湖北省克氏原螯虾病害发生气象背景研究

邓爱娟　刘可群　刘敏

摘要：为了探讨湖北省克氏原螯虾（Procambarus clarkii）病害发生的气象成因，对历年湖北省主要克氏原螯虾养殖区的养殖期气象条件进行分析。结果表明，克氏原螯虾的产量增减与当地当年春季3-6月冷空气发生次数、低温持续日数、低温程度和气温变幅有一定的相关性。若当年冷空气活动频繁、低温持续日数多、低温程度重或者气温变幅越大，往往会导致当年的克氏原螯虾病害发生程度较重，并在当年的产量上得以表现。因此，对当年春季气象条件的监测和预测可以为克氏原螯虾养殖生产者提供决策服务，提醒生产者及时采取防治措施，以减少克氏原螯虾病害暴发的可能性或暴发程度。

关键词：克氏原螯虾（Procambarus clarkii）；病害；湖北省；气象背景

中图分类号：S966 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）18-0052-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.18.012 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on the Meterological Background of Procambarus clarkiis Disease in Hubei Province

DENG Ai-juan，LIU Ke-qun，LIU Min，TANG Yang

（Wuhan Regional Climate Center，Wuhan 430074，China）

Abstract： In order to investigate the meteorological cause of the occurrence of Procambarus clarkiis disease in Hubei province in recent years， the climatic conditions during the breeding stage of the main cultivation areas in Hubei were analyzed. The results showed that the production of P. clarkia had some correlation with the time of cold airs occurrence， the duration and degree of low temperature， and the amplitude of temperature in March to June in spring season. The more frequent the cold air activities occurred， the more duration days of low temperature continued， the lower the temperature level was， and the greater the magnitude of temperate fluctuated， then the more serious the disease would occur， and this could be reflected in the production of the year. Therefore， the monitoring and forecasting onto the meteorological conditions in spring could provide decision making services for the cultivators of P. clarkia， in order to remind to take timely prevention and control measures to reduce the probability or extent of disease occurrence.

Key words： Procambarus clarkia； diease； Hubei province； meteorology background

近年来，克氏原螯虾（Procambarus clarkii）即小龙虾养殖产业在中国发展迅猛，很多地区将克氏原螯虾产业作为地方主导产业进行打造，在培育地方经济增长新动能、推进渔业供给侧结构性改革、促进渔业增效和渔民增收过程中发挥了重要作用。湖北省是国内克氏原螯虾主产区，养殖规模居全国之首，但随着克氏原螯虾养殖集约化水平和放养密度的提高，养殖病害风险呈上升趋势，克氏原螯虾虾病的发生也越来越频繁和严重，对克氏原螯虾产业产生较为严重的影响。

自2007年5月在江苏发生克氏原鳌虾病害以来，2008年5月开始，湖北省荆州、黄冈等地也出现了克氏原螯虾病害的大面积暴发。目前得到认同的致死的克氏原螯虾病害有病毒性疾病、细菌性疾病、寄生虫性疾病、非生物病原引起的疾病及敌害生物的影响等[1]。但实际生产中，每当克氏原螯虾养殖发生大面积严重死亡时，往往无从考究死亡原因，较多情况下根本无法弄清其疾病流行的来龙去脉。但普遍认为克氏原螯虾发病主要从4月中下旬开始，在5月中下旬可能达到发病高峰期，而6月中旬后则极少发病。很多养殖户发现克氏原螯虾病害发生严重与否可能与当年春季气温是否变化剧烈、是否有低溫阴雨有关，认为气温导致的水温剧变，会导致克氏原螯虾应激反应的发生，从而直接或间接导致病害的暴发，这种危害对处于脱壳期的克氏原螯虾影响更大。但尚未见有深入研究克氏原螯虾病害气象成因的报道。

为此，本研究分析了湖北省主要克氏原螯虾养殖地区历年春季气温变化情况，以期为克氏原螯虾病害发生情况提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源

