新京报 全国农业害虫迁飞路轨迹xff1a一场跨越山海的大迁徙-

和候鸟的迁徙一样,许多昆虫也会按照季节的变化远距离迁飞,寻找更适宜的生存之地。

昆虫迁飞是全球现象,它们的数量远比人们想象得要多,仅在一地,每年迁飞过境的昆虫,就可能是亿万计的天文数字。它们的生物量惊人,可能在人们不知不觉中,数千吨的昆虫就从头顶的高空飞翔而过。

而这个庞大的群体中,许多适应性极强的昆虫会在迁入地快速繁殖,对当地农业造成沉重的灾难,它们也因此成为了需要防范的农业害虫。曾经在黄淮海平原上危害棉花、导致上百亿损失的棉铃虫,即是其中之一,而像这样的迁飞害虫还有很多。

2022年8月,北京延庆,北京植保站中,中国农科院植保所与北京植保站合作实验的高空探照灯,诱捕迁飞的昆虫。中国农科院植保所供图

全国的迁飞场,农业害虫的大迁徙

季风是昆虫迁飞的重要基础,在全球环境中,一个个季风流动的场域,同时也是昆虫的迁飞场。中国农科院植保所副研究员杨现明介绍,在全球范围内,有六大主要的迁飞场,分别是北美洲迁飞场、欧洲迁飞场、非洲迁飞场、东亚迁飞场、中亚迁飞场和澳洲迁飞场。

东亚迁飞场是一个覆盖亚洲东部的庞大区域,包括中印半岛到东北平原、朝鲜半岛和日本群岛等地,是一个典型的昆虫迁飞场。而我国大部分农作区,都处在东亚迁飞场的范围内,其中我国的东部地区,是这个迁飞场的主要部分。

每年春夏季节,昆虫会随着偏南的气流一路北迁,中南地区的越南、老挝、缅甸、菲律宾等地昆虫会北上入境,我国南部的昆虫也会随之往北,每年秋季,它们又会随着偏北的季风,飞回温暖的南方。

这场南北大迁徙中,有许多人们熟悉的农业害虫,危害小麦等作物的草地贪夜蛾、黏虫,危害水稻的“两迁害虫”,危害棉花、小麦等多种作物的棉铃虫等。

昆虫们的北迁南回,总是追逐着气候的变化,这意味着,也和农作物生产的时间相一致。杨现明介绍,“沿着昆虫迁飞的路径,从南往北,水稻、小麦、玉米等主要作物的生育期也随着地理纬度的变化而依次递推,当黄淮海平原上的小麦收割后,东北平原上的玉米还是嫩苗,而昆虫们恰好在此时离开黄淮海平原,飞向东北平原。”

季风、气候、食物,共同影响着昆虫的迁飞,而对人类来说,广袤平原上的农作物,每年都可能迎来重大害虫的威胁。杨现明介绍,“已有的研究已经证实,黏虫、小地老虎、稻纵卷叶螟、褐飞虱、白背飞虱等重要的迁飞害虫,它们春夏季会一路北上,秋冬季又复南归,在人类的农田中,危害小麦、水稻、玉米等农作物。”

昆虫过境,许许多多夹杂其中的农业害虫涌向广袤的农田,它们啃食茎叶、吸食汁液、传播植物疾病,让粮食减产甚至绝产。而人类,则布下了重重防线,“虫口夺粮”,保卫我们的粮食。数据显示,在植保领域,通过对病虫草鼠等有害生物的有效防控,我国每年挽回的粮食损失为两千亿斤左右,接近全部粮食产量的六分之一。这其中,对迁飞昆虫的有效防控,是至关重要的一部分。

迁飞通道一:云南

云南到黄河,春夏之间的飞行军

云南是我国昆虫入境迁飞的主要通道之一。中国农科院植保所吕纯阳博士介绍,在中南半岛,如缅甸、越南、老挝等地,由于地处热带,植物种类多样,作物耕作制度复杂,有些地方农作物随时播种,四季都有收获,这里是许多重要农业害虫的周年繁殖地,也是我国多种迁飞性害虫的主要虫源地。

大名鼎鼎的“幺蛾子”草地贪夜蛾就是其中之一,研究发现,每年春季,受到西南季风影响,生活在缅甸北部的草地贪夜蛾会一路北迁,在滇南会合本土的草地贪夜蛾,逐渐向北扩散至滇北和贵州南部。到夏季,在西南季风和东亚季风的混合影响下,更多来自缅甸的草地贪夜蛾入境,一路从滇中到滇北,再到贵州,进而进入华南、长江流域,并在夏季结束前,迁飞到黄河流域。

斜纹夜蛾是一种世界性的农业害虫,迁徙距离极远,且繁殖能力、适应能力强。它们的食谱极其广泛,幼虫咬食叶片、花蕾、花及果实,可以危害300多种植物,包括多种粮食作物、十字花科的所有蔬菜以及瓜、茄、豆、葱等作物。中国农科院植保所陈爽博士介绍,斜纹夜蛾的迁飞规律和草地贪夜蛾相近,每年春季从缅甸、越南、老挝等地迁入我国,会合本土的同类,一路北迁,又在秋季返回。在一年漫长的迁徙中,它们会繁殖数个世代。

