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[科普中国]-沙漠蝗虫

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沙漠蝗虫(学名:Schistocerca gregaria)是蝗总科沙漠蝗属下的一种昆虫。沙漠蝗虫可以进行生态相的突变,即由散居变为群居。123

沙漠蝗的生存时长约为3-5个月3,其生命的长短还取决于性成熟所需的时间。它们成熟得越快,生命的总长度就越短。4在平静期,沙漠蝗虫散居占据了一个较小的区域。在合适的天气条件下,包括充足的降雨,这些分散的种群集中在它们能够成功繁殖的地方,导致昆虫数量的大量增加,因此它们的流动性很强,一周内可以迁徙1000公里。4

随着沙漠蝗虫数量的增加和拥挤程度的增加,它们的行为方式也从个体(散居)昆虫转变为群体(群居)昆虫。蝗虫的外观也发生了变化:独居的成虫为褐色,群居的成虫为粉红色(未成熟)和黄色(成熟)。直到1921年,人们还认为沙漠蝗实际上是两种不同的蝗虫。3

沙漠蝗虫是可形成大规模群体的蝗群,对农业生产、生计和粮食安全构成重大威胁。它们主要出现在撒哈拉以南非洲地区,跨越阿拉伯半岛并进入印度。这种昆虫通常无害,但虫群可以长距离迁移,给农作物造成广泛的破坏。一个规模为一平方公里的群体含有大约4000万只蝗虫,每天吃掉的粮食相当于35000人一天的口粮。5

简介蝗虫是一大群昆虫中的一员,通常被称为蚱蜢,它们的后足很大,便于跳跃。蝗虫属于蝗科。蝗虫与蚱蜢的不同之处在于,它们有能力改变自己的行为和习惯,并能长距离迁徙。3

蝗虫为适应沙漠严酷生存条件会进行生态相的突变。在大部分时间里,沙漠中稀少的植被只能维持少数沙漠蝗虫的生命。它们最好的方式是各自分散生活。当集中了大量雨水,植物骤然生长,于是以此为食的蝗虫也随之大量繁殖,其数量增加呈火箭升空之势。2

散居状态下的沙漠蝗虫,外表颜色单一,性格迟钝,羞怯,常常停留在一处一动不动,碰到别的蝗虫趋向躲避,夜间飞行,不会给人类带来灾难。群居下的沙漠蝗虫,外表具有显眼的黄、黑间色,或在尚未完全成熟时呈粉红色,在白天,疯狂地追求合群,结成蝗群,数量可达几十亿只,横亘大片土地上,在其迁移途中,可以吃掉数以吨计的地面上各种植被。对于习性如此明显差异的两种沙漠蝗虫,一种是散居,另一种是群居。直到1921年俄罗斯昆虫学家波利斯·尤瓦洛夫才提出它们实际上是同一种蝗虫,因此给予同一学名。2

异名信息

Gryllus gregarius,Fomk?l,17751

Schistocerca gregaria,Forskal,1

Acridium peregrinum,Olivier ,18041

Acridium flaviventre,Bureister ,18381

物质组成成年沙漠蝗的干重中约62%为卵白质,17%为脂肪,其余为无机成分(Si、Cu、Fe、Mn、Na、K、Ca、Mg、Ti、Ni、P、S)。3

几丁质是沙漠蝗角质层或外骨骼中最重要的成分。几丁质的产生是一个连续的过程,并在沙漠蝗的整个生命周期中不断增加,从蝗灾期的约1.7%(蝗虫鲜重)到青年期的2.2%和两个月大成虫的4%不等。3

形态结构外部结构身体可分为三个主要部分:头部、胸部和腹部。4

雄性:体型粗大。头短于前胸背板。颜面侧观近垂直或略后倾,颜面隆起在中单眼之上的宽度较中单眼之下为宽,两侧缘不平行。头顶短,略凹陷。复眼大,卵形。触角到达或超过前胸背板的后缘。前胸背板沟前区在群居型甚缩狭,具小刻点,中隆线不明显,后缘呈宽圆形;而散居型沟前区略缩狭具粗刻点,中隆线明显,后缘近90°,略圆。前胸腹板突圆锥状,直或微后倾。中胸腹板侧叶狭长,后角明显向内突出成锐角;侧叶间之中隔呈梯形,中隔的长度明显大于其最狭处。后胸腹板侧叶略分开或毗连。前、后翅狭长,明显超过后足股节的端部,长约为宽的5-5.5倍。后足股节很细长,股节的长度5-5.6倍于其宽度。后足胫节无外端刺,外缘具刺9-10个,内缘具刺10-11个。肛上板长三角形,侧缘呈波浪状弯曲,后角明显突出。尾须从侧面观,基部宽,端部略缩狭,到达肛上板的顶端。下生殖板短锥状,顶端具三角形凹口,呈两叶片状。1

