近日,有关“4000亿只蝗虫向中国逼近”的种种新闻席卷而来。老百姓们因肺炎疫情困在家中不敢出门,同时也担心这4000亿只蝗虫到达后又将重创中国农业。

随后,印度于2月17日宣布,自家蝗灾已基本结束。中国网友一头雾水:传说中4000亿只蝗虫去哪儿了?怎么说消失就消失了呢?

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首先我们要明白一点:迁飞过程中,蝗虫逐渐性成熟,会在落地时交配产卵,之后便很快死去。蝗虫成虫寿命本来就不长,飞着飞着蝗群数量就会变少,在人们紧急扑杀后,几乎消失。但是,它们沿途产下的无数卵不容忽视。

令人悚然的 “4000亿只蝗虫”还有另外一个版本“3600亿只蝗虫”。这两个数字可能是杜撰而来,联合国粮农组织(FAO)并未公布有这一数据。关于这两个数字究竟如何产生,也已经有媒体做了追溯,大家不妨看看。

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01

蝗虫为什么会扎堆

这次蝗灾的元凶为沙漠蝗Schistocerca gregaria,历史上给中国农业带来重创的则主要是飞蝗Locusta migratoria 的一个亚种,它们都有三种形态:群居型、散居型及中间型(过渡型)。群居型总是寻求同类聚集而居,常在白天迁飞扩散,形成蝗灾;而散居型则躲避同类,孤单生活,只形成局部危害。

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群居型体色一般较深。沙漠蝗,群居型成虫为黄色,若虫为黑色;散居型成虫为褐色,若虫为绿色丨Compton Tucker, NASA GSFC;Ulrich R. Ernst et al. / Journal of Experimental Biology(2015)

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飞蝗群居型为黑色,散居型有绿色、黄褐色、褐色,甚至品红色等丨ChriKo / wikimedia

蝗虫的群居型和散居型可以相互转换。虫口密度越高,寄主植物越多,蝗虫越容易聚集成群居型,如沙漠蝗散居型个体在相互接触几小时后就可表现出群居型行为。触觉可以引起型变,如后腿股节外端受到四小时重复触觉刺激后,散居型沙漠蝗就会表现出群居型行为。

信息素也是一个十分重要的转化因素,它可将附近同种甚至不同种蝗虫都聚集起来,促使散居型转变为群居型,引起蝗灾爆发。蝗虫粪便、虫体、卵囊等都含有“召唤同伴聚集”的一系列信息素,如沙漠蝗粪便及体表挥发物中含有愈创木酚、邻二甲氧基苯和苯酚,三者同在时聚集作用最强,沙漠蝗们闻着味儿就会跑过来;飞蝗卵囊及表皮一些挥发物能将待产的雌性蝗虫们召集过来,集体产卵。

蝗虫信息素中还有一种重要物质——苯乙腈[jīng],它是沙漠蝗成虫聚集信息素的主要成分,但对若虫有一定抑制作用,可以使若虫更容易被农药杀死。但对飞蝗来说,苯乙腈并非聚集信息素,后来的研究发现,它可能是一种嗅觉警戒化合物——苯乙腈可进一步合成有毒的氢氰酸,蝗虫以此来防御天敌。

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散居型飞蝗(绿色)不能产生苯乙腈,而群居型飞蝗(黑色)产生的苯乙腈会让鸟儿觉得蝗虫不好吃;如果鸟儿坚持要吃,群居型飞蝗受攻击后就会由苯乙腈合成氢氰酸,氢氰酸对鸟儿有一定毒害作用丨Jianing Wei et al. / Science Advances(2019)

沙漠蝗也有类似的以毒御敌方法。比起散居型沙漠蝗,群居型沙漠蝗会通过食物,积累植物中的天仙胺,借此抵御天敌。

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天仙子 Hyoscyamus niger。天仙胺多存在于茄科植物中,是它们抵御天敌的生物碱丨翦翳翎

在行为、内分泌、聚集信息、食物等因素作用下,蝗虫聚集成团。蝗群迁移过程中,越来越多蝗虫会加入进来,包括群居型、散居型,甚至其他种类蝗虫,像滚雪球一般越滚越大。

02

“漂洋过海”来抢饭

这次蝗灾并非突然发生,而是多代沙漠蝗共同“努力”的结果。沙漠蝗自古便是北非、西亚和印度等热带荒漠地区河谷和绿洲上的农业害虫。猖獗发生时,其扩散区可超过28万平方公里,波及65个国家全部或部分地区,约占全世界陆地面积20%和占世界人口10%的地区。

沙漠蝗甚至拿过一项吉尼斯纪录:最具破坏力的昆虫。沙漠蝗不喜欢潮湿之地,但降雨,尤其是久旱之后的降雨却是它们数量暴涨的契机——沙漠蝗的口粮(植物)在雨后开始大量生长,沙漠蝗可能因此进行集群迁飞。

