基于光源趨性反應原理的土石壩白蟻危害防治研究

摘 要：白蟻為有翅繁殖蟻，是威脅水利工程安全的重要害堤動物之一。為了探究白蟻對不同光源的趨性反應，觀察光源趨性反應對白蟻分飛活動的影響，以云南省普洱市糯扎渡水電站為研究區域，采用不同光源（白色光、黃色光、綠色光、紅色光、藍色光和紫外光）的誘捕燈，對乳白蟻屬、大白蟻屬和土白蟻屬的有翅繁殖蟻進行引誘。結果表明：不同白蟻屬的分飛時間存在差異，乳白蟻屬主要在19：00～21：30分飛，土白蟻屬在19：00～23：30分飛，大白蟻屬在20：30至翌日06：00分飛；紫外光對3種白蟻屬的引誘效果最佳，白色光對乳白蟻屬和土白蟻屬的引誘效果次之，對大白蟻屬的引誘效果一般，綠色光對大白蟻屬的引誘效果次之，對乳白蟻屬及土白蟻屬的效果一般，藍色光對3種白蟻屬的引誘效果都一般，紅色光和黃色光的引誘效果較差。該研究結果為水利工程中白蟻防治工作提供了重要參考，在白蟻誘捕燈的光源選擇方面具有指導意義。

關鍵詞：水利工程；白蟻；有翅繁殖蟻；光源；趨性反應

中圖分類號：TV698.236 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

白蟻為社會性昆蟲，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區。白蟻能夠分解木材和其他植物殘體，會危害水利工程安全，是主要的害堤動物之一[1]。白蟻有翅繁殖蟻是白蟻繁殖蟻群中的重要組成部分，通過分飛擴散，建立新的白蟻種群，不同白蟻屬種的有翅繁殖蟻對環境因子的響應存在差異[2-3]。光源是影響白蟻有翅繁殖蟻行為的重要因素，不同波長的光源可能對白蟻產生不同的趨性反應。了解白蟻有翅繁殖蟻對不同光源的趨性反應，對改進白蟻誘捕燈、預測白蟻分飛高峰期等工作具有指導意義。

糯扎渡水電站位于云南省普洱市，是瀾滄江中下游河段梯級規劃“兩庫八級”的第五級電站，最大壩高261.5 m，屬于大（1）型一等工程。該電站所在區域屬于亞熱帶季風氣候區，光熱充足，雨量充沛，自然環境尤為適宜白蟻繁殖生存。糯扎渡電站樞紐區共分布有2科10屬17種白蟻，其中，大白蟻屬、土白蟻屬、乳白蟻屬由于其群體規模、活動習性及對堤壩結構的潛在破壞力等因素，對大壩的安全構成了嚴重威脅[4-5]。

基于此，選取糯扎渡水電站作為研究區域，運用不同光源的誘捕燈對該區域主要白蟻屬（種）的有翅繁殖蟻進行系統引誘，并詳細記錄其分飛時間，旨在深入探究不同光源對白蟻有翅繁殖蟻分飛活動的影響規律，從而為水利工程中的白蟻防治工作提供科學、可靠的參考依據。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

糯扎渡水電站坐落于云南省普洱市，其地理坐標為22°39′N、100°41′E。該區域的氣候類型為亞熱帶季風氣候，多年平均氣溫穩定在21.7 ℃左右，平均相對濕度高達76%，年平均降雨量約為1 047 mm。充沛的降水和適宜的溫濕度條件為白蟻種群的繁衍提供了良好的環境條件。

在電站樞紐區范圍內，白蟻種類繁多，共分布有2科10屬17種白蟻。其中，大白蟻屬中的土垅大白蟻（M. annandalei）、云南大白蟻（M. yunnanensis）和黃翅大白蟻（M. barneyi），因其強大的挖掘和破壞能力，對大壩的土體結構安全構成潛在威脅。土白蟻屬中的云南土白蟻（O. yunnanensis）和黑翅土白蟻（O. formosanus）同樣具有類似的危害特性。而乳白蟻屬的版納乳白蟻（C. bannaensis）雖然主要危害對象多為房屋建筑、家居裝潢、電力電纜、交通設施、文物古跡、園林名木等，但在電站周邊區域其活動也可能間接影響水利工程設施的附屬結構與環境[6]。

1.2 研究方法

1.2.1 白蟻有翅繁殖蟻誘捕燈的設計

研究采用頻振式誘捕燈作為主要工具。該誘捕燈主要由高壓電網、燈泡和集蟲罐三個核心部件組成。在光源選擇方面，采用20 W的LED燈泡，并分別選取了白色光（波長390～780 nm）、黃色光（波長590 nm）、綠色光（波長525 nm）、紅色光（波長620 nm）、藍色光（波長470 nm）和紫外光（波長365 nm）這6種不同顏色的燈泡，將其精準安裝在高壓電網的中間位置，以便在吸引白蟻靠近光源的過程中，利用高壓電網對白蟻進行電擊捕殺，同時被捕殺的白蟻尸體能夠落入集蟲罐，便于后續的統計與分析工作。

