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我国口岸亚洲型舞毒蛾监测情况调查分析

2020-06-15于艳雪李红卫黄英方志强

中国森林病虫 2020年3期
关键词:港口亚洲数量

于艳雪李红卫黄英方志强

(中国检验检疫科学研究院,北京 100176)

舞毒蛾Lymantria dispar(Linnaeus),属于鳞翅目Lepidoptera毒蛾科Lymantriidae毒蛾属Lymantria,是一种危害性很大的世界性农林害虫。根据其地理分布和生物学习性,目前被分为亚洲亚种Lymantria dispar asiatica、欧洲亚种Lymantria dispar dispar和日本亚种Lymantria dispar japonica3个亚种[1]。亚洲亚种和日本亚种统称为亚洲型舞毒蛾,雌成虫能飞翔[2],可危害500种寄主植物,主要分布在亚洲和欧洲部分地区,日本亚种主要分布于日本的本州、四国、九州及北海道的南部和西部地区;欧洲亚种舞毒蛾雌成虫不能飞翔,可危害250种寄主植物,主要分布于欧洲,1869年由欧洲传入美国,后在美国逐渐扩散危害。

亚洲型舞毒蛾(Asian gypsy moth,AGM)在我国广泛分布,东北、华北、华中、西北等地均有发生,属于中度危险性林业有害生物[3]。亚洲型舞毒蛾主要以幼虫取食危害,以成虫飞行传播扩散,具有极强的繁殖能力,雌蛾具有飞行能力;如果该虫传入北美,有比欧洲型舞毒蛾传播扩散更快、危害更大的风险。鉴于此,北美植物保护组织(NAPPO)有害生物风险评估工作组在2008年对亚洲型舞毒蛾开展风险评估,并制订北美植物保护组织植物检疫措施区域标准第33号《来自亚洲型舞毒蛾疫区的船舶及船上货物的运行管理指南》。该标准对来自亚洲型舞毒蛾疫区或在疫区过境最终到达北美的货物、包装材料及船舶等提出了检疫措施要求。一旦发现有船舶感染亚洲型舞毒蛾(AGM),船舶将被迫驶回公海等待处理,严重影响船舶的正常运营,经济损失较大。为应对该项检疫措施,更好地保障出口业务,每年在舞毒蛾发生季节,我们在疫区范围内的口岸开展舞毒蛾监测工作。通过监测亚洲型舞毒蛾,可以掌握我国出入境口岸舞毒蛾实际发生情况,同时也为我国相关国际谈判提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 亚洲型舞毒蛾监测口岸情况 2011—2017年,依据港口舞毒蛾实际发生情况和NAPPO发布的ISPM33号标准,舞毒蛾监测工作在有船舶开展北美贸易业务的上海以北7个省(市)的22个港口开展。每个港口监测时间段依当地舞毒蛾发生情况确定,诱捕器数量根据港口面积大小而设定。为了保证数据可靠性,不同年份各港口诱捕器设置地点尽量保持一致。开展舞毒蛾监测口岸的名称、地理位置、监测时间、诱捕器数量等具体信息见表1。

1.2 舞毒蛾诱捕器设置 舞毒蛾诱捕器和诱芯等产品均由中国检验检疫科学研究院植物检疫研究所自主研发。亚洲型舞毒蛾监测工作主要在港口及其周边5 km陆地范围内,或内陆集装箱集散地点周边5 km范围内实施。监测时间主要在幼虫发生期及成虫飞行期,幼虫以人工调查为主,成虫用诱捕器监测。由于各地舞毒蛾发生期不一致,监测时间一般是5—9月。为确保数据一致性,使用统一的诱捕器和诱芯;诱芯主要成分为舞毒蛾性信息素——顺式-7,8-环氧 -2-甲基十八烷(Cis-7,8-epoxy-2-methyloctadecane),每15 d更换1次,每次更换诱芯时记录诱捕器内诱捕到的舞毒蛾数量,并收集制作标本,带回实验室鉴定。每个监测区域内,诱捕器悬挂在寄主植物或附近垂直物体的向阳方向。依据港口大小,按照每平方公里安装5套诱捕器为宜,面积较大、植被较多的港口至少安装诱捕器20套,面积较小港口至少安装诱捕器10套,同时尽量避免人为干扰和破坏。为方便检查和维护,诱捕器离地面高度1.5~2.5 m,诱捕器两两相隔约50 m。