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漫天的蝗虫丨fao.org

2018年5月,阿拉伯半岛迎来飓风和降雨,蝗虫数量在6个月内暴涨400倍。若是以往,降雨过后,沙漠越来越干燥,植物逐渐减少,蝗群数量也会渐渐归于正常;可2018年10月,第二次飓风和降雨来袭;到了2019年3月,蝗虫数量估计增加8000倍。

数量暴涨的收割者们开始迁飞。蝗群先北上跨越波斯湾到达伊朗南部,然后向东挺进到印度西部和巴基斯坦。另一部分蝗虫在2019年夏天乘着强风南下,驻扎在也门,也门内战阻止了杀虫剂喷洒;2019年10月,沙漠蝗从也门跨越红海,到达非洲之角(埃塞俄比亚和索马里)。2019年12月,非洲之角迎来一场飓风和降雨。2019年末,沙漠蝗群继续南下至乌干达,并很快到达肯尼亚、坦桑尼亚等地。

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此次蝗灾途径之地丨ocust plague

同样的事情在1978年就发生过:沙特阿拉伯沙漠地区出现50多个蝗群,随着季风越过红海进入埃塞俄比亚和索马里;26个蝗群越过印度洋飞到印度、伊朗和巴基斯坦。

两次沙漠蝗造成最大损失都在非洲。此次蝗群至少造成1190万人面临严重粮食危机,2010万人面临潜在粮食危机。FAO还给出一个数据:“1平方公里能容纳约8000万成年蝗虫的蝗群,它们一天的食物消耗量与3.5万人食物消耗量相当。”

03

山隔水挡,但也不能掉以轻心

很多人还担心:沙漠蝗会不会飞到中国来?其实,沙漠蝗到达中国的几率很小,但我们还是要做好防范工作。

这次沙漠蝗到达离中国最近的地方(印度西部和巴基斯坦),与我们隔着帕米尔高原和喜马拉雅山脉,这些地方大多终年积雪,沙漠蝗几乎不可能越过;沙漠蝗飞行海拔可达2000米,此后海拔再高,低温便会阻碍它们飞行。但它们可经哈萨克斯坦等国进入中国新疆。哈萨克斯坦与新疆之间隔着天山等众多山脉,同时也有很多沙漠、绿洲、盆地等环境,足量沙漠蝗一旦到达新疆,就可能发生危害。截至目前,历史上从未在新疆发现沙漠蝗踪迹,但我们也不能因此就疏于防范。

沙漠蝗也可从印度跨过孟加拉,再经由缅甸进入中国云南——就像2018年草地贪夜蛾入侵中国一样。沙漠蝗在历史上确实到达过缅甸,但它们没能进一步发育生长就死掉了。中国至今只由张学忠先生于1974年在西藏聂拉木县采到过一只雌性沙漠蝗散居型标本,此后再无记录。中国昆虫学家蔡邦华先生也于1956年记载:“沙漠蝗在云南亦有发生”,但目前还没有足够证据表明沙漠蝗已在中国成功定居。

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关于蝗灾的插画丨Emil Schmidt

沙漠蝗寿命为3个月,在迁飞过程中产下很多卵并于2周后孵化,幼蝗在6周后羽化为成虫,成虫至少需要1个月才能性成熟并产卵。理想条件下,蝗群产卵3个月后数量增加20倍,6个月后增加400倍,9个月后增加8000倍。

如果印度和巴基斯坦不及时有效治理沙漠蝗产下的卵及孵化后的若虫,那它们在2020年5月左右又可羽化为成虫继续迁飞。沙漠蝗一天可迁飞100~200公里,顺风还能飞行更远。5月,东南亚与中国云南地区受西南季风影响逐渐进入雨季,沙漠蝗乘着西南季风更容易经缅北进入云南。但印度西部距云南约4000公里,路途很长,而且进入路径上有很多高山及潮湿树林等环境阻隔,它们成进入云南的几率很小。

雨季将持续到10月,这几个月内云南很潮湿,十分不利于沙漠蝗生存。但云南存在很多干热河谷(如金沙江干热河谷、澜沧江干热河谷、怒江干热河谷等),这些地方雨季来得晚,河谷内又干又热,种有很多庄稼,非常适宜沙漠蝗生存。如果足量沙漠蝗卯足劲飞到这些干热河谷地区,它们就能定居下来继续危害。所以这条路径依然不容忽视。

