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水葫芦象甲对外来杂草水葫芦的控制效果



全 文 :水葫芦象甲对外来杂草水葫芦的控制效果
丁建清1 , 陈志群1 , 付卫东1 , 王 韧1
张国良1 , 吕旭健2 , 方勇军2 , 夏万青2
(1.中国农科院生物防治研究所 , 北京 100081;2.温州市农科所 , 浙江 325006)
摘要:外来植物水葫芦是目前我国南方危害最为严重的水生杂草。本文研究了野外释放从国
外引进的专食性天敌昆虫控制水葫芦的效果。1996年 8月在浙江温州面积为 1372m2 、水葫
芦覆盖率达 100%的河道上释放 1000头象甲 ,放虫 2年后 ,水葫芦植株长势明显受到抑制 ,但
仍有 75%的水面被覆盖 ,防效仅为 25%;3年后 ,发展迅速 ,效果十分显著 , 99%的水葫芦被清
除。随着放虫区水葫芦数量和长势的减弱 ,象甲开始向四周扩散 ,首先扩散到紧邻放虫区面积
为 3000m2的河道上 ,并在 1999 年 4月将 70%的水葫芦清除;同年 12月发现 ,从放虫区沿河
道向下游 20km ,均可发现象甲。
关 键 词:水葫芦;水葫芦象甲;杂草;生物防治
中图分类号:S451;S476  文献标识码:A   文章编号:1005-9261(2001)03-0097-04
水葫芦 [ Eichhornia crassipes (Martius)Solms-Laubach] ,又名凤眼莲 、风眼蓝 、布袋莲等 ,
是原产于南美的一种多年生水生植物 ,现成为世界上危害最严重的杂草之一[ 1] 。它于本世纪
初传入我国 ,60 ~ 70年代曾作为畜禽饲料推广 ,但由于营养价值低 、利用价值不高而逐渐被人
们放弃和忽视。近年来 ,该草已在我国南方 17个省市自治区蔓延成灾 ,带来极大的生态 、经济
和社会危害[ 2] 。浙江省温州市的发生面积达 2万 hm2 以上 ,水域覆盖面积超过 2/3 ,已严重影
响了当地农业 、水上运输及环境保护等 。有的农户因水葫芦堵塞河道影响航船 ,而难以准时向
国家交售公粮。1999年温州市全市动员打捞水葫芦 ,总投入 1000万元人民币 。在台湾省 ,水
葫芦发生为害的河道或排水渠达 476条 ,面积约 6.1万 hm2 ,每年的防治费用上亿元台币 。福
建省漳州市龙海县九湖乡是我国水仙花的重要产地 ,由于水葫芦覆盖并堵塞了该乡大多数河
道和池塘 ,致使农田灌溉十分困难 ,水仙花的产量已逐年下降。水葫芦在云南滇池的覆盖面积
曾达 1000hm 2以上 ,近两年为迎接世博会治理滇池水葫芦耗资巨大 ,但目前滇池外海的防除
效果并不理想 ,有逐年扩大的趋势 。水葫芦的滋生蔓延已经给昆明市带来了极大的生态 、经济
和社会危害[ 3] 。
目前生物防治是国际上治理水葫芦的主要方法 ,获得成功的主要国家有美国 、澳大利亚 、
泰国等 20个国家。防治水葫芦主要天敌包括:水葫芦象甲(Neochetina eichhorniaeWarner)、
  收稿日期:2001-01-05
基金项目:国家自然科学基金资助项目(39770502)
作者简介:丁建清(1964-),男 ,硕士 ,副研究员;陈志群现在全国农业技术推广中心工作。
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17(3)97 ~ 100      中国生物防治 Chinese Journal of Biological Control       2001 年 8 月
N.bruchi Hustache、水葫芦螟蛾 [ Niphograpta albigut tal is (Warren)]和叶螨(Orthogalumna
terebrant is Wallw ork)[ 4] 。
我国防治水葫芦的措施多为人工打捞 ,虽然一些地方采用化学除草剂 ,但防除效果并不理
想。中国农科院生防所自 1995年开始生物防治水葫芦研究 ,从阿根廷和美国引进了专食性天
敌昆虫水葫芦象甲。经寄主专一性测定 ,明确该象甲可在我国安全用于控制水葫芦[ 5] , 1996
年 8月开始在浙江温州河道释放。本文报道水葫芦象甲在自然条件下控制水葫芦的效果 。
1 材料与方法
1996年夏 ,在浙江省温州市梧田镇选取一河道的河湾处作试验区 ,水葫芦覆盖了整个水
面 ,面积为 1372m2 。在放虫区两端与临近的水葫芦用尼龙网隔离用作对照 ,尼龙网高出水葫
芦约 1.5m 。8月 21日均匀释放从北京养虫室饲养的 1000 头新羽化的象甲成虫 。放虫 1月
后每隔 2 ~ 4周调查一次 。每次随机抽查 30株水葫芦 ,测量株高 、叶宽 ,同时剥查记录每株上
成虫 、幼虫和蛹数。定期目测试验区水葫芦覆盖面积 ,并沿原放虫区向周围河道调查象甲扩散
情况 。调查至 1999年 6月结束。
2 结果与分析
2.1 放虫后试验区象甲数量的发生动态