1.3 数据分析 监测期间记录每个诱捕器舞毒蛾诱捕数量,在监测期结束时汇总当年各诱捕器的诱捕总量,分别计算各口岸当年所有诱捕器的总诱捕量,总诱捕量除以总诱捕器数量,得到该口岸当年的年平均诱虫量。2011—2017年每月的气温、湿度和月平均降水量的数据主要来自中国气象数据网(http://data.cma.cn/),查询每个监测口岸尽可能接近诱捕器悬挂处所在地的气象数据。以舞毒蛾年平均诱虫量为因变量,年平均气温、年平均湿度和年平均降水量为自变量,首先开展数据单因素分析,以t检验的方式分析单个因素的影响,明确各口岸舞毒蛾发生数量与当地天气条件的关系;其次利用多元回归模型综合分析空间和气候对舞毒蛾平均诱捕量的影响。

使用普通最小二乘多元线性回归模型来分析自变量(空间和气候)对因变量舞毒蛾年平均诱虫量的影响[4]。简要来说,分析前对回归模型中的所有变量进行正态性检验。因变量数据采用平方根转换法转换成标准模型误差值,利用多项回归模型计算不同的因子集,评估空间、气候因子对年平均诱捕量的单独或综合影响。在线性回归模型的情况下,采用 Akaike′s information criterion(AIC)方法选择模型,并从模型中逐步反向消除非显著变量。然后使用变异分割方法(部分回归分析)计算空间和气候对舞毒蛾年平均诱虫量单独或综合的影响。所有统计分析均利用软件R 3.1.0(http://www.r-project.org/)和SAM 4.0[5]完成。

2 结果与分析

2.1 监测口岸的舞毒蛾诱虫量 各监测口岸逐年的总诱虫量2012年最多,达到1 749头;2014年最少是603头;2015年诱捕数量为949头;2016年又增加到1 012头;2017年减少到841头(表1)。黑龙江、河北、山东口岸的舞毒蛾发生数量基本呈现逐年下降的趋势。辽宁省口岸在所有调查区域内是发生最普遍的地区,营口、锦州、大连、丹东连续7 a均诱到舞毒蛾,而大窑湾、东港和鲅鱼圈在2011年未诱到舞毒蛾;鲅鱼圈口岸在2016年舞毒蛾诱捕数量最多,有276头,2017年显著降低,仅诱捕到了80头。江苏连云港口岸舞毒蛾发生数量在全国所有港口中一直是最多的,尤其是2012年诱捕数量达到了939头,其他年份也都在200头以上。河北秦皇岛口岸2011—2013年发生数量较大,曹妃甸、京唐港、黄骅口岸近年诱捕数量几乎为0。天津新港口岸2015—2017年未诱到亚洲型舞毒蛾。上海口岸是NAPPO发布33号标准的最南港口,也是舞毒蛾监测重点地区,从监测结果可以看出,舞毒蛾在该港口发生数量几乎为0;这一方面说明上海接近亚洲型舞毒蛾的分布边界,同时也和口岸及周边地区加强防控有重要关系。

表1 2011—2017年全国亚洲型舞毒蛾监测口岸信息及监测结果Tab.1 The port information and monitoring results of Asian gypsy moth in China from 2011 to 2017

