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白蚁 编辑
中文名:白蚁
别名:螱,大水蚁
界:动物界
门:节肢动物门
纲:昆虫纲
目:等翅目(有报道将其划分入蜚蠊目)
科:白蚁科
亚门:六足亚门
亚纲:有翅亚纲
分布区域:白蚁遍布于除南极洲外的六大洲,主要分布在南、北纬度45°之间。
英文:Termites
因体色灰白,所以故名为白蚁。
白蚁是动物世界的建筑大师,它们建造的标志性土丘高度可达到10英尺(约合3米)以上,照片中的土丘高度达到16英尺(约合4.8米)。这种“摩天楼”采用白蚁嚼碎的树枝、泥土和粪便建造,内部环境非常舒适。白蚁建造的土丘通风堪称完好,犹如安装空调一般,同时也可收集冷凝的水滴;一些蚁穴内甚至还建有“真菌农场”。
白蚁能在极干燥的木材中存活,其具有3对直肠腺体,能够吸收粪便的水分。代谢慢,繁殖能力差,白蚁无法与鼻白蚁及大白蚁竞争,在优良的环境中不易生存,被迫居于干硬的木材。白蚁有嫁私白蚁的称呼,当其量大被发现时,家具早已损坏。
习性
白蚁多在温暖,潮湿、隐蔽的地方生活。 白蚁具有群栖性和巢居性。 白蚁食物主要是植物和木材的纤维素及半纤维素,如植物的根、茎及皮、木材、干枯树枝落叶及含纤维素的木材加工产品。
食物来源
白蚁食性很广,其营养物质来源于植物,以植物性纤维素及其制品为主食,兼食真菌和木质素,偶尔也食淀粉、糖类和蛋白质等等。然而,人们也常见白蚁会蛀食人造纤维、塑料、电线,电缆甚至砖头、石块、金属等,它们是以口吐蚁酸(甲酸)之类的化学物质来腐蚀、熔化这些物件的。除此之外,也能吞食同一蚁巢内的白蚁尸体、幼蚁发育中蜕下的旧皮,在外界食料缺乏的情况下,也会吞食蚁卵甚至幼蚁。不过相互吞食不是它们的正常营养方式。白蚁的食物可归纳为以下几方面。
活体植物:许多种土栖白蚁都能取食植物的根、茎,尤其是幼苗、嫩茎和根部
含糖量高的干枯植物:纤维素在白蚁全部食谱中,占有极其重要的地位,许多种白蚁不仅取食天然木材和干枯植物,如蛀食枯死树桩、枯枝落叶和被木材腐朽菌寄生的枯木。黑翅土白蚁和黄翅大白蚁还取食晒干的牛粪。除此之外,白蚁还能取食各种含纤维素的加工产品,象纸张、布匹等。
白蚁对纤维素的消化与吸收:白蚁虽然取食大量的纤维素,但是光靠白蚁本身并不能完成消化纤维素的全部过程。除白蚁科以外,其它白蚁肠内都含有数量很多的单细胞生物,其中包括了原生动物的四个纲(鞭毛纲、肉足纲、孢子纲、纤毛纲)以及细菌,已定名的有300多种。这些微生物与白蚁是共生关系,只有依靠这些微生物的协助,才能使纤维素消化转变为白蚁可以吸收利用的物质。
从微生物中摄取补充其他营养物质:某些白蚁取食真菌,这些真菌有两类,一类由白蚁用特殊的方法培养,另一类不是经白蚁特殊培养的。
白蚁尸体、幼蚁蜕皮、蚁卵和幼蚁。
