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浙江省福寿螺入侵危害现状及防治方法研究进展

2022-03-19李风波贺文芳程霄玲徐勇斌

现代农业科技 2022年5期
关键词:浙江省危害

田 磊 李风波 贺文芳 程霄玲 徐勇斌 李 明*

(1金华市水产技术推广站,浙江金华 321017;2浙江省农业科学院水生生物研究所,浙江杭州 310021)

福寿螺亦被称为雪螺、苹果螺、大瓶螺[1],为软体动物门瓶螺科的两栖淡水螺类,其原产于南美洲的热带和亚热带地区,后在北美洲和亚洲等地广泛传播,成为世界性的入侵生物之一[2-3]。目前,浙江分布的福寿螺有小管福寿螺(Pomacea canaliculata)、斑点福寿螺(Pomacea maculata)和新发现入侵种Pomacea sp.等3种[4-5],其中小管福寿螺与斑点福寿螺的层间缝线均较为紧密,但小管福寿螺形状接近于球形,而斑点福寿螺螺体螺旋处角度比小管福寿螺小,且呈尖角形[6]。这3种福寿螺的外部形态、卵块颜色及光泽等极为相似,单从外形难以准确鉴定种类,本文将3个种统称为福寿螺。

福寿螺作为一种世界性入侵生物,侵入浙江省已近40年,繁殖快、易扩散、适应性强、危害大,给全省农业生产和生态环境造成重大灾害。福寿螺在浙江省的入侵扩散大致经历3个阶段:第一阶段为20世纪80年代迅速扩张期;第二阶段为20世纪90年代至2010年前后扩散渗透期;第三阶段为2010年至今多点暴发期。福寿螺扩散蔓延具有明显的局域性,已由过去的点状分布发展成现今的片状分布,且入侵蔓延到全省11个地级市的所有县(市、区)。目前,福寿螺的防治方法主要有农业防治、物理防治、生物防治、化学防治等,但尚未达到理想的效果。为应对福寿螺入侵危害的严峻形势,未来须加强福寿螺生态学、行为学、入侵生物学等基础研究,同时开展福寿螺危害的及时预测预警、应急防控、综合防控与资源化利用等关键技术研究,逐步建立全方位综合防控技术体系。

1 福寿螺的生物学特征

1.1 形态特征

福寿螺是一种雌雄异体外来入侵物种,成螺外形似田螺,具有完整的螺旋形贝壳,贝壳较薄、卵圆形。成螺壳高4~8 cm,壳径7 cm以上,一般发育正常可达到拳头大小,最大壳径可达15 cm[7]。螺壳表面光滑,呈淡绿橄榄色至黄褐色。螺体全部为右旋结构,具5~6个增长迅速的螺层,螺旋部短圆锥形,体螺层膨大,体螺层占壳高的5/6。脐穴大且深,壳口无黑色框边。雌性螺壳口单薄,外唇略弯或直,壳盖周缘平展。雄性螺壳口较雌性增厚,螺口外唇向外反翘,壳盖外缘的中部略微隆起,上下缘向内部凹陷[8]。幼螺形状与成螺相似,螺体小且壳薄。卵块大小不一,少到数十粒,多达上千粒,卵粒圆形,直径2 mm,粉红色或鲜红色卵粒堆叠成葡萄串状,蜡粉状覆盖物将卵粒精密黏合在一起,使卵层不易脱落。刚产出时,卵块色泽鲜艳醒目,随着时间推移色泽逐渐变淡,7~10 d后变成白色直至孵化完成[9]。

福寿螺与田螺的主要区别:①外壳颜色。福寿螺大多呈黄色,而田螺螺壳呈现青褐色。②螺塔形状。福寿螺螺塔平而短促,而田螺的螺塔长而尖。③螺壳盖形状。福寿螺的螺壳盖相对偏扁,而田螺的螺壳盖比较圆。④螺肉颜色。福寿螺的肉颜色较浅,多为黄白色,而田螺的肉多为青褐色。福寿螺与常见田螺的外形区别详见表1。

