麻头堆砂白蚁入侵我国的风险分析
2020-12-17权永兵徐淼锋水克娟闫邦奇张卫东
权永兵,徐淼锋,林 伟,水克娟,闫邦奇,廖 力,张卫东
(拱北海关技术中心,广东 珠海 519000)
白蚁(Termite)是一类重要的社会性昆虫,在传统分类学里是等翅目(Isoptera)昆虫的俗称,但有学者在最新的分类学研究中将其归于蜚蠊目(Blattaria)[1]。白蚁全球的生物量相当丰富,被世界昆虫生理生态研究中心列为世界五大害虫之一,具有分布广、生活隐蔽、危害大、防治困难、、能够随木材及其制品跨区域传播等生物学特性[2]。全球目前有2 937个现生种,其中104种被认定为经济重要性害虫[3]。2013年Evens等人提出了“白蚁入侵”的概念,认为已建立起来的非本土种群向本土范围以外的扩散即为白蚁入侵(Invasion),食木性、在取食的木材中筑巢、易形成二代繁殖蚁是入侵白蚁的3大生物学特性,并列出28种入侵白蚁[4-5]。入侵白蚁在全球热带和亚热带地区广泛分布,对分布地的经济、生态和人文环境造成严重危害和破坏,导致难以估量的经济损失,据统计全世界每年用于白蚁防治的花费约为19.2×108美元[6]。
麻头堆砂白蚁Cryptotermes brevis(Walker,1853)是入侵白蚁的一种,该种隶属于木白蚁科(Kalotermitidae)、堆砂白蚁属(Cryptotermes),全球分布范围非常广泛,因此无法确定其真正的起源地。有报道称该虫极可能起源于秘鲁和智利沿海地区的沙漠地带[7],但其于1853年在牙买加被命名时就已经广泛分布于中南美洲,也很可能是1532年西班牙入侵秘鲁的时候传入该地区的,其在很多地方的传入时间都不明确[8-9]。麻头堆砂白蚁目前在美洲、非洲、大洋洲、欧洲和亚洲都有分布,对分布地的木质结构建筑和材料造成严重破坏。该虫分布范围广泛的一个原因是其产生具有活力的补充繁殖蚁的能力非常强,新西兰曾在一个10年前就进口自秘鲁的木质雕像内发现该虫[10];而曾经有报道称在一个木托盘中发现过8个独立种群的麻头堆砂白蚁[11],可见其产生补充繁殖蚁的能力非常强。由于其可以在干木材中生存,对水分要求低,少量个体即可繁殖建群,很容易通过人为携带或通过木质包装等贸易交流进行传播扩散,因此引起全球诸多国家高度重视,我国将其列入2007年发布的《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》[12]。本文遵循联合国粮农组织(FAO)制定的国际植物检疫措施标准(ISPM)中有关有害生物风险分析的准则,通过收集相关信息和资料,从形态特征描述、地理分布、生物学和危害,以及进入可能性、定殖可能性、扩散可能性和潜在经济风险等方面对麻头堆砂白蚁可能传入和定殖我国并造成危害的风险进行评估,以采取相应的预防控制、风险管理和检疫监测措施。
1 基本信息
1.1 形态特征
1.1.1 兵蚁
头红色至黑色,有时后缘暗褐色,前半部至2/3处为黑色;上唇和触角黄褐色,上颚暗红褐色,基半部通常黑色,前胸背板黄褐色,前面色深,身体和腿黄色至淡褐色。背面观头在触角窝周围中等或强收缩,常在后面1/3处最宽,在头顶中间明显扁平。头前2/3处的背面和侧面有很多皱折。额脊明显,粗糙,向前伸,中间的凹槽宽,形成一个“V”形缺刻,在触角窝上方向内弯。额面弯曲,稍有些皱纹。后唇基前缘显著突出。上唇宽三角形或圆锥形。复眼椭圆形,无色,可见。触角10~14节,第1节最长,圆筒状,第2节比第1节短,第3节最短。上颚短至中等长度,有角,基半部外侧有皱纹。前胸背板通常比头窄,前缘内凹,前侧角有细小的平坦锯齿,两侧突出,后缘近平直。