湖北省克氏原螯虾主要养殖地区的养殖面积和产量资料来自《湖北农村统计年鉴》，选择的研究地区有洪湖、监利、潜江、石首、仙桃、赤壁、天门、钟祥，主要分布在江汉平原和鄂东南地区。由于湖北省克氏原螯虾产量和面积资料规范记录始于2006年，因此产量、面积资料为2006—2016年，其中2007、2008年鉴中面积资料缺失；各地区气象资料采用当地国家气象观测站2006—2017年资料，由于大部地区在6月中旬后克氏原螯虾不再出现病害，因此选择的时段为3月1日至6月10日的逐日气象资料，资料来自湖北省气象档案馆。

1.2 资料处理方法

1.2.1 克氏原螯虾产量分析方法 根据湖北省各地历年克氏原螯虾的养殖面积和产量资料，計算出各地历年养殖单产如图1所示。由于近年来克氏原螯虾养殖水平不断提高，为了产量可比性，在进行克氏原螯虾产量分析时，参照作物气象产量分离方法[2]，将克氏原螯虾实际产量分离为趋势产量和气象产量，其中趋势产量利用统计模型模拟，再由实际产量与趋势产量相减，从而计算出当年的克氏原螯虾气象产量。

Yt=aX+b （1）

Yw=Yd-Yt （2）

式中，Yt为趋势产量（kg/hm2）；X为时间序列（即2006、2007……2017）；a、b为模拟系数；Yd为当年实际产量（kg/hm2）；Yw为当年气象产量（kg/hm2）。

1.2.2 冷空气分级和气温变化程度计算方法 根据气象台站历年3月1日至6月10日逐日气温、最低气温，依据冷空气等级分级国家标准划分（表1），从中筛选出历年强冷空气及以上等级冷空气发生频次、发生时间、过程低温等资料。

以标准差s为指标，用来衡量在3—6月期间气温变化剧烈程度，由于每日气温可能波动较大，本研究中用5 d滑动平均气温作为判断指标，即x1=∑（a1+a1+a3+a4+a5）/5，其余依次类推，标准差的计算公式如下。

s=■ （3）

式中，xi为第（i+2）天的5 d滑动平均气温；x为5 d滑动平均气温的平均值；n为滑动平均气温的样本数。

以日平均气温低于12 ℃为标准，统计3—6月10 d之间出现的日平均气温低于12 ℃日数和低于12 ℃的温度累加值，记为危害积温C。

C=∑■■（T0-Ti） T0-Ti 当Ti

式中，T0取12 ℃。

2 结果与分析

2.1 湖北省主要克氏原螯虾养殖地区产量分析

湖北省克氏原螯虾养殖产业基本自2006年开始并迅速发展，其中尤以洪湖、监利养殖面积和产量最大，其次为潜江。而由于克氏原螯虾养殖方式、习惯和养殖水平的差异，潜江、监利主要为稻田养殖居多，而池塘精养的养殖模式主要集中在汉川、洪湖一带，且近些年来，养殖模式变化更新快，大片稻田养殖模式开始推广。因此，监利和洪湖的养殖产量总体并不高，而潜江养殖面积虽远远少于洪湖、监利，但单位面积产量却属潜江最高，平均达到1 827 kg/hm2，比洪湖高892 kg/hm2，比监利高552 kg/hm2。

根据各地克氏原螯虾气象产量推算结果，剔除气象产量波动在±200 kg/hm2以上的值，结果见图2。从图2中可以看出，气象产量为负值较多的年份有2014、2013、2011年，达到了3～6个站次。气象产量为负且幅度较大的有2009年的石首，2010年的仙桃、钟祥，2011年的洪湖、赤壁，2012年的赤壁，2013年的洪湖、石首、天门、钟祥，2014年的洪湖、监利、石首、赤壁，2015年的天门和2016年的钟祥。

