氣溫、最低氣溫，依據冷空氣等級分級國家標準劃分（表1），從中篩選出歷年強冷空氣及以上等級冷空氣發生頻次、發生時間、過程低溫等資料。

以標準差s為指標，用來衡量在3—6月期間氣溫變化劇烈程度，由于每日氣溫可能波動較大，本研究中用5 d滑動平均氣溫作為判斷指標，即x1=∑（a1+a1+a3+a4+a5）/5，其余依次類推，標準差的計算公式如下。

s=■ （3）

式中，xi為第（i+2）天的5 d滑動平均氣溫；x為5 d滑動平均氣溫的平均值；n為滑動平均氣溫的樣本數。

以日平均氣溫低于12 ℃為標準，統計3—6月10 d之間出現的日平均氣溫低于12 ℃日數和低于12 ℃的溫度累加值，記為危害積溫C。

C=∑■■（T0-Ti） T0-Ti 當Ti

式中，T0取12 ℃。

2 結果與分析

2.1 湖北省主要克氏原螯蝦養殖地區產量分析

湖北省克氏原螯蝦養殖產業基本自2006年開始并迅速發展，其中尤以洪湖、監利養殖面積和產量最大，其次為潛江。而由于克氏原螯蝦養殖方式、習慣和養殖水平的差異，潛江、監利主要為稻田養殖居多，而池塘精養的養殖模式主要集中在漢川、洪湖一帶，且近些年來，養殖模式變化更新快，大片稻田養殖模式開始推廣。因此，監利和洪湖的養殖產量總體并不高，而潛江養殖面積雖遠遠少于洪湖、監利，但單位面積產量卻屬潛江最高，平均達到1 827 kg/hm2，比洪湖高892 kg/hm2，比監利高552 kg/hm2。

根據各地克氏原螯蝦氣象產量推算結果，剔除氣象產量波動在±200 kg/hm2以上的值，結果見圖2。從圖2中可以看出，氣象產量為負值較多的年份有2014、2013、2011年，達到了3～6個站次。氣象產量為負且幅度較大的有2009年的石首，2010年的仙桃、鐘祥，2011年的洪湖、赤壁，2012年的赤壁，2013年的洪湖、石首、天門、鐘祥，2014年的洪湖、監利、石首、赤壁，2015年的天門和2016年的鐘祥。

2.2 歷年冷空氣發生頻次分析

根據冷空氣分級標準，對湖北省主要克氏原螯蝦養殖地區2006年以來逐年3—6月上旬發生的中等及以上強度冷空氣進行統計分析。由圖3可知，仙桃、潛江等地中等強度以上冷空氣發生頻率較高，其次為天門、鐘祥和監利，而洪湖、赤壁和石首則相對較少。從各地逐年發生冷空氣的平均頻次來看，2016、2011、2013年冷空氣發生相對頻繁，其次是2007、2010、2006年，而2012、2014年則相對發生最少。潛江2016年出現7次中等以上冷空氣，其次是2010年的6次和2013、2015年的5次；赤壁2016年最多出現6次，其次是2011年出現5次；仙桃2007年發生了6次，其次是2011、2016年發生5次；鐘祥2013年最多出現6次，其次是2009、2011年出現5次；洪湖2007年發生最多，為5次，監利2013、2011、2007年發生最多，為5次，石首2013、2011年發生最多，為5次，天門2013、2016年發生最多，為5次，其他年份各地出現1～4次中等強度以上冷空氣。

從強冷空氣及寒潮級冷空氣發生頻次來看，發生最多的年份是2011、2006年，平均達到3次以上，2016年次之。其中鐘祥、監利強冷空氣或寒潮發生最為頻繁，其次是洪湖、仙桃，而潛江、石首、赤壁、天門強冷空氣或寒潮則發生相對最少（圖4）。

重點分析強冷空氣或寒潮發生嚴重的2011、2016和2006年的冷空氣具體發生情況。從各站強冷空氣或寒潮發生時間來看，各地冷空氣發生時間較為一致，2006年強冷空氣或寒潮發生主要集中在3月13日、4月12—13日、5月12日，其中洪湖只在3月13日、4月12—13日出現2次強冷空氣，而監利除了以上3個時段外，4月5日冷空氣也達到強冷空氣級別。2011年未出現寒潮，強冷空氣主要出現在4月2—3日、5月2—3日、5月10—11日、5月21—22日，總體看來5月強冷空氣活動較為頻繁，其中監利、石首、仙桃3月15日還出現1次中等強度冷空氣。2016年3月9—10日大部養殖地區出現1次寒潮，5月7—8日出現1次強冷空氣，但各地中等強度冷空氣活動較為頻繁，潛江3月6、25、31日、4月3日、5月3日共計出現5次中等強度冷空氣，赤壁3月25日、4月3日、5月3、16日出現4次，仙桃3月25日、4月3—4日、5月3日出現3次，洪湖3月25日、4月3—4日出現2次，監利、天門4月3—4日出現強冷空氣，且監利4月17日出現1次中等強度冷空氣，天門3月25日、5月3日出現2次中等強度冷空氣。從各站冷空氣活動頻率來看，2006年強冷空氣或寒潮活動最多，2011年5月強冷空氣較多，2016年有寒潮出現，但總體強冷空氣次數少，但3月底、4月初中等強度冷空氣活動較為頻繁。