雌性:近似雄性。产卵瓣短,较尖,上产卵瓣的上外缘具细齿。1

体色:群居型体呈淡玫瑰色,逐渐过渡为褐红色,性成熟期呈鲜黄色;散居型淡灰色,性成熟期呈灰黄色或灰色。头部白头顶到后头具明显的淡色条纹,此条纹延伸到前胸背板的后缘。前胸背板两侧具暗色纵条纹。前翅具许多黑褐色斑点,后翅淡色。后足股节内侧黄色,上膝侧片褐色,下膝侧片黄色,后足股节黄色。1

体长:♂45.8-55.3mm,♀50.7-61.0mm;前胸背板:♂7.3-10.5mm,♀9.4-12.4mm;前翅:♂44.6-60.5mm,♀52.9-63.8mm;后足股节:♂20.7-24.5mm,♀21.8-31.6mm。(♀为雌性,♂为雄性)1

内部结构在蝗虫体内可以看到一根深色的管子,从前端的口到尾部的肛门。这是食物管或肠道。肠道中总有一些物质,仅仅通过观察肠道来判断蝗虫是否进食是不可能的。蝗虫吃得越多,食物通过肠道的速度就越快。通常的时间从0.5小时到2个小时不等,但如果食物很少,可能需要3-4天。这使得蝗虫能够忍受长时间的饥饿。4

肠的前部比其余部分宽;它与研磨和储存食物有关。中间部分是消化发生的地方,后面部分是水被吸收的地方。粪便在肛门排出,呈深色的小粪球,长4-5mm,厚2mm。在蝗虫觅食的灌木丛和树下,经常可以看到大量的蝗虫,即使蝗虫本身已经离开,也可以提供蝗虫最近存在的证据。消化后,一些食物以脂肪的形式储存在体内,当蝗虫被切开时,可以在腹部看到。它是一种柔软的、黄色的、没有形状的物体,它为行军和飞行等活动提供燃料。飞蝗以每小时14mg(体重的0.8%)的速度消耗这些脂肪。一只完全成熟的蝗虫(而不是一只羽翼未丰的蝗虫)体内完全没有脂肪,这意味着它可能已经很长时间没有进食了。大量的脂肪意味着它可能一直在进食而没有飞。4

在成熟的雌蝗体内,黄色的卵明显地排列在子房内。沙漠蝗卵发育完全后,每个约7mm长。如果在子房可以看到红斑,这通常意味着雌蝗已经产下至少一个卵荚。然而,这可能意味着一些卵子开始发育,然后由于不利的条件而停止生长。4

角质层蝗虫身上覆盖着一种特殊的皮肤,称为角质层。它有三个不同的层。最靠近身体内部的一层柔软而有弹性;然后是较硬的一层,外面是一层薄薄的蜡。这种蜡使皮肤防水,它的存在也意味着通过接触作用杀死蝗虫所需的杀虫剂应该溶解在油中,油会穿透蜡。坚硬的皮肤是蝗虫的骨架,关节处较薄,可以活动。4

在皮肤的许多部位可以看到非常细小的短毛。它们与体内的神经相连,帮助蝗虫探查其生活的环境。那些在脸上的短毛可以探测到空气的运动,这样蝗虫就可以在风中起飞和降落。4

生物学特性生活周期沙漠蝗的总生存时间约为3至5个月,主要取决于天气和生态条件。生命周期包括三个阶段:卵、若虫和成虫。卵在两周内孵化(10-65天),若虫在30-40天内发育5-6个阶段,成虫在3周-9个月内成熟,但更频繁的是在2-4个月。3

沙漠蝗雌虫主要在地表以下10-15cm深的沙质土壤的卵荚中产卵。一只散居的雌性在一个卵荚里产卵95-158枚,而群居的雌性通常在一个卵荚里产卵不到80枚。雌性在一生中可以产3次卵,通常间隔约6-11天。曾在1m2内发现了多达1000个卵荚。3

沙漠蝗虫刚产下的卵是黄色的,在土壤中渐变成棕色。它们从土壤中吸收水分,如果当时有足够的水(研究表明20mm的水即可),它们在最初五天里吸收的水分相当于它们自身的重量,这足以让它们成功地发育。如果它们得不到这么多的水,它们就不会孵化。如果在最初的几天里土壤里没有足够的水,他们可以吸收足够多的水分,然后等几天再吸收剩余的水分。4

