雷存偉,馮林松,呂正勛,3,蘇麗娟,李世偉,3
(1.河南省水利科學研究院,河南 鄭州 450003;2.河南省水利廳,河南 鄭州 450003;3.河南省水利工程安全技術重點實驗室,河南 鄭州 450003;4.河南農業大學,河南 鄭州 450002)
白蟻是一種比較原始的社會性昆蟲,其生存與活動已有2億到3億年的歷史,能引起堤壩滲水、散浸、管涌和跌窩,情況嚴重時會導致潰壩決堤[1]。目前,全世界已知的白蟻種類有3 000種左右,我國有470多種,其種類和密度都呈由南向北遞減的趨勢[2]。我國危害堤壩的白蟻主要是土白蟻屬和大白蟻屬:土白蟻屬有36種,分布最廣、危害最大的是黑翅土白蟻;大白蟻屬有25種,分布最廣、危害最大的是黃翅大白蟻[3]。
河南省是全國唯一一個跨長江、淮河、黃河、海河四大流域的省份,屬暖溫帶至亞熱帶、濕潤至半濕潤季風氣候區,具有白蟻快速大量繁殖的基礎條件[4]。受全球溫室效應影響,白蟻在河南省的活動范圍逐步越過淮河,蔓延至黃河流域,這就是河南省水庫大壩受白蟻危害范圍呈日益擴大之勢的自然原因[5]。為貫徹落實《水利部辦公廳關于加強水利工程白蟻防治工作的通知》(辦建管函【2015】846號)要求,河南省水利廳組織開展全省水庫大壩白蟻危害調查及研判工作,以期掌握全省水庫大壩白蟻的分布規律及危害程度,為隨后白蟻危害的治理工作提供基礎資料。本文根據調查結果,分析河南省水庫大壩白蟻危害的分布規律,查明各區域、各類型水庫白蟻的危害程度,據此提出針對性的預防和治理建議。
鑒于混凝土壩和堆石壩不適宜白蟻生存,本次調查以土石壩為主,除由流域機構管理的水庫和處于建設期的水庫外,本次調查共涉及河南省大型水庫22座、中型水庫96座、小型水庫2 518座;調查范圍包括蟻患區和蟻源區。根據河南省地方標準《堤壩白蟻防治技術規程》,蟻患區為受白蟻危害的堤壩主體工程及周邊區域,一般為壩體及保護范圍;蟻源區為在一定范圍內有白蟻危害且可能轉移危害到堤壩工程主體的區域,一般為蟻患區向外延伸500~1 000 m[6]。對在調查過程中發現白蟻危害較嚴重的水庫可擴大調查范圍。
1.2.1 水庫自查
因各水庫技術力量參差不齊,通過集中培訓、現場實勘、微信群交流等多種方式初步普及白蟻危害調查方法,各管理單位可通過填寫調查表完成自查工作。自查調查表內容包括:水庫名稱、主管部門、水庫類型、調查時間、壩體長度、壩體高度、壩型、填筑材料、發現的白蟻活動跡象、發現的白蟻巢穴等信息。集中培訓可以高效地將白蟻調查基礎知識傳授給水庫技術人員,現場培訓是對授課式培訓的補充,可以更加直觀地認識白蟻?,F場實勘到白蟻的活動跡象,如泥被泥線、分飛孔、白蟻啃食過的樹枝、未及時清理的干草下隱藏的取食白蟻等,可促使各水庫自查技術人員更直觀、更清晰地認識白蟻危害。
1.2.2 專項核查
如前文所述,考慮到白蟻活動的隱蔽性和技術人員的缺乏,諸多水庫可能存在有白蟻危害卻難以探明的狀況,為此進行專項核查以驗證自查結果,同時進一步探查白蟻危害的分布狀況。專項核查分地區、分壩體類型進行。此次白蟻危害調查覆蓋全省15個地市,具體為鄭州、開封、洛陽、平頂山、安陽、鶴壁、新鄉、焦作、駐馬店、許昌、三門峽、南陽、商丘、信陽、濟源。壩型按大型、中型、小型分類。針對南陽、平頂山、駐馬店、信陽等適宜白蟻生存的區域,若自查未發現白蟻危害,而周邊水庫白蟻危害比較嚴重的區域,應作為專項核查的重點。
