科技之光,北方草原缘何易陷蝗虫危机

作者:农业新闻
来源: 中国气象报 发布时间2015-08-13 08:15:04

“作为牧民,我最怕蝗虫,因为它们常常给羊群带来灾难!”从小在内蒙古自治区乌拉特草原放牧的牧民斯琴毕力格忧心忡忡地说。

在我国北方草原地区,蝗虫灾害始终是生产中面临的一个重要问题。今年七八月份,内蒙古、新疆等地草原由于前期温度偏高、降水偏少,使得蝗灾发生的风险等级较高,不少地方出现了蝗灾。

蝗虫数量增多背后的气象因素

蝗虫,俗称“蚱蜢”,种类繁多,数量庞大,生命力顽强。它们能栖息在各种场所,在山区、森林、草原、低洼地区及半干旱区分布最多。据内蒙古自治区赤峰市农牧业局局长王健介绍,草原蝗虫有上百种,其中能真正产生危害的只有十种左右,因此大部分蝗虫是不会对农牧业生产产生大规模灾害的。

“蝗虫与草是共生的关系,只要有草的地方就会有蝗虫,但是否成灾有一定的标准。”国家气象中心农业气象中心正研级高级工程师郭安红介绍。

受限于自然条件,一般情况下蝗虫的数量都维持稳定。然而,如果气象条件产生变化,那么蝗虫数量就会突然增多。其中气温偏高、空气干燥、土壤干旱是有利于蝗虫生长的最主要因素。

“2014年冬天的温度比常年同期偏高,不利于杀死蝗虫的越冬卵,从而使次年蝗虫的基数变大,为蝗灾暴发奠定了基础。”郭安红介绍说。

此外,在今年蝗虫幼虫的生长发育期,温度和湿度条件均对蝗虫有利。国家气象中心数据显示,由于今年4月至5月草原区大部平均地表温度在10℃以上,新疆大部、内蒙古西部等地普遍达12℃至24℃,温度较高。“加上冬季积雪融化有效补充了土壤的水分,这些条件非常有利于草原蝗虫胚卵发育和孵化。”郭安红说。

而到了6月草原蝗虫幼虫的主要生长阶段,北方草原也并没有较强的降水过程。因此,7月,内蒙古、新疆多地出现蝗灾。气象部门也早在6月,就根据草原蝗虫发生发展气象等级预测模型计算结果提醒有关部门注意防治虫害。

蝗灾发展的渐进式过程

对于蝗灾,治蝗专家有个说法:不起飞,不成灾。也就是说,只要蝗虫飞不起来,就不会形成灾害。然而,蝗虫一旦起飞,其飞过之处将寸草不生。

2004年,内蒙古乌拉特中旗巴音哈太苏木发生蝗灾。“半寸多长的蝗虫到处寻找目标。蝗虫掠过,原本绿色的草场很快就只剩下光秃秃的、泛黄的一片。”斯琴毕力格回忆。

其实,每年草原都会或多或少发生一些蝗灾,在草原的自然生态系统中,蝗虫种群因其自身的生物学特性以及环境因子的影响,种群数量常常发生波动。一旦种群密度达到一定数目,即可出现蝗灾。

“蝗灾的发生、发展是一个渐进的过程,本身有一个周期。”郭安红说,“但也会受到环境、生态等外在因素的影响。”

俗话说,久旱必有蝗。这是因为蝗虫是通过取食植物而摄取水分的。如果遇到比较干旱的天气,蝗虫需要取食更多的植物才能满足其所需水分。加之成熟的蝗虫迁徙能力很强,当蝗区草场产草量已无法满足蝗虫取食的需要时,蝗虫将大面积扩散、迁移,从而造成严重的影响。

然而,蝗灾的发生既是自然过程的产物,也是人类活动影响下的结果。

“除了干旱之外,荒漠化也增加了蝗虫产卵繁殖的场所,易导致草原蝗灾。”郭安红说,“由于过度放牧,使得草原退化、沙化,利于蝗虫大规模生长繁殖。同时,生物多样性降低,蝗虫天敌种类、数量剧减,使得草原蝗虫种群数量失控增长。”