在白蚁的全部食谱中,纤维素占着极重要的地位,木材中的纤维被利用后,木质素大多排出体外。在分解纤维素过程中,低等白蚁后肠内的原生动物起着重要作用,尤其是为数众多的鞭毛虫类分泌纤维素酶,使纤维素变成可以吸收利用的物质,它们与寄主间存在着互利共生的关系。土白蚁和大白蚁等高等白蚁缺共生的原生动物,靠其本身分泌的纤维素酶分解食物,且能培养菌圃供幼蚁取食,真菌是提供含氮物质和维生素的重要补充营养:此外,某些动物来源的物质,如皮革、同类尸体蚁蜕等,也能为其所食。白蚁巢中常可发现某些甲虫、蝇类等无脊椎动物与之同居,这些生物在形态结构和生理上都已发生重大变化,一旦脱离蚁巢就不能单独生活,它们被称为“喜白蚁生物”或“白蚁客”(termitophiles)。在衰老或环境不利的群体里,常可发现白蚁的寄生螨。天敌有蛙、鸟、穿山甲、蟾蜍、蝙蝠、蚂蚁、蜥蜴、针鼹、犰狳等。应根据不同白蚁种类和寄主的生态特性防治,以防为主,合理使用农药;清除孳生白蚁的条件和基地,栽种具有天然抗白蚁能力的树种,对木材进行预防处理,种苗预防处理,毒土处理,食饵诱杀,找巢施以粉剂、液剂或进行熏蒸。
白蚁遍布于热带和亚热带地区,且分布范围很广。除南极洲外的六大洲,其主要分布在以赤道为中心,南、北纬度45°之间。全世界已知白蚁种类有3000余种,据美国科学家的电脑模拟分析,全球白蚁资源数量人均约占有0.5吨,而以白蚁的个体重量1克为计算,人类拥有的白蚁个体数人均约有50余万只,确是一个耸人听闻的数字,事实也确实如此。
长翅型或有翅型:体躯骨化,黄、褐或黑色,有两对发达的翅。每年4-6月是其分飞高峰期,特别是在春夏雨后闷热时,大量长翅繁殖蚁从蚁巢中飞出,在离巢不远处的建筑物附近低飞,飞行时间很短,这种现象称为婚飞或群飞(分群)。不是婚飞中的所有个体都能成双建立新群,当它们大量飞出时,常被各种鸟类、捕食性昆虫或其他动物吃掉,往往只有其中的少数能够幸存下来,但尽管是少数,也足以维持其种族繁衍,并造成对木质建筑物的危害,王后躺在王室中可是专门“生育”的,到一定时期又有成虫出飞建立新的群体。
短翅型(第二型)
兵蚁
兵蚁是白蚁群体中变化较大的品级,除少数种类缺兵蚁外,一般从3~4龄幼蚁开始,部分幼蚁分化为色泽较淡的前兵蚁,进而成为兵蚁。兵蚁头部有圆形、卵圆形、近乎方形或长方形等,有色素,高度骨化,上颚发达,根据上颚形状,可分上颚兵与象鼻兵两大类,无眼或仅存痕迹,专司捍卫群体,约占群体的5%左右,少数种类缺兵蚁。
兵蚁是群体的防卫者,虽有雌雄之分,但不能繁殖。兵蚁的头部长而高度骨化,上颚特别发达,但已失去了取食功能,而成为御敌的武器,还可用上颚堵塞洞口、蚁道或王宫入口。由于兵蚁失去了取食功能,因而食物由工蚁饲喂。
兵蚁大致可分上颚型和象鼻型2类,前者有强大的上颚,好似一把二齿的大叉子,可通过撕咬与入侵者(如蚂蚁)搏斗。后者有发达的额鼻,头延伸成象鼻状,当它与敌搏斗时,可喷出胶质分泌物,涂抹敌害。
若蚁
若蚁指从白蚁卵孵出后至3龄分化为工蚁或兵蚁之前的所有幼蚁。有些种类缺少工蚁,由若蚁代行其职能。
产生不同类型的原因
中、美、德等国科学家宣布完成了首个白蚁(内华达古白蚁)基因组测序和分析,在揭示白蚁复杂社会性的分子基础方面获新发现。发现之一是在白蚁基因组中发现四个与精子形成相关的基因家族发生了显著扩增。这些基因在可育的雄性生殖蚁中是上调表达的。在白蚁群体中蚁后和蚁王会在相当长的时间里多次发生交配,然而在膜翅目社会性昆虫中,生殖行为通常是由蚁后掌控且一般只有单次交配,研究成果为从分子层面上解释这些差异提供了思路。
