等翅目 Isoptera昆蟲(白蟻)是一類原始的社會(huì)性昆蟲,具有復(fù)雜的品級(jí)分化和集群的巢居生活等,顯示出等翅目昆蟲在進(jìn)化道路上獲得了極其先進(jìn)的特性,使之得以巨大的發(fā)展,這些進(jìn)化的生物學(xué)特性在整個(gè)昆蟲綱中都是少見的。但等翅目昆蟲在昆蟲分類系統(tǒng)上屬于比較原始的低等類群,等翅目昆蟲在進(jìn)化道路上與蜚蠊近緣
白蟻在地質(zhì)歷史上可能很早就已經(jīng)出現(xiàn)了,但早期的原始白蟻化石尚未找到。現(xiàn)在找到了1億3千萬(wàn)年前的白堊紀(jì)早期的白蟻化石。白蟻常與螞蟻相混淆,兩者同屬社會(huì)性昆蟲,但螞蟻屬于高等昆蟲,與蜜蜂近緣,距今約僅7千萬(wàn)年的歷史,因此白蟻是至今地球上最古老的社會(huì)性昆蟲(李桂祥,2002)。
目前白蟻的研究已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史了,我國(guó)是防治白蟻歷史最早的國(guó)家之一,早在公元前614年就有白蟻為害房屋以及公元214年白蟻為害堤壩的記述(李桂祥,2002)。但在舊社會(huì),我國(guó)白蟻的防治工作十分落后,新中國(guó)成立后,白蟻防治重新得到重視,白蟻研究重新開始起步,經(jīng)過(guò)幾十年幾代白蟻工作者的不懈努力,中國(guó)白蟻防治與研究工作得到長(zhǎng)足進(jìn)展。尤其是水利堤壩白蟻的研究成果已經(jīng)在全國(guó)推廣應(yīng)用,然而我們也應(yīng)該看到白蟻為害長(zhǎng)期存在,白蟻防治與研究工作也需長(zhǎng)期不懈努力。
目前對(duì)白蟻研究的文獻(xiàn)中,防治研究占47.5%;形態(tài)分類研究占8.7%;生物學(xué)及生態(tài)學(xué)研究占8.7%;檢疫報(bào)導(dǎo)占7.8%;資源開發(fā)占5.9%;綜述譯文占5.1%;生理生化占4.4%。
1 國(guó)內(nèi)國(guó)外白蟻防治的方法的概括和總結(jié)
1.1 物理屏障法 物理屏障法(程冬保,2004),即利用砂子、玄武巖石子顆粒、金屬網(wǎng)、金屬板、PVC板等物質(zhì)作為物理屏障,防止白蟻進(jìn)入建筑物內(nèi)危害的方法。
1.1.1 不銹鋼篩法
Meshi Mesh是一家澳大利亞白蟻防治公司,該公司利用不銹鋼網(wǎng)篩作為物理屏障,阻止白蟻進(jìn)入室內(nèi)。
1.1.2 顆粒屏障法
美國(guó)、加拿大、澳大利亞、德國(guó)的研究人員從1975年開始,先后以乳白蟻、散白蟻、土白蟻為研究對(duì)象,用各種類型的砂子、砂石進(jìn)行防治實(shí)驗(yàn),得出結(jié)果各有不同,但有效顆粒大小范圍大多在1-3mm之間。
1.1.3 防護(hù)板法 利用金屬板或PVC墻基、柱墩等部位,將建筑物上部與地基隔開,利用金屬板(或PVC板)的密封性、承壓性、耐腐性阻止白蟻進(jìn)入建筑物內(nèi)。
1.1.4 防水膜法 利用粘貼型瀝青薄膜或填埋型橡膠瀝青薄膜等防水膜,貼于外墻墻基,防止白蟻穿透進(jìn)入室內(nèi)危害,此法在加拿大多倫多市已有運(yùn)用。
1.2 物理處理法
物理處理法(程冬保,2004),利用高溫、低溫、高電壓等物理手段來(lái)防治白蟻的方法。
1.2.1 熱處理法 該法用熱量殺死建筑木材中的木白蟻,一般用于局部處理。
1.2.2 冷凍處理法
該法運(yùn)用液態(tài)氮將白蟻危害區(qū)域溫度降到-29℃,以凍死干木白蟻,作用時(shí)間為30min。技術(shù)關(guān)鍵是保持住致死溫度。
1.2.3 電處理法
該法利用電槍處理有干木白蟻的木材,電槍能釋放90000V高壓、60000Hz高頻的低強(qiáng)度(約0.5A)電流,將木材內(nèi)白蟻殺死。
1.2.4 微波處理法
將多個(gè)微波發(fā)生器對(duì)著有白蟻的墻面,利用遙控開關(guān)控制微波發(fā)生器,由微波產(chǎn)生的熱量來(lái)殺死干木白蟻。
1.3 化學(xué)處理法
