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美国白蚁研究及其防治进展

 发布时间:05-26
 作者:胡寅 徐冬

摘  要:本文综述了美国白蚁防治的发展与管理模式,白蚁生物、生态、分类学方面的研究进展,以及白蚁探测与防治方面的新技术、新方法。


在美国,除阿拉斯加州以外,其余各州均有白蚁的分布,局部地区的蚁害还相当严重,在地理分布上自北向南白蚁种类数量和危害程度呈逐渐增多的趋势。蚁害对美国各行业造成巨大的损失,据1996年有关专家学者的统计测算,全美每年因白蚁等各种蛀木害虫造成的损失已达50亿美元。而防治费用方面,1999年的统计数据显示美国用于白蚁防治的年度经费就有22亿美元之多,现在这方面的费用已远远超过该数字。美国是市场经济高度发达的国家,其白蚁防治研究、管理及技术水平均处在世界的前列,本人通过对美国白蚁研究及其防治进展作一简要的介绍,供国内同行借鉴。


1 美国白蚁分类简述

在美国,习惯于把常见白蚁危害种类分为:地下白蚁(subterranean termite)、干木白蚁(drywood termite)、湿木白蚁(dampwood termite)等三大类。地下白蚁主要包括西部地下白蚁、东部地下白蚁、台湾地下白蚁、沙漠地下白蚁、旱地地下白蚁等,该类白蚁主要是鼻白蚁科散白蚁属和乳白蚁属中的一些种类;干木白蚁主要包括西部干木白蚁、粉柱干木白蚁、热带麻头干木白蚁、热带平头干木白蚁等,该类白蚁主要是木白蚁科堆砂白蚁属和楹白蚁属中的一些种类;湿木白蚁主要包括太平洋湿木白蚁、内华达湿木白蚁、佛罗里达湿木白蚁、沙漠湿木白蚁等,该类白蚁主要属于草白蚁科、木白蚁科、白蚁科中的一些类属。


2 美国白蚁防治行业的发展与管理模式

早在20世纪初,美国白蚁防治机构就把预防工作放在突出位置,在设计上就有对房屋建筑施工作的详细要求,如减少房屋结构中造成白蚁侵入的可能性、尽量用抗白蚁材料代替普通木材、建房前后清除树木、木桩、条木等以清除隐患等。20世纪中期,随着高效持久的有机氯类杀虫剂的问世,白蚁防治工作的重心转向依靠杀虫剂处理的毒土屏障,而对房屋设计和施工中的防蚁原则逐渐忽视。直到20世纪80年代,当有机氯类杀虫剂因导致环境污染和动物中毒等而被禁止生产和使用,白蚁防治只能利用药效较差的有机磷、拟除虫菊酯类杀虫剂。这个时期的白蚁危害逐年加重,特别是二战后传入的台湾乳白蚁在美国东南部各州蔓延成灾,这引起美国政府的重视。1998年,美国国会决定每年拨出500万美元资金用于全面控制白蚁危害项目的研究,美国白蚁防治进入一个新的时期。自此,美国开始重视白蚁方面的科学研究,主要方向是利用白蚁的行为生态学和生物学特点,降低用药量,减少对环境生物的影响,开发效果好、防效期长的杀蚁技术进行综合防治。

目前,美国政府对白蚁防治工作的管理主要侧重在白蚁药剂、防治公司及从业人员的监管。美国环保总局将白蚁防治药剂作为一种杀虫剂纳入登记注册管理体系,在注册登记认证过程中充分考虑药效、环境和对人体的影响等各方面因素,并加强对白蚁药剂的市场准入控制和药物使用过程中的监管力度。美国各类虫害控制公司负责从事白蚁防治业务,国家昆虫管理协会和农药协会等国家机构则提供技术支持,防治服务基本以市场化方式运作,政府通过制定各项行业法规来规范市场准入制度。同时政府对公司从业人员实行执证上岗管理,岗位证书设有有效期,并实行继续教育管理。