表1表明了 1996年 12月到1999年 6月间象甲种群动态的变化 。1996年 12月16日(即
放虫约4个月后)调查发现平均每30株水葫芦上只有 3头象甲 ,此后即逐渐增加 ,到1997年 5
月 27日增至 49头 , 1997年 9月 24日(放虫 1年后)为 566头 ,达到最高峰 。结合表 2 、3不难
看出 ,水葫芦的长势对象甲的种群数量有较大的影响。随着象甲控制水葫芦效果的不断加强 ,
水葫芦种群数量和植株长势日益减弱 ,致使象甲的发生量又随之减少。1998 年 6月 8日 、30
日 ,成虫 、幼虫和蛹的总数分别为 538和 409头 ,而 1999年 6月 20日为 225头 。此外 ,象甲的
发生量还随季节的变化有所波动。由表 1还可看出 ,象甲一年内 2 个世代的发生高峰分别出
现在 6月和 9月 。
表 1 1996~ 1999年梧田象甲发生动态(头/ 30株)
调查日期 成虫数 蛹数 幼虫数 总数 调查日期 成虫数 蛹数 幼虫数 总数
1996-12-16   2   0   1   3 1998-07-16   62   98   147   307
1997-04-25 4 4 9 17 1998-08-07 5 7 203 215
1997-05-27 1 8 40 49 1998-09-09 17 38 340 395
1997-09-24 244 6 316 566 1998-11-09 200 1 40 241
1998-05-08 13 12 99 124 1998-12-10 96 0 40 136
1998-05-27 39 12 161 212 1999-04-20 56 1 18 75
1998-06-08 8 149 381 538 1999-06-20 107 1 117 225
1998-06-30 49 171 189 409
2.2 放虫后对试验区水葫芦植株生长的影响
总体看来 ,自 1996年放虫后 ,水葫芦植株的高度 、叶宽均逐渐下降 ,尽管 1997 、1998 两年
内这些指标呈现出季节性波动(表 2)。1996 年 8 月 21 日株高为 80.4cm ,叶宽 12.2cm;而
1997年同期 ,株高 62.2cm ,叶宽 10.3cm;1998年 5月 8日株高和叶宽分别为 30.4cm 、8.4cm ;
而 1999年 4月 20日调查指标分别为 14.6cm 、5.1cm 。这些数据说明了象甲对水葫芦单株的
长势起到了明显的抑制作用。
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中 国 生 物 防 治               第 17 卷
表 2 1996~ 1999年温州梧田水葫芦植株生长动态
调查日期 株高(cm) 叶宽(cm) 调查日期 株高(cm) 叶宽(cm) 调查日期 株高(cm) 叶宽(cm)
1996-08-21  80.4  12.2 1997-08-14  62.2  10.3 1998-12-10  56.9  9.7
1996-10-25 75.2 12.1 1997-09-24 60.9 9.7 1999-04-20 14.6 5.1
1996-12-04 70.5 10.4 1998-05-08 30.4 8.4 1999-06-20 28.6 8.1
1997-04-25 29.2 6.8 1998-06-30 57.7 12.2
1997-07-02 66.8 11.0 1998-08-07 60.8 10.4
2.3 象甲对水葫芦的控制效果
从 1996年 8月释放象甲到 1999年 8月整整 3年内 ,取得了 99%的防治效果(表 3)。一
开始 ,象甲需要适应当地的环境并建立种群 ,控制水葫芦的速度很慢 ,因此放虫 1年后 ,水面仍
被水葫芦完全覆盖。到 1998年 9月 ,仍有 75%的水面被覆盖 ,防效仅为 25%。但进入第三
年 ,防效迅速增加 ,达 99%。
表 3 温州梧田水葫芦象甲控制效果
调查时间 水葫芦覆盖率(%) 防治效果(%)
1996-08-21   100    0
1997-08-14 100 0
1998-09-09 75 25
1999-04-20 54 46
1999-08-02 1 99
表 4 1996~ 1999年象甲扩散动态(温州市)
调查时间 放虫区 临河道 1~ 5km 远河道 5~ 20km
1996-08 + - -
1997-08 + - -
1998-08 + + -
1999-12 + + +
  注:“+”和“ -”分别表示河道水葫芦上有无象甲。
2.4 象甲种群的扩散动态
控制区水葫芦种群数量和植株长势还促成了象甲的扩散和迁移(表 4)。放虫后一年虽然
象甲种群数量猛增(1997年 9月 24日每 30株有成虫 、幼虫和蛹 566 头),但由于控制区水葫
芦数量多 ,植株长势好 ,象甲有足够的食料 ,没有向周围区域扩散 。但放虫两年后 ,由于放虫区