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金沙江流域丨Shannon / wikimedia

04

中国历史上的蝗灾

中国自古便深受蝗灾影响。蝗灾与旱灾、水灾并称中国古代三大自然灾害,老百姓甚至还修建蝗神庙等供奉蝗虫。

据史书记载统计:中国历史上共发生蝗灾804年次,绝大多数都由东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis 造成。一般以公元前707年的秋蝗作为第一次蝗灾记录;秦汉(共440年,下同)、魏晋南北朝(369年)、隋唐五代(379年)、两宋金元(有朝代共存、重复记录的情况)、明朝(276年)、清朝(268年)、民国(38年)分别发生蝗灾50、42、51、195、205、229、36年次。

天福七年(公元942年)中原地区爆发蝗灾,饿死者数十万人,仅河南就饿死2.6万户之多。崇祯九年至十五年(1636~1642),黄河、长江中下游及华北平原地区发生历史上罕见的大蝗灾,为明朝蝗灾之最,其中又以山西最为严重;山西连年不雨,崇祯八年蝗蝻危害,以致百姓食尽草籽、榆皮、糟糠后,发生母食子、子食父的惨状。

1938年,国民党军队炸毁花园口黄河大堤后,洪水淹没了河南、安徽、江苏三省5.4万平方公里农田,飞蝗口粮(芦苇)丛生,河南爆发连年蝗灾。1942年河南大旱,之后蝗灾渐重,爆发历史上著名的“河南大饥荒”,至1943年春,共计饿死300万人。

这里没有4000亿只蝗虫,但我们也绝不能掉以轻心
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这里没有4000亿只蝗虫,但我们也绝不能掉以轻心
电影片段, 河南1942年因干旱和蝗灾发生大饥荒,饿死300万人丨电影《1942》

1945年后飞蝗危害逐渐平息,直到1951年至1952年华北、华东地区飞蝗再度大爆发。后来朱德批准出动5架飞机协助灭蝗,开创中国飞机治虫的先例。

此后,通过灭卵、灭蝻(若虫)、灭成虫,鼓励人工捕捉,化学药剂喷洒,更改河滩、淤积三角洲、沿海地区等途径,中国蝗灾终于被控制住,至今没有大发生。但局部地区仍有少量小型蝗灾发生,如2001年河北黄骅和2002年天津大港水库均爆发蝗灾。除了飞蝗,意大利蝗、西伯利亚蝗、稻蝗等也常在中国局部地区爆发。

05

希望它永远也不会来

世界上很多国家都深受蝗灾影响,如澳大利亚的澳洲疫蝗和北美洲曾经的落基山岩蝗。

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FAO列举的不同地区的不同蝗虫丨fao.org

1875年,美国落基山地区爆发有史以来最大蝗灾,美国32个州相继受灾,蝗群约有12.5万亿只,占地面积约51.3万平方公里,覆盖面积超过整个加利福尼亚,是人类史上观测到的最大动物集群,造成约1160亿美元损失。

然而30年后,这场蝗灾的元凶——落基山岩Melanoplus spretus 突然消失得无影无踪,最终在2014年被宣布灭绝

蝗虫确实喜欢在河岸谷地产卵,此外还喜欢在湖边、海边、盐碱地等砂土环境中产卵。后来研究发现,19世纪晚期,落基山河谷发现金矿,随之而来的淘金热和一系列农事摧毁了河谷内的蝗卵。于是,落基山岩蝗彻底从世界上消失,而北美洲自此鲜有蝗灾发生。

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落基山岩蝗在水中产卵的插画丨Charles Valentine Riley(1877)

沙漠蝗取食多科植物,破坏性很强,飞蝗则偏爱取食禾本科和莎草科植物。与沙漠蝗遇雨而飞不同,飞蝗迁飞常发生在大旱之后。飞蝗在迁飞过程中不取食,即使被迫降落时也不取食,只有飞到目的地后为补充营养才大量取食。此外飞蝗有三不飞,即“早晨沾露不飞,中午交配不飞,黄昏群聚不飞”,因此在防治时应趁飞蝗停歇间隙进行扑杀

面对突发的蝗灾,目前还是以化学农药防治为主,通过喷洒杀虫剂来扑杀蝗虫,及时杀灭蝗卵和蝗蝻。近年来,一大批生物“农药”在蝗虫防治上得到广泛运用,如蝗虫微孢子虫、蝗虫痘病毒、绿僵菌、印楝素等,但蝗虫微孢子虫等见效慢,适用于预防或草原蝗虫防治。

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化学方法灭蝗丨fao.org

一些地方还积极采取天敌控蝗的办法,如新疆积极保育粉红椋鸟治理蝗虫,新疆、青海等地靠牧鸭、牧鸡治理草原蝗虫。这些办法对付一般小型蝗灾还可行,若是对付迁飞型大蝗灾,就显得力不从心。未来或许可以利用信息素,将飞蝗和沙漠蝗诱集到指定陷阱中,集中杀灭。

希望沙漠蝗永远也进入不了中国。

作者:翦翳翎

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