科学家还发现了一些在膜翅目社会性昆虫中参与等级分化和生殖分工相关的基因家族在白蚁中也表现出了相似的特性。发现一些像卵黄蛋白原、保幼激素之类的调控因子,它们在白蚁的不同等级中的表达有显著的差异。同样的基因表达差异也存在于其他社会性昆虫的等级调控中。
区别蚂蚁
在日常生活中,人们常把白蚁当作蚂蚁,或俗称“白蚂蚁”。实际上白蚁和蚂蚁在昆虫纲的分类体系中,它们分属等翅目和膜翅目的昆虫。
白蚁是一种有二亿五千万年生存历史的昆虫;有翅成虫的前后翅几乎等长,翅长超过身体;工蚁、兵蚁大多淡白色或灰白色,其胸腹间交接部分宽度变化不大,眼睛退化畏光,行隐蔽活动:食料为木质纤维素类物质,不贮粮;属不完全变态类昆虫。而蚂蚁仅有六千万年生存历史;其有翅成虫的前翅大于后翅;多为黄色、褐色、黑色或桔红色,其胸腹间有明显细腰节,不怕光,多在露天场所活动;以肉食性或杂食性为主,有贮粮习惯;属完全变态类昆虫。
从昆虫的进化史来说,白蚁是一种比较古老而原始的昆虫类,与蟑螂的关系相接近,算得上是昆虫界的老祖先之一,而蚂蚁则与蜜蜂的关系较为接近。二者之间从形态、进化、食性等方面都相差尚远。而与人类的生存年代相比,白蚁更堪为群落生活最古老的缔造者,称为营群落生活的鼻祖。
已知白蚁有4科44属479种,大多分布于南方,少数出现于华北和东北的辽宁等地。其中危害房屋建筑的白蚁种类有70余种,主要蚁害种有19种。
在分类学上的地位科学家一直百思不得其解,搞不清楚它们在自然界中的位置,它们和其它昆虫的关系也没有确定的答案。之前,它们一直被划在一个包括蟑螂的网翅超目(DiCTyoptera)之下,居于等翅目(Isoptera)之中。然而,一个新研究却将白蚁划入了蟑螂的家族,构成了蜚蠊目(Blattodea)下的新的一个科——白蚁科(TermitiDAe)。等翅目不复存在。
Paul Eggleton、Daegan Inward、George Beccalon网翅超目这个类群进行了最全面的DNA分析。他们选取了107种白蚁、蟑螂以及螳螂(网翅超目的第三个成员),进行了分析。
“让蟑螂演化成白蚁的关键,就是出现了吃木头的能力,”Paul解释道:“它们还逐渐失去了卵鞘,有些后代成为了工蚁和兵蚁。”
“白蚁是社会性的蟑螂。这句话的确会让人觉得奇怪,因为白蚁和蟑螂看起来是如此不同,但对于动物来说,随着行为的改变,样貌也发生改变并非罕见。最有名的社会性昆虫——蚂蚁——很可能就是黄蜂演化出来的。
George Beccaloni说:“在动物学中,一个‘目’这么大的类群的分类地位就这样改变,是很罕见的。如果我们的研究正确,那教科书就要改写。”
2007年,系统发生学证据显示白蚁为蜚蠊目,姊妹群为隐尾蠊属(Cryptocercus),现降级为蜚蠊目等翅下目(Isoptera)或白蚁上科(Termitoidae) 。该证据被部分学者认可,但仍然存在争议。
药用价值
