不同储粮环境下谷蠹的地理分布特征研究

李丹丹 周 庆 严晓平 王殿轩 汪中明 邵小龙

(中储粮成都储藏研究院有限公司1，成都 610091)(河南工业大学2，郑州 450001)(国家粮食和物资储备局科学研究院3，北京 100037)(南京财经大学4，南京 210046)

谷蠹是重要的蛀食性储粮害虫，不仅能危害禾谷类、粉类、豆类储粮，以及淀粉、干果、豆饼、药材、各种植物种子，而且还能危害竹、木材及其制品、皮革、图书等，其中以稻谷、小麦被害程度最为严重。谷蠹破坏的谷物质量超过它所蛀食的重量，受损粮粒常被蛀成空壳，危害粮食重量为其体重的5～6倍，谷蠹大量繁殖时往往引起储粮发热，甚至能使粮温升达38 ℃以上[1]。谷蠹繁殖能力强，耐热性强，具有迁飞习性，在我国，谷蠹早期主要广泛分布在南方地区，尤以华南地区更为突出[2]。70年代曾随粮食调运由我国广东地区向江西、湖南、湖北、河南、河北等省市蔓延，80年代再度猖獗，90年代初期受气候因素影响，向安徽地区蔓延[3]。近年来，贸易与流通的繁荣发展，谷蠹的分布范围进一步扩大，山东、湖北、河南等省份均有报道发现[4-7]，但仅限于某个区域，谷蠹在全国31个省(自治区、直辖市)的地理分布特征研究尚未见报道。明确谷蠹的地理分布特征，可为其预测预报以及制定综合防治技术提供可靠依据。

为摸清我国储粮昆虫种类分布特性，挖掘谷蠹等储粮害虫分布和生态系统参数，根据粮食公益行业科研专项“我国储粮虫螨区系调查与虫情监测预报技术研究”的任务分工和国家粮食局“第七次全国储粮虫螨专项调查”的安排，项目组于2015—2018年对全国储粮害虫进行了抽样调查。此次调研覆盖储备库、加工厂、农户3类抽查地点，完成了31个省(自治区、直辖市)，181个地区(市、县)的现场调查。

采用tableau和python软件对谷蠹采集数据进行处理分析，了解谷蠹在不同生态区、不同省份以及不同储粮环境下的发生情况，探索储粮环境中谷蠹的地理分布特征。

1 调查方法与范围

1.1 样品采集地点

在全国31个省(自治区、直辖市)，根据不同的储粮生态区选取具有代表性的187个地区(市、县)的现场调查，涉及中央储备粮154个，地方粮库258个，粮油加工企业467个，农户418家。

1.2 采集方法

本次调查采用现场取样和筛检的方法，采集时间集中在2015—2018年。调查所采集的害虫标本登记寄主、采集时间、地点等原始信息，并做初步的分类和处理，带回实验室后作进一步分离、处理、初步虫种定名和归类保存。

1.3 昆虫鉴定方法

根据传统昆虫检索表和形态特征进行鉴定，最终以初步鉴定、专家复核的方式确定虫种。初步虫种鉴定定名后，由中国检验检疫科学研究院张生芳研究员、河南工业大学白旭光教授、河南工业大学周玉香教授组成专家组鉴定复核。

1.4 统计分析

调查数据采用tableau和python软件进行处理分析。采集数据按照省、生态区、储藏方式分别统计，以市级划分的数据有181条。每条市级数据分为储备库、加工厂、农户3种储粮方式类型，记录有该市的经度、纬度、海拔以及所属生态区，并备注了该市抽查的储备库、加工厂、农户的总数，和其中发现谷蠹的数量。

谷蠹发生率计算方法：文中涉及了几种谷蠹发生率，第一种是储备库谷蠹发生率，其计算方法是发现该虫种的储备库数量/储备库总数；第二种是加工厂谷蠹发生率，其计算方法是发现该虫种的加工厂数量/加工厂总数；第三种是农户储粮谷蠹发生率，其计算方法是发现该虫种的农户/农户总数；第四种是市级总体谷蠹发生率，其由发现该虫种的(储备库+加工厂+农户)数量/(储备库总数+加工厂总数+农户总数)所得。另外需要说明的是，在计算每种发生率时，对于出现0/0的情况，令其结果为-0.01，表示该处没有抽查某种仓库点，以和其他抽查数据区分开来。