結合《水利部辦公廳關于加強水利工程白蟻防治工作的通知》要求,同時借鑒國內已有的白蟻危害調查研究成果,白蟻危害調查的主要內容包括:①查閱建壩資料,包括工程結構及填筑材料,基礎及兩岸山坡蟻害清理情況;新建、擴建、改建及除險加固過程中蟻害處理情況,蟻害檢查和防治情況。②檢查工程主體是否有漏水、濕坡、跌窩等現象,辨析是否因白蟻危害引起。③現場核查工程主體及周邊地區白蟻活動留下的痕跡,統計分析并辨析蟻種[11]。④工程主體及周邊地區設置引誘坑、引誘樁、蟻站等,定期檢查與記錄白蟻對引誘物的取食情況,確定堤壩蟻情。⑤條件允許時可采用探地雷達、高密度電法儀等物探設備進行白蟻巢穴探測。
目前,河南省已知的白蟻種類有12種,包括散白蟻屬的黑胸散白蟻、大別山散白蟻、大鹵散白蟻、毛唇散白蟻、褐緣散白蟻、長翅散白蟻,蔡白蟻屬的擴頭蔡白蟻,土白蟻屬的黑翅土白蟻、洛陽土白蟻,大白蟻屬的黃翅大白蟻。
散白蟻屬為土木棲性白蟻,巢修筑在木材中或近地面處,巢群中個體數量較少,群體生活比較分散。在本次調查中,洛陽、平頂山、許昌、濟源等地區的水庫散白蟻屬的白蟻較多,主要在水庫壩坡、護林地等區域活動。散白蟻的啃食活動會導致一些樹木、花草從根部開始死亡。散白蟻的特征是頭部長方形,兩側平行,毛序較多;上唇有側端毛,囪小,呈點狀;前額顯著隆起并高出頭后水平;前胸背板扁平,比頭部狹窄,毛較多。散白蟻在河南省的分飛時間在每年3月下旬至4月中旬。
土白蟻屬為土棲性白蟻,在地下筑巢,巢深一般在2 m以內,主巢直徑一般為50~60 cm,大的主巢可達到1 m。此次調查發現河南省水庫大壩工程中最多的土白蟻種類為黑翅土白蟻,是危害河南省水利工程的主要白蟻品種。黑翅土白蟻頭部呈卵圓形,左上顎前方有一小齒,工蟻單型,前胸、背板呈前緣翹起,似馬鞍狀,比頭部狹窄。這種白蟻在土中筑窩群居,由諸多菌圃組成巢群,分飛孔呈小土堆凸起,在河南省的分飛時間在每年4月上旬至5月上旬,其活動的整個過程都離不開土壤,對土石壩具有極強的穿透力,危害性最大。它的主巢一般修筑在背水坡常水位浸潤線以上。黑翅土白蟻除在背水坡取食植被外,還可以通過地下蟻道,穿越壩體到迎水坡取食枯枝、落葉和浪渣。汛期水位上升時,水流便有可能進入隱藏在壩內的蟻道和巢腔內,造成散浸、管涌、跌窩和滑坡等險情,若搶救不及時就可能會釀成災難——崩堤、垮壩。
表1為河南省各地區水庫大壩白蟻危害情況調查結果。從地域分布上看,河南省水庫大壩發生白蟻危害較為嚴重的地區為駐馬店、信陽、平頂山、南陽4個地區,分屬長江流域和淮河流域,越靠近南部,蟻害率越高。洛陽、鄭州、濟源、三門峽部分地區屬黃河流域,說明河南省黃河流域確已出現白蟻危害。豫北除濟源地區發現少量白蟻危害外,焦作、新鄉、鶴壁、安陽在本次調查中沒有發現白蟻危害??傮w來看,白蟻危害率在河南省呈由南向北逐漸降低的趨勢。筆者曾查閱的文獻資料顯示海河流域也存在白蟻危害,然而本次調查卻并未在屬于海河流域的豫北地區發現白蟻危害,這也是進一步開展調查工作的重點。周口、漯河地處河南省東南部,屬淮河流域,由于沒有水庫,因此本次未進行調查工作,但不代表當地沒有白蟻危害情況,筆者就曾在漯河地區的沙潁河大堤上發現過白蟻危害情況。
表1 河南省各地區水庫大壩白蟻危害情況調查結果
圖1為河南省各地區水庫大壩白蟻危害程度分布示意圖:紅色區域為高風險區,綜合蟻害率超過50%;黃色區域為低風險區,綜合蟻害率低于10%;白色區域代表在本地區水庫大壩尚未發現白蟻危害。
圖1 河南省各地區水庫大壩白蟻危害程度分布示意