气象科技助力防治蝗虫

据了解,蝗灾与旱灾、洪灾并称为影响我国农业的三大自然灾害。随着我国不断完善水利设施,干旱的影响范围越来越小,在新中国成立后相当长的一段时间内,蝗区缩小,蝗灾发生率也下降了很多。然而,自上世纪七八十年代以来,随着一些地方生态环境的退化,加上气候变暖等因素的影响,很多地方出现新的蝗灾区。

“蝗灾其实每年都有,只是发生面积和虫口密度不同,灾情程度也有所不同。”王健说,“蝗虫是草原生物链条中的一部分,我们不可能完全除尽,也不能完全除尽,只要适度控制虫口密度不让蝗虫大面积出现就行。”

防治蝗虫有农业防治、生物防治、药剂防治三种方式。农业防治即兴修水利,做到旱涝无灾,并垦荒种植,改变蝗虫的栖息环境;生物防治即在蝗灾区,施放一些蝗虫天敌,如牧鸡,或大面积施用蝗虫微孢子虫;而药剂防治就是大面积使用化学药剂。

长期以来,在蝗灾治理上,气象部门给农业部门和草原生态管理部门帮助很大,尤其是在古气候与蝗灾的相关性分析以及蝗虫发生的气象条件的预报方面。气象科技为农业生产和草原生态保护提供了强有力的技术支撑。

“我们制作并发布《农林病虫害气象等级预报》产品,报送相关单位。针对草原蝗虫,我们在其防治的关键期来到前,会根据草原蝗虫发生发展气象等级预测模型计算出结果,并通过综合分析,测算出草原蝗虫发生发展气象等级高、较高和低的区域分布,并对蝗虫的防范治理工作提出分类建议。”郭安红介绍。

  草原蝗虫爆发的原因主要有这么几点:一是全球气候的变化,干旱加剧;二是由于草原生态环境的破坏,沙化、退化日趋严重;三是由于化学农药使用的不当,使草原上天敌的种类、数量都急剧减少;四是邻国的蝗虫迁入到我们国家的境内进行危害; 另外,就是我们防治的能力、手段、方法的局限。

北方草原缘何易陷蝗虫危机

  另外就是在蝗虫治理当中,因为蝗虫发生在内蒙古、新疆、青海、甘肃等草原省区,所以,都是我们国家的西部。蝗虫的治理,不能够以牺牲环境为代价。因为西部的环境优势就是它没有污染的这块净土。如果西部连这块净土也没有了,那么它和中东部竞争的优势何在呢?所以我们一定要保护住这块净土。所以,我们要保护住这块净土,要实现蝗虫的可持续治理,一定要有法可依。就一定要依照《草原法》来进行蝗虫的治理,这是我们关键的法律方面的依据。这个不是真正的蝗虫,它是一个人为制作的这么一幅图,它表达一个什么意思呢,就是蝗虫是多么的严重,但是,同时它也给我们一点幽默。所以今天呢,谢谢大家。非常感谢。(来源“cctv-10《百家讲坛》栏目)

  另外,就是在我们研究上,现在我们全国研究蝗虫的人也就是二十几个,所以它的研究也是相对落后的。另外就是提出了可持续的控制体系,也没有健全。那么对于这样的蝗虫,我们应该怎么样去做,我们怎么样去防治呢?就是首先我们要研究蝗虫的发生规律,研究它的迁移,它的扩散,它是怎么样成灾的。所以这么几点我们要进行研究以后,就可以把握住蝗虫发生的规律,我们就会有的放矢。另外要制定科学的防治指标和技术标准。为什么要提出这一条呢?就是我们国家在前几年提出来的蝗虫的防治的标准,它是中型蝗虫可能是在15头或者25头以上,小型蝗虫在50头以上,每平米的时候,我们才能去,达到防治指标了,我们才去防治它。现在随着时间的推移,随着草原退化和沙化,它已经承载不了这么多蝗虫的危害了。所以我们应该把指标应该提到,我们甚至提到五头就应该防了,这个时候我们防治蝗虫就会更为主动。另外随着科技的发展,我们目前有好多设备可以利用。现在,我们要利用这种数字化的技术跟踪监测,最后综合判别、分析,我们该防与不该防。另外我们要有一支预测预报的这种队伍,预测预报很重要,我们当预测了以后,我们就可以有准备去防治。我们要如果没有预测的话,就是类似于救火。我们那儿火灾起来了,我们马上去扑火。所以有的时候就很盲目,另外人员也会很疲惫。另外就是我们一定要有应急的这种机制,首先,必须要建立一个应急的指挥系统。另外,还要加大资金的投入,加大防治的力度。就是在近几年我们要把蝗虫灾害遏制住,不让它再扩大。我们积蓄了我们的力量去进行长期的这么一个持续的治理。另外,要加强物质的储备,没有物质储备我们谈不上应急。

