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危險的入侵者
──入侵紅火蟻所造成的危害
文/林宗岐
紅火蟻在美國,每年造成五十億美元損失,澳洲亦有災情。台灣在今年(2004)9月傳出「入侵紅火蟻」已對台灣造成威脅的消息,並陸續傳出有民眾遭到叮咬送醫,造成經濟損失的事件。11月15日,由農委會動植物防疫檢疫局、台北市建設局、內政部營建署、國家紅火蟻防治技術支援中心、中華民國自然生態保育協會、台灣大學昆蟲系、園藝系、中華民國景觀工程商業同業公會共同舉辦之「入侵紅火蟻系列觀摩研習會」,就引起全民恐慌的「入侵紅火蟻」,邀請社會大眾共同研習因應之道。本期刊登於研習會當日,台灣大學昆蟲系林岐博士發表之文章,與讀者分享。
研究台灣螞蟻,至今已有16個年頭,台灣已發現的270多種螞蟻,除了幾種常常出現在家裡令人有些討厭的壞螞蟻「家屋螞蟻」外,大部分都過著與人井水不犯河水的隱世生活,屬於好螞蟻們,這也使得我的研究工作除了偶而要協助鑑定一下一些被「家屋」壞螞蟻之首-小黃家蟻(Monomorium pharaonis)汙染紙尿布或衛生棉的商品申訴案件外,可以專心在基礎的螞蟻學術研究上工作,「殺」螞蟻的工作似乎不會在我的研究項目中。
一般人對於壞螞蟻的印象是,這些「家屋」壞螞蟻偶爾會爬到你身上,冷不妨的偷偷「咬」你一口或用腹部的遮針「叮」你一下,但往往之後便無關痛癢了,只覺得他們爬來爬去挺礙眼的。一些較早發生的案例(2003年以前)的罪魁禍首經調查鑑定,發現是原本產於中美洲與美國南方地區的「外來螞蟻」──熱帶火蟻(Solenopsis geminata)。熱帶火蟻和小黃家蟻一樣是隨著人類的經濟活動而散步至全球各地的流浪種(tramp species)螞蟻,目前分佈於全球的熱帶與亞熱帶地區,亞洲地區包括東南亞、台灣、琉球、香港及中國大陸等地都已有採集記錄。而在早期台灣蟻類名錄上並無此種類之記錄,直至1991年台灣蟻科名錄中首次記錄台灣此種類(Chou and Terayama 1991)。經全面調查後更確定熱帶火蟻入侵台灣,且分佈在