由表2可知,正在運行的22座大型水庫中,有18座水庫大壩遭受白蟻危害。未發生白蟻危害的4座水庫中,小南海水庫地處安陽,本地區暫未發現白蟻危害;石漫灘、河口村、盤石頭3座水庫壩體為混凝土壩或堆石壩,因不具備白蟻生存筑巢條件而未遭受白蟻危害。然而專項核查發現石漫灘水庫壩體雖未遭受白蟻危害,但管理區卻受到了白蟻危害,據此可知,混凝土壩和堆石壩也應定期檢查白蟻危害。
進一步分析表2可知,河南省境內的長江流域、淮河流域、黃河流域內,大型水庫均發現有白蟻危害,海河流域的大型水庫則未受到白蟻危害,筆者分析這可能是由壩體類型和地理位置共同作用造成的。
表2 大型水庫白蟻危害情況
本次中小型水庫白蟻危害調查僅針對壩體類型為土石壩的中小型水庫展開詳細調查。由表3可知,中型、?。?)型、?。?)型水庫占比分別為3.67%、22.65%、73.68%,發生蟻害水庫占比分別為3.31%、18.63%、78.06%,可初步判斷,中小型水庫蟻害率分布與水庫類型關系不大,規律不明顯。
表3 中小型水庫白蟻危害情況
河南省境內自南向北依次分屬長江、淮河、黃河、海河流域,將各流域內大中型水庫白蟻危害情況進行了分類統計分析。由表4知,自長江流域起往北,大型水庫蟻害率依次為100%、93.33%、66.67%、0%,中型水庫蟻害率依次為71.43%、49.12%、8.33%、0%,均呈依次遞減趨勢,這與河南省各流域所處的自然環境適宜白蟻生存的程度相符,也符合目前白蟻在河南省水利工程中危害的發展趨勢。
表4 各流域大中型水庫大壩白蟻危害情況統計
本次調查統計結果顯示,河南省有超過一半的水庫發生不同程度的白蟻危害,部分地區水庫大壩蟻害嚴重,急需進行防治處理。水利工程白蟻不同于其他害蟲,其最大特點是活動隱蔽,一般很難在表面發現。白蟻常年在堤壩內部群居營巢繁殖,對水利工程存在強大的破壞性,使完整堅固的土工建筑形成大量的洞穴和內外相通的管道。另外,滅殺水利工程白蟻在方法上與其他白蟻種類有所不同,如房屋建筑中的家白蟻和散白蟻,只需要消滅其群體,就達到了治理的目的;而滅治水利工程白蟻,不但要消滅白蟻群體,還需填充堤壩內部的空洞。結合河南省水庫工程白蟻防治工作實際情況,應按照水庫類型、規模、重要程度、蟻情嚴重等級等因素,按照先重后輕、典型帶動、同步治理的原則進行治理,并形成常態化。
對于蟻情比較嚴重的大型水庫或重要中型水庫,進行為期3 a的綜合治理。具體措施為:第一年治理方法包括蟻情普查、無損探測[12]、人工挖巢、打孔灌藥、誘殺的綜合治理;第二年治理是在第一年治理效果的基礎上進行蟻情普查、局部人工挖巢、誘殺;第三年是結合前兩年治理效果進行人工普查、局部誘殺。
對于蟻情危害中等的水庫,進行為期2年的綜合治理。具體措施為:第一年治理方法包括蟻情普查、人工挖巢、打孔灌藥、誘殺的綜合治理;第二年治理是在第一年治理效果的基礎上進行蟻情普查、局部人工挖巢、誘殺。
對于沒有發現白蟻巢,但有白蟻活動的水庫,進行為期1年的綜合治理。治理方法包括蟻情普查、局部人工挖巢、打孔灌藥、誘殺。
河南省的水庫大壩95%以上都是土石壩,充足的水源、適宜筑巢的土質、豐富的植被都為白蟻的生存提供了良好的環境。從本次蟻害調查結果來看,白蟻危害在河南省向北蔓延趨勢已不可避免,因此必須加強白蟻危害防治工作。對于已經存在白蟻危害的水庫要加強治理,并且形成防治工作常態化,采用化學、物理、生物、環境、監測[13]及其他有效手段組成的綜合防治系統,將白蟻的種群控制在不足為害的可控狀態。