1.2.2 不同光源的選擇與布設

試驗地點選擇在電站樞紐區的7號沖溝、86沙場、86項目部共3個區域，每個區域均按照相同的標準設置6盞不同顏色光源的誘捕燈。為了避免不同誘捕燈之間相互干擾，確保試驗數據的準確性，規定誘捕燈之間的間距不小于45 m。

將出于糯扎渡電站往年白蟻有翅繁殖蟻分飛情況及當地氣候條件的綜合考慮，引誘試驗的時間設定為2023年5月1—31日，選擇在白蟻分飛較為活躍的季節進行試驗。每天19：00準時開啟光源，此時環境光照強度開始逐漸減弱，符合白蟻開始活躍并趨向光源的自然規律，一直持續到翌日07：00關閉光源，詳細記錄在這一時間段內每盞誘捕燈所引誘到的白蟻數量。

1.3 數據分析方法

采用SPSS軟件、Dunnett法分析數據，經單因素方差分析和Dunnett多重比較，檢驗不同光源引誘效果的差異，顯著性水平設定為α=0.05。

2 結果與分析

2.1 白蟻有翅繁殖蟻分飛時間

通過對引誘數據的詳細統計與深入分析，發現糯扎渡電站樞紐區白蟻有翅繁殖蟻的分飛活動主要集中在5月11—17日。進一步對不同白蟻屬的分飛時間進行分析發現，不同白蟻屬之間的分飛時間存在著極為明顯的差異（P＜0.05）。具體表現為乳白蟻屬的分飛時間主要集中在19：00～21：30這一相對較短的時間段內，土白蟻屬的分飛時間跨度稍長，主要在19：00～

23：30，而大白蟻屬的分飛時間則更為特殊，主要集中在20：30至翌日06：00，跨越了夜間較長的時段。這一結果反映出不同白蟻屬在生物學節律和對環境因素（如溫度、濕度、光照等在不同時段的變化）的適應性方面存在顯著差異。

2.2 不同光源乳白蟻屬引誘數量

方差分析結果表明，不同光源對3種白蟻屬的引誘效果存在顯著差異（P＜0.05）。針對乳白蟻屬的多重比較結果顯示，在各種光源中，紫外光對白蟻的引誘效果最為顯著，表現出對白蟻強烈的吸引力。其次是白色光，其對白蟻的引誘效果也較為顯著。綠色光和藍色光的引誘效果較為相近，兩者對白蟻的吸引力相對較弱，但仍具有一定的引誘作用。而紅色光和黃色光的引誘效果最差，在試驗過程中吸引到的白蟻數量明顯少于其他光源（表1）。

2.3 不同光源大白蟻屬引誘數量

數據結果顯示，針對大白蟻屬，紫外光同樣表現出最佳的引誘效果，其對白蟻的吸引力遠遠超過其他光源。綠色光的引誘效果僅次于紫外光，對白蟻也具有較強的吸引作用。白色光的引誘效果稍遜于綠色光，位列第三。藍色光的引誘效果相對較弱，排在第四位。而紅色光和黃色光的引誘效果明顯較差，在整個試驗期間所吸引到的大白蟻數量極為有限（表2）。

2.4 不同光源土白蟻屬引誘數量

從數據結果來看，針對土白蟻屬，紫外光的引誘效果最優，能夠吸引大量的土白蟻靠近。白色光的引誘效果次之，也具有一定的吸引力。黃色光和藍色光的引誘效果較為接近，兩者在吸引土白蟻方面的能力相對較弱。紅色光和綠色光的引誘效果最差，在試驗中所捕獲到的土白蟻數量最少（表3）。

3 討論

3.1 不同光源引誘效果差異原因分析

研究發現，紫外光對3種白蟻屬有翅繁殖蟻的引誘效果最佳；綠色光對大白蟻屬的引誘效果僅次于紫外光，對土白蟻屬和乳白蟻屬的引誘效果一般；白色光對土白蟻屬和大白蟻屬的引誘效果僅次于紫外光，對大白蟻屬的引誘效果一般；藍色光對3種白蟻屬的引誘效果均一般；紅色光和黃色光的引誘效果相對較差。這種差異可能與白蟻視覺系統特征密切相關，白蟻復眼中含有多種視紫質，其中，對紫外光和藍色光敏感的視紫質含量較高，這使得白蟻對短波長光源表現出更強的趨性反應。而白色光由多種波長的可見光組成，能夠同時激發白蟻眼中的多種視紫質，從而對白蟻產生較強的誘引作用[7]。紅色光和黃色光的波長較長，可能已經超出白蟻視覺系統最敏感范圍，因此對白蟻的引誘效果相對較差。

此外，光源亮度也可能影響白蟻的趨光行為。過高或過低的光照強度都會削弱白蟻對光源的趨性，這可能與白蟻視覺系統的適應范圍有關。當光照強度超出這一范圍時，白蟻的視覺細胞可能會產生飽和或抑制效應，從而影響其對光源的趨性反應。因此，在設計白蟻誘捕燈時，不僅要考慮光源波長，還應考慮光源亮度，以達到最佳的引誘效果。