  所以,我们下边这两条就是提出来生物控制和生态的调控。就是我们用生物的方法,生物的方法不杀伤天敌。生态的调控我们可以调节草原生态当中的植物,这我们在后边还要提到,这个就是蝗虫的天敌,这就是芫菁类的这么一种天敌,它是什么样的呢,就是当它小的时候,出来以后找到蝗虫的卵钻进去,在蝗虫的卵中进行生长,吃蝗虫卵。也就是说,当它每一头成虫出来以后就已经消灭了一块儿蝗虫的卵。所以,它也是蝗虫的天敌。

  另外一点,由于化学农药使用的不当。化学农药使用不当,会使草原上的天敌的种类、数量都在急剧减少,我们可以看一看,由于化学农药使用不当,杀了蝗虫的同时,也会大量杀伤了蝗虫的天敌,使得蝗虫失去了自然的控制。另外,就是有一个新的特点,我们国家和临近的国家有五千多公里的边境线。在蒙古、哈萨克斯坦边境线的内外,它有很多的蝗虫在爆发。那么,在蒙古和哈萨克斯坦的蝗虫,它会迁入到我们国家的境内进行危害。另外,就是由于蝗虫近年它的自身的规律,也决定了目前应该爆发了。就是蝗虫它有这么一个发生发展的一个规律,它可能有这么几年是在爆发阶段,有这么几年又是低谷阶段。所以这是蝗虫发生自身的规律。

  再看我怎么样去进行生态的治理。生态治理有两条:一条是增加草原生态的生物多样性,改变生态的小气候来控制蝗虫;另外一点就是通过食物链机制来控制蝗虫。我们发现在草原生态系统当中有一种豆科的牧草,这个豆科的灌木能起到什么作用呢?很多个步甲,蝗虫的天敌,都到它下面根部去繁殖,去取食一些水分,得到一些水分。另外它又是芫菁的食物,直接的食物。它可以提供一些食物给芫菁,让芫菁发挥更大的作用,去消灭蝗虫。另外,它是蜥蜴,就是蝗虫的天敌蜥蜴的躲避场所。为什么说是躲避场所呢?蜥蜴的天敌蜥蜴也有天敌,蜥蜴的天地就是一种小型的鹰。鹰从天空看到蜥蜴以后马上下来就会把它抓住。但是这种灌木,蜥蜴看到鹰以后,它马上钻到灌木下面去了,所以老鹰也拿它没有办法。老鹰没有办法了怎么办呢?它也不能饿着呀。所以它就被迫吃蝗虫吧。所以我们不但养了这些灌木,不但使蝗虫的天敌增殖了,它会逼迫天敌的天敌也去防治蝗虫了。所以这就是我们的食物链控制蝗虫的机制。

  全国大部分的省区都已经有了蝗虫的灾害、蝗虫已经呈现爆发的状态。观众对草原蝗虫的爆发表示关切。草原蝗虫为什么爆发?它对草原生态环境到底有什么样的影响?它造成的经济损失有多大呢?