从产卵到孵化的这段时间称为孵化期。卵的生长速度随土壤温度的变化而变化。当它们在卵中发育完全时,幼若虫就会冲出卵壳,将起泡管向上蠕动到表面,并立即脱落一层薄薄的白皮肤。这些白色的皮肤在土壤表面很容易看到,这表明孵化是最近发生的。孵化是在日出前或日出后3小时内进行的,所有来自一个卵荚的若虫通常在同一天早上孵化。卵田(卵荚所覆盖的面积)通常需要三天的时间完全孵化,但有记录的时间更长。若虫大多在第二、第三天孵化。4

孵化完成后,卵田会发现一些或大或小的若虫群。一两天后,若虫群就会聚集形成更大的群体,四处活动。4卵荚所覆盖的面积,从几平方米到一平方公里或更多,被称为卵田。

若虫

若虫必须通过不断蜕皮(脱落其外骨骼)来生长。在沙漠蝗的发育过程中,蜕皮通常发生五次(孵化时脱皮除外)。蜕皮阶段分为5个龄期。4

刚孵出的1-2h时,灰白色,但以黑色为主。当它长大是,颜色会变浅。4

第二龄颜色较第一龄浅淡,头部更大,没有明显的翅膀生长迹象。4

第三龄很容易被两对翅膀上的“芽”所识别,它们可以从前背板下方突出来。4

第四龄的颜色明显是黑色和黄色,在寒冷的条件下黑色更多,在炎热的条件下黑色更少。翅芽更大、更明显,但仍短于沿中线测量的前背板的长度。4

随温度变化,第五龄的颜色变为明亮的黄色带黑色。翼芽比前背板长,但仍然不能用于飞行。4

最后的蜕皮是从第五龄跳跃到成年阶段。此后,蝗虫成虫不再生长,但体重逐渐增加。4

若虫是粉红色的,翅膀、头和身体都比较柔软,活动仅限于步行和短时间的下降飞行。若虫逐渐变硬,具备飞翔的能力。这种情况下的蝗虫被称为不成熟的成虫(fledgling)。4

成虫

成熟的成虫是黄色的,雄虫的黄色比雌虫的亮。雌蝗虫的卵巢里含有卵子。在这个阶段,大群蝗虫会分裂成小群,成熟的蝗虫会先在地面上停留繁殖,而还没有完全成熟的蝗虫会继续飞行。4

类型特征沙漠蝗虫以成虫越冬,有群居和散居两种类型。1

沙漠蝗虫可以以分散的个体存在于衰退区,也可以以成群的个体存在于整个入侵区。这是因为蝗虫存在于不同的阶段。当繁殖条件导致拥挤在一起的蝗虫数量增加时,这些昆虫有能力改变它们的颜色、行为、形状和生理机能。并非所有这些特征都同时改变;行为和颜色是最先改变的特征。4

处于散居期的成虫在未成熟时可能是浅灰色或浅褐色,成熟后雄虫会变成淡黄色。与此相反,来自群居期的成虫在不成熟时是亮粉色,成熟时是亮黄色。4

散居的蝗虫单独生活,若虫不一起行动,成年蝗虫通常在晚上单独飞行。它们通常很难被看见,而且它们的颜色与周围环境融为一体。群居的若虫在行进队伍(band)中移动,并有独特的黑色斑纹。色彩鲜艳的成虫成群结队地飞来飞去。介于这两种极端之间的蝗虫,表现出散居性和群居性的特点;这种蝗虫被称为暂时蝗虫(transient locust)。4

当美味的绿色植物生长繁盛的时候,它们习惯独来独往,凡是有植被的地方,必定能发现它们的踪迹。在这种散居时期,生长中的若虫都是绿色的,与其所处的环境相匹配,长大后也会过着独处的生活。然而,当干旱来临,植被变得像大地上棕色的一块块补丁的时候,若虫通过蜕皮,会变化出较鲜艳的具有警示性的体色。同时,它们会聚集起来,使种群的密度变大。7

这些变化与它们身体的化学变化密切相关:散居性和绿色组合在一起的时候,若虫通过这种与环境相呼应的外表来躲避天敌—蜥蜴、鸟类;当群居和警戒色组合在一起的时候,若虫们还会从有毒的植物中吸收毒素,使它们对所有敌人来说,味道都很难吃。此外,群居反映了这样一个事实,就是:数量越多它们越安全。当大家都换上了差不多的有黑色、黄色和橙色斑纹的外衣时,被捕食的幼虫相对较少,因为敌人们会很快把这些颜色同极不愉快的食用经历联系在一起。7

如果天气变了,植被在雨后又欣欣向荣地生长着,蝗虫们又会把体色和习性变回去,它们的一生中这种变化经常发生。如果下旱持续的话,若虫会保持群居状态,其成虫期也会具有群居的习性。然后这些恐怖的蝗虫会集结成群,四处飞行寻找食物。7