表1 福寿螺与常见田螺的外形区别

1.2 生活习性

福寿螺具有底栖性,属于杂食性螺类,喜欢生活在饵料足且水质清的淡水中,喜欢栖于流速较缓的河川、溪河及阴湿且通气条件好的沟渠、水田等处[10]。福寿螺外观与田螺相似,生活习性也大致相同,很多人易将二者混淆。福寿螺一般以植物性饵料为主,但也会食用水中动物腐肉,嗜食水稻、莲藕、茭白等鲜嫩多汁的作物[11]。福寿螺适应能力极强且繁殖速度快,比本地螺类更具竞争优势,在威胁本地螺类生态位的同时严重影响农业生产,会对入侵地生态系统造成极大的威胁,对农业经济造成极大的破坏。

1.3 繁殖习性

福寿螺繁殖能力强,通常1年可以发生2~3代,世代重叠,繁殖力惊人。一代生长速度较慢,但繁殖力较强;二代生长速度较快,但繁殖力较弱。从孵出第一只幼螺开始,一只雌螺经1年可累计繁殖幼螺30万只[12-13]。福寿螺一般3月初即可开始交配,交配后不久即在近水的挺水植物茎上或临水岸壁上产卵,产卵时会将红色卵块附在个别物体上,每个卵块有42~887粒卵[9]。如果温度适宜,一只雌螺一年产卵可达2 400~8 700个,孵化率约90%[14]。受环境气候影响,福寿螺孵化时间也会有所不同,日平均气温为23.4~29.8℃是福寿螺卵块孵化最适宜的温度[9]。福寿螺卵块的平均孵化时间为10~29 d,占全部卵块的81%;自然条件下,最快孵化时间为5 d,但基本不会超过1个月[9]。幼螺孵化成功后,经过4个月左右便能进行繁衍,其繁殖速度是当地近缘螺的10倍[1]。

1.4 生态适应性

福寿螺具有较强的耐饥和抗旱能力,长时间处于干燥、饥饿的环境依然能够生存[15]。福寿螺还有蛰伏和冬眠的习性[16],干旱季节福寿螺可以将自己埋藏在湿润的泥土中6~8个月,等到雨季发洪水或者水利灌溉时,其又能借助流水从泥土中爬出再次活跃[14]。福寿螺产卵期长短与年平均气温成正相关,年平均气温越低全年产卵期历时越短,反之亦然。在同一地区,其产卵期历时与早春和晚秋的回温与降温有极大的相关性。如果早春气温回升晚,福寿螺产卵开始时间就会相应往后推迟,晚秋气温下降提前,则产卵期即会相应缩短,反之亦然[9]。雌、雄螺的过冷却点均值分别为-6.83℃和-6.26℃,雌螺过冷却点显著低于雄螺。有野外调查研究发现,在自然条件下雌螺一般多于雄螺,这可能意味着雌螺比雄螺具有更强的耐寒能力[17]。雌螺比雄螺具有更高的摄食率和食物转化率,且比雄螺更易越冬,因而雌螺比雄螺对农作物的危害更大[18]。浙江省纵横交错的发达水网是福寿螺扩散的重要途径,福寿螺特殊的生理结构使其可以顺水流扩散或逆水流逃逸,可从河塘、沟渠近距离移动进入水田,幼螺也可附着在土壤上或贴附在水生植物根、茎基部等临水部位,随运输工具或植物种苗调运远距离传播。

