探秘北京“天敌生产工厂”

在北京的生态文明建设进程中,不断涌现出带有本土特色的科技创新成果。“以虫治虫”,不仅是优秀的科学实践,还传递出人与自然和谐相处的先进理念

Beijing (Chinese) - - AROUND BEIJING 身边北京 - 文/田喃 摄影/李晓尹

先有潭柘寺,后有北京城。因山后有龙潭,山下有柘树而得名的这座北京西郊古刹,事实上始建于西晋末年,距今已有1700多年的历史了。潭柘寺以参天古树多而闻名,光是国家重点保护级古树就有近200棵之多。

毗卢阁前,40多米高的千年银杏遮阴 蔽日,这棵饱经风雨的“帝王树”如今仍枝繁叶茂,迎来送往,真可谓潭柘寺的一大奇观。千年柏,娑罗树,百事如意树……不胜枚举。如果仔细观察会发现,在这些古树的树干下部,都钉有一个巴掌见方的白色纸袋,上面清晰地写着“以虫治虫”四个字。

事实上,在天坛公园、北海公园甚至著名的皇家园林颐和园等地,细心的人都会发现相同的“新奇装备”。“以虫治虫”,这听上去很像是“以毒攻毒”的说明,到底是什么意思呢?

探秘“天敌工厂”

带着这样的疑问,《北京》记者走访了北京市园林科学研究院。位于北京东北四环边,同样绿荫遮蔽的幽静之处,这里是北京唯一的市级园林绿化行业的公益性科研院所。然而你或许不会想到,就是在这里,竟然还暗藏着一处神秘的“天敌生产工厂”!慕名而来,脑海中尚在设想这神奇的所在究竟是怎样之时,推开工厂的大门,猝不及防,夏日又潮又闷的空气裹挟着一股刺鼻的味道,扑面而来。

“天敌生产工厂”就位于园林科学研究院办公主楼的一层,一道颇有些沉重的铁门将它与办公区隔离开来,走廊里因为摆放着几台高大的培养箱而显得有些狭窄拥挤,低处还摆放着几个盛有已经配比好的饲料的筐。

走进其中一间约20平方米的饲养室,园林科研院植物保护研究所的女工程师仲丽正在工作台前忙碌着。“‘以虫治虫’其实就是生物防治的一种方式”,她这开门见山式的介绍,提醒着来访者及时切换到科学的思维模式。

与传统使用化学农药进行的防治相比,“以虫治虫”生物防治实际上就是利用自然界中昆虫的多样性和它们之间的制约关系,来调节益虫和害虫的生物种群密 度,实现“保益控害”;通过人工繁育、释放,把害虫的数量控制在较低的水平,实现“有虫无灾”。很显然,采用这样一种绿色环保的方式,更有利于降低对城市环境造成的污染,无论是对于空气、水还是土壤来说,都是如此。而这归根㐀蒂,还是要归功于大自然原有的神奇力量,自然生态的平衡和生物的多样性。

见识“以虫治虫”

伴随着饲养室里培养箱发出的阵阵沉闷的启动声,“天敌生产工厂”的两位主角——肿腿蜂和花㏿寄甲隆重登场了。这里真可谓是它们的世界。

其实单单从它们的名字,就能大致知道它们的样子。饲养室里陈列着它们的标本,从幼虫到成虫。可别小看了这看似微不足道的小小的它们。天敌!它们可名副其实,是北京最常见的蛀干害虫——天牛的天敌。

说到天牛,人们第一想到的,大概就是它那比身体都长的一对触角了。作为植食性昆虫,鞘翅目天牛科的它们种类繁多,分布甚广,它们的幼虫常常隐藏并生活在柳树、杨树、松树、桑树等各类树木的树干中,不断蛀蚀,汲取营养。这样的虫害并不容易被发觉,树木常常悄无声息地就被蛀空,甚至导致整株树木死亡,遇风更是易被折断,危害极大,常被形象地喻为“不冒烟的火灾”。即便是化学药剂,对于天牛幼虫的防治效果也并不理想。