  参加国家自然科学基金项目三项、主持农业部重点实验室项目、国家计委示范工程项目、科技部成果转化项目等。获大北农科技成果奖、北京市科技进步奖。获实用专利,发表论文多篇。

  但是我们大家可以想像一下,当我们用化学农药在草原上进行防治蝗虫的时候,这些天敌会怎么样呢?有一些天敌也会被杀掉。这就是,如果化学农药使用不当,就会对蝗虫的天敌产生负面的影响。那么这个影响的结果是什么样的呢?就是草原上它不同于农田,农田我们今天种这个,明天种那个,而草原这个生态是经过几千年形成的这么一个相对稳定的这么一个食物链关系。当我们打破它的食物链关系的时候,这个蝗虫就会失去控制。当我们把蝗虫的天敌都杀掉了以后,蝗虫就失控了。在那么大的草原面积上,要如果一旦失控的话,我们人的能力是非常小的,所以我们人类应该求助于自然,求助于自然的天敌来共同对付蝗虫。

  张泽华,中国农业科学院研究员,博士。从事草地重大病虫害防治技术研究、草原生态系统生物多样性与蝗虫自然天敌控制技术研究等。

  另外,蝗虫的危害,它会给我们造成多大的损失呢?首先我们直观地来看一看。假如说像上面的一个画面,蝗虫如果密度达到这个情况下,我们不用去计算,可以想像到它给我们人类造成多大的损失。另外下图是蝗虫在内蒙古的首府呼和浩特迁入到城区,迁入到这么多,我们可以想像蝗虫的种群它有多少。这幅图是在人工草地上我们看到的是什么呢?我们看到的是蝗虫的粪便,就是下面的棒状的东西都是蝗虫粪便,这个已经防治过了。如果不防治的话,我们可以想像蝗虫的粪便都这么多,那地面上植物还会有吗?这也是它的粪便很多,在地上有一层,这个就是我们在一平方米当中,就是我们防治完以后,在一平方米的范围之内,我们把死的蝗虫拣到一起它就这么多。可以想像它的经济损失有多大呢。另外,就是蝗虫还会使生态建设的成果遭受严重的破坏。什么叫生态建设呢?就是近几年,我们国家投入了很大的财力、物力、人力进行生态建设,因为我们国家北方的草原确实生态在退化,已经不能坐视不管了。所以,国家每年投入十几个亿进行生态建设,但是,建设是建设了,蝗灾来了以后,这些经济建设生态建设的成果就会遭到很严重破坏。

  内容简介:

  蝗虫的灾害,它是一个历史性的问题,我们最早可以追溯到三千多年以前。曾经在我们国家的历史上,解放以前曾经发生过940多次的蝗灾。也就是说,平均每3年,几乎就是3年一次,我们看一看历史对蝗虫是怎么样控制的。最早在殷商时期的甲骨文当中,就有蝗字,并且,有关于蝗虫治理的记载。古代发生蝗虫以后,就是采取这种人工的方式进行扑打,这是古代治蝗的书籍,同时我们也可以看到,这是最早的我们国家的治蝗的法规,在宋代。蝗虫的发生它是一个世界性的问题,在世界上有100多个国家都发生过蝗虫的灾害,从1985年到2003年是一个蝗虫世界范围内爆发的这么一个阶段,在美国、非洲、澳大利亚、哈萨克斯坦等十几个国家,都相继爆发了大规模的蝗虫灾害。这是阿富汗的蝗虫,这是蝗虫起飞的情况,可以说遮天蔽日。

  这个蝗虫的灾害,它是毁灭性的。在古书当中,有这个记载,说是:“凶饥有三,曰水、曰旱、曰蝗,地有高卑,雨泽有偏被,水旱为灾,尚多有幸免之处,惟旱极而蝗,数千里间,草木竭尽,其害尤甚”。那我们可以看一看,这个蝗虫灾害以后,它是一个什么样的情况,遮天蔽日。这幅图,是美国蝗虫灾害发生的时候,画的一幅漫画。是什么意思呢,就是蝗虫的体内它有很多的脂肪,当蝗虫多了以后,就在铁轨上聚集了很多的蝗虫,当火车过的时候,就会碾压蝗虫以后,在铁轨上形成很多的脂肪,起到润滑的作用。那么,火车如果开过以后,就会有脱轨的危险。并不是真的蝗虫把火车挡住了。另外,这就是蝗虫危害的一个情况,就是蝗虫危害以后,它吃到牧草生长点以下,好多草原上多年生的牧草就会连根被蝗虫吃掉,这块草场就会彻底毁坏,这是蝗灾过后的一个情况。