2 结果与分析

2.1 调查省份和地市的谷蠹发生率

依据市级行政区域划分，从储备库、加工厂、农户和总体四个维度，综合计算分析谷蠹市总体发生率、各市储备库发生率、各市加工厂发生率、各市农户储存发生率和各市总体发生率。结果表明，谷蠹在辽宁、青海、黑龙江、吉林共4省无发生分布，在山西、甘肃、宁夏、新疆、西藏、北京、内蒙古、河北、天津共9省(自治区、直辖市)地区呈现零散地市分布，在山东省、河南省、贵州省、江苏共4省份呈现整体地市分布，在广西壮族自治区、湖北省、湖南省、浙江省、福建省、广东省、云南省、海南省、陕西省、四川省、重庆、上海、安徽、江西省共14个中国南部省份(自治区、直辖市)呈现普遍分布。

其中，辽宁省6地市41个单位、青海省4地市18个单位、黑龙江6地市58家单位和吉林7地市65家单位调查中均未发现谷蠹；山西5地市调查中有1个加工厂发现谷蠹；甘肃6地市调查中有1个加工厂和1个粮库发现谷蠹；宁夏3地市调查中有1个加工厂和1个农户发现谷蠹；新疆6地市调查中有3个粮库2个加工厂发现谷蠹；西藏4地市调查中有1个粮库发现谷蠹；北京3区调查中有1个加工厂发现谷蠹；内蒙古7地市调查中有1个加工厂发现谷蠹；河北7地市调查中有1家粮库和4个加工厂发现谷蠹为少数地方分布；山东省、河南省、贵州省、江苏调查的大部分地市均发现有谷蠹，为大部分地市分布；在广西壮族自治区6地市、湖北省7地市、湖南省6地市、浙江省5地市、福建省7地市、广东省10地市、云南省5地市、海南省 4 地市、陕西省7地市、四川省5地市、重庆、上海、安徽6地市和江西7地市调查中各个地市均发现谷蠹，其在这些省内发生情况呈普遍分布。

谷蠹是喜温怕冷的储粮害虫，其完成一世代所需要的时间取决于环境温度和湿度，根据经验和相关表明，谷蠹在适宜环境中完成一个世代需要耗费29～81 d，且其发育的温度范围为18～39 ℃，其中最适发育温度为32～34 ℃，最适发育的相对湿度范围为25%～70%，最适发育相对湿度为50%～60%。此虫有较强的耐热和耐干能力，在世界广大的温暖地区呈现普遍分布，尤其在印度、澳洲等热带和亚热带地区谷蠹代数发生最多。该虫抗寒能力差，在0.6 ℃以下仅可存活7 d，在0.6～2.2 ℃下存活期不多于11 d[8]。但最近有报道表明，相比过去谷蠹的抗寒性呈现显著上升趋势。有调查发现，即便在粮温仅有15 ℃海拔1 500 m神农架地区农户的储粮中发现有谷蠹[9]。

谷蠹是一种迁飞性害虫，该种群密度越大，其后代迁飞比率就越高，并且谷蠹的飞行能力会在后代中保持很多代而不发生退化[10]。在我国，谷蠹早期主要普遍分布在南方地区，尤以华南地区为突出[11]，近年来，随着粮食流通频繁，呈现自南向北的扩散趋势，在北方的储粮环境中，高温季节或粮仓内相对较高的温度便可形成适宜谷蠹生存、发展和危害的环境条件[12]。

2.2 不同储粮生态区的谷蠹平均发生率

根据七大储粮生态区，从储备库、加工厂、农户、总体四个维度，分别计算平均发生率(discovery rate)，并对七大生态区不同储粮环境的谷蠹平均发生率做了统计，从图1可以看出第三储粮生态区谷蠹发生率为零，第一和第二储粮生态区中谷蠹市级平均发生率较低约为5%，第四、五、六和七储粮生态区市级平均发生率较高，分别为18%、53%、38%和55%。七大储粮生态区的谷蠹平均总体发生率和加工厂的平均发生率的最高值均出现在第七生态储粮区。第七生态储粮区位于我国最南部，地处热带和亚热带，高温高湿的环境条件使得害虫的发生率较大，对储粮的危害更大。随着全球气候变暖以及粮食物流贸易日益频繁，谷蠹在第五区和第六区普遍发生，并且正在逐步由南向北扩展，第四区谷蠹市级平均发生率约为18%，第一和第二储粮生态区也偶有发生。