1.1.2 有翅成虫
头黄褐色,后缘有时带红褐色,前面色淡,在复眼附近常具1深色“V”形横带,触角黄色,上唇黄色;前胸背板黄色或黄褐色至红褐色,颜色与头囊相似或略淡,在靠近前缘的中间有或无“T”形缺刻;腹板黄褐色至红褐色,常与头的颜色相同;背板黄白色,淡黄色至黄色,明显比腹板的颜色淡;腿黄白色至淡白色,胫节和跗节淡白色至黄色,一般颜色深于腿,翅色暗带褐色,前缘脉和径分脉深色。头在复眼后圆,颅缘通常明显,复眼卵圆形至近圆形,单眼近卵形,接近复眼或与复眼相接,触角14~18节,长短变化不大,第2~7节为长方形。前胸背板具中缝,常比头狭,有时与头宽或略宽,前缘宽且向内凹,两侧突出,后缘微凹或平直。中胸背板和后胸背板都具明显的中缝。后足胫节0.88~1.09 mm,明显长于堆砂白蚁属其他种。
1.1.3 排泄物特征
麻头堆砂白蚁可以产生一种独特的排泄物,即像砂砾一样的粪便颗粒,该粪便颗粒呈纵向六面体形状,其中一个顶端为钝圆形,另一顶端为锥形,与其他所有干木害虫相比具有独特的形状,因此可作为麻头堆砂白蚁的鉴定特征之一,但其颜色不能作为鉴别依据[13-14]。
1.2 地理分布
1.2.1 北美洲
加拿大、美国(德克萨斯、佛罗里达、路易斯安那、南卡罗来那、夏威夷、佐治亚)、美属维尔京群岛、圣克洛伊岛、巴巴多斯、巴哈马、巴拿马、百慕大群岛、伯利兹、多米尼加共和国、多米尼克、哥斯达黎加、格林纳达、古巴、瓜德鲁普、海地、开曼群岛、法属马提尼克、蒙特塞拉特岛、墨西哥、尼加拉瓜、萨尔瓦多、尼维斯群岛、圣卢西亚、圣文森特和格林纳丁斯、特克斯和凯科斯群岛、特立尼达和多巴哥、危地马拉、小安德烈斯群岛、牙买加、英属维尔京群岛。
1.2.2 南美洲
阿根廷(布宜诺斯艾利斯)、巴西(巴拉那、里约热内卢、巴伊亚、戈亚斯、米纳斯吉拉斯、南里奥格兰德、帕拉伊巴、圣埃斯皮里图、圣保罗、圣卡塔林纳)、波多黎各、玻利维亚、法属圭亚那、哥伦比亚、圭亚那、秘鲁、苏里南、委内瑞拉、乌拉圭、智利。
1.2.3 大洋洲
澳大利亚(昆士兰、新南威尔士州)、法属波利尼亚、斐济、基里巴斯、新喀里多尼亚、新西兰。
1.2.4 非洲
埃及、东非、佛得角、冈比亚、刚果-布、刚果-金、加纳、津巴布韦、科特迪瓦、留尼旺、马达加斯加、南非、尼日利亚、塞拉利昂、塞内加尔、圣赫勒拿、乌干达。
1.2.5 欧洲
法国、葡萄牙、西班牙、意大利。
1.2.6 亚洲
马来西亚、印度、中国(香港)[1,15]。
1.3 寄主
麻头堆砂白蚁的主要寄主包括槭树科、椴树科、榆科、楝科、壳斗科、木樨科、槭属、樟属、蓝果树属、侧柏属、榆属植物,以及欧洲甜樱桃、欧洲水青冈、北美鹅掌楸、黑胡桃、风香树、芒果、轻木、柚木、一球悬铃木、白栎、桃花心木。麻头堆砂白蚁喜好寄生干燥的木材,如门窗的木框、木箱等,尤其喜好在小型木质家具中蛀食为害,如木质的相框、衣架等[16]。
1.4 生物学习性
麻头堆砂白蚁属于社会性多形态昆虫,同一个巢群有蚁王、蚁后、工蚁、兵蚁和繁殖蚁等不同品级分化,并各有职责分工。其中兵蚁变化奇特,在分类学上有明显的鉴别价值。麻头堆砂白蚁每年在成熟巢群中都会形成一定数量的有翅成虫进行持续数周的分飞,这是进行扩散危害的第一迹象。在美国,麻头堆砂白蚁在每年的4月—6月,从黄昏开始到黎明之间持续分飞,偶尔会在秋季发生小规模的分飞现象。在夏威夷,巢中全年都有有翅成虫,飞出时一般少于100头[17]。有翅成虫经过短暂飞行后落地,迅速脱去翅膀,发育成雌雄成虫进行配对。雌雄成虫一般检视木材表面,寻找木质结构的或者木材的裂纹、间隙或者结节形成的瑕疵,作为入侵的切入点,挖掘婚配的蚁巢。当婚配室挖掘到足够大的时候,入口会用肠道分泌物密封。