3 白蚁学研究进展

3.1 白蚁觅食行为的研究

      近年来,在对白蚁觅食行为的研究中发现,白蚁在地下觅食多沿各种物体边缘或化学信息筑道,因此对房屋的危害从裂隙、墙基和入土的管道等多处侵入。白蚁觅食行为并非随机,而是在觅食过程中释放不同的跟踪激素。这些跟踪激素因化学成分和浓度的不同而诱发白蚁不同的行为反应。地下白蚁的取食量和取食速度与食物体积的大小成正相关。不同木材的化学成分和木腐菌对白蚁有不同程度的吸引力。白蚁偏爱含谷氨酸和天冬氨酸的食物,树木中能吸引或趋避白蚁为害的多为极性化合物。有些木腐真菌对白蚁兼具致病和引诱等多种效应。


3.2 环境因子与白蚁行为的研究

环境因子的变化直接影响到地下白蚁的发育和行为,其中最主要的是温度和湿度。当地表温度过高或过低时,白蚁多在深土中活动;当温度适宜时,又返回表土层。最新研究发现,耐热的乳白蚁和耐寒的东部散白蚁都能调节其生理抗热机制以适应季节性的湿度变化。这两类白蚁存活的最低温度与地下25cm处的土壤温度成正相关。湿度是白蚁生存的必要条件,但是有学者研究发现,地下白蚁淹入水中后仍可存活10小时以上。


3.3 争斗性机制的研究

白蚁争斗性行为的研究表明,当不同种或同种不同种群在觅食时中相遇时,经常会互相攻击,以保卫自己觅食的地盘。然而这种种群间的争斗行为也受到很多内在或外在因素的影响,有时甚至消失。这些因素包括季节变化、种间和种群间的亲缘关系、种群数量大小、温度、食源的充足与否、某些化学信息的存在等。有研究发现,取食不同食物的种群间易发生攻击行为。若能搞清白蚁种群间相互攻击的诱发机制,则有望开发一项生物防治新技术。


3.4 分类学研究进展

      白蚁种类的鉴定一般根据有翅繁殖蚁和兵蚁的外部形态特征来进行,主要还是依靠人的肉眼来识别,因此鉴定工作不仅需要操作人员具备丰富的经验,而且要求被鉴定样品的典型性和完整性,有的白蚁种类本身存在较大的变异性,使鉴定的准确度无法得到保证。近年来美国利用化学和分子生物学技术对已知白蚁种类进行研究发现,不同种类的白蚁体壁碳水化合物组分有着明显的差异,这些技术还可区分同一种类不同种群之间的白蚁,且鉴定所需样品并不局限于有翅繁殖蚁和兵蚁品级,仅利用少量工蚁便可进行分析鉴定。另外,有关学者还利用白蚁体内共生物进行种间鉴定方面的研究,取得了一定成果。


4 美国白蚁防治技术

4.1 蚁害检测技术

      目前,美国白蚁危害的检测手段已由常规人工检测转型到结合高科技手段开发的新型检测技术,其特点是灵敏性好、可靠性强、成功率高。这些新技术主要有:红外线成像检测技术、声波探测技术、微波探测技术、X射线探测技术、湿度检测技术、气味探测技术、微孔探测技术、木材抗力检测技术等。还有利用专门训练的白蚁警犬嗅查民宅及树木内的白蚁危害情况等生物手段。实际操作中,往往依靠多种检测技术的综合运用来查找蚁源,比如首先对受检建筑进行红外线成像技术的整体扫描,找出白蚁危害的可疑部位,再通过声波探测、微波探测、湿度检测、气味检测等方法进一步确定蚁害发生部位和危害范围、程度等。


4.2 物理屏障技术

      物理屏障技术是一种利用砂粒或砾石颗粒、金属网或护板等作为物理或机械屏障来防止白蚁侵入室内为害的方法。物理屏障法并不是将接近建筑物的白蚁驱走或杀死,其原理是将白蚁与食物隔开,使建筑物免遭白蚁为害。根据所用材料的不同,构筑白蚁物理屏障的方法主要有砂粒屏障法、不锈钢网屏障法、金属和塑料板屏障法以及防水薄膜法等。此外,还有在墙基部位安装覆盖电网,利用电击杀死白蚁等新方法。

