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科研16载:让蝴蝶泉边再现彩蝶飞舞
2018-03-11 20:41 未知 

在经典电影《五朵金花》中,那幽静、明媚如画的蝴蝶泉,以及“蝴蝶会”的奇异景观,令人印象深刻。当地人传言:蝴蝶泉边原有一蓬枝叶茂密、开白花、发清香的茨蓬,花枝缠绕在横斜于泉面的树干上,蝴蝶沿着下垂的花枝翩翩起舞,连成长串。

但近10多年来,已很难在蝴蝶泉边看到那美丽的蝴蝶盛会了。如今,茨蓬已除,泉面树干叶枯,加之周围自然环境受到破坏,田野大量使用农药,蝴蝶误伤不少,过去的奇观久已不见。

日前,《中国科学报》从中国林科院资源昆虫研究所(以下简称资昆所)了解到,研究员陈晓鸣率领的研究团队经过16年的科学研究,不仅培养了蝴蝶的学习能力,同时还开展了蝴蝶人工养殖与彩蝶飞舞景观构建的创新技术研究,让蝴蝶泉边重现彩蝶飞舞景观的梦想得以实现。

16年坚持突破技术瓶颈

据介绍,16年来,研究团队研发了寄主植物栽培、蝴蝶养殖设施、密度控制、寄主交替放养、病虫害控制等技术体系,制定了蝴蝶规模养殖技术流程,养殖产量每年每亩可达3万~4万只,显著高于国内外每年每亩1.0万~1.5万只的水平;规模化养殖种类达29种,高于国内外规模化养殖种类8~10种。

团队骨干、研究员石雷告诉《中国科学报》记者,他们首创了开放式彩蝶飞舞景观构建的关键技术,突破室外难以形成彩蝶飞舞景观的技术瓶颈,首次在室外营造出“彩蝶飞舞”景观。“昆虫是有学习能力的。我们巧妙地利用昆虫的学习能力,采用嗜好性诱导学习训练方法,创建了诱导蝴蝶学习训练的技术。”石雷解释说,他们将气味独特、挥发性强的标志物加入到蝴蝶食物配方中,通过对刚羽化的蝴蝶成虫进行训练,让蝴蝶对标志物形成深刻记忆,只要一嗅到标志物的气味,就条件反射般地前去取食。石雷表示,目前国内外其他机构暂无同类技术。

通过长期研究,专家们揭示了蝴蝶的视觉行为特征和飞翔规律,发现了蝴蝶颜色识别特征与活动规律,从而构建了视觉诱集技术。他们首次发现蝴蝶觅食有3种类型,即嗅觉为主,视觉为辅;视觉为主,嗅觉为辅;只有嗅觉,无视觉。多数蝴蝶视觉发达,在反射光谱350~650纳米波长范围内,对红、橙、黄色有强烈趋性,同时,它们还能辨别紫外光差异。

根据蝴蝶的视觉行为特征、嗅觉趋性和生态栖境需求,科研人员配置、构建蝴蝶喜欢的景观,集蝴蝶视觉、嗅觉和学习训练技术于一体,在室外选择一定面积的绿化地,以常绿乔灌木、花草和水源构成自然景观;或采用不同颜色搭配仿生花藤、仿生花柱与室外自然景观合理配置,在景观中缓慢释放引诱剂,放飞“诱导训练”好的蝴蝶,营造出蝴蝶在景观中访花、嬉戏、纷飞、栖息的美丽景观。

致力观赏蝴蝶产业化

陈晓鸣介绍,采用这种方法可排除自然界其他挥发物对蝴蝶野外诱集的影响,可以使室外诱集率达到50%~60%。它解决了野外不能形成彩蝶飞舞景观的难题,让彩蝶飞舞的自然景观重现大理蝴蝶泉公园。

当前,观赏蝴蝶是新兴的昆虫产业。据专家估计,全球蝴蝶相关年产值达50亿美元,我国蝴蝶年产值达20亿元人民币以上。相比而言,我国蝴蝶产业养殖产量低、种类少,室外蝴蝶景观稀缺,从而制约了我国蝴蝶产业的发展。由此,陈晓鸣等开展了观赏蝴蝶规模化人工养殖及彩蝶飞舞景观构建关键技术研究。

石雷介绍,针对我国多数蝴蝶生物学特征不清,尤其是寄主植物不明和难以发现等问题,他们开展了16年的调查研究,新发现蝴蝶寄主植物42种,排除了文献中错误记载的蝴蝶寄主植物57种,收集和保存了107种蝴蝶寄主植物资源,掌握了主要寄主植物的生物学特征。

“我们筛选出了树头菜、昆明马兜铃、耳叶马兜铃、三开瓢、板蓝等适用于蝴蝶规模化人工繁育的优良寄主植物24种。发现新种1个,中国和云南蝴蝶新记录种22个。”石雷介绍,他们还对主要观赏蝴蝶的食性进行了研究和划分,将其划分为单食性、寡食性和杂食性。

为精准扶贫开辟新途径

那么,蝴蝶养殖和放飞是否环保安全呢?对此,石雷给出了肯定的答案。他介绍说,首先蝴蝶幼虫取食植物,幼虫迁移能力有限,规模养殖中采用网室或套袋养殖幼虫,难以发生大规模逃逸。其次,虽然蝴蝶飞翔能力强,吸食花蜜,但它是传粉昆虫,对植物有益。再者,不同种类的蝴蝶需要不同的生态环境,放飞蝴蝶很难找到规模寄主植物和适宜环境,难以在野外生存,限制了蝴蝶成灾的可能。

“规模养殖技术为蝴蝶观光产业提供了科技支持,可以极大地减少人们野外捕捉蝴蝶行为,从而有效保护蝴蝶资源,尤其是保护珍稀蝴蝶资源。通过规模养殖,还可为脱贫致富、精准扶贫开辟新的途径。”石雷说。

据介绍,陈晓鸣团队的成果已在云南、深圳、北京、四川、江苏、山东等地示范和推广,举办了30期培训班,培养农村骨干600余人,解决就业1000多人,为全国23个蝴蝶园提供了活体蝴蝶。据不完全统计,有5000多万人次参观蝴蝶园,近3年创造产值达15.60亿元。

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