2.2 历年冷空气发生频次分析

根据冷空气分级标准，对湖北省主要克氏原螯虾养殖地区2006年以来逐年3—6月上旬发生的中等及以上强度冷空气进行统计分析。由图3可知，仙桃、潜江等地中等强度以上冷空气发生频率较高，其次为天门、钟祥和监利，而洪湖、赤壁和石首则相对较少。从各地逐年发生冷空气的平均频次来看，2016、2011、2013年冷空气发生相对频繁，其次是2007、2010、2006年，而2012、2014年则相对发生最少。潜江2016年出现7次中等以上冷空气，其次是2010年的6次和2013、2015年的5次；赤壁2016年最多出现6次，其次是2011年出现5次；仙桃2007年发生了6次，其次是2011、2016年发生5次；钟祥2013年最多出现6次，其次是2009、2011年出现5次；洪湖2007年发生最多，为5次，监利2013、2011、2007年发生最多，为5次，石首2013、2011年发生最多，为5次，天门2013、2016年发生最多，为5次，其他年份各地出现1～4次中等强度以上冷空气。

从强冷空气及寒潮级冷空气发生频次来看，发生最多的年份是2011、2006年，平均达到3次以上，2016年次之。其中钟祥、监利强冷空气或寒潮发生最为频繁，其次是洪湖、仙桃，而潜江、石首、赤壁、天门强冷空气或寒潮则发生相对最少（图4）。

重点分析强冷空气或寒潮发生严重的2011、2016和2006年的冷空气具体发生情况。从各站强冷空气或寒潮发生时间来看，各地冷空气发生时间较为一致，2006年强冷空气或寒潮发生主要集中在3月13日、4月12—13日、5月12日，其中洪湖只在3月13日、4月12—13日出现2次强冷空气，而监利除了以上3个时段外，4月5日冷空气也达到强冷空气级别。2011年未出现寒潮，强冷空气主要出现在4月2—3日、5月2—3日、5月10—11日、5月21—22日，总体看来5月强冷空气活动较为频繁，其中监利、石首、仙桃3月15日还出现1次中等强度冷空气。2016年3月9—10日大部养殖地区出现1次寒潮，5月7—8日出现1次强冷空气，但各地中等强度冷空气活动较为频繁，潜江3月6、25、31日、4月3日、5月3日共计出现5次中等强度冷空气，赤壁3月25日、4月3日、5月3、16日出现4次，仙桃3月25日、4月3—4日、5月3日出现3次，洪湖3月25日、4月3—4日出现2次，监利、天门4月3—4日出现强冷空气，且监利4月17日出现1次中等强度冷空气，天门3月25日、5月3日出现2次中等强度冷空气。从各站冷空气活动频率来看，2006年强冷空气或寒潮活动最多，2011年5月强冷空气较多，2016年有寒潮出现，但总体强冷空气次数少，但3月底、4月初中等强度冷空气活动较为频繁。

2.3 历年春季气温波动程度分析

各地气温波动明显超过平均值的具体情况如表2，根据2006—2017年逐年3—6月气温波动标准差，可以看出2011、2016、2006、2015年是各地集中的气温波动较大的年份，平均标准差达到1.78以上（表2）。纵观各地区历年平均气温标准差，赤壁气温波动相对最大，其次是洪湖、监利和钟祥（图5）。

2.4 历年低温日数和危害温度分析

从各地历年3—6月10日期间日平均气温低于12 ℃日数统计结果图6、图7来看，各站低温日数前10位年份排序为2011>2012>2017>2007>2009>2010>2015>2014>2013>2006，其中2011、2012年低温日数最多，大部均在20～28 d，其次是2007、2017、2009年；而期间危害温度却是2012、2010年最多，达到100 ℃·d以上。进一步分析低温强度发现，低温强度前10位年份排序为2010>2012>2006>2009>2015>2011>2016>2007>2014>2013，其中2011、2012年各站低温日数均达20 d以上，但2011年低温程度明显低于2012年；2010年与2012年低温程度相近，但2012年低温日数要比2010年更长，而2017年低温程度虽较小，但低温持续时间较长。