凡在防治白蟻過(guò)程中,使用化學(xué)物質(zhì)殺死白蟻的方法都屬于化學(xué)處理法(嵇保中等,2002)。以前國(guó)外普遍使用砷制劑、氯丹、滅蟻靈、DDT、有機(jī)磷等高毒性殺蟻劑,此類農(nóng)藥對(duì)環(huán)境破壞性很大,對(duì)人類生存造成很大的威脅,因此,國(guó)外很早就已經(jīng)將此類藥物淘汰(肯尼斯格雷斯,2000)。國(guó)外的科學(xué)家目前把精力全部放在高效低毒,對(duì)環(huán)境友好的殺蟲劑,尤其注重生物殺蟲劑的研究。國(guó)內(nèi)的白蟻專家也都紛紛轉(zhuǎn)向于高效低毒,對(duì)環(huán)境友好的殺蟲劑或生物殺蟲劑的開發(fā)研究(劉曉燕等,2002)。如吡蟲啉(盧川川,韋昌華,2000)、氟蟲腈(朱勇,1999)、氟鈴脲(王問學(xué),2000)、雙氧威(宋曉鋼等,1998)、Bt、白僵菌、綠僵菌等(陳紅梅,1999)。
1.3.1 化學(xué)屏障法或地基處理法
這種方法大多用于預(yù)防白蟻,國(guó)內(nèi)已有廣泛應(yīng)用,只是藥劑或施工工具上有些差別。
1.3.2 化學(xué)熏蒸法
這種方法用于干木白蟻的滅治,適用于整個(gè)建筑。
1.3.3 誘餌法
即在白蟻喜食的餌料中加入低劑量緩效的藥物制成誘餌,白蟻個(gè)體取食后返回蟻巢,有毒物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物傳給其他巢內(nèi)成員。它是防治白蟻重要手段之一,它無(wú)需向有白蟻危害場(chǎng)所大量噴灑藥劑,而是用餌料把白蟻引誘出來(lái),因餌料中添加有藥物,白蟻食后中毒而死.由于藥物的高效,消滅一巢僅需1g以下的用量,因此在環(huán)境保護(hù)日益受到關(guān)注的今天,誘殺法防治白蟻受到發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。我國(guó)對(duì)此項(xiàng)研究也十分重視,目前有許多白蟻學(xué)者都將目光放在這里。
1.3.4 TTR技術(shù)
TTR技術(shù)是由加拿大多倫多大學(xué)林學(xué)系Myle教授發(fā)明,該技術(shù)全稱為Trap Treat Release (誘集-處理-釋放)。
1.3.5 木材預(yù)防處理 在美國(guó)市場(chǎng)上,有大量經(jīng)過(guò)化學(xué)藥物處理的木材供應(yīng),通常處理木材的藥物有DOT、ACZA、CCA。通常處理方法有涂刷、浸泡、表面噴霧處理等。經(jīng)過(guò)預(yù)防處理的木材可以有效地防止白蟻及其他害蟲的蛀蝕。
1.4 生物防治
生物防治即用病原生物,如病毒、細(xì)菌、原生動(dòng)物、線蟲、多種真菌及昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,對(duì)白蟻進(jìn)行防治的技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是不必大量使用污染環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)。各國(guó)學(xué)者做了大量的研究,部分結(jié)果在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)效果明顯,但在野外可能是因環(huán)境的變化(雜菌等因素的影響),實(shí)驗(yàn)效果不好。近期研究表明,兩種真菌球孢白僵菌(Beauveriabassiana)和綠僵菌(Metarhizimanisopliae),用于引誘防治時(shí),至少對(duì)某些地棲白蟻已獲得有希望的效果。綠僵菌可以導(dǎo)致白蟻生病,并通過(guò)白蟻的交哺、肛飼、舐刷行為(張健華等,2003)加大傳染力度。但一些早期的研究揭示,白蟻群體對(duì)中毒的白蟻個(gè)體有攻擊行為,一旦群體中發(fā)現(xiàn)中毒者,白蟻開始來(lái)回運(yùn)動(dòng),發(fā)出報(bào)警行為(信號(hào)),當(dāng)群體處于危險(xiǎn)時(shí),這種行為經(jīng)常出現(xiàn),帶菌者可能被攻擊、撕碎或被活埋。目前應(yīng)用這兩種真菌防治白蟻還處于研究階段,仍有一些問題有待于探討。當(dāng)前以植物源殺蟲劑為主要研究領(lǐng)域之一,例如香跟草精油(vetiver oil)、努卡酮(nootkatone)(Ganapaty and Thomas,2004)、印楝素(盧川川,1993)以及一些其它的植物源殺蟲劑,它們對(duì)白蟻的趨避性及毒性,且對(duì)環(huán)境友好,對(duì)人畜無(wú)害,是目前大力提倡的,目前國(guó)外從事這方面的研究人員較多,而國(guó)內(nèi)從事這方面的人員較少。