2 福寿螺的入侵及危害

2.1 在中国的入侵及危害

在我国的入侵生物中,约有20%是水生生物入侵物种,其中已造成严重危害的主要有水葫芦、大米草、食人鲳、福寿螺等[19]。20世纪70年代,福寿螺首先被引入台湾[20]。1981年,福寿螺被巴西籍华人引入广东省中山市进行人工养殖[21],并将其包装成高蛋白食品。1984年前后,福寿螺作为特种经济动物在广东省广泛养殖,随后陆续被其他省份引入养殖[22]。20世纪80年代,福寿螺已在四川、浙江、重庆、江西、甘肃、辽宁、天津等地养殖[22]。20世纪90年代,福寿螺养殖热度逐步开始降低,此时人们意识到福寿螺养殖市场前景并不好,而且部分养殖区也曝出福寿螺为害水稻、茭白等农作物的事件,福寿螺很快从当地农田扩散到天然湿地,长江中下游以南的许多地区甚至到了泛滥成灾的程度[21,23]。2003年,原国家环境保护总局(现名中华人民共和国生态环境部)将福寿螺列为重大危险性农业外来入侵生物之一,并列入《中国第一批外来入侵物种名单》[7]。

福寿螺的危害还表现在其他方面。福寿螺是卷棘口吸虫、广州管圆线虫的中间宿主[24],若烹饪方法不当,会对人体健康产生很大危害。2006年中国食品安全十大事件中,就有北京福寿螺食用致病事件,此事件给人类食用福寿螺敲响了警钟[25]。在此之后,中国食客们逐渐弃食福寿螺,福寿螺甚至沦为人人喊打的物种。福寿螺食量极大,其强大的口器能够刮食藻类,排泄物还会造成水体污染[10]。此外,福寿螺还可威胁入侵地的螺类、水生贝类,破坏原有食物链,对生态系统造成负面影响[26]。

2.2 在浙江省的入侵及危害

2.2.1 入侵历史。通过文献检索、政务信息查询、新闻报道收集等综合分析发现,福寿螺入侵浙江省大致可分为3个阶段。

第一阶段为20世纪80年代迅速扩张期。此阶段,全国范围掀起福寿螺养殖推广热潮,福寿螺在浙江省呈现发散式传播局势。早在20世纪80年代初,福寿螺就被引种推广至浙江省舟山地区[22]。1984年,浙江省宁波市已将福寿螺引入慈溪开始养殖[15],并在宁波市部分地方作为特种经济动物养殖。20世纪80年代中后期,福寿螺被引入宁波象山等区域[22]。在福寿螺早期传播过程中,由于对福寿螺的危害性认识有限,一些水产机构、科研院校、政府部门等也起到了推动作用。例如,为了促进当地福寿螺养殖业的发展,部分地市还举办或参与多期福寿螺养殖技术培训班[27];同时,某些地方政府的倡导以及当地部分新闻杂志的广泛宣传等将当地福寿螺养殖热潮推上巅峰,如丽水市政府通过实施“菜篮子工程”,将福寿螺从温州市引进丽水市[28]。

第二阶段为20世纪90年代至2010年前后扩散渗透期。在此阶段,福寿螺扩散速度相对前期较慢,有意引种养殖行为也开始大幅降低,但无意的人为扩散、逃逸和丰富的自然水系为福寿螺进一步渗透入侵提供了条件,主要体现在区域和流域水平的传播。20世纪90年代,浙江省福寿螺养殖热度降低,此阶段福寿螺养殖前景不佳,且常有福寿螺为害农作物的事件曝出。1992—1995年,温州部分农村发生福寿螺为害农作物事件,得益于农技专家们及时组织农民用密达药物、灭旱螺和石灰粉等喷洒防治,自1995年后福寿螺在当地基本绝迹[29]。因此,福寿螺为害农作物事件当时并没有引起人们的关注与重视,仍有少数地区存在引种养殖行为,例如浙江省丽水和鄞州等地区引种福寿螺就是以养殖为直接目的[29]。除了有意引种养殖外,比较容易忽略的传播方式是水生植物引种带入。20世纪90年代,衢州市常山县在引种茭白过程中,将福寿螺随茭白苗引种带入,随后扩散蔓延[30];浙江余姚福寿螺1997年随金鱼饲料带入[31],属于无意的人为引种;浙江温岭福寿螺蔓延则是自然扩散导致[22]。2003年,原国家环境保护总局将福寿螺列入中国第一批外来入侵物种名单,此时福寿螺养殖食用热度已经开始降低。2006年北京市曝出福寿螺致病事件,在社会上引起广泛关注,人们开始“谈螺色变”,拒绝食用福寿螺。2006—2008年,福寿螺已经在浙江省造成了相当大的危害[32],浙江各地对福寿螺开始重视与关注,并将福寿螺治理列入重点工作清单[33],福寿螺在浙江省的入侵速度放缓。