李时珍在《本草纲目》中记述:“白蚁泥,主治恶疮肿毒,用松木上者同黄丹烙炒黑,研和香油涂之,即愈止”。白蚁味甘、性平、无毒,主治益胃、清神、治痔等疾病。
食用价值
饮用白蚁浸泡的酒,具有增强体质,提高免疫力等功效,在延缓衰老和抗疲劳方面也有显著效果。
自然价值
在自然界中,木质纤维素是太阳能极为重要的活体贮存形式,是地球上最丰富的可再生资源,另外,人类活动产生的废弃物如农业废物(稻草、稻壳、麦秆、花生壳、玉米芯、棉籽壳、甘蔗渣等)、食品加工废物(果皮、果渣等)、木材废物(木屑、树皮)以及城市废弃物也含有大量的纤维素。中国每年产生木质纤维素生物资源的总量约13.92亿吨。
专家们发现自然界中较好的纤维素酶存在于白蚁体内,白蚁体内存在能高效消化纤维素酶的基因,利用转基因技术将该基因克隆到微生物上,然后利用微生物大量产生纤维素酶,利用纤维素酶再消化纤维素,就可以将自然界中含量丰富的纤维素变成单糖,再将单糖发酵,生产乙醇,因此其能源应用前景十分广阔。
白蚁统治着森林里的泥土王国,它们咀嚼树下的落叶,挖掘通道,疏松土壤,是整个生态系统“工程师”。但科学家们不知道的是,这种昆虫在保持森林健康运转方面,究竟有多重要;因此他们清除了森林某一特定地点的白蚁,并进行观察,从而分析白蚁的作用。
幸运的是,在实验开始时,他们恰巧遇到一片遭遇严重旱灾的森林,这是2015年至2016年厄尔尼诺现象的后果。研究结果发表于1月10日的《科学》杂志。科学家们发现那里到处都是白蚁,数量近乎雨量正常年份的两倍,令人震惊。这些白蚁帮助森林完好无损地度过了旱灾:在白蚁密集的地方,土壤依旧湿润,发芽的树苗更多,尽管遇到了长时间的严重干旱,这里的生态系统仍然运转良好。
英国约克大学的昆虫学家Griffiths表示:“它们就像是生态保险。”她解释说,白蚁最终保护了森林不受气候变化的影响。
白蚁的名声可不太好。它们一直都是新闻头条:每年给美国的房产带来了数十亿美元的损失,有时真的是在吃钱币。除此之外,全球碳排放量的2%是由白蚁造成的,这是因为它们种群数量众多,而且酷爱咀嚼富含碳的物质。整个行业都准备消灭白蚁。
但在很多自然生态系统中,它们却起到了重要作用。多年前,科学家们就已经知道,在热带雨林,白蚁会咀嚼落叶和枯木,控制它们的数量,并让枯枝败叶里的营养物质重回生态系统,成为其他植物、昆虫和动物的养分。
约克大学的昆虫学家Jane Hill在马廖盆地的雨林工作多年,她告诉我们,科学家预测,伴随着气候变化,当地的干旱将会越来越严重,婆罗洲最后一片原始雨林将面临越来越大的压力。但她认为,现在已经很明确了:面对气候变化,白蚁是保持森林完整性的关键所在。
但包括婆罗洲在内,全世界大部分地方的热带雨林都不是那么完美的原始状态,而且在很多热带雨林里,白蚁的数量直线下降。“非常多的森林已经支离破碎或退化,”Hill说:“它们怎么会恢复呢?”
未来,气候变化仍将继续,仅靠白蚁已经不够。普林斯顿大学的生态学家Carina TaRNIta没有参与此次研究,她说:“显然,白蚁可以给森林带来真正的益处,但气候变化会对它们带来什么样的影响?它们的极限在哪里?”
在Griffiths看来,她的研究展示了在婆罗洲和全世界的热带雨林,关于生态系统的相互联系方面,我们还有很多东西要学习。她指出,他们是因为碰巧研究干旱问题,才发现了白蚁对于生态系统的重要作用。“这也给我敲响了警钟,我不禁深思,还有什么是我们所不知道的?如果生物群落被破坏,我们不知道会发生什么事情。”
并且白蚁也是许多动物的重要食物来源,有些动物甚至专门以白蚁作为主要食物,如一些种类的蚂蚁,食蚁兽,土豚等;甚至一些地区的人会食用白蚁及其蚁后,著名的鸡枞菌也依赖白蚁的培育而存活形成共生关系。
在生态系统中白蚁对加速地表物质循环起了很大的作用,但在人造堤和建筑物内营巢生活的白蚁,因其挖掘活动可对建筑物造成危害,使千里金堤,溃于蚁穴 。 应做到“预防为先,防治结合,综合处理”的防御措施。
白蚁能蛀食多种大田作物、经济作物、林木、果树和种苗。黑翅土白蚁对江河堤坝的破坏更为严重,白蚁对房屋、仓储物资、埋地塑料电缆等的蛀蚀造成巨大损失。
白蚁危害所造成的损失是惊人的,这些危害主要表现以下几个方面:
对农作物的危害:一般来说,白蚁对中国农作物还不是重要的害虫。但是对经济作物甘蔗来说危害还是较为严重的。其种类主要有:台湾家白蚁,黄翅大白蚁,黑翅土白蚁,海南土白蚁,台湾乳白蚁。
对树木的危害:危害树木的白蚁种类很多,其主要种类有:新白蚁,堆砂白蚁,家白蚁,树白蚁,散白蚁,木鼻白蚁,土白蚁和大白蚁,原白蚁等。对房屋建筑的破坏:白蚁对房屋建筑的破坏,特别是对砖木结构、木结构建筑的破坏尤为严重。由于其隐藏在木结构内部,破坏或损坏其承重点,往往造成房屋突然倒塌,引起人们的极大关注。在中国,危害建筑的白蚁种类主要有;家白蚁,散白蚁种堆白蚁等属。其中,家白蚁属的种类是破坏建筑物最严重的白蚁种类。它的特点是扩散力强,群体大,破坏迅速,在短期内即能造成巨大损失。
对江河堤坝的危害:白蚁危害江河堤防的严重性,中国古代文献上已有较为详细的记载,近代的记载更为详尽。其种类有土白蚁属大白蚁属和家白蚁属种类的白蚁群体,它们在堤坝内,密集营巢,迅速繁殖,苗圃星罗棋布(除家白蚁外),蚁道四通八达,有些蚁道甚至穿通堤坝的内外坡,当汛期水位升高时,常常出现管漏险情,更烈者则酿成塌堤垮坝。
白蚁能腐蚀白银。白蚁分泌出一种高浓度的蚁酸,与白银产生化学反应,形成蚁酸银,这是一种黑色粉末,会被白蚁吃下去。
白蚁的危害和树木体内所含的物质如单宁、树脂、酸碱化合物的状况以及树木生长好坏有十分密切的关系。
白蚁喜欢在靠近水源的地区筑巢。
全球每年因白蚁危害造成直接的经济损失多达数百亿美元。中国是受白蚁危害严重的国家之一。中国已知白蚁470多种,其中造成严重危害的最常见的主要种类有台湾乳白蚁、黄胸散白蚁、黑胸散白蚁、黑翅土白蚁、黄翅大白蚁、土垅大白蚁、栖北散白蚁等。白蚁危害区域非常广泛,无论是房屋建筑、水利电力、文物古建、风景园林,还是农林果木,都已成为白蚁危害的目标。白蚁对房屋建筑危害造成的经济损失每年达数十亿元人民币,对文物古迹、水库堤坝以及电力电缆、图书、档案、纸张、布匹等造成毁坏而导致的经济损失更是难以估量。此外,白蚁对水稻、小麦、玉米、花生、茶、桑等农作物和杉树、桉树、白杨、山核桃、杨梅等林木的危害也十分严重。
天敌