2 白蟻行為學(xué)及生理方面的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
白蟻跟蹤信息素的研究是目前比較活躍的領(lǐng)域,它對(duì)于白蟻的誘集與防治有著十分好的應(yīng)用前景,因此此類跟蹤信息素愈來(lái)愈受到國(guó)內(nèi)外的研究者的重視。使用信息素防治害蟲具有高效、無(wú)毒、無(wú)污染、不傷益蟲等優(yōu)點(diǎn),因此對(duì)于土白蟻這種危害性很大的害蟲,采用信息素防治具有很大的應(yīng)用前景。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于白蟻信息素的研究,主要是利用信息素粗提物(佘春仁等,1999),無(wú)法滿足大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用的要求。Tai等早在1971年, 在研究南方地下散白蟻Reticulitermes virginicus蹤跡信息素時(shí),就首先報(bào)道了一種蹤跡信息素類似物(Z,Z)- 3,6 十二碳二烯醇-1(DDE-OH),具有與天然信息素(Z,Z,E) 3,6,8 十二碳三烯醇(DTE-OH)(Smith,1979)幾乎相同的活性,但卻更加穩(wěn)定和容易合成,并初步提出利用該類似物的構(gòu)想,因此為人類利用跟蹤信息素類似物誘集防治白蟻提供了廣闊的前景。
目前,對(duì)社會(huì)昆蟲中存在的交哺行為已做了較多的定性描述與研究,已基本確定工蟻是白蟻群體中的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)者,兵蟻和幼蟻是依賴于工蟻的喂食。大齡工蟻承擔(dān)著群體中的主要營(yíng)養(yǎng)食物的供應(yīng),兵蟻在家白蟻群體占據(jù)著較重要的地位,享受著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)優(yōu)先供應(yīng)的特殊權(quán)利。
在兩種白蟻之間的入侵關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn),自然界中不可能出現(xiàn)此兩種白蟻群體的偶然性融合,外來(lái)的白蟻很可能在其群體建立的地區(qū)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
有關(guān)白蟻巢體內(nèi)存在各種螨類、線蟲等共生種類,目前的研究表明,這些共生種類對(duì)白蟻的生存有著密不可分的關(guān)系,此項(xiàng)研究已經(jīng)引起很多科學(xué)家的重視。眾所周知,白蟻體內(nèi)存在原生動(dòng)物,它們可以分解白蟻取食的木纖維轉(zhuǎn)化為能量并提供給白蟻,它們與白蟻也共生的關(guān)系。
3 白蟻分類學(xué)研究進(jìn)展
白蟻分類學(xué)是白蟻研究的基礎(chǔ),全世界已知白蟻7個(gè)科,分別是澳白蟻科( Mastotermitidae)、草白蟻科(Hodotermitidae)、木白蟻科( Kalotermitidae)、鼻白蟻科( Rhinotermitidae)、齒白蟻科(Serritermitidae)、白蟻科(Termitidae)、原白蟻科(Termopsidae),種類約有3000種,絕大多數(shù)分布在赤道兩旁(戴華國(guó)等,2004)。由于每年都有一定的新種報(bào)道,因此它的種類和數(shù)量在不斷地增加,所以有必要完善白蟻的分類體系。