第三阶段为2010年至今多点暴发期。近年来,随着水文环境条件的改善,浙江省福寿螺扩散呈现加速反弹的趋势,并在部分区域产生危害。浙江省是江南水乡,境内河流众多、水系发达。自党的十八大以来,浙江省进入了新的经济社会发展阶段,但在水环境治理方面存在深层次矛盾[34]。为了解决“水乡之困”,2013年底,浙江省委、省政府作出了“五水共治”的决策部署(即治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水),吹响了全面治水的号角,“五水共治”成效显现,浙江省水质逐年变好[35]。然而,河道水质的改善反而更有利于福寿螺的生存繁衍[36]。近几年,浙江地区不断曝出福寿螺在河道、沟渠、水塘等泛滥的新闻。

2.2.2 分布现状。为应对福寿螺入侵危害,2006年浙江省专门立项开展了福寿螺灾变规律、监测预警与综合治理技术研究[30]。研究结果显示,福寿螺从东南部沿海地区逐渐向中北部稻区入侵扩散,发生面积逐年增加,危害程度愈发严重。浙江全省9个市(地市级)的64个县(市、区)参与2006—2008年福寿螺普查,参与普查的9个市有48个县(市、区)发生福寿螺危害,其中有14个县(市、区)被划分为螺害重发生区,占福寿螺发生县(市、区)的29.17%;福寿螺对水稻、茭白等水生作物造成较严重的危害,已成为浙江地区新的农业外来重大有害生物[37]。

为了更全面了解福寿螺在浙江省的分布现状,通过关键词“福寿螺”检索浙江省各地市及各县(市、区)人民政府网站政务公开信息(包括不限于水产养殖、植保、生态环保等部门的工作报告、调查报告和政府公文公告等),获取福寿螺在浙江各地市、各县(市、区)入侵时间、发生特点、分布现状、危害程度、防治方法等方面数据信息。同时,利用“福寿螺”“apple snail”“Pomacea canaliculata”“Pomacea maculata”等为关键词检索中国知网、维普网和万方数据等中文文献数据库,筛查福寿螺在浙江省的分布状况、危害情况及防治(控)方法等相关信息,检索时间设置为1981年至2021年1月31日。综合分析结果(表2)显示:浙江省南到温州,西至丽水、衢州、杭州,北至湖州、嘉兴,东至宁波、台州、舟山,以及地处中间位置的金华、绍兴均有福寿螺分布[23];福寿螺已入侵蔓延至浙江省11个地级市90个县(市、区),全省县级行政区入侵率为100%,说明浙江省已经整体上属于福寿螺的分布地区。

表2 (续)

2.2.3 危害现状。福寿螺在浙江省已由2010年前后

的点状分布发展成现今的片状分布,分布范围逐年增加,危害面积不断扩增,经济损失也愈发严重[23]。2008年调查结果显示,浙江省螺害重发生区已占福寿螺发生县(市、区)的29.17%[23]。杭州市自2013年福寿螺开始出现在河道水系后,河道养护公司每年都要开展1次专门的灭螺行动,平时也不定期进行河道巡查,一旦发现立即处理[36]。永康市2020年开展“福寿螺大清缴”行动,自5月6日起,对城区河道福寿螺、螺卵进行全面清理,至6月18日,共计清理福寿螺逾600 kg,福寿螺卵逾35 kg[40]。福寿螺危害范围已不限于浙江省东南沿海和西南部山区,逐渐向城市河道、湿地、景区和生活小区等蔓延,不仅对水稻、茭白等重要农作物造成严重危害,而且对浙江省水域生态环境和生物安全也造成威胁。