牛津大学的科学家们近期确认了很多引起生活状态变化的因素。散居的雌性蝗虫,如果近期变化为群居的生活方式,其后代就是群居性的。而如果散居的雌性蝗虫和群居的雄性交尾,那么它的后代也会是群居性的。尽管还不清楚雌性在求偶和交尾时如何获得来自种群密度间接的影响,但根据已了解到的,在它把群居习性传递给它的后代的过程中,信息素起了关键性的作用。7

母亲会在它挖好的洞穴中放入30-100粒卵,然后用附属腺体分泌出来的一种多泡的分泌物把卵包裹住。分泌物干燥后,就会变成保护卵的外壳,能避免水分流失。营群居生活,或最近才改为群居的雌性蝗虫,其附属腺体产生的信息素会一起进入卵鞘中,并使孵化的若虫感应到。但没有证据表明那些一直散居的蝗虫也会制造相应的“散居化”信息素。7

处于孵卵阶段前一小会儿的雌性成虫或生长中的雌性幼虫,在后足节上的触觉传感器受到其他蝗虫的推挤时,就会“知道”自己身处群体中。雌性蝗虫这种群体的感觉会经验性地增加,并通过用不断敲打腿节的方式使之完全孤立地保留下来。雌性这种方法的刺激,会产下携带有群居化信息素的卵荚。这大概就能解释为什么散居的雌性蝗虫在倾盆大雨中,附肢因受到雨点密集的敲打后会暂时性地改为群居。7

沙漠蝗虫引人注目的生活方式的改变,反映了生存状态与不断变化的环境之间的联系。7

蝗虫群的范围从不足一平方公里到数百平方公里不等。每平方公里蝗虫群至少有4000万只,有时多达8000万只。3中等密度的蝗虫群每平方公里大约有5000万只。体积密度从每千立方米1只蝗虫到每立方米10只蝗虫不等。4

大群蝗虫通常比小群飞得高。根据它所经历的天气状况,一个蝗群可能会在一段时间内以一个非常大的单个蝗群出现,也可能在几天后会以几个小群的形式出现,中间还夹杂着零星的蝗虫。4

生活习性摄食

一只沙漠蝗成虫每天可以消耗和它体重相当的新鲜食物,也就是2g左右。一平方公里大小的蝗虫群约有4000万只,每天的食物食用量相当于3.5万人、20头骆驼或6头大象的食用量。根据美国农业部的数据,这是基于一个人平均每天吃2.3kg的食物。3

迁徙性

沙漠蝗虫的飞行速度为16-19公里/英寸,但它相对于地面的速度取决于风和它自己的飞行速度。4沙漠蝗虫最显著的特征之一是它的流动性很强。实验表明,悬挂在风洞中的蝗虫可以不间断地扇动翅膀6-17个小时,有证据表明,最长的时间可能长达20个小时。通过滑翔,蝗虫可以在空中停留很长时间。这使他们能够在海上作长途旅行。例如,蝗虫经常越过红海,距离约为300公里;在1988年10月,大量蝗虫越过大西洋到西印度群岛,距离约为5000公里。4

飞蝗的肌肉按体型比例所做的工作是一个人以最快速度工作的10-20倍。所需的能量来自体内储存的脂肪,因此飞行耐力取决于脂肪的数量。飞行距离最远的是不成熟的蝗虫,它们捕食和储存的脂肪最多。4

蝗虫在长距离飞行过程中会借助风力。飞行时,蝗虫的翅尖会画出一个形状如阿拉伯数字8的轨迹,这样的运动可以同时产生向上和向前的推力。另外蝗虫并不像其他昆虫一样将脂肪转化为糖,而是采用另一种非常缓慢的物质转化途径。这样蝗虫就可以不间断地在空中连续飞行17个小时。9散居的沙漠蝗虫成虫通常在夜间飞行,而群居的成虫(群)白天飞行。3

蝗虫是冷血动物,它们的活动受到气温和阳光的影响。如果没有阳光长时间连续飞行通常只发生以上23ºC。雨和云通常会减少飞行的次数。在阳光下长时间连续飞行是可能的,当气温高于14ºC,但航班减少当空气温度比40ºC。蝗虫在风中起飞和降落,但在强风中它们根本不起飞,而是躲在岩石或植被后面。4

繁殖特性

当条件有利于繁殖时,蝗虫的数量增加,而当条件不适合繁殖时,蝗虫的数量则通过自然死亡或迁徙而减少。3沙漠蝗适宜的繁殖条件是:

(1)地表以下10-15cm的湿砂土或砂土/粘土;3

(2)一些裸露的产卵区;沙漠中往往可能存在有利的条件,但没有蝗虫。因此,潮湿的土壤和绿色植被的存在并不意味着周围一定有蝗虫。3

性成熟:根据环境条件,沙漠蝗虫可能在几周或几个月内性成熟。在不利的天气和食物条件下,例如当它们遭受低温和干旱时,成熟可能需要长达6个月的时间。如果它们有合适的食物和天气,它们可以在2-4周内迅速成熟。导致蝗虫成熟的确切条件尚不清楚,但这一过程通常与雨季开始有关。雄性蝗虫首先开始成熟,然后从它们的皮肤中释放出一种化学物质,这种化学物质的气味会导致雌性蝗虫开始成熟,也会导致任何尚未成熟的雄性蝗虫开始成熟。4

交配:雄虫跳到雌虫的背上,用前足抓住她。它们腹部的尖端相互接触,雄性生殖细胞(精子)进入雌性体内,使卵子受精。交配时间从3个小时到14个小时不等。几只雌性可以由一只雄性受精,而精子可以储存在雌性体内,用来使不止一组卵子受精。有时在一个成熟的蝗群中,雄虫比雌虫多得多,然后雄虫之间就会为了占有雌虫而发生争斗。4

产卵:当交配结束时,雄性通常会在雌性背上停留一段时间。雌性背着雄性到处走。它们开始选择一个合适的地方产卵,用腹部的尖端探测和测试土壤。在探测过程中,他们可以探测到土壤的温度、硬度、湿度和盐分(含盐量)。在这个时候,它们也互相吸引,聚集在一起。产卵地点的选择部分取决于土壤条件和植被,部分取决于其他蝗虫的存在。只要土壤表面不会变得太热或太冷,并且地表以下土壤是湿润的,铺设可以在白天和晚上的任何时候进行。产卵也可以发生在各种土壤类型中,从非常粗糙的沙子到粉质粘土,但雌性必须能够用腹部的末端挖进土壤。一般来说,干燥的顶层约6cm深,下面有一层潮湿的土壤。这个深度(约4cm)必须足够容纳所有的卵。4

当找到一个合适的地方,雌虫就会把产卵器推到土里,挖一个洞。腹部伸展到正常长度的两倍,然后产卵。整个探测、挖掘和产卵的过程需要1.5个小时到2个小时。一个交尾和产卵的蝗群通常在同一区域停留1-2天。有时,交配会发生在看起来不完全成熟的雌性身上,也就是说,雌性的卵子没有完全发育成熟。成熟的雌蝗虫经常在没有产卵的情况下挖洞,即使土壤条件似乎很合适。造成这种行为的原因尚不清楚。有时可以看到雌蝗虫在地面或树上产卵。这通常是因为土壤太硬太干。一旦卵子在雌虫体内发育完全,雌虫只能将卵子保存3天左右;然后不管是否有合适的土壤,都必须把它们铺好。在土壤表面或树上产下的卵不能孵化。4

雌蝗虫一次产很多卵,这些卵被起泡的分泌物结合在一起,形成卵荚。卵荚长3-4cm,底部通常在地下10cm左右。在卵的顶部,泡沫物质变硬形成一个几乎延伸到土壤表面的塞子,这有助于防止卵干燥,它也提供了一个媒介,通过它,孵化的幼虫可以很容易地到达表面。卵荚几乎总是成组产卵,它们可能大也可能小。卵荚所覆盖的面积,从几平方米到一平方公里或更多,被称为卵田。4

一个卵荚的卵数可以从20个到100多个不等,但成群的蝗虫第一次产卵的数量通常在70到80个之间,第二次产卵的数量在60到70个之间,第三次产卵的数量少于50个(如果有的话)。值得注意的是,非成群蝗虫的卵荚通常比成群蝗虫的卵荚含有更多的卵。第三个可能是成群的蝗虫在田野里产卵的最大数量,但是那些在实验室里的可以产更多的卵。有证据表明,非成群的蝗虫比成群的蝗虫产下更多的荚果,平均大约5个。4

地理分布平静期(称为衰退)沙漠蝗虫通常局限于非洲的半干旱和干旱的沙漠,近东和亚洲西南部,每年接受少于200mm的雨。这是一个面积约1600万平方公里,大约30个国家组成。3

在蝗灾时期,沙漠蝗虫可能分布在一个巨大的面积约2900万平方公里,延伸超过60个国家或地区。在蝗灾时期,沙漠蝗虫有可能损害世界十分之一的人口的生计。3

在夏季,沙漠蝗群往往聚集在北风和南风交汇的地带。4夏季沙漠蝗虫的主要活动区城分布在撒哈拉以南的漠区。不久擞哈拉的干燥空气和来自南方的潮湿空气相遇就会带来必不可少的降雨。到了秋季气候更加干燥,迫使蝗虫开始向邻近地区迁移以寻找食物。然后就会出现由多个百万只级别的虫群滚雪球般聚合而成的巨型蝗虫群。9