  有了食物链的控制机制以后,这是我们的基础。我们要提出来一个蝗虫的可持续治理的模式。这个模式我还是给大家介绍一下。它是比较专业,但是它对控制蝗虫确实是一种办法。我们用生物防治来控制不同的蝗虫,生物防治有一个特点,比如说利用菌,它需要,因为蝗虫是在草原上,前期、中期、后期中很长时间,最早的在6月份就有了,最晚的在9月份还在不断出现。那么,就需要在前期把这个菌引到某一种蝗虫上面,由这种蝗虫进行感染进行再引进。通过中间的蝗虫,比如说毛足棒角蝗作为一个桥梁,让这个桥梁把真菌传播到其他的蝗虫种群当中。这是我们用生物的方法来控制蝗虫的这么一个办法。还有,我们可以用化学的,或者生物加化学的,直接控制蝗虫高密度种群。另外,就是要把我们的生态控制蝗虫的机制引入到系统当中,再加上其他的天敌,这样就形成了一个对蝗虫的围攻、合攻之势。所以蝗虫被控制住,蝗灾被遏制住的时候可能也不会太远了。

  蝗虫的治理有化学和生物、生态结合的方法。用化学的方法可以直接消灭高密度蝗虫,挽回经济损失。生态治理有两条,一条是增加草原生态的生物多样性,改变生态的小气候,来控制蝗虫。另外一点,就是通过食物链机制来控制蝗虫。通过生态治理,使草原恢复原有的、风吹草低这样一个生态环境,达到治理蝗虫的目的。

  这个就是我们的蝗虫可持续治理体系,已经有了。那我们用化学的生物的和生态的结合以后,是一个什么样的获得一个什么样的效益呢?就是我们用化学的可以直接消灭高密度蝗虫,挽回经济损失。否则的话蝗虫密度太高了以后,它对草场破坏非常严重。另外我们用生物的方法可以实现持续的这种控制,就是一代一代给它传播下去。它呢,不但是近年的,还要多年的,十年的,十五年的这种持续控制。另外,我们通过生态治理,这一个最根本的办法,使得我们的草原恢复原有的,甚至长得更好,真正做到达到风吹草低这么一个生态环境。既可以灭蝗了,又可以增收了,所以这种体系也是它的非常好的这么一个。

  今天,我们为了把这个草原蝗虫解读清楚,所以,我们今天只就草原蝗虫进行下面的探讨,就是草原蝗虫的爆发,它为什么爆发呢?主要有这么几点,一是全球气候的变化,干旱加剧。因为干旱以后它可以有利于蝗虫的发生、发展。蝗虫在几千年的历史发生过程当中,它已经适应了这种干旱的环境。所以,全球气候变化,干旱的加剧,使得蝗虫、有利于蝗虫的爆发。另外,就是在内陆地区像我们国家的新疆、青海、内蒙古、甘肃这一带,它受全球气候变化的影响最为严重。所以,蝗虫在这一带也爆发更为严重。另外一点,就是由于草原生态环境的破坏,沙化、退化日趋严重。沙化退化以后也有利于蝗虫的繁殖,这就是由于草原上养的羊,可能是过多了。所以,养的牲畜过多了,所以造成了草原生态的退化。退化以后,这个草场出现了裸露,裸露有利于蝗虫的产卵。所以这个情况下,也是蝗虫发生的一个必要的条件。在草原退化以后,就是更大规模的地面裸露以后,蝗虫就爆发了。蝗虫爆发以后,同时又加速了草原的生态的沙漠化。所以,就形成了草原退化、沙化和蝗虫成灾危害的这么一个恶性循环。

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