一物降一物。博大神奇的自然界,自有它的一套“法则”。针对天牛,也自有肿腿蜂和花㏿寄甲制服得了它们。只是这方法,有些特别。

百闻不如一见,见标本不如见真容。“你看,这些就是肿腿蜂的幼虫,而肿腿蜂成虫可是双条杉天牛的优势天敌。”仲丽从试管架上取出一个约八九厘米长的玻

璃试管,盖紧的试管口内,用白棉絮塞得正严实。细看之下,才会发现细小的肿腿蜂幼虫正附着在比它们大不少的天牛幼虫的身体上蠕动着。“这是肿腿蜂在寄主身上产的卵,它的幼虫以寄主的体液为食,发育成长,也就间接起到了消灭害虫的目的。之后肿腿蜂幼虫会化蛹,再羽化成 蜂。这个过程大概需要一个月的时间。”正说着,瓶口的白棉絮里显露出几只有些黝黑的肿腿蜂成虫,看得出约有三四毫米的它们正在努力地“钻营”,有一只眼看着就要破管而出。“看到了吧,肿腿蜂成虫的搜索和钻蚀能力特别强,如果不是试管里有它的宝宝需要照看,它们早就钻出 来了。”这样的一支试管,大约能繁育出上百头的肿腿蜂。繁育出来的肿腿蜂,在低温条件下,可以保存3个月以上。

这着实有些触目惊心的场景,还原的正是天敌肿腿蜂在树干中消灭天牛幼虫的过程。“需要消灭天牛的时候,只要把养虫的试管插在靠近危害点的树枝上,试管内的肿腿蜂就会被释放出来了。无论这棵树有多高,它们都会自己通过蛀道进入树内,并寻找到天牛幼虫,通过尾针将毒液注入到寄主体内,再把它麻痹并进行保鲜处理。然后它们就会在天牛幼虫的身体上产卵了。就像你刚刚看到的,在试管里那样。”原来如此。看到操作间里的工作人员正在往一支支试管里接种肿腿蜂,不禁感慨这年产达200万头肿腿蜂的“天敌生产工厂”的繁殖能力如此之大。

另一种“致命性武器”,年产40万头的花㏿寄甲,和肿腿蜂又有着怎样的区别呢?眼见为实。这种比肿腿蜂个头儿大不少的天敌,呈深褐色,它们主要针对于体型偏大的天牛类型,比如光肩星天牛等。这种只分布于中国和日本的优势天敌,耐饥耐旱能力极强,在室内即便不补充食物和水分,它们也能存活3个月以上。室内饲养的它们,寿命更是可以达到10年。

与肿腿蜂“猎杀”天牛幼虫的方式有所不同,花㏿寄甲成虫擅长将卵产在树皮裂缝中,孵化后的幼虫会爬入蛀道,寻找天牛幼虫。找寻到寄主,它们会随即附着在其身上的节缝间,同样分泌毒素将其麻痹,并寄生取食,只需要大概一周的时间,就可以将天牛幼虫食尽。对于园林防治来说,在每棵树的基部,大概释放20~30头花㏿寄甲就够了。

忆往昔岁月“愁”

“以虫治虫”,自古有之。北宋博学多才、成就卓著的科学家沈括,就曾在

其晚年所著的被誉为“中国科学史上的坐标”的《梦溪笔谈》中,记录下这样的情节:“元丰中,庆州界生子方虫,方为秋田之害。忽有一虫生,如土中狗蝎,其喙有钳,千万蔽地;遇子方虫,则以钳搏之,悉为两段。旬日子方皆尽,岁以大穰。其虫旧曾有之,土人谓之‘傍不肯’。”原来早在宋神宗元丰年间,危害庄稼的“子方虫”就遭遇到貌如土里狗蝎一般的天敌“傍不肯”,农作物喜获丰收。这符合自然规律,用天敌消灭害虫的方法,也给农业带来了巨大的收益。