自然天敌沙漠蝗的自然天敌有:寄生蝇、拟麻蝇、食虫虻、胡蜂、蚂蚁、螳螂、蜘蛛、蜥蜴、燕雀类、乌鸦、蛇、蛙、蟾蜍等。1

主要危害沙漠蝗虫(Desertlocust)属于暴发性、迁飞性和毁灭性害虫,起源于非洲,在近千年的历史上是引发非洲蝗灾的头号害虫,其大暴发年份的侵袭区可波及整个非洲大陆、中东以及地中海沿岸的57个国家,总面积达2900万平方千米。长期以来,该蝗虫在非洲大陆和中东地区频繁发生并大规模跨区域、跨国界远距离迁飞危害,对农业生产构成严重威胁。蝗群的破坏潜力巨大。规模为1平方公里的蝗群一天的进食量与3.5万人的进食量相当。10

严重危害各种栽培作物,如棉花,苜蓿,各种豆麦、小麦、大麦、玉米、亚麻、烟草、番茄、马铃薯、瓜类(甜瓜、西瓜、黄瓜等)。野生植物中特别喜食一种骆驼刺和其他唇形花科以及野生和栽培的木本植物,如葡萄、伏牛花、杏树,西洋樱属、扁桃、桑树、柑橘、海枣,无花果,石榴、木瓜和其他树木。1

一般来说,蝗虫、蚱蜢和蟑螂是常见的昆虫过敏原。蝗虫信息素或交配期间产生的激素,结合尺度,翅膀和蝗虫的角质层,增加大量的尘埃在空气中或其他化学物质(如酚类化合物),可以作为过敏原对人类和引发过敏反应主要在人已经容易患上哮喘。这种呼吸道疾病通常被称为肺湿疹或实验动物过敏。接触通常是无意的(有害的)或通过专业活动(昆虫饲养设施和实验室,那里对戴口罩有严格的规定)。哮喘可在初次接触后一至两年后出现。3

蝗虫专家马丁·恩瑟林克在《科学》杂志上对失控的蝗虫种群进行了如下生动的描述:

“在11月一个美丽的早晨(摩洛哥),很明显,即使从远处看,这个小村庄周围的树木也出了严重的问题。它们身上覆盖着一层粉红色的光泽,好像它们的叶子正在变色……”6

“你越靠近,颜色就会变成一团蠕动的东西;每棵树上都有一顶巨大的昆虫帽,它们吞噬着小树叶。再走近一点,你会听到一声柔和的细雨:蝗虫的粪便源源不断地落在地上。”6

没有证据表明沙漠蝗灾会在特定年份后发生。相反,蝗灾是间歇性发展的。自古埃及法老时代起,就有蝗虫灾害的报道。在20世纪,沙漠蝗灾分别发生在1926-1934年、1940-1948年、1949-1963年、1967-1969年和1986-1989年。4在1988年的沙漠蝗灾期间,蝗虫群从毛里塔尼亚跨越大西洋到加勒比海,在10天内飞行了5000公里。6在2003-2005年蝗虫暴发期间,22个国家遭受了沙漠蝗虫的侵袭11,西非地区有800多万人受到影响,谷类作物颗粒无收,高达90%的豆类和草场遭到破坏。耗用了6亿美元和1300万升农药才将疫情控制住。5

此类事件缺乏周期性,蝗灾地区的降雨量也不确定,因此很难预测蝗灾的爆发。3

防治进展监测技术

蝗虫多发生在比较偏远的地区,对其种群动态和发生区的监测技术一直是困扰各国防治被动的重要问题。近年来,ECLO注重在蝗虫监测手段的改善,蝗虫监测的信息化水平明显提高。毛里塔尼亚等蝗灾国家也都在积极开发蝗虫防治的信息化管理系统,如GPS和GPS技术在沙漠蝗虫监测和信息传送中也逐渐应用成熟,根据蝗虫发生的时间和地点,在任何沙漠地区都能迅速输入数据并在几分钟内通过卫星直接到达全国灭蝗指挥中心,可以更加提前进行沙漠蝗虫的预测。在防治方面,快速反应能力增强,加强了飞机和地面机械防治力度,并采取了化学制剂和生物制剂相结合的防治措施,使蝗灾损失有所减轻。10

利用包括欧空局土壤湿度与海水盐度(SMOS)卫星等提供的卫星数据来监测可能导致虫群形成的条件,如土壤湿度和绿色植被。旱期之后丰沛的降雨和植被快速生长通常有利于虫群聚集和移动。5