白蟻有翅繁殖蟻對不同光源產生不同趨性反應的現象，可以通過白蟻視覺系統的光譜敏感性和光源亮度的影響來解釋。深入研究白蟻視覺的生理特征和影響其趨光行為的環境因素，有助于優化白蟻引誘技術，提高白蟻防治效率和精準度。

3.2 白蟻防治建議

第一，在設計白蟻誘捕燈時，應優先選擇紫外光（波長365 nm）作為主要的引誘光源。紫外光對白蟻的強烈引誘效果已在試驗中得到充分證實，其能夠有效地吸引白蟻靠近誘捕燈，從而提高對白蟻的捕殺效率。然而，考慮到不同白蟻屬種在趨光性上存在一定的差異，為了實現更為精準的防治目標，可以進一步深入研究不同白蟻屬種對紫外光和其他光源組合的特殊響應機制，開發出針對不同白蟻屬種的專用誘捕燈。例如，針對大白蟻屬，可以在誘捕燈的光源設計上，適當調節綠色光與紫外光的組合比例，充分利用大白蟻屬對綠色光和紫外光較為敏感的特性，增強對白蟻的吸引力；針對乳白蟻屬和土白蟻屬，可以優化白色光與紫外光的配合模式，根據兩者對白色光和紫外光趨性反應的特點，調整光源的強度、閃爍頻率等參數，進一步增強誘捕效果。

第二，綜合運用多種手段，發揮協同作用。除了光誘法，還可合理使用藥物、生物制劑等綜合防治白蟻，最大限度地減輕白蟻帶來的危害。在防治過程中，

既要充分發揮各種方法的優勢，又要注意其適用條件和可能造成的生態影響，在增強防治效果的同時，最大限度地減輕對環境產生的不利影響。

第三，提高白蟻災害監測預警和應急處置能力。相關部門應定期開展白蟻活動調查監測，及時發現和評估其危害風險；制訂完善的白蟻防治應急預案，明確各方責任，優化處置流程；配備必要的防治裝備和物資，提高應急處置的時效性和可操作性。同時，重視白蟻防治相關科研工作，加強對新型防治技術和產品的研發，不斷提高白蟻防治的科技支撐能力。

4 結論

以云南省普洱市糯扎渡水電站為研究區域，采用不同光源的誘捕燈對乳白蟻屬、大白蟻屬和土白蟻屬的有翅繁殖蟻進行引誘，探討了不同光源對白蟻有翅繁殖蟻趨性行為的影響，得出了以下結論。

（1）不同白蟻屬對光源的趨性存在差異。乳白蟻屬、大白蟻屬和土白蟻屬對不同波長光源的趨性反應存在顯著差異。總體來看，在同一功率下，紫外光對3種白蟻屬的引誘效果最佳，綠色光對大白蟻屬的引誘效果僅次于紫外光，對乳白蟻和土白蟻屬引誘效果一般，白色光對乳白蟻屬土白蟻屬的引誘效果僅次于紫外光，對大白蟻屬的引誘效果一般。

（2）紫外光對白蟻有翅繁殖蟻的引誘效果最佳。在白蟻誘捕燈中，選擇紫外光（365 nm）作為光源可以顯著提高對白蟻有翅繁殖蟻的引誘效率。這可能與白蟻視覺系統對短波長光敏感有關。

（3）白蟻防治應綜合考慮光源的選擇。在白蟻防治工作中，應根據不同白蟻屬種對光源的趨性差異，選擇波長和亮度適合的光源，及時采取白蟻引誘、藥物防治等措施，綜合運用多種防治手段，構建立體化的白蟻防治體系，最大限度地減輕白蟻對水利工程產生的危害。

未來，需要在更大時空尺度上開展白蟻生態學和防治技術研究，不斷完善和優化白蟻防治策略，確保水利工程安全運行。

參考文獻

[1] 范連志.對加強水利工程白蟻危害防治工作的幾點建議[J].中國水利，2016（14）：38-39.

[2] 沈立鋒，趙培雙，劉海波，等.糯扎渡水電站白蟻種類調查與蟻害趨勢分析[C]//中國電力技術市場協會.2021年電力行業技術監督優秀論文集.華能瀾滄江水電有限公司糯扎渡水電廠，2021：7.

[3] 林冬春，夏誠，馮愛，等.蘇州市區黃胸散白蟻分飛高峰與氣象因子的關系探討[J].安徽農學通報，2020，26（17）：113-116.

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[6] 楊賽軍，方倫平.在進口馬來西亞木材上發現大家白蟻有翅繁殖蟻[J].植物檢疫，1993（1）：45.

[7] 胡劍.黑翅土白蟻擴散范圍及感光性研究[D].廣州：中國科學院華南植物研究所，2007.

收稿日期：2024-09-15

基金項目：華能集團科技項目“土石壩白蟻智能監控關鍵技術研究及應用”（HNKJ22-HF89）。

作者簡介：張崗（1986—），男，陜西富平人，高級工程師，研究方向為水利水電工程運行管理。