在最初的6个月中,第一批卵孵化成幼虫,之后的2~3年内会出现第一批兵蚁和工蚁等不同品级的白蚁;一个巢群的成熟一般至少要经历5年时间,在这期间会产生第一批有翅成虫,也会产生补充繁殖蚁[18]。一个巢群一般会生存十年以上,产生1 000多头白蚁。一个蚁巢周围可能有数个卫星巢,通过蚁道连成系统连接。有文献记载,在一扇木门中存在多达20个巢群(按照成对的繁殖蚁进行计算)。该虫喜欢干燥的木材、家具和木质包装材料,尤其是较小的木质家具或制品,比如相框、橱柜、床头板等。该白蚁在木质表层下蛀食,会产生长六面体的砂砾状粪便颗粒,粪便颗粒通过排泄孔排出蚁道。粪便颗粒的颜色和被侵害物有关,其形状可作为麻头堆砂白蚁的鉴定依据。
1.5 危害情况
麻头堆砂白蚁对硬木和轻木都会造成危害,包括建筑框架中用到的所有常见的木材,与其他堆砂白蚁相比更喜欢在较小的木质家具中为害,比如床头板、画框和橱柜等。该种喜欢取食木材的边材蛀成蚁道,蚁道通常隐藏在木材皮层之下,用坚硬的工具可以探测到空洞。单个巢群的群落较小,一般不超过300头个体。但是严重时,一个房梁或家具中可能存在几个巢,达上千头白蚁,不同巢的蚁道相连,内部蛀空,只剩外壳。受到侵害严重的木材会在表面形成泡状突起,外表可观察到1~2 mm大小的排泄孔,孔中排出像砂砾一样的白蚁粪粒,堆积在孔下方,小孔随即被不透明粘液封上。粪粒形状独特,其颜色根据木材不同而从淡灰至红褐不等。
1.6 传播途径
麻头堆砂白蚁的传播途径分自然传播和人为传播两种。有翅成虫通过分飞进行自然传播,兵蚁、工蚁、若蚁等可通过分化形成补充繁殖蚁进行扩散繁殖,自然传播的距离较短,传播效率相对较低。该种能随被害的干木材、木家具及其他木制品传播,特别偏好于危害较小的木制品,且在木材表层之下为害,很难发现,而且若蚁能迅速取代有翅成虫,成为补充繁殖蚁,迅速传入定居危害,因此很容易由人为携带进行传播。随着世界经济贸易的发展和我国进出口业务的增长、国际交流的日益频繁,该种的人为无意识携带传播的概率大大增加。
2 有害生物风险分析
2.1 进入的可能性
麻头堆砂白蚁喜好生活于含有木质纤维结构的干燥材料中,很少涉取水分,单个巢群的种群数量较小,危害状比较隐蔽,且巢群形成初期造成的危害状不明显,不易发现,因此人为携带传播的可能性非常高,我国口岸有截获该虫的报道[19-21]。
随着我国对外开放的深入发展,国际交流和经济贸易愈发频繁,每年从口岸入境大量的原木、带有木质包装的货物以及其他木质材料的货物,所涉及的范围几乎遍布全球,特别是我国从中南美洲和非洲进口大量的原木、锯木和木质家具等,从欧美国家进口带有木质包装的货物,这些都是麻头堆砂白蚁广泛分布的地区。此外麻头堆砂白蚁的寄主较为广泛,可随芒果、轻木、柚木等携带传播,因此该虫进入我国的可能性很高,风险很大。
2.2 定殖的可能性
2.2.1 气候环境条件
我国位于亚洲东部地区,南方大部分地区为北纬30°以南,属于中亚、南亚和西南热带阔叶林区以及热带雨林区,气候环境温暖潮湿,适宜麻头堆砂白蚁生存。根据相同纬度的地理环境和气候环境相似的原理,结合其目前在全球的入侵分布地,可以得出麻头堆砂白蚁在我国定殖的可能很高。
2.2.2 寄主或替代寄主
麻头堆砂白蚁危害的寄主较为广泛,涉及多个科、属的植物,以及芒果、轻木、柚木等重要的经济林木,这些寄主在我国南方地区分布广泛,且多为重要的经济林木。该虫喜好在干燥木材中蛀蚀为害,几乎对所有含有木质纤维的制品都可能造成危害,其在入侵地可能会适应当地环境而发展新的寄主筑巢建群,造成危害。
2.2.3 种群繁殖能力