生物防治实在是大自然的一项馈赠,得天独厚。利用得当,则泽被后世。然而在研究的最初,却并非一帆风顺。

“把生态文明建设放在突出地位”,为了更好地建设生态文明的美丽北京,从2008年开始,北京市园林科学研究院就开始了一系列的园林蛀干害虫防治技术的研究。肿腿蜂和花㏿寄甲是防治天牛类蛀干害虫的优势天敌,这是已经科学证实了的。然而隐藏在树干中生活的天牛,很不容易获得。因而它的繁育成本高,效率却低。而实现天敌昆虫的规模化生产,正是园林科研院需要攻克的难题。

2013年,上级单位北京市公园管理中心组织园林科研院,展开“两种天敌昆虫规模化生产关键技术研究与示范”的课题研究,也正是在这时,专业研究农业害虫防治的仲丽加入进来,成了课 题组的元老级人物。

回首往昔,当时“寻找替代寄主”这头等大事带来的个中滋味,仍让仲丽感慨万千,酸甜苦辣,一并涌上心头。“我们不可能把每棵树干都剖开,从里面去抓取天牛的幼虫,只能用面包虫来替代。可市面上,也就是在那些花鸟鱼虫市场,能买到的面包虫幼虫,根本就达不到实验的要求。它们要么就是不化蛹,要么化蛹后很快就发黑死掉,没有办法,我们只得直接购买强壮的面包虫成虫,然后自己对它们进行繁育。”被逼上梁山的仲丽和同事们,这回可算是给自己找了难题,埋头扎进了实验室里。

为了给繁育创造更好的条件,增加

营养,提高面包虫的成活率和繁殖率,仲丽自己配比面包虫的饲料,不仅添加了萝卜和白菜,还有仲丽从老家山东带回来的大苹果。看着饲养室里正在卖力剁着大白菜的工作人员,记者也终于找到了答案, “这也能给它们增添水分”。更让人意想不到的是,为了得到高活力、低成本的虫子,仲丽连化妆品都给它们用上了!面包虫幼虫表皮的细嫩与否,直接关系到肿腿蜂和花㏿寄甲在它们身上穿刺寄生的质量。“这就像是给这些幼虫敷个面膜呗”,仲丽笑着说到自己利用化妆品中对皮肤有细嫩保鲜功效的成分,提升天敌寄生替代寄主效率的良苦用心。

替代寄主的问题得到了解决,天敌本身如何能够大量繁殖并且长期得以保存,又让仲丽绞尽了脑汁。依旧是自配饲料,仲丽这回甚至将家里给孩子吃的奶粉都派上了用场。奶粉、蜂蜜、维生素,一切能 想到的有营养的物质都会被她小剂量地添加到饲料里,根据效果不断地调试配方。这几年,天敌昆虫的产量逐年提高,仲丽和同事正在为这精心配制的饲料以及一套成熟的繁育技术申请专利。

谁说这些天天与虫子打交道的女科学家是“女汉子”?其实她们比很多人内心都细腻得多,实践操作起来更是细致到位。

奇特的“生产线”

如今,在这座300平方米的“天敌生产工厂”里,就有两间各30平方米的饲养室,专门用于替代寄主面包虫和大麦虫的饲养。另有两间则是分别用来培养天敌肿腿蜂和花㏿寄甲的。“培养箱里的温度、湿度,还有饲养室里的各项指标,都马虎不得。尤其每年到了4月下旬,北京春末的时候,正是释放天敌昆虫‘以虫治虫’的最佳时节。那就要求我们在头一年的下 半年就要开始集中生产,那时候的量可真是大得很呢。”仲丽不无自豪地说。记者穿梭在“天敌生产工厂”的各个“车间”内,仍旧搞不清这其间弥漫的刺鼻味道究竟来自何处。“其实这就是腐尸的味道嘛”,如此轻描淡写,如此淡定自若。在自然和科学面前,人类的认知似乎在另一个思维轨道中。