水葫芦数量和植株长势的减弱 ,象甲开始向四周扩散。首先扩散到紧邻的对照区和距离 1 ~
2km 的河道上 ,并在 1999年 4月将对照区 70%的水葫芦清除。同年 12月调查发现 ,从放虫
区沿河道向下 20km ,均可发现象甲;在 5km 处调查 ,100%的植株上都有取食斑 ,每 10株查到
成虫 、幼虫和蛹总数 60头;在 10km 处的一河湾也发现象甲 ,但仅有 1%的植株被取食 。
3 讨论
水葫芦象甲是国际上最早也是最为成功地控制水葫芦的天敌昆虫[ 6] 。到目前为止 ,已有
28个国家或地区引进该虫 ,绝大多数获得成功[ 4] 。从释放象甲到获得 80%的控制效果一般需
要3 ~ 6年 ,最短的时间为美国路易斯安那州的一个放虫点 ,仅为 12个月[ 7] 。本试验从放虫到
获得 90%的防效历时 3年时间 ,与国外研究结果相似 ,说明该象甲可成功地用于控制我国一
些地区水葫芦的危害 。
与化学和人工防治相比 ,生物控制水葫芦速度虽然较慢 ,但天敌昆虫一旦在野外建立种群
并获得良好的控制效果后 ,它和杂草建立起相互抑制的动态平衡 ,因此防效就有较强的持久
性。而人工和化学防治后 ,杂草种群却很容易再次爆发成灾 ,因而持久性较差。本项研究是在
1372m2的水面上释放了 1000头象甲 ,释放密度很低 ,但在 3年的时间内水葫芦得到了基本控
制 ,同年复一年的人工和化学防治相比 ,防治成本是很低的 。利用天敌昆虫防治杂草的另一优
势在于 ,天敌不仅可以控制释放区的杂草 ,它们还可自动转移到其它区域发挥控草作用。
影响天敌昆虫防效的生物和非生物的因素很多 。放虫量 、放虫虫态 、放虫前水葫芦长势 、
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第 3期        丁建清等:水葫芦象甲对外来杂草水葫芦的控制效果             
其他捕食及寄生天敌昆虫的生物种类和数量 ,以及气候 、水质 、营养和其他人为因素 ,均可促进
或降低防治效果 。因此 ,利用象甲生物防治水葫芦 ,象甲是水葫芦种群数量增减的主要因子 ,
但并非唯一因子 。
致谢:参加本项工作的还有中国农科院的范中南 、陆庆光 、陈长风 ,温州市农业局的宋大荣 ,以
及温州市瓯海区梧田镇政府的黄显钦等同志 ,万方浩博士对本文提出宝贵的修改意见 ,
在此一并致谢 。
参 考 文 献
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DING Jianqin1 , CHEN Zhiqun1 , FU Weidong1 , WANG Ren1
ZHANG Guoliang 1 , LU Xujian2 , FANG Yongjun2 , XIA Wanqing2
(1.Biolog ical Control Insti tute , CAAS , Beijing 100081;2.Wenzhou Agricultural
Research Institute , Zhejiang 325006 , China)
Abstract:In August , 1996 , 1000 adults of water hyacinth weevil , Neochetina
eichhorniae , were released in an area of 1372 m2 on a river totally covered by water
hyacinth in Wenzhou , Zhejiang province.Two years af ter releasing only 25%of w a-
ter hyacinth plants w ere controlled , but rapidly reached to 99% one year later.As
most of the plants died in the releasing area , the weevils then dispersed into surround-
ing areas.In April , 1999 , 70% of the water hyacinth in 3000 m 2 were controlled
near the releasing site.By December , 1999 , the weevils had moved to the area 20
kilometers away from the releasing site.
Key words:water hyacinth;Neochetina eichhorniae;biological control;weed
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中 国 生 物 防 治               第 17 卷