2.2 舞毒蛾发生数量与当地气候因素的关系

2.2.1 每个口岸舞毒蛾发生数量的单因素和多元回归分析 利用SPSS 25.0软件进行数据分析,单因素分析(T检测)的结果显示:除鲅鱼圈、连云港口岸外,各口岸的年平均气温(P<0.05)、年平均湿度(P<0.05)、年平均降水量(P<0.05)对年平均诱捕量的差异均有统计学意义(0.01<P<0.05为差异显著;P<0.01差异极显著)。年平均诱捕量与3种气候因素均相关(表2)。

表2 口岸舞毒蛾发生数量与当地气候的单因素分析Tab.2 The univariate analysis of the occurrence number of Asian gypsy moths around ports with local climate

以各口岸舞毒蛾年平均诱捕量为因变量,以单因素分析中有统计学意义的年平均气温、年平均湿度、年平均降水量3种环境因素为自变量进行多元回归分析。结果显示几乎所有口岸影响舞毒蛾年平均诱捕量的因素由高到低分别为年平均气温、年平均湿度、年平均降水量,并且有些口岸年平均诱捕量与当地的某项天气条件呈负相关性。例如,大连口岸影响年平均诱捕量的因素由高到低分别为年平均气温(负相关)、年平均湿度(负相关)、年平均降水量,日照口岸影响年平均诱捕量的因素由高到低分别为年平均气温、年平均湿度、年平均降水量(负相关)(表3)。另外,黄骅与岚山口岸未监测到舞毒蛾发生。综合分析,年平均气温是影响年平均诱捕量的最重要因素。

表3 各个口岸舞毒蛾发生数量影响因素的多元回归分析Tab.3 The multivariate regression analysis of the factors influencing the number of Asian gypsy moths around each port

续表3Tab.3(Continued)

2.2.2 空间和气候对舞毒蛾年平均诱虫量的影响分析 空间(Space)因素和气候(Climate)因素共同决定了舞毒蛾发生数量,共产生25.1%的影响(表4),其中温度和湿度两个气候因子对舞毒蛾发生影响较大。

表4 舞毒蛾年平均诱捕量与每个口岸地理位置和气候的回归模型Tab.4 Regression model of mean annual traps of Asian gypsy moth with geographical location and climate of each port

基于以上回归模型分析,变异分割方法分析进一步明确了空间因素在舞毒蛾发生数量方面单独贡献了6.9%的影响,而气候因素单独贡献了10.3%的影响,两者共同作用产生了7.9%的影响。结果表明,舞毒蛾发生数量不仅与每个口岸的地理位置有关,也与气候因素密切相关。

3 结论及讨论

亚洲型舞毒蛾在口岸5 km陆地范围内广泛发生,舞毒蛾输出风险依然存在,且口岸舞毒蛾诱捕量与当地气候条件密切相关。

每个口岸在不同年份之间总诱捕量变化很大,有些口岸舞毒蛾发生数量呈现逐年下降趋势,有些口岸存在大小年现象。黑龙江省牡丹江地区基本呈现逐年下降的趋势,辽宁省7个口岸每年发生数量变化不一致,锦州和丹东在2014年时发生数量最少,分别是38头和4头,但是到了2017年发生数量却分别达到了222头和138头;河北、山东和天津地区舞毒蛾的发生数量呈现零星几头的发生特点。这可能有几个方面的具体原因:一是舞毒蛾的发生在不同年份存在种群变化,且港区管理部门定期安排灭虫行动,包括物理防治、化学防治和生物防治等[6],这些防治技术也会影响当年或下一年的诱虫量;另外,国内港口周边林地属于当地农林部门,同样会采取有效的防治措施,因此部分港口的虫口密度监测会不一致,下一步工作需要统计分析各港口的用药情况,以便更加准确地分析港口周围的舞毒蛾发生情况。二是诱捕器布置的位置存在不固定性,诱捕器需要悬挂在树、木桩或电线杆上,而口岸的港区功能变化,基础设施的改造可能造成了诱捕器位置不固定,影响了诱虫量。三是诱捕器摆放密度影响诱捕效率。据报道,在2.6平方公里范围内,诱捕器设置数量从1到49,诱捕效率的变化很大,从25%至100%[7],种群数量低时,如果诱捕器密度再低,将会严重影响诱捕效率。零星发生的口岸说明当地农林部门采取的防控措施以及常年口岸监测效果持续有效,应继续加强口岸监测,保持诱捕器数量和安放位置相对稳定,更不能因轻易减少诱捕器设置数量导致舞毒蛾种群数量上升。鉴于辽宁鲅鱼圈口岸和江苏连云港口岸每年舞毒蛾发生量较大,年平均诱捕量也较大,但是单因素分析时t值较小,难以对年平均诱捕量与年平均气温等气象条件的相关性进行分析;诱捕量较大的原因可能与这两个口岸植被丰富、口岸外周林木较多有关,依据监测要求在口岸5 km陆地范围内开展,很多诱捕器放置在林区,导致诱虫量明显增多,因此应加强防控措施,加大诱捕器设置密度,提高诱捕效率,配合化学防治和物理防治以降低虫口密度。