麻头堆砂白蚁主要通过有翅成虫分飞后脱翅、配对进行筑巢建群,繁殖后代,但一个巢群中也可能存在短翅补充繁殖蚁,或者有工蚁、若蚁直接发育成补充繁殖蚁,在种群数量较低的情况下进行配对繁殖。此外该虫的单个巢群的种群数量相对较少,但一个巢群中可能有多个繁殖蚁,如果种群数量过少,工蚁或者若蚁都可能发展为补充繁殖蚁,所以经常能看到在一个寄生危害的木材物件中可能同时存在多个巢群。
我国南方地区的气候环境、寄主条件适合麻头堆砂白蚁定殖繁衍,其本身的繁殖能力很强,因此该虫传入我国后定殖的可能性很高。
2.3 扩散的可能性
麻头堆砂白蚁有翅成虫的飞行能力弱,因此通过分飞自然途径扩散的能力较弱;兵蚁和工蚁可在林区、木材厂或寄主之间直接扩散,但不会形成大范围的扩散。该虫可随被侵害物进行人为携带传播扩散,由于被害物多为木制门框、窗框、衣柜、衣架、相框等物品,且危害初期表面上难以观察到危害状,因此其人为携带扩散传播的可能性很高。
2.4 潜在的经济影响
麻头堆砂白蚁是木白蚁科、堆砂白蚁属的重要经济性害虫,全球范围受到广泛关注,我国将该种列入2007年公布的《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》,实施严格检疫[12]。麻头堆砂白蚁在全球热带和温热带地区有广泛分布,其寄主有30多种,包括很多重要资源型木材,主要危害人居建筑环境,尤其喜好干燥林木、木质结构建筑及小型木质家具,导致严重经济损失。该虫在美国每年造成1.2×108美元的损失,平均每年治理费用高达3×108多美元,在夏威夷当地造成的危害仅次于乳白蚁[22];在亚速尔群岛是当地危害最为严重的白蚁种[23];在葡萄牙、西班牙等国家和地区造成严重危害[24]。我国目前只有香港有分布记录,大陆出入境口岸有该虫的截获报道。由于我国南部地区的气候环境与该虫在全球分布地的气候环境非常相似,生态条件适宜该虫生存,其寄主植物分布较为广泛,一旦传入我国,定殖繁衍,将对我国农林业生产和人居环境造成严重威胁,损失无法估计。同时该虫的检疫鉴定存在一定的难度,且传入我国定殖后需要采取预防控制和除害处理措施,相应的经费支出数额巨大,治理过程中对环境也会造成一定的影响。因此,该虫具有很高的潜在经济影响。
3 风险管理措施
麻头堆砂白蚁作为全球性的入侵白蚁,具有很高的经济重要性,传入我国并定殖、扩散的可能性很高,具有很高的潜在经济风险,因此必须给予重视,采取相应的风险管理措施。
国际植物检疫措施标准中与国际贸易有关的植物检疫原则中的“风险管理”原则规定:“由于检疫性有害生物的某种传入风险始终存在,各国在制定植物检疫措施时应同意采用风险管理政策”。我国是世界贸易组织WTO成员国,遵循国际公约SPS协议《实施动植物卫生检疫措施的协议》的要求“有害生物风险管理措施应既能为输出国和输入国所接受、使贸易者有能力可承受,又能将风险降低到可接受的最低水平,尽量减少对贸易的影响”,基于以上风险分析的结果,提出风险管理措施:
3.1 产地预检
对原木、锯材以及携带木质包装或木质材料的货物进行产地预检,如果有检出则进行除害处理,确保没有携带麻头堆砂白蚁出口我国。
3.2 要求出具检疫证书
对于货物输出国,政府须承诺不输出带有麻头堆砂白蚁的原木、锯材或相关木制品、货物木质包装等,并出具植物检疫证书,货物方可出境。
3.3 加强检疫
我国口岸必须对来自麻头堆砂白蚁分布地的货物采取严格的现场检疫措施,并引进分子生物学鉴定技术手段,提高检验检疫的准确率和时效性。
3.4 建立调查监测制度
制定完善的调查和监测制度,对麻头堆砂白蚁的疫情动态随时监测,定期调查,如有发生则立即采取措施,避免疫情蔓延。
3.5 加强检疫信息交流
促进国内检疫部门的交流,通报麻头堆砂白蚁相关的截获、检疫处理和防控管理措施。