2.2.4 传播特点。根据福寿螺在浙江省的入侵历史可知,福寿螺在浙江省传播主要有人为引种养殖后逃逸或弃养、引种水生动植物无意识带入、自然水系扩散等3种方式。浙江福寿螺野外发生初始螺源主要来自引种饲养。福寿螺被当作特种经济动物引进饲养,后来侵入水田、沟渠、池塘、河流和常年积水的空闲田及房前屋后的湿地等自然环境中[30],随后发展成为一种新的农业有害生物。

浙江省福寿螺在不同区域之间的扩散蔓延主要系人类活动所致,自然水系扩散也不容忽视。福寿螺通过水流自然扩散能力强,其扩散速度与田块间距离、海拔高度有关,水田之间相对距离近、海拔高度相差小则扩散速度快,反之则慢[41]。福寿螺在浙江省的扩散具有明显的局域性,主要在河流、沟渠等常年积水区域扩散蔓延,无法逾越高山峻岭等天然屏障,在山区水田只能在同一区域内自然扩散蔓延[30]。

3 福寿螺防治方法

福寿螺防治应遵循“预防为主,综合防控”的策略,目前比较常见的防治策略主要有农业防治、物理防治、生物防治、化学防治等。

3.1 农业防治

农业防治主要是通过农业栽培、农田管理措施来降低福寿螺的密度和成活率。主要措施:一是改变育苗育秧方式,采用旱育秧和半旱育秧技术,在灌溉进出水口处埋设扎丝网阻止外源螺迁入传播;二是通过田间追肥改变稻田盐分含量灭螺,每年早稻、晚稻在移栽大田后结合第1次追肥灭螺,用碳酸氢铵或尿素可有效灭螺[42];三是通过调节田间水层高低来控制福寿螺的发生,部分地区可以通过调整水稻播栽期,选择福寿螺成螺发生高峰前移栽,避开成螺危害高峰,减轻其对秧苗的危害[32];四是利用福寿螺幼螺抗性差的特点,在福寿螺孵化期晒田,减轻危害;五是对于有福寿螺发生的田块,也可采取水旱轮作的方式进行防控[43]。农业防治对环境友好,但需要投入大量的物力、财力和人力,对于非农田危害区难以实施,同时水旱轮作会涉及种植习惯和经济效益问题。因此,开展福寿螺农业防治需要权衡多方面因素。

3.2 物理防治

物理防治主要采用人工捕螺摘卵和物理设施阻隔。在福寿螺产卵高峰期,在河道、沟渠、池塘和农田等水体中插竹片、木条等,引诱福寿螺集中产卵,每2~3 d摘除1次卵块。对于沿河驳岸、石壁上的福寿螺,可采取高压水枪冲洗后打捞的方式清除,如绍兴市柯桥区就采用高压水枪冲洗的方式摘卵[43]。杭州市拱墅区发明的福寿螺卵清理器不仅能大幅提高摘卵效率,还能免去传统摘除后需要二次灭杀处理的困扰,值得借鉴推广[44]。福寿螺对低温十分敏感,冬季暴露在持续低温的空气中会死亡[41]。利用福寿螺喜欢集中在低洼积水处越冬的习性[45],开展河道清除杂草和淤泥工作,破坏其越冬场所,可大大降低越冬螺的成活率。福寿螺在连续低温天易冻死,为了应对低温,福寿螺会集中在稻草里,因而可利用这一特点,在河道边放置稻草,过3~4 d集中销毁1次。对收集的福寿螺及卵,可采取消毒、粉碎、深埋等形式处置,集中销毁[45]。由于福寿螺产卵频率高、随水流扩散蔓延快,可在灌溉渠道入口安装阻隔网,防止福寿螺串灌扩散。对于福寿螺初发局部区域,可发挥社会力量,及时采取物理防治方法即可获得效果。但对于福寿螺已大范围发生的区域,人工捕螺摘卵难度大、成本偏高、效果有限,需要联合其他方法。