各个口岸的年平均诱捕量均与年平均气温、年平均湿度、年平均降水量3种因素相关,并且空间和气候都对舞毒蛾发生数量有影响,这与已有报道的诱捕量跟风力和日最低温度具有相关性的结论[8]是相符的。本文涉及的口岸中只有丹东和大窑湾两个口岸中的诱捕量与当地气象条件不具有相关性,R2值太小,不具有统计学意义。

持续多年监测港口周围亚洲型舞毒蛾的发生,有很多港口监测结果显示舞毒蛾诱捕量为零,这可能与口岸当地林业部门加强防治有关,也可能与口岸植被种类和数量有关,但对亚洲型舞毒蛾的监测工作依然不能放松,应不断开展监测的相关技术储备。NAPPO发布的ISPM33号标准,美国和加拿大都明确提出了检疫措施针对范围包括亚洲型舞毒蛾及其近似种木毒蛾L.xylina、模毒蛾L.monacha和栎毒蛾L.mathura。鉴于毒蛾属种类在我国的广泛分布且在形态上很难区分,近年来利用线粒体DNA技术区分不同舞毒蛾地理型的方法发展迅速,也包括可以区分近似种模毒蛾和木毒蛾[9],同时随着全球变暖趋势的加剧,舞毒蛾和模毒蛾之间的种间差异在不同地理区系之间存在差异[10]。因此,应加强我国国内分布的木毒蛾、栎毒蛾和模毒蛾的监测。木毒蛾性信息素成分是cis-7,8-epoxy-2-methyleicosane[11],栎毒蛾性信息素成分是(9R,10S,3Z,6Z)-cis-9,10-epoxynonadecadiene(+)-mathuralure[12],未见关于模毒蛾性信息素的报道;可以参照《舞毒蛾性诱监测技术指南》(SN/T 4720—2016)开展木毒蛾和栎毒蛾的监测,以便更充分地掌握这类昆虫在港口的发生情况。

舞毒蛾是我国林区广泛分布的害虫,林区的树木种类、坡度、海拔等因素影响舞毒蛾的虫口密度[13],虽然口岸监测仅在港区周边5 km陆地范围内,其结果仍受周边林区的影响。但是,口岸的舞毒蛾监测结果基本能反映当年的舞毒蛾发生情况,基于舞毒蛾监测技术指南,每15 d更换1次诱芯并检查诱捕器内的诱虫数量,可以及时依据诱虫量调整船舶查验的频次,当诱虫量很多时,应加强船舶查验,防止舞毒蛾从口岸传播到船舶。只有船运公司和口岸共同努力,才能最大限度地减少AGM对北美船运带来的影响[14]。为了提高监测质量和工作效率,也应加强与农林业部门沟通协作,做到联防联控。针对我国有害生物的监测现状,应建立监测和预警信息化平台,完善严密的有害生物监测数据体系,统一监测技术水平和数据格式,便于及时发现有害生物的传播扩散趋势,有助于掌握高风险有害生物的传播动态,更好地保障出口贸易。

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