经过三年多的不懈努力,科研人员不停地尝试与研究,到2016年底课题验收之时,园林科研院已经建立起了以替代寄主规模化繁育川硬皮肿腿蜂(管氏肿腿蜂)和花㏿寄甲的技术体系。项目首次明确了替代寄主的处理方法、天敌的长期储存条件等繁育中的关键技术。仲丽还介绍说,通过改造接种器皿,研究院已经建立起了比传统接种方法提高6倍以上工效的花㏿寄甲群体繁殖技术。这些看似“点滴”的技术进步,不仅满足了北京市属11家公园天牛类蛀干害虫生物防治的需要,累计释放肿腿蜂约1000万头,花㏿寄甲约100万头,已将天牛的危害率降至5%以下,有效地保护了公园的古树名木资源,降低了安全隐患和环境污染;同时还将天敌昆虫繁殖技术推广应用到了京外,满足了日益扩大的市场需求,取得了良好的防治效果。天敌昆虫现在也可以实现预订了呢,接到订单,“天敌生产工厂”就会根据需求量估算好时间,提前生产。

科学的探索,永无止境。2017年,北京市公园管理中心又立项了“花㏿寄甲优良种源长期保存及复壮技术研究”和“两种优良天敌生产替代寄主繁育技术的研究”两个课题,以期进一步提高生物防治效果,推进技术的快速发展。

“既然费尽心思已经找到了合适的替代寄主,为什么还会在实验室的试管里看到天牛的幼虫呢?” 记者心中的疑惑,瞬间就得到了专业的解答。“这其实就是复

壮。”原来通过天牛幼虫,可以对天敌达到复壮的效果,比使用替代寄主更能在短期内繁育出大量具有高活力的天敌昆虫。这还真是人类充分利用大自然的恩赐的智慧体现呐。

享受自然馈赠

帝都气象,仪态万千。有着“皇家园林博物馆”美誉的颐和园,历经沧桑,古树名木自是众多。初夏的北京,这里的一众柳树、毛白杨、桧柏、碧桃、榆叶梅已是绿荫遮蔽,生机盎然,将不远处的佛香阁映衬得格外古朴庄重。

颐和园内,团城湖边,若仔细看,不难发现有些树的树皮上有些棕褐色的像是泥土一样的东西,这正是天牛排泄出 的粪便—它们蛀蚀的木屑。每年四五月,都是天牛泛滥的“旺季”。但因团城湖乃南水进京的终点,北京重要的水源保护地,所以不能打农药,“以虫治虫”便成了最适合的办法。每年,这里释放的害虫天敌数以亿计,虽然效果并没有那么“立竿见影”,却可以有效地防治害虫。这里有的树上还钉有黄色的卵卡,释放蚜虫的天敌—瓢虫。

据统计,园林绿地中天敌昆虫的种类已逾200种,十分丰富,多数天敌昆虫的成虫都可以通过取食植物的花粉和花蜜来补充营养,显著延长寿命,促进生育。这也就不难理解,为什么颐和园里还栽种了不少的“蜜源”植物了。

作为一个常主动要求陪她来单位“玩 虫子”的4岁女孩的母亲,搞科研的仲丽或许对于科学知识的普及和人与自然的关系有着比常人更深的理解。女儿去年随她来颐和园做生物防治的科普宣传时,还主动给小朋友们介绍天敌昆虫肿腿蜂和花㏿寄甲呢,“这些是我妈妈养的虫子!”

北京市园林科学研究院已经专门立项研究“植物多样性的合理应用在园林害虫防治中起到的调控作用”,通过构建和谐的生态调控模式,探索在自然条件下繁育天敌昆虫。这项研究对于提高天敌昆虫的生物防治效率意义非凡。“毕竟我们做了这么多工作,最终的目的,还是使自然生态达到平衡,人与自然和谐相处。”仲丽淡然的话语中,透着坚定。

管式肿腿蜂各个时期的生长形态

管氏肿腿蜂成虫批量保存在试管里

在树基处释放花绒寄甲

管氏肿腿蜂在寻找天牛的蛀洞

工作人员在实验的木材中回收样品

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