2.5 历年克氏原螯虾病害发生情况验证

分析各地历年克氏原螯虾订正气象产量与气象要素间关系，结果发现，当气象产量在-50 kg/hm2以下时，除石首2009年和赤壁2012年只发生了1～2次中等强度冷空气外，其他地区发生中等以上冷空气活动频次均达到4～6次，强冷空气或寒潮发生频次大部分也在2～4次，低温日数除洪湖、石首2013年、钟祥2016年不足15 d外，其他大部地区日平均气温12 ℃以下日数达到16～24 d。当年有强冷空气或寒潮发生时，有13/33的年份气象产量为负值，低温持续日数在15 d以上时，有17/36的年份氣象产量为负值，低温持续日数在20 d以上时，有5/12的年份气象产量为负值，危害温度在60 ℃·d以上时，有15/26的年份气象产量为负，气温标准差在1.5以上时，有16/40的年份气象产量为负。这也证明了冷空气活动频次、强度和气温波动的确可能引起克氏原螯虾的产量波动，而这一波动极有可能与当年克氏原螯虾病害发病情况有关。

由于克氏原螯虾病害发生情况尚未有系统的记录，因此根据文献记载的湖北省各地克氏原螯虾病害发生情况，对气象分析结果进行验证。根据文献记载，2008年5月湖北省大范围发生克氏原螯虾病毒病，在5月12日至6月15日期间，发病最为严重的地区是潜江、荆州的江陵、沙市、监利、洪湖和武汉的汉南、东西湖、黄陂，其他地区如孝感的汉川、黄冈的武穴、黄梅、荆门的沙洋、钟祥等地也发病较重[3，4]。但根据2008年3—6月气象资料分析，当年无论冷空气活动频次、气温变幅，还是低温日数，纵观历年并不高，而当年暴发的大范围病害，很可能与当年1—2月发生的低温雨雪冰冻有关，可能由于持续的低温冰冻已经对克氏原螯虾体质造成伤害，而在后期5月才表现出来。2015年潜江的赵垴、关山等地克氏原螯虾发病情况有些严重，2016年4月中旬汉川一带的塘口克氏原螯虾出现大批死亡[5]，2017年4—6月，潜江、洪湖、仙桃、安陆等地克氏原螯虾病害广泛暴发[6]。根据潜江市水产技术推广站介绍，2009、2015年是相对年景较好的年份，而根据各地气象产量情况，除石首2009年和天门2015年表现出较明显的减产趋势外，其他地区均是增产趋势，而当年强冷空气或寒潮发生次数均在0～1次，危害低温平均值在55.8 ℃·d左右。总体来看，文献中记录的除2008年湖北发生大范围虾病而冷空气或气温变动程度未能体现出来外，其他年份的病害暴发与冷空气发生和气温变动程度表现了很好的一致性。

3 讨论

克氏原螯虾的病害复杂，致病因素也很多，包括环境理化因素、营养因素、管理因素、生物性因素等[7]。目前认为发生危害较大、对克氏原螯虾产业发展产生威胁较大的病害是克氏原螯虾白斑综合症[8]，在这方面的生理、病理、免疫预防方面研究较多，而关于其病害发生的气象成因研究较少，而气象条件在一定程度上也可以影响甚至决定当年克氏原螯虾病害是否大暴发。

从近几年春季冷空气活动、降温幅度、低温日数等气象因素的变化规律来看，总体上当年冷空气活动越频繁、降温幅度越大、低温日数越多、气温波动程度越大，往往对应的当年克氏原螯虾病害也会越严重，呈大范围暴发的态势。但两者之间的关系并未达到极显著水平，究其原因，一是病害发生原因复杂，二是人为管理和防治措施的干预可能发挥了作用。总体来说，通过对过去气象条件的分析总结和对未来气象条件的预测预报，一定程度上可以解释过去和预估未来克氏原螯虾病害发生的严重程度，从而为克氏原螯虾养殖生产者生产决策提供科学依据，以及时采取防治措施，谨防病害暴发造成不可挽回的损失。

参考文献：

[1] 刘训猛，赵宜清，陈 静.我国克氏原螯虾病害及防治技术研究进展[J].中国水产，2013（10）：64-66.

[2] 宋迎波，王建林，杨霏云，等.粮食安全气象服务[M].北京：气象出版社，2006.

[3] 陈昌福.人工养殖克氏原螯虾中出现的问题与对策[J].渔业致富指南，2008（17）：16-18.

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[8] 温周瑞.中国小龙虾白斑综合征的研究进展及防控对策[J].湖北农业科学，2017，56（9）：1601-1605.