3.3 生物防治

生物防治主要利用天敌生物和福寿螺相生相克的原理进行防控。福寿螺壳薄肉多,是许多动物的饵料。鸭子、鲤鱼、鲫鱼、鲶鱼、水龟和水蛭等多种动物可捕食福寿螺[45]。利用这一特点,在福寿螺发生区域放养鸭子、中华鳖、青鱼、鲤鱼等动物,既能降低福寿螺种群数量,又能降低饲料成本[46]。在福寿螺危害严重的茭白田,可以通过茭白田套养中华鳖防治福寿螺,此方法已在宁波、丽水、温州、台州等茭白主产区推广应用,成功实现“螺口夺茭”。在稻田和茭白田等田块中还可采用协同防治的方式,例如采用鱼鳖混养、稻田养鸭、茭白田养鸭并配套种植趋避植物等措施,保护利用自然天敌,控制福寿螺发生危害[30]。通过构建多样化的食物网和丰富的生物多样性体系,形成生物之间的多通道相互作用,提高生态系统的稳定性与自我调控能力以及对螺害的防控效率,同时结合其他环境友好型防控手段进行综合治理,能够获得更好的效果[47]。此外,还可利用植物提取物及副产品(例如茶麸等)进行福寿螺防治,但其灭螺机理尚不明确,植物源灭螺剂大规模推广应用有待深入研究[48]。

3.4 化学防治

化学防治仍是当前农业生产上主要防治方法之一。化学防治福寿螺的关键在于合理选择使用低毒、低残留农药。化学防治在福寿螺暴发成灾期可发挥重要作用,但化学药物在防治的同时也会产生毒副作用,对田间生态系统危害较大。在使用化学药剂防治时,需加强监管和指导,要与周边已发生福寿螺的农田及沟渠统一防控。在福寿螺重灾区,对螺口密度达到和超过防治指标的地区,应选用对生态环境安全和高效的灭螺药剂,开展灭螺除害。比较常见的灭螺药剂有五氯酚钠、百螺杀、密达、百螺敌和硫酸铜等,此类药物虽能快速灭螺,但有严重的副作用[1],应谨慎使用。在福寿螺暴发的农田,可应急采用98%巴丹原粉、50%螺敌可湿性粉剂和5%梅塔小颗粒剂等化学药剂进行灭除[45];在农田、小微水体等封闭型非饮用水域,可按规使用70%杀螺胺乙醇胺盐可湿性粉剂675~825 g/hm2喷雾或使用6%四聚乙醛颗粒剂6 000~8 160 g/hm2撒施,但要考虑化学药剂对水生生物的影响。

4 展望

福寿螺入侵浙江省已近40年,浙江省已整体上属于福寿螺分布区域,全省90个县(市、区)无一幸免,入侵率达100%,给全省农业生产、生态环境和人民群众生命健康造成一定的威胁。目前,福寿螺防控通常采用农业防治、物理防治、生物防治、化学防治等措施,但均有利弊。农业防治、物理防治和生物防治虽然对环境友好,但防治过程通常比较繁琐,耗时费力,防控效果不理想。化学防治效率高、见效快,但污染环境,易产生粮食安全与生态安全问题。总之,目前对福寿螺的防治尚未达到理想效果,单项防治措施不能根除福寿螺,有待进一步研究新的防控技术。

近年来,随着生态环境的改善,浙江省福寿螺扩散有加速反弹和危害面积增大的趋势,建议相关部门高度重视,将福寿螺监测预警纳入常态化工作,提早制定福寿螺发生应急预案和防治方案,及时遏制福寿螺在浙江省内蔓延危害。面对福寿螺入侵危害的严峻形势,未来不仅需要加强福寿螺生态学、行为学、入侵生物学和适应性进化等基础研究,阐明福寿螺入侵危害机制,而且亟待开展福寿螺危害的及时预测预警、应急防治、综合防控及资源化利用等关键技术研究,逐步建立一套全方位、绿色高效、环境友好的综合防控技术体系,对保障粮食安全、生态安全和人民群众生命健康等具有重要意义。

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