控制方法

目前,控制沙漠蝗群和蝗蝻带的主要方法是,主要使用汽车和空中喷雾器以小剂量(称为超低量(ULV)配方)施用有机磷化学品,较少使用背包和手持喷雾器。3

生物防治和其他非化学防治蝗虫方法方面正在进行广泛的研究。目前的研究重点主要集中在寄生虫和昆虫生长调节剂上。迄今为止,由于蝗虫可以迅速地从大多数天敌那里迁移出去,因此它们对天敌和寄生虫的控制是有限的。虽然过去曾有人提出使用巨型蚊帐、喷火器、激光和巨型真空吸尘器,但这些都没有用于蝗虫防治。人和鸟类经常吃蝗虫,但通常不足以显著降低大面积的蝗虫数量。3

生物防治剂

内罗毕的国际昆虫生理学和生态学中心(ICIPE)目前正在进行的研究是一个有前途的途径。一个由赞兹巴出生的化学生态学家Ahmed Hassanali领导的ICIPE小组,已经识别并合成了一种特殊的蝗虫信息素或化学信号,可以用来对付具有毁灭性影响的小蝗虫。6

苯乙腈,简称PAN,通常控制着成年雄虫的群集行为,它们也用它来警告其他雄虫在交配时不要打扰它们。但是,Hassanali发现,在被称为“跳虫”的无翅蝗虫幼虫身上,结果却惊人地不同。6

在三次独立的实地试验中—Hassanali的研究小组证明,即使是微量的PAN也能阻止跳跃带在行进中死亡,并使它们脱离队伍。6

PAN特别吸引人的地方在于,它所需要的剂量只是化学或生物农药的一小部分—通常不到每公顷10毫升。这意味着成本大大降低—每公顷50美分,而化学杀虫剂为12美元,其他生物控制剂为15-20美元。6

生物农药

Green Muscle,这是一种由国际热带农业生物控制中心开发并在南非生产的生物农药。Green Muscle含有天然真菌绿僵菌(Metarhizium ianisopliaevar. acridum)的孢子,这些孢子在蝗虫皮肤上发芽,穿透它们的外骨骼。然后,真菌从内部破坏蝗虫的组织,并且真菌对其他生命形式没有影响。6

一种类似于Green Muscle的产品已经在澳大利亚成功使用,但由于几个因素,后者在非洲和亚洲的推广速度正在放缓。这些问题包括需要进一步的大规模试验,该产品在几个国家的正式批准,以及其正常的喷雾液体形式的相对较短的货架寿命。一个缺点是需要几天时间才能消灭蝗虫。它也比较昂贵,需要组织大规模的生产。6

昆虫生长调节剂

现代蝗虫斗士的武器还包括一类被称为昆虫生长调节剂(IGRs)的产品,它能影响蝗蝻的蜕皮能力和正常生长。它们对脊椎动物没有直接的毒性作用。IGRs在使用后几周内有效,可用于所谓的屏障治疗。6

然而,与PAN和Green Muscle一样,IGRs需要在蝗虫飞行之前的早期阶段针对它们。这反过来又需要高级的监视和情报收集,以确保任何蝗虫的集中在萌芽状态。6

建立国际协调组织

沙漠蝗虫的治理是一个国际性问题,往往需要在非洲、亚洲和近东及西南国家大规模的开展控制工作。早在20世纪80年代以前,联合国粮农组织就专门成立了“蝗虫及迁飞害虫紧急行动小组”,指导和协调非洲的蝗灾等重大虫灾的防治工作。从塞内加尔到印度,现在已经在30多个国家都设立了蝗虫监测机构。联合国粮农组织每年还制定“蝗虫应急防治预案”。并组织召开特别会议,讨论未来的控制活动。10

蝗虫调查和防治工作主要由受蝗灾影响国家的农业部负责,并由国家蝗虫单位开展。还有几个区域蝗虫组织协助进行调查和防治工作。3

多方筹措防治资金

在蝗灾爆发期间,通常需要来自捐助社区和其他国际组织的外部援助。3蝗虫跨越国界大规模的迁移、传播、蔓延往往对农作物的生产造成重大的损失,甚至是灾难性的后果,历史上曾经引发过饥荒和贸易危机。许多沙漠蝗虫发生国家对这样的情况缺乏足够的应付能力,提供快速、广泛的国际援助和紧急行动是极其必要的。沙漠蝗灾紧急援助是通过“灭蝗紧急行动中心(ECLO)”实施的,总部设在粮农组织总部意大利的罗马。ECLO重点对沙漠蝗虫发生国进行监测,组织协调国家间的防治工作,根据植保部门提供的蝗虫动态制定援助计划,提供药品、设备、环境监测和技术咨询等。10