昆蟲分類通常采用成蟲的形態(tài),而白蟻屬于多形態(tài)昆蟲,成熟個(gè)體有不同的品級(jí)區(qū)分,同種白蟻其不同品級(jí)各異,但在分類上通常采用兵蟻的形態(tài)。白蟻成蟲在1年中出現(xiàn)的時(shí)間很短,采集困難,且因成蟲屬原始型,各類形態(tài)均保持許多統(tǒng)一的原始特征,通常難以用于白蟻分類。兵蟻屬蛻變型,其頭部堅(jiān)硬,并且為適應(yīng)各種防衛(wèi)方法,頭部的形態(tài)有各種變異,因此,即使不是專門的研究者,根據(jù)兵蟻也可在形態(tài)方面進(jìn)行大致的分類。但是完全根據(jù)兵蟻的形態(tài)來(lái)分類有時(shí)是不能夠令人信服的,特別是在一些相近的種類。利用白蟻的消化道可以鑒別白蟻的種類科學(xué)家已經(jīng)對(duì)若干個(gè)種類的白蟻消化道進(jìn)行了解剖,然后進(jìn)行比較其內(nèi)部構(gòu)造的細(xì)微差別,以便用來(lái)鑒別白蟻種類。但是根據(jù)消化道形態(tài), 非洲頂白蟻亞科的分類只能區(qū)分到屬,難以區(qū)分到種(張方耀a,1994)。采用傳統(tǒng)的形態(tài)分類方法,其種間變異尚能觀察到,而種內(nèi)的變異就很難區(qū)分。因此,明確地區(qū)種類有一定的難度。但目前多數(shù)情況下以形態(tài)作為分種的依據(jù)尚有一定的局限性,故必須進(jìn)一步探討白蟻分種的有效方法。
利用表皮碳?xì)浠衔镞M(jìn)行白蟻分類。白蟻根據(jù)對(duì)方體表的碳?xì)浠衔锊粌H可以識(shí)別其它種類的昆蟲,對(duì)同種其它巢穴的個(gè)體也能加以區(qū)別,所以可以把它稱之為“同胞識(shí)別物質(zhì)”(戴華國(guó)等,2004)。因此可將白蟻通過(guò)體表碳?xì)浠衔锏慕M成區(qū)分本種和異種的能力應(yīng)用于白蟻種的分類。體表碳?xì)浠衔锏姆治霾粌H對(duì)于世界上多數(shù)白蟻種類,即使對(duì)難以分種的白蟻類群也很有效。但是,對(duì)體表碳?xì)浠衔锏姆治霰仨毦邆湎嚓P(guān)的分析儀器,進(jìn)行研究時(shí)需要一定的條件。目前浙江大學(xué)的白蟻學(xué)者對(duì)白蟻翅鱗表面微刻點(diǎn)進(jìn)行掃描電鏡觀察(張方耀b,1994),各個(gè)種類的白蟻其翅鱗表面微刻點(diǎn)可以用來(lái)白蟻種類的鑒定。
4 有關(guān)白蟻的其它一些研究
我們知道白蟻食品自古以來(lái)就是上等的佳肴,其味道鮮美可口,且營(yíng)養(yǎng)豐富,國(guó)外有很多國(guó)家的人都有食白蟻的習(xí)慣,非洲人每當(dāng)白蟻紛飛時(shí)便全家出動(dòng),燈光誘集白蟻或做成白蟻醬泥或就地烹炸成香美的美味。黑翅土白蟻經(jīng)現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),含豐富的氨基酸、不飽和脂肪酸、多肽類、酚類、有機(jī)酸類、糖類、甾體或三萜類、揮發(fā)油或油脂類等成分和多種微量元素(薛德鈞等,2003)。其中有許多的微量元素只有海洋生物才有,陸地生物少有。其含量比例于人體驚人的相似,因此白蟻是非常好的營(yíng)養(yǎng)品,不但可以滋陰補(bǔ)腎,補(bǔ)血且可延緩衰老(王煥秀等,2003)。此項(xiàng)研究國(guó)外進(jìn)行的較多,國(guó)內(nèi)江西中醫(yī)學(xué)院的老師們研究的較多。目前研究的重點(diǎn)是白蟻的什么成分或存在哪些活性基團(tuán)是使其具有此功能,此研究需進(jìn)一步進(jìn)行。
綜上所述,白蟻學(xué)研究已經(jīng)經(jīng)歷了很長(zhǎng)的一段歷史,各個(gè)方面的研究都有了相當(dāng)好的基礎(chǔ),近年來(lái),隨著生命科學(xué)、信息科學(xué)的發(fā)展,為白蟻學(xué)研究注入了新的活力,白蟻學(xué)研究必將有更大發(fā)展,更深入的研究,白蟻學(xué)研究也必將會(huì)為人類做出更大的貢獻(xiàn)
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