第七章提到,这一细菌控制的经典案例在美国东部有着悠久的使用历史。
现在,人们把很大的希望寄托于另一种细菌——苏云金杆菌。1911年,在德国图林根省,人们发现这种细菌会导致面粉蛾幼虫患上致命的败血病。实际上,这种细菌的杀伤作用是凭借毒性,而不是疾病。在这种细菌植物性的枝芽中,连同芽孢一起,生成了由一种蛋白质构成的特殊晶体。这种蛋白质对一些昆虫有很强的毒性,尤其是像蛾一样的鳞翅类昆虫。幼虫吃了覆盖有这种毒素的叶子后,会出现麻痹、停止进食的症状,并很快死去。从实际应用的角度看,立即停止进食的效果是一大利好,因为只要使用了病菌,对庄稼的破坏就会停止。现在,美国的一些公司正在生产各种包含苏云金杆菌芽孢的化合物。几个国家正在进行实地测试:法国和德国试验菜粉蝶的幼虫,南斯拉夫试验美国白蛾,苏联试验黄褐天幕毛虫。在巴拿马,试验始于1961年。这种细菌杀虫剂可能会解决香蕉种植者所面临的严重问题。那里的根蛀虫是香蕉树的一大害虫,它们会破坏香蕉树的树根,使树很容易被风吹倒。狄氏剂曾是对付根蛀虫的唯一有效方法,但是现在它已经导致一系列灾难发生。根蛀虫产生了抗药性。狄氏剂还杀死了一些重要的捕食性昆虫,从而导致卷叶蛾(体型短小,幼虫会在香蕉表面留下疤痕)数量增加。人们有理由希望,新的微生物杀虫剂能够消灭卷叶蛾和根蛀虫,但不破坏自然平衡。
在加拿大和美国的东部林区,细菌杀虫剂可能是对付蚜虫和舞毒蛾之类森林昆虫的重要方法。1960年,两国都使用了苏云金杆菌商业制剂进行实地试验。初期的一些结果是令人鼓舞的。例如,在佛蒙特州,细菌防治的效果与DDT一样好。目前,主要的技术问题是,找到一种溶液,用它把芽孢黏在常青树的针叶上。农作物就没有这样问题,药粉也能使用。人们已经在各种蔬菜上试验了细菌杀虫剂的效果,尤其是加利福尼亚州。
同时,另外一个不那么引人注意的是关于病毒的研究。在加利福尼亚州,幼小的苜蓿上喷上了一种物质,这种物质与杀虫剂一样可以杀死苜蓿毛虫。这种物质是一种取自毛虫体内的病毒溶液,毛虫正是因为感染了疾病才死亡的。只需要5只患病的毛虫就可以提供足够的病毒来治理一英亩的苜蓿。在一些加拿大林区,一种病毒可以有效地控制松树锯蝇,因而已经取代了杀虫剂。
捷克斯洛伐克的科学家们正在试验,用原生生物对付结网毛虫以及其他害虫。在美国,人们发现一种原生生物寄生虫可以降低玉米螟的产卵能力。
有些人听到微生物杀虫剂会联想到威胁其他生命的细菌战的画面。但事实不是这样。与化学品不同,昆虫病原体只针对目标昆虫发生作用。昆虫病理学的著名权威人士爱德华·斯坦豪斯博士强调:“无论是在实验室,还是在自然界,都没有出现昆虫病原体导致脊椎动物患病的案例。”
昆虫病原体只会影响一小部分昆虫,而且有时候只影响一种昆虫。从生物学上讲,它们不属于能够导致高等动物和高等植物患病的种类。斯坦豪斯博士还指出,自然界中的昆虫疾病只影响某些特定种类的昆虫,而不会危及寄主植物或以它们为食的动物。
昆虫有很多天敌,不仅包括各种微生物,还包括其他昆虫。大约1800年,伊拉兹马斯·达尔文首次提出了可以用刺激天敌生长来控制某种昆虫。可能是因为这是最早使用的生物防治方法,所以人们普遍会错误地以为只有这一种化学品的替代方法。
1888年,昆虫学家探险者的先驱艾伯特·科贝利前往澳大利亚寻找威胁加州柑橘产业的吹绵蚧的天敌,这是传统的生物防治方法在美国的开始。如我们在