2.3 歷年春季氣溫波動程度分析

各地氣溫波動明顯超過平均值的具體情況如表2，根據2006—2017年逐年3—6月氣溫波動標準差，可以看出2011、2016、2006、2015年是各地集中的氣溫波動較大的年份，平均標準差達到1.78以上（表2）。縱觀各地區歷年平均氣溫標準差，赤壁氣溫波動相對最大，其次是洪湖、監利和鐘祥（圖5）。

2.4 歷年低溫日數和危害溫度分析

從各地歷年3—6月10日期間日平均氣溫低于12 ℃日數統計結果圖6、圖7來看，各站低溫日數前10位年份排序為2011>2012>2017>2007>2009>2010>2015>2014>2013>2006，其中2011、2012年低溫日數最多，大部均在20～28 d，其次是2007、2017、2009年；而期間危害溫度卻是2012、2010年最多，達到100 ℃·d以上。進一步分析低溫強度發現，低溫強度前10位年份排序為2010>2012>2006>2009>2015>2011>2016>2007>2014>2013，其中2011、2012年各站低溫日數均達20 d以上，但2011年低溫程度明顯低于2012年；2010年與2012年低溫程度相近，但2012年低溫日數要比2010年更長，而2017年低溫程度雖較小，但低溫持續時間較長。

2.5 歷年克氏原螯蝦病害發生情況驗證

分析各地歷年克氏原螯蝦訂正氣象產量與氣象要素間關系，結果發現，當氣象產量在-50 kg/hm2以下時，除石首2009年和赤壁2012年只發生了1～2次中等強度冷空氣外，其他地區發生中等以上冷空氣活動頻次均達到4～6次，強冷空氣或寒潮發生頻次大部分也在2～4次，低溫日數除洪湖、石首2013年、鐘祥2016年不足15 d外，其他大部地區日平均氣溫12 ℃以下日數達到16～24 d。當年有強冷空氣或寒潮發生時，有13/33的年份氣象產量為負值，低溫持續日數在15 d以上時，有17/36的年份氣象產量為負值，低溫持續日數在20 d以上時，有5/12的年份氣象產量為負值，危害溫度在60 ℃·d以上時，有15/26的年份氣象產量為負，氣溫標準差在1.5以上時，有16/40的年份氣象產量為負。這也證明了冷空氣活動頻次、強度和氣溫波動的確可能引起克氏原螯蝦的產量波動，而這一波動極有可能與當年克氏原螯蝦病害發病情況有關。

由于克氏原螯蝦病害發生情況尚未有系統的記錄，因此根據文獻記載的湖北省各地克氏原螯蝦病害發生情況，對氣象分析結果進行驗證。根據文獻記載，2008年5月湖北省大范圍發生克氏原螯蝦病毒病，在5月12日至6月15日期間，發病最為嚴重的地區是潛江、荊州的江陵、沙市、監利、洪湖和武漢的漢南、東西湖、黃陂，其他地區如孝感的漢川、黃岡的武穴、黃梅、荊門的沙洋、鐘祥等地也發病較重[3，4]。但根據2008年3—6月氣象資料分析，當年無論冷空氣活動頻次、氣溫變幅，還是低溫日數，縱觀歷年并不高，而當年暴發的大范圍病害，很可能與當年1—2月發生的低溫雨雪冰凍有關，可能由于持續的低溫冰凍已經對克氏原螯蝦體質造成傷害，而在后期5月才表現出來。2015年潛江的趙垴、關山等地克氏原螯蝦發病情況有些嚴重，2016年4月中旬漢川一帶的塘口克氏原螯蝦出現大批死亡[5]，2017年4—6月，潛江、洪湖、仙桃、安陸等地克氏原螯蝦病害廣泛暴發[6]。根據潛江市水產技術推廣站介紹，2009、2015年是相對年景較好的年份，而根據各地氣象產量情況，除石首2009年和天門2015年表現出較明顯的減產趨勢外，其他地區均是增產趨勢，而當年強冷空氣或寒潮發生次數均在0～1次，危害低溫平均值在55.8 ℃·d左右?？傮w來看，文獻中記錄的除2008年湖北發生大范圍蝦病而冷空氣或氣溫變動程度未能體現出來外，其他年份的病害暴發與冷空氣發生和氣溫變動程度表現了很好的一致性。

3 討論

克氏原螯蝦的病害復雜，致病因素也很多，包括環境理化因素、營養因素、管理因素、生物性因素等[7]。目前認為發生危害較大、對克氏原螯蝦產業發展產生威脅較大的病害是克氏原螯蝦白斑綜合癥[8]，在這方面的生理、病理、免疫預防方面研究較多，而關于其病害發生的氣象成因研究較少，而氣象條件在一定程度上也可以影響甚至決定當年克氏原螯蝦病害是否大暴發。

從近幾年春季冷空氣活動、降溫幅度、低溫日數等氣象因素的變化規律來看，總體上當年冷空氣活動越頻繁、降溫幅度越大、低溫日數越多、氣溫波動程度越大，往往對應的當年克氏原螯蝦病害也會越嚴重，呈大范圍暴發的態勢。但兩者之間的關系并未達到極顯著水平，究其原因，一是病害發生原因復雜，二是人為管理和防治措施的干預可能發揮了作用?？傮w來說，通過對過去氣象條件的分析總結和對未來氣象條件的預測預報，一定程度上可以解釋過去和預估未來克氏原螯蝦病害發生的嚴重程度，從而為克氏原螯蝦養殖生產者生產決策提供科學依據，以及時采取防治措施，謹防病害暴發造成不可挽回的損失。

參考文獻：

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