劉文政,郭云峰,劉玉華,于澎湃,蘇建功,李 翔
(1.天津市優質農產品開發示范中心,天津 301500;2.天津市農業發展服務中心,天津300061;3.天津市農業生態環境監測與農產品質量檢測中心,天津 300190)
東亞飛蝗在新中國成立之前與水災、旱災并稱為三大自然災害,歷史上大發生時,遮天蔽日,所到之處,禾草一空。新中國成立后,我國對蝗區實行了“改治并舉、防治結合”的治蝗方針,基本控制了東亞飛蝗的猖獗發生。
天津素有“九河下梢,十年九澇”之說,雨季集中在每年7—8月,季節分布不均,容易形成水旱災害。天津市獨特的地理環境與植被分布為東亞飛蝗提供了有利的滋生環境,致使東亞飛蝗在天津地區頻繁發生。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、市政府及市農業主管部門結合國內外形勢,分析研判天津市農作物重大病蟲害發生態勢,要求各級植保部門搞好蝗情監測、及時組織防控演練,嚴格控制東亞飛蝗危害。
東亞飛蝗具有群居、遠距離遷飛、暴食、暴發的習性,是直翅目不完全變態昆蟲,一生經歷卵、若蟲(蝗蝻)、成蟲3個階段。
第一代蝗蟲(夏蝗):發生時間為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,在土中發育20 d左右(圖1和圖2)。

圖1 夏蝗發生基本規律

圖2 秋蝗發生基本規律
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卵。產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。當密度達到10頭·m-2以上時,可形成群居型蝗蟲,具有遠距離遷飛、暴食習性,易造成農作物毀滅性損失。
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境是其最適宜繁衍生息的場所。天津境內分布有北大港水庫、七里海濕地、獨流減河等蝗區,這些環境內蘆葦叢生,非常適合飛蝗繁衍生息,也造就了東亞飛蝗在天津地區常年發生、3~5年大發生的特點。
1.3.1 地形 蝗區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;北大港水庫區內地勢平緩,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 蝗區日均溫度超過25 ℃的天數須在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-10 ℃以下的天數少于15 d,即冬季不過于嚴寒;春季干旱少雨,多風,蒸發量大。降雨主要集中在7—8月,占全年降雨的65%~75%。
1.3.3 水文 蝗區水文狀況可分為地上水和地下水,地上水即季節性的地面積水。蝗區經常間隔若干時間后有一次漫水,漫水時期出現于夏秋季,持續時間不長。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,東海為水庫和葦地,西海為葦海。北大港水庫于1980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 蝗區土壤就質地分類而言,有沉積性粘土、沖積性壤土和細砂土,包括富含腐植質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,質地粘重,透氣性差,有機質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%以下的地方產卵,代表性的植物種類有蘆葦、稗草、兩棲蓼及蒿類。
內澇洼淀蝗區因含鹽量高,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,大部分內澇洼淀蝗區的植被覆蓋度為15%~75%。濱湖、河泛蝗區植物種類較多,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,據統計,高等植物有39科114屬133種,絕大多數為草本植物,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定,濕生和沼生植物種類逐漸減少,堿蓬群落的大量出現,有向鹽漬化植物群落發展的趨勢。
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,中國生態學家馬世駿先生1962年將我國蝗區分為4種主要類型:
1.4.1 濱湖蝗區 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,天津寧河七里海等。此外,許多大中型水庫已成為蝗區,如天津北大港水庫。
1.4.2 沿海蝗區 沿海生有禾本科草類的荒地,幾乎都有飛蝗分布。主要有渤海蝗區和黃海蝗區,沿海蝗區一般在海拔3~5 m,距海水10~20 km的地帶。渤海蝗區由河北灤河口至山東龍口附近。
1.4.3 內澇蝗區 呈點片分布于我國各地地勢低洼、雨水排放不暢,易發生內澇的地區。其中,面積較集中的重要蝗區主要有河北保定、河南開封、山東菏澤和天津青甸洼、大黃堡等,有的蝗區已成為歷史。
1.4.4 河泛蝗區 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4種主要類型蝗區以往均有分布,2002年天津市從漢沽區與唐山市交界處的澗河口到大港區與黃驊市交界處的歧河口初步修建了139 km沿海防潮堤,標志著沿海蝗區與內澇農田蝗區合并,成為蝗區自然變化的最終階段—內澇洼淀蝗區。
建國初期,東亞飛蝗發生面積約521萬hm2,經過貫徹“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面積367.8 hm2,現有蝗區縣由建國初期天津蝗區經過大面積改造之后,原有蝗區類型、分布及生態環境發生較大變化,大致分為4個階段:(1)新中國成立初期至1990年,經過墾荒種田、興修水庫、開挖河道等蝗區改造,沿海荒地和內澇農田大大減少,但同時形成了新的濱湖蝗區和河泛蝗區。(2)1990年蝗區改造治理,大部分內澇農田經改造不適合蝗蟲發生,如靜海區大豐堆鎮、寧河區大賈鄉等農田蝗區已被徹底改造成農田。(3)21世紀前10年,隨著天津市農村漁、林、牧業快速興起,農村城鎮化步伐加快,進一步壓縮了蝗區面積。(4)2010—2020年10年間,部分蝗區又發生了小幅變化,如寶坻區潮白新河和薊運河經河灘改造,蝗區面積縮減了2 533.3 hm2(圖3)。