主要用途一些国家的人们使用大型渔网和其他方式收集蝗虫。蝗虫通常是炒、烤或煮,然后立即食用或晒干后食用(见下面的一些食谱)。蝗虫富含卵白质。在蝗灾活动增加期间,在许多受蝗灾影响国家的市场上可以找到成堆的死蝗虫。3(注:蝗虫不攻击人或动物。没有证据表明蝗虫携带可能危害人类的疾病。3)

在菲律宾,据说当地的草药医生将蝗虫浸泡在椰子油中,然后用当地方言或混杂拉丁语祈祷,将椰子油涂在伤口和扭伤处,作为促进愈合的一种方式。3

同样在菲律宾,一些人最近发现,这种破坏性的蝗虫可以作为动物和鱼类(包括斗鸡)的营养补充饲料。3

蝗虫食谱这里有一些受蝗灾影响国家的当地食谱。3

Tinjiya:去掉蝗虫的翅膀和后足,用小水煮软。如果愿意,可以加入盐和少许油,炒至棕色。与煮熟的干饭(玉米)一起食用。3

Sikonyane:准备余烬,把整个蝗虫放在余烬上烤。去掉头部、翅膀和腿,换句话说,只吃胸部部分。南方的索索人用蝗虫作为他们的食物。头和后足的最后一个关节被折断,其余的放在炭火上烤。把烤好的蝗虫在磨石上磨成细粉。这种粉末可以保存很长一段时间,并在旅行中随身携带。干蝗虫也准备过冬。晒干后的鸡腿特别美味。3

柬埔寨:取几十只蝗虫成虫,最好是雌的,纵向剖开它们的腹部,把花生塞进去。然后在炒锅或热油锅里把蝗虫轻轻烤一下,加一点油和盐调味。注意不要煮得太久或烧焦。3

菲律宾:在潘潘加的圣费尔南多,蝗虫已经被认为是一种美味的特殊菜肴,烹饪方式是“adobo”。Adobo是在菲律宾很常见的一道菜,因此是菲律宾人的国菜。它通常由猪肉或鸡肉或两者混合而成,在酱油、醋、压碎的大蒜、月桂叶和黑胡椒子中慢慢煮熟,通常在烤箱中烤成棕色,或者之后用平底锅煎一下,以得到想要的脆边。这道菜起源于菲律宾北部地区。这种食物通常是为菲律宾登山者和旅行者准备的,它的保质期相对较长,这是众所周知的,因为它的主要成分之一,尤其是醋,可以抑制细菌的生长。小贴士:用蝗虫代替鸡肉或猪肉。3

乌干达:把蝗虫的腿和翅膀去掉,然后用洋葱炒一下,用咖喱粉调味。3

墨西哥:将40只蝗虫在180°的温度下烤10分钟,然后去掉翅膀、腿和头,加入1个柠檬汁、2瓣大蒜汁和盐调味;将2个鳄梨捣碎,涂在6个玉米饼上;撒上蝗虫肉,享用。3

沙漠蝗虫还可以用烧烤的方式烹制,准备炭火或木炭。将大约12只蝗虫放在竹签上,刺穿它们的腹部。如果你只想吃下腹,那么你可以在烹饪前或烹饪后取下腿或翅膀。每人可能需要几串蝗虫。把竹签放在滚烫的余烬上,不停地转动,避免把蝗虫烤成金黄色。3

其他种类虽然沙漠蝗因其长距离迁徙和迅速增加数量的能力而被认为是最重要的蝗虫种类,但世界各地还有其他几种重要的蝗虫种类3,以下其名称及分布地:

非洲飞蝗 African Migratory Locust (Locusta migratoria migratorioides) - 非洲,Africa;3

东方飞蝗 Oriental Migratory Locust (Locusta migratoria manilensis) - 东南亚,South-East Asia;3

红蝗 Red Locust (Nomadacris septemfasciata) - 非洲东部 Eastern Africa;3

褐飞蝗 Brown Locust (Locustana pardalina) - 非洲南部,Southern Africa;3

意大利蝗虫 ItalianLocust (Calliptamus italicus) - 从西欧到中亚,from western Europe to Central Asia;3

摩洛哥剑纹蝗Moroccan Locust (Dociostaurus maroccanus) - 非洲西北部至亚洲,North-West Africa to Asia;3

印度黄脊蝗 Bombay Locust (Nomadacris succincta) -亚洲西南至东南South-West to South-East Asia;3

澳大利亚灾蝗Australian Plague Locust (Chortoicetes terminifera)- 澳大利亚,Australia;3

树蝗虫 Tree Locusts (Anacridium sp.) - 非洲,地中海,近东地区,Africa, Mediterranean, Near East.3

本词条内容贡献者为:

许文涛 - 副教授 - 中国农业大学