图1 七大生态区平均发生率统计图

谷蠹在不同生态区不同类型储藏场所的发生率也有一定的差异，调查发现，第二区、第四区、第六区和第七区的加工厂谷蠹发生率最高，其次为粮库和农户；第一区粮库谷蠹发生率最高，其次为加工厂和农户。在谷蠹总体发生率较高的第五、六和七储粮生态区中，粮库、加工厂和农户的谷蠹发生率也较高。这与谷蠹食性复杂、适应的寄主储藏物种类较多有关。面粉厂等粮食加工厂许多设备都有卫生死角，加工厂的空间和设备内部温湿度适宜谷蠹繁殖，加上连续生产作业，使得谷蠹取食来源难以得到及时清理。同时，由于加工行业采用化学药剂防治受到限制，因此导致我国的粮食加工厂害虫所造成的储藏问题长期存在。随着人们对绿色食品的需求增加，以及社会普遍环境保护意识的不断增强，储藏物中害虫处理措施更趋向于物理防治等非化学防治方式。加工场所采取热处理杀虫[13]、成品粮辐照杀虫、气调杀虫等措施，均为可行的害虫处理措施。

2.3 地形背景的谷蠹市级平均发生率

在调研的31个省(自治区、直辖市)范围内，黄河以南较以北地区谷蠹发生率较高，东南沿海地区发生率最高，这可能与我国的气候相关，我国属大陆性季风气候，具有多种多样的温度带和干湿地区，总的趋势为东南沿海温和湿润，西北内陆严寒干燥，东南地区温暖湿润的气候环境较适合谷蠹的生长。

温度是影响害虫呼吸代谢重要因素之一[14]，对储藏物昆虫的生长、发育与繁殖至关重要，不同谷蠹品系在呼吸代谢过程中均对坏境温度敏感[15]。温度对谷蠹一个世代的龄数影响最大，在RH45%条件下，当温度为24 ℃时幼虫龄数最高可以达到8龄，32 ℃时则为7龄，36 ℃降为5龄。同时，湿度对幼虫的龄数也有影响，但较温度的影响弱。在32 ℃条件下，RH45%时幼虫多为7龄，55%、65%时为6龄。[16]

3 讨论与结论

目前谷蠹在我国调查的省份中，除辽宁、青海、黑龙江、吉林四省份之外的大多数省、自治区均有发生，同时，谷蠹的地理分布具有以下特征：

从分布省份来看，在本次调查的省份中，谷蠹在辽宁、青海、黑龙江、吉林4省无分布，其他各省份均有分布。根据1974—1975年商业部组织的“全国储粮害虫虫种分布调查”，除河北、吉林、辽宁、青海、宁夏、新疆未发现谷蠹外，全国其余各地均有发生。1987年西藏自治区仓虫区系调查发现谷蠹[17]，李明善在新疆昌吉回族自治州储粮害虫种类分布调查中认为谷蠢是该州主要六种害虫之一[18]，与本次调查结果一致。全国性的虫调中在某些省级行政区未发现谷蠹，可能是谷蠹在调研地点偶然发生，或调查过程中受到调查场所、时间、范畴等影响而未能发现。

从储粮生态区看，第三储粮生态区谷蠹无分布发生，第一、二储粮生态区部分地区发生分布，第四、五、六和七储粮生态区大部分地市分布；从危害场所来看，在粮库、加工厂和农户等场所均有发生，这与谷蠹食性复杂和适应危害储藏物品种较多有关。

从地形来看，黄河以南谷蠹的发生率较黄河以北地区高，东南沿海地区的谷蠹发生率最高。谷蠹最适发育温度为32～34 ℃，最适的相对湿度为25%～70%，我国东南地区气候温暖湿润，这种环境条件更有利于谷蠹的生长繁殖。

储藏物害虫的传播与分布是伴随着国际、国内贸易发展和流通而变化的，因此不受海洋、沙漠、山脉和大面积不同植被等自然地理因素的影响，目前谷蠹已经成为世界性分布的储粮害虫之一，其在我国北部省份和地区分布范围虽然较小，但有向北方省份扩大的趋势。因而，储粮中需加强防控，做好储藏管理和清洁卫生，减少害虫传播感染，避免秋冬季节储粮中谷蠹滋生。