圖3 天津市蝗區面積變化趨勢
目前天津市蝗區面積為8.066萬 hm2,按蝗蟲發生級別可分為核心蝗區、一般蝗區和偶發蝗區,按生態類型可分為濱湖蝗區、河泛蝗區和內澇洼淀蝗區(圖4和圖5)。除東麗區蝗區已全部改造完成,市內其他9個行政區均有蝗區分布。

圖4 按照蝗蟲發生級別劃分蝗區面積

圖5 按照生態類型劃分蝗區面積
由于南水北調等原因,天津市連續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、河泛蝗區蓄水量普遍增加,水面擴大,宜蝗區植被覆蓋面積減少,夏秋季有長時間的淹水,不再適合蝗蟲發生,需重新核定天津市核心蝗區和一般蝗區準確面積。對于不具備起主導作用水文特征的、不適合飛蝗發生繁殖的偶發蝗區,包括北辰區風電產業園等在內的1.031萬hm2偶發蝗區,應集中力量在連續2個生育周期內進行查卵、查蝻、查蝗。如確無發現東亞飛蝗蹤跡,或前一生育期有發現、后一生育期未發現的,建議將該偶發蝗區降低防控等級,改為潛在蝗區。
水位漲落不定是濱湖蝗區存在的主要原因,歷年東亞飛蝗發生面積的大小決定于庫區水位高低及升降時期。所以改造七里海、北大港蝗區的重點是穩定庫區水位變化,控制湖灘暴露的時間與幅度。利用飛蝗向泛水地活動,并向退水地產卵的習性,6月上旬開始大幅度降低水庫庫容,誘集夏蝗向湖心地產卵。8月初上游水庫利用汛期開展季節性蓄水,使接近孵化的蝗卵窒息死亡,減少秋蝗發生密度。如因下游河道、湖泊防汛需要及鳥類繁殖保護,不便在8月上旬大規模蓄水的,可在9月中旬前后、飛蝗產卵前蓄水,迫使其聚集產卵;亦可在10月中旬將河道上游秋季棄水大規模存蓄,此時蝗卵正處于發育早期,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澇洼淀蝗區形成的主要原因。如薊州區青甸洼內澇區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,使飛蝗發生面積迅速縮小趨向消滅。
天津市北部地區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影響客水資源嚴重不足,造成遍布其間的北大港水庫、獨流減河等季節性較強的蘆葦叢生的濱水環境,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,將東北部地區的汛期棄水南調,可明顯改善西南部水資源條件,對保持天津市農業可持續發展尤為重要。
目前,天津市生活用水、生態補水以國家南水北調的長江水為主,2018年外調引江水11.037億m3,占天津市地表水源供水57%。若采取中線調水線路,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補水,可極大減輕地面沉降等地質環境問題,在穩定北大港庫區、獨流減河水位,保護濕地和生物多樣性的同時,減輕東亞飛蝗的發生危害。
蝗區變化是根本性或臨時性取決于被消滅的是何種因素。水文因素在蝗區形成與變化中具有主導作用,但由于次生因素的作用能隨時間的積累而增加,到達一定量的積累時亦可改變或代替水文因素的作用。例如在蝗區內進行綠化造林,當郁閉成林后,則蝗區即可發生根本性變化。
植樹造林:在蝗區內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生。各地區應充分利用天津市加快林下經濟發展的政策,引導社會資金在不宜耕種的東亞飛蝗偶發區和一般蝗區發展果樹、種植片林,爭取最大限度地覆蓋東亞飛蝗偶發蝗區和一般蝗區,盡量向核心蝗區發展林下經濟,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保護壓力大的寧河區和靜海區開展輪作休耕制度試點,使生態環境及耕地得以休養生息。應優先支持在核心蝗區周邊的農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,抑制其生長發育,阻斷東亞飛蝗擴散渠道的同時,發展農牧業循環經濟,為畜牧業發展提供飼草保證。
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環境,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移,保護好青蛙、蟾蜍等喜好的淺水環境;準確掌握蝗情,在高水位不能淹沒的河心、湖心灘地,組織養鴨戶集中鴨群消滅蝗蝻于3齡之前。
隨著全球化進程加快,新的農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防控力度的同時,積極推進東亞飛蝗可持續治理,確保“飛蝗不起飛成災,土蝗不擴散危害”。