第十五章提到的,这个计划取得了巨大成功,而且在此后的一个世纪,人们在世界上到处寻找昆虫天敌以控制一些不速之客。总共有100种引进的捕食性昆虫和寄生虫存活下来。除科贝利引进的澳洲瓢虫外,对其他昆虫的引进也取得了成功。一种从日本引进的黄蜂全面控制了侵扰东部苹果园的一种昆虫。一些意外地从中东引进的、斑点苜蓿蚜虫的天敌拯救了加州的苜蓿产业。像细腰黄蜂对日本甲虫的控制一样,舞毒蛾的寄生虫和捕食性昆虫也实现了有效的控制。据估算,对介壳虫和粉蚧的控制每年可以为加州节省数百万美元。加州一位著名的昆虫学家保罗·德巴赫估计,在加州400万美元的生物防治投入就可以产生1亿美元的收益。
在世界各地大约有40个国家成功地使用引进天敌的生物防治法控制了害虫。与化学品相比,生物防治有明显的优势,它比较便宜,能实现永久性控制,不会有残留。然而,生物防治方法得到的支持却很少。加利福尼亚州是唯一有正式的生物防治计划的州,而且很多州连一个全心投入的昆虫学家也没有。也许用昆虫天敌实现生物防治的方法还欠缺科学上的严密性。目前,生物防治对昆虫种群的影响还没有仔细研究过,昆虫投放也还不精确,而这种精确性正决定着成败。
捕食性昆虫和被捕食的昆虫不会单独存在,而是共存于一个巨大的生命之网,因而所有因素都要考虑到。可能在森林里传统的生物防治最有实用前景。高度人工化的现代农业与大自然的性质截然不同。但森林则是另外一个世界,更接近于自然环境。在这里,只需要人类的一点点帮助,并尽可能地减少干预,大自然就可以自由发展,创造一个神奇而精妙的制衡系统,保护森林免受昆虫的过度危害。
美国的林务官似乎只想到引进昆虫寄生虫和捕食性昆虫的生物防治方法。加拿大人的思路要更加开阔一点。欧洲人最领先,他们发展了令人称奇的“森林卫生”科学。在欧洲林务官看来,鸟类、蚂蚁、森林蜘蛛以及土壤中的细菌都是森林的一部分,他们在培育新的森林的时候也会考虑到这些保护性因素。帮助鸟类生存就是第一步动作。在当今的集约林业时代,老的空心树已经消失,因而啄木鸟和其他在树上住的鸟儿就失去了家园。可以用巢箱解决这个问题,把鸟儿带回森林。也有专门为猫头鹰和蝙蝠设计的箱子,这样它们就可以接白天鸟儿的班,在夜间捕食昆虫。
但这只是个开始。欧洲林区一些出色的控制计划会利用森林红蚁作为捕食性昆虫——不幸的是,美国没有这种蚂蚁。大约25年前,维尔茨堡大学的卡尔·格斯瓦尔德教授找到了培育红蚁并发展蚁群的方法。在他的指导下,超过1万个红蚁群落在德国90个测试区域发展起来。意大利以及其他国家也采用了格斯瓦尔德教授的方法,他们建立起蚂蚁农场,以供给森林投放用。比如,在亚平宁山脉,人们已经发展了数百个蚁群,以保护新造的森林。
德国莫恩市的林务官海因茨·鲁佩兹舍芬博士说:“如果森林里有鸟和蚂蚁的保护,还有蝙蝠和猫头鹰,说明生物平衡已经得到改善。”他认为,为树木培育各种“天然伴侣”要比引进单一捕食性昆虫或寄生虫更有效果。
莫恩市林区新发展的蚁群被铁丝网保护起来,以免被啄木鸟吃掉。在一些试验区,啄木鸟的数量已经在10年里增加了400%。这种方法可以避免蚁群数量的严重损失,还能促使啄木鸟啄食森林里有害的毛虫。大部分照料蚁群(还有鸟箱)的工作由当地学校10到14岁的孩子们承担。其成本非常低,却实现了对森林的永久保护。
在鲁佩兹舍芬博士的研究中另一个极为有趣的特点是对蜘蛛的利用,在这方面他算是一个先驱。虽然有大量关于蜘蛛类别和自然历史的文献,但它们都是分散而不完整的,也没有考虑蜘蛛在生物防治方面的价值。在已知的22000种蜘蛛中,760种是德国生长的(美国生长的约有2000种)。德国森林里生活着29个蜘蛛种族。