除了体长1-2厘米的迁飞性蛾子,云南还监测到大至4厘米的黄脊竹蝗迁移扩散。该虫分布于中国南方各地以及老挝、越南等东南亚国家,主要取食竹子,也会危害玉米、水稻等作物,对农业和林业安全构成重大威胁。近年来,黄脊竹蝗在老挝等东南亚国家爆发严重,种群数量大量积累,并多次入侵中国滇南地区,入侵频率和入侵数量逐年增多,严重威胁了中国的生态与农业安全。中国农科院植保所刘大众博士介绍,在2020年7月6日至8月23日间,雷达共监测到39次黄脊竹蝗的迁飞活动,迁飞高峰多发生在15时以后,该虫在晴天大规模迁飞,迁飞的平均飞行高度为410.4米,飞行速度能达到35.8公里每小时。2020年7月15日,雷达观测到的黄脊竹蝗种群密度最高,达到4985.7头每平方公里,迁飞速度达到45.14公里每小时,迁飞高峰持续了4个小时。虽然黄脊竹蝗没有迁飞到粮食主产区,仅在云南南部地区,但其近几年发生频率加大,入侵数量增加,因此,需要持续开展监测及防控技术研究。

从这里开启迁徙之路的重大害虫,还有小地老虎、黏虫、甜菜夜蛾等。对昆虫们来说,从中南半岛进入云南,进而一路扩散到广西、广东等地,几乎没有任何阻碍。因此,这里也是我国农业害虫最重要的迁飞通道之一。

迁飞通道二:海南

海南到东北,漂洋过海的接力赛

和中南半岛的情况类似,位于热带的海南,也是众多迁飞性昆虫的周年繁殖地。中国农科院植保所张浩文博士介绍,海南属于热带季风气候,是“天然大温室”,为热带农业提供了优良的环境,同时也是我国最负盛名的育种基地。但同时,这里也是昆虫迁飞和繁殖的天然温床,是我国主要的虫源地之一。

在海南三亚,历史虫情数据显示,在当地周年繁殖和迁飞的农业害虫,主要包括稻飞虱、稻纵卷叶螟、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾等。

稻纵卷叶螟和稻飞虱是水稻最重要的害虫之一,被称为水稻“两迁”害虫。每年春季,大量稻纵卷叶螟和稻飞虱顺着季风,一路漂洋过海,从菲律宾、缅甸、老挝等东南亚国家跨境迁飞至海南,危害海南水稻生产。在夏季又继续往北,最终迁飞至东北平原上,有些还会迁飞到日本和朝鲜,在这些地方产下幼虫。

它们的幼虫以水稻茎叶为食,同时还会散播病毒,导致水稻病害。而东北平原严酷的寒冬使得它们无法存活,因此,新生的幼虫长成后,会在秋季沿着“前辈”们飞行的路线一路逆行南归,回到海南、中南半岛等地过冬,并在这里繁殖后代。它们的后代,则会循着本能,再一次踏上北迁南归之路。

迄今为止,科学家们仍未探明昆虫迁飞所有的秘密,事实上,每一个个体的昆虫一生只能迁飞一次,甚至只能走完整个迁飞路径的一小段。在一年的北迁南归中,许多昆虫要繁殖数个世代,最终回到原地的或许已经是四五代乃至更多代之后的后代们。是什么让每一代的迁飞昆虫,都能够在准确的地点、准确的时间,踏上准确的迁飞之路,或许仍需要无数科学家们去探秘、去破解。

迁飞通道三:渤海

跨越渤海海峡,殊途同归的迁飞路

如果说云南和海南都有跨境而来的昆虫,那么在从华北到东北,越过渤海海峡的这条迁飞通道,则主要是国内迁飞通道,也是大部分昆虫北迁南归的必经之路。

从烟台蓬莱到大连旅顺,黄海、渤海的交汇之地,渤海海峡最窄处,每年都要飞过数百种昆虫。中国农科院植保所周燕博士介绍,它们来源众多,从云南、海南、广西、广东、贵州等地,一路北飞,越过长江,到达黄河、淮河、海河流域共同组成的黄淮海地区,在河南、山东等地侵蚀小麦、棉花、豆类、蔬菜等农作物。又在作物收获后,穿越海峡,在波涛万顷的海面上飞行,到达东北平原以及更北的地方,在那里繁衍生息。一直到秋天开始南返,再一次穿过海峡,然后四散开来,回到它们各自出发的地方。

位于渤海海峡的长岛,是它们中途停脚的地方。中国农科院植保所博士生李晓康介绍,位于长岛的试验站长期观测、诱捕和研究跨海迁飞的昆虫,每年迁飞经过这里的,有上百种农业害虫,从云南迁来和从海南北上的虫群,在这里交会重叠,形成了一场从4月一直到10月的漫长迁飞季。

北隍城岛迁飞昆虫种类多、数量大,20年来,累计捕获迁飞昆虫120多种、350余万头,其中以鳞翅目夜蛾科害虫为主。2012年是迁飞生物量较大的年份,当年灯诱生物量达50余万头。同时,2012年也是黏虫大爆发的年份。2012年7月,由于东北和华北地区降雨频繁、温度适中,导致黏虫爆发严重,其发生规模历史罕见,当年黏虫的诱捕量高达46万头。

危害玉米的玉米螟、草地贪夜蛾,啃食棉花、玉米、马铃薯、豆类的小地老虎,喜欢各种蔬菜的甜菜夜蛾、甘蓝夜蛾,威胁水稻的稻飞虱、稻纵卷叶螟,还有曾经造成重大农业损失、食谱极其广泛的棉铃虫,都可以在这个海峡见到。甚至还有小到2毫米、主要危害小麦的蚜虫,这是因为在它们的食谱中,不仅有小麦,还有高粱、玉米、水稻、甘蔗等禾本科作物。因此,尽管这种害虫被冠以小麦的名字,它却不只出现在小麦产区,也会不断迁飞,在蒙古高原上侵食春小麦,在东北平原上危害那里的水稻、玉米、高粱等。

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