以白蚁为食物的天敌可分为随机性和目标性两类,可以随机以白蚁为食的生物主要有螨目、唇足纲蜘蛛目等。蚂蚁是白蚁最重要的随机捕食者,两者在寻找食物时很容易相遇,部分种类的蚂蚁会把白蚁作为目标性捕食对象,例如猛蚁亚科以及切叶蚁亚科中的某些蚂蚁种群把白蚁作为主要食物,非洲的长足猛蚁会有针对性地攻击可可大白蚁,把白蚁作为目标食物。利用天敌防治白蚁的方法无法在在城市中运用,主要用在农业病虫防治中。除了蚂蚁之外,还没有其他的生物可以起到很好捕食效果。此外,穿山甲、土狼、食蚁兽等也将白蚁作为捕食对象,通过增加上述动物的数量或者训养以上动物也可以有效消灭白蚁,但在技术上存在着较大的难度。
细菌
采用病原体防治白蚁可以取得较好的效果,可以利用苏云金芽孢杆菌、铜绿假单孢杆菌、粘质沙雷氏菌防治白蚁。通过对多个白蚁种群的工蚁进行试验,有关人员发现大约一个月内便可100%消除白蚁,效果非常明显。
病毒
采用病毒方式防治白蚁的案例并不多,但采用宿主之间传播的方式,病毒可以很好地满足相关要求。当前,利用病毒防治白蚁只局限于实验室,还没有应用到实际环境中,而且病毒还有自身缺陷,会受到环境中温度和湿度方面的影响,病毒的繁殖还会受到活体宿主的制约,防治成本比较高,这一方法不适合大范围使用。
真菌
利用真菌防治白蚁的研究较多,在最近几十年白蚁的防治工作中,与这一方法有关的资料可达65%。当前,已有 22种真菌可以作为白蚁专性外寄生物,不少于20种真菌对白蚁具有致病性作用。国内危害最大的是土栖白蚁,很多研究表明,金龟子绿僵菌可以使白蚁致病,接触5~35min后,白蚁种群的死亡率为85%;如果接触时间达到40min,白蚁死亡率可上升到100%;如果接触时间再延长,白蚁则会在1d内完全消亡 。球孢白僵菌则对白蚁没有较大的影响。
线虫
在20世纪初,研究人员在台湾乳白蚁的头部发现了线虫,对白蚁具有较强的致病作用,所以在20世纪30年代开展了利用线虫防治白蚁方面的研究。世界范围内开展的线虫防治白蚁的研究和应用较多,但是见效比较慢,应用起来也比较复杂,干木白蚁和木杠白蚁的野外防治效果有限。
抗生素
国内采用抗生素防治白蚁时,多采用阿维菌素和衍生伊维菌素。阿维菌素最早用于对寄生线虫的防治。在室内试验时,采用浓度为20mg/kg的阿维菌素可消灭白蚁,用药后的4~5d是白蚁死亡的高峰期,死亡率为32%,每只白蚁接触0.031 2 μg的剂量就会使白蚁出现半致死效果,不会对自然环境产生污染。伊维菌素用于台湾乳白蚁、黄胞散白蚁的防治试验中,当溶液浓度达到25mg/L,就具备较好的杀虫效果。当浓度为100mg/L时,24h后白蚁的死亡率可达到100%。这一试验在野外的应用较少,必须采用较高的药物剂量,并进行密封处理才可以有效穿透白蚁,而有效的浓度会比室内试验条件下高出许多。
家中防治
如果家中发现白蚁应该怎么办?专家表示:
如果发现少量白蚁只是从室外飞到屋内,不要慌,只要把它打死或者用吸尘器吸掉就好。数量多的,把门窗关好,把家中的其他光源全部关掉,在桌子上放一盏打开的台灯,台灯下放盆肥皂水,利用白蚁的趋光性,诱杀在肥皂水中,然后打扫干净即可。
如果确定白蚁是从家中飞出来的,要妥善保护好蚁害现场,不要随意搬动、破坏蚁路、蚁巢,更不要使用“雷达”等杀虫剂去喷洒或用火烧,盲目地自行消杀只会惊扰白蚁,使之四处逃匿,扩大其危害范围。这时候,应该及时联系白蚁防治企业,让专业技术人员上门处理。