对于一个林务人员而言,蜘蛛最重要的是它们所结的网。轮网蛛是最为重要的,因为它们的网极其细密,可以捕捉所有飞行的昆虫。十字蜘蛛的一张大网上(直径为16英寸),大约有12万个粘性网结。一只蜘蛛在它18个月的生命里会消灭2000只昆虫。一个健康的森林里,每平方米(略大于一平方英尺)林地有50到150只蜘蛛。如果不够这个数目,可以通过收集和投放卵囊来弥补。鲁佩兹舍芬博士说:“3只横纹金蛛(美国也有这种蜘蛛)的卵囊可以孵化1000只蜘蛛,从而捕食20万只昆虫。”他说,春天出现的轮网蛛的细小幼虫尤其重要,因为它们会在树的顶端织网,这样就保护了嫩芽免受昆虫侵扰。当这些蜘蛛蜕皮和长大时,网也变大了。
加拿大生物学家也采取了相似的研究路线,虽然北美地区的森林多是天然的,而不是人工种植,用于保持森林健康的物种也不一样。加拿大人着眼于小型哺乳动物,它们可以有效地控制某些昆虫,尤其是生活在林地松软土层里的昆虫。其中一种叫作锯蝇,雌锯蝇长着一个锯齿状的产卵管,它会用这个产卵管割开常青树的针叶,把卵产进去。孵化的幼虫会掉落在落叶松腐殖土上,或者云杉和松树下的土层上,形成蝇茧。森林地面之下是一个蜂巢状的世界,里面布满了小型哺乳动物的隧道,包括白足鼠、鼷鼠以及各种鼩鼱。贪吃的鼩鼱能发现并吃掉大量的锯蝇茧。它们会把前脚搭在茧上,从底部开吃,并能准确辨别是空茧还是实茧。这些鼩鼱贪婪的胃口几乎找不到对手。一只鼷鼠每天可以吃掉200只茧,而一只鼩鼱则可以吃掉800只!从实验结果看,75%-98%的锯蝇茧会被消耗掉。
纽芬兰岛饱受锯蝇困扰,却没有鼩鼱,所以他们在1958年尝试引进了最有效的锯蝇捕食者——假面鼩鼱。1962年,加拿大官方报告宣布,这一尝试获得成功。假面鼩鼱成功地在岛上繁殖起来,并开始扩张——在投放点10英里外的地方都已经发现了作过标记的鼩鼱。
想保护和加强森林内部天然联系的林务人员有各种武器可以使用。化学控制的方法顶多是一个权宜之计,没有任何实际效果,却杀死了林间河水里的鱼,给昆虫带来灾难,破坏了自然控制和我们试图引进的生物控制。鲁佩兹舍芬博士说:“这种暴力措施破坏了森林中生命之间的互济关系,寄生虫害反复出现的时间也越来越短……所以,我们要停止操纵至关重要的最后一片自然的生存之地。”
为了解决人类与其他生物共享地球家园的问题,我们提出了众多新的、富于想象力和创造力的方法。这些方法体现出一个永恒不变的主题:我们要意识到自己面对的是各种生命,是它们的族群、它们的压力与反压力以及它们的繁荣与衰败。只有充分考虑这种生命的力量,谨慎地指引它们向对我们有利的方向发展,我们与昆虫之间才能形成一种合理的平衡。
当前使用毒剂的做法完全没有这些最基本的考量。各种化学品像原始人挥动的大棒一样,洒向了生命的组织。一方面看,这种生命组织极为纤弱,很容易受到破坏;从另一方面看,它又有惊人的坚韧性和恢复能力,能够以出人意料的方式进行反击。化学控制人员忽视了生命的非凡能力,毫无原则地开展了计划,面对巨大的力量没有一丝谦卑。
“控制自然”是一个妄自尊大的词汇,形成于生物学和哲学的初始阶段,当时人们以为自然是为人类而存在的。应用昆虫学的观念和做法大都始于科学的蒙昧时代。如此原始的科学却配置了最新的、最可怕的武器,在对付昆虫的同时也危及地球的安全,实在是我们的大不幸啊。
(完)
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