4.2.1 砂粒屏障法:该方法的原理是在建筑物地基及周围铺设一层至少10cm厚的砂粒屏障,形成完整的物理隔离屏障,当砂粒直径介于1.7~2.4mm时,白蚁搬不动、穿不透、又无法侵蚀破坏,因此起到了阻止入侵的作用。该项技术因其材料广泛、成本相对较低而被大量应用,预防效果较好的材料类型有砂粒、火山岩粒、玄武岩粒、花岗岩粒、粗煤渣、玻璃碎粒等。在夏威夷该项技术已开发应用有十余年,而美国本土的佛罗里达、密西西比等多个州县在近几年也逐步开展了该项技术的实际应用研究。

4.2.2 不锈钢网屏障法:该技术的原理是用耐酸耐腐蚀的不锈钢材料制成网孔面积小于白蚁头壳大小的钢网屏障,使用时,将钢网包裹在受保护的建筑物四周和底部,确保其完整性和全面性,从而阻止外界白蚁向建筑物的侵害。目前主要成型的产品有澳大利亚Termi-Mesh公司研制生产的钢网屏障,其网孔规格为0.66mm*0.45mm。在没有人为或机械等外力破坏的前提下,该技术防止白蚁入侵率可达到100%,预防效果持效期可长达50年以上。


4.3 物理灭治技术

在公众对环保意识日益关注的今天,利用物理方法杀灭白蚁越来越受到用户的欢迎,特别是针对药剂杀灭效果不理想的干木白蚁的灭治,更是受到众多防治人员的推崇和青睐。目前实用性较高的物理灭治措施有高温热处理、液氮冷冻处理、微波处理、电子流击杀处理等。高温热处理技术是先用布将整幢房屋罩住,然后吹入丙烷产生热,利用高温杀死危害房屋的白蚁,其有效率高于化学熏蒸法;液氮冷冻处理技术是利用液态氮使处理部位的温度在短时间内达到-20℃,引起局部结冰并导致该部位为害的白蚁死亡;微波和电子流击杀技术则是利用微波产生的热和电子枪产生的电流对已确定存在白蚁的部位持续作用,从而杀死内部白蚁。对于局部处理技术,只有在确定蚁害具体部位的情况下才可进行操作,且干木白蚁中某些种类的群体分布散而广,因此该类技术存在一定的局限性,只能作为常规灭治工作中的辅助手段加以应用。


4.4 药剂防治技术

4.4.1 化学杀虫剂的防治应用

化学杀虫剂的应用领域广泛,涉及白蚁预防、灭治和毒饵的配制等方面。其具有见效快、价格低廉、剂型多样、持久有效等优点,因此,目前施药防治仍是白蚁防治工作中的主要手段。但化学杀虫剂也有其很多致命的弊端,如用药量大、对环境有潜在危害。为此,近年来研究人员积极开发各类新型环保型白蚁防治药剂,其共同特点是高效、慢效、非驱避性和传染性。主要药剂有氯氰菊酯、氰戊菊酯、氯菊酯、联苯菊酯、异硫磷、硼酸以及新型杀蚁剂吡虫啉、噻虫嗪、氟虫腈、溴虫腈等。其中,硼酸类防蚁剂具有广谱杀虫和低毒的特点而越来越受到用户的青睐。其应用领域主要是木材防虫防腐和配制用于杀白蚁的毒饵。

和我国传统的化学防治方法类似,在使用化学杀虫剂进行白蚁预防时,常采用设置毒土屏障,沿室内墙基、水管、电缆入土等处钻孔灌药,对建筑物内木构件进行化学药剂处理等。新型杀虫剂由于其非驱避性等特点,使施工方法趋于简单化,只需在室外沿墙地面施药形成毒土带即可有效防止白蚁入室为害,达到省时省力并明显减少化学药物的使用。化学灭治则主要采用药剂喷洒、灌注、施烟、熏蒸、药物喷粉和配制毒饵等方法来进行,因各类杀虫剂的作用特性不同,如驱避性的强弱、持效期的长短、传染性高低及作用缓效性等,使用时根据不同的方法选用不同的药剂令其发挥防蚁灭蚁作用。对于防治墙内、变形缝内、木结构内等局部部位的白蚁,往往采用注射的方法将液剂、粉剂、胶体剂或泡沫剂送入受害部位进行杀灭。

4.4.2 毒饵技术

毒饵技术是通过投放毒饵产品引诱白蚁进行取食,然后将慢性带毒饵料随白蚁带回巢内,并在死亡之前通过交哺等个体间的交流行为互相传递,最终令整个巢群的白蚁都中毒死亡。目前基于毒饵原理的灭蚁产品种类多样,但其共同要求是毒饵具有高效低毒,无驱避和拒食性,具备良好的白蚁引诱效果,毒饵在白蚁体内的含量与白蚁死亡速度无直接相关,而且可由受毒个体将毒饵有效含量传递给其他个体。目前选用的毒剂有效成分主要有:氟铃脲、除虫脲、八氟脲、氟虫氨、伏蚁腙、氟虫氰等。

毒饵技术可以大大降低化学药剂的使用量,该技术的开发与广泛应用对环境保护起到积极作用,因此受到美国EPA及其他官方机构的重视与支持。此外,该技术通过各类具体产品在设计和使用中的优化,使其操作简便、安全,受到用户的广泛欢迎,并已向市场化发展,应用相当普遍。特别是新兴开发的毒饵系列产品往往设计成一种集引诱-查杀-监控为一体的长期持续控制模式。当确定受保护目标后,在其周围安装该系列产品,当发现白蚁侵入时,立即在检查装置内放入毒饵,让白蚁互相取食并带回巢内互相传染,并定期检查更换毒饵,当发现装置内无白蚁活动时,再换回无毒饵料进行监测,从而实现了长期控制的效果。目前已在美国注册的毒饵系列产品有:Dow AgroScience公司生产的senricon、Ensystex公司生产的Extera、Whitmire MicroGen声场的Advance、Syngenta公司生产的Zyrox、FMC公司生产的FirstLine、BASF公司生产的Subterfuge以及Pestube System公司生产的Termicon。


4.5 生物防治技术

      近年来,研究人员对白蚁的生物防治作了大量的研究与试验,特别是当今社会对环保意识越来越注重的形势下,开发应用生物型白蚁防治剂有着巨大的潜力。理论上讲,生物防治的方法多种多样,可以是生物天敌类的蚂蚁及其他专性食蚁类动物,还有线虫、病原细菌、真菌及病毒等,但目前生物防治手段较成熟的还是以使用真菌型制剂进行防治。据报道美国市场上还仅有一种以绿僵菌类为病原菌的真菌杀蚁剂,其它大多数白蚁生物防治方法尚处于实验室阶段。生物防治技术因具有安全环保的特点决定其巨大的开发潜力和广阔的应用前景。


近年来,在白蚁防治业出现并逐渐流行一个新的词汇-IPM(Integrated Pest Management)即病虫害综合管理。该技术综合、协调运用各种有效的白蚁防制技术,包括改进建筑结构设计、建筑施工操作、周边绿地规划、白蚁危害调查与预测、木材防护处理、物理屏障、化学防治、生物防治等,全面考虑经济、生态及社会效益,有效地控制白蚁群体的数量,防止白蚁造成危害,从而达到长期控制的目的。其宗旨是在全面、长期、有效控制蚁害的基础上,尽可能地无公害、少污染。在美国越来越多的人开始接受这种综合控制理念,特别是在住宅、学校、公共建筑、办公综合楼等人居密度较高的场所,更是推崇这种环保型蚁害控制方法。


参考文献


[1]胡兴平. 土木栖白蚁的防治. 昆虫学研究进展与展望. 科学出版社,2005:446-467.

[2]程冬保. 国外白蚁防治技术综述. 中国媒介生物学及控制杂志,2004,(2).

[3]李小鹰,高道蓉,徐卫英. 美国的白蚁及其防治概况. 白蚁科技,1998,(1).

[4] 莫建初等. 中国白蚁房屋建筑白蚁防治IPM策略研究及应用现状. 城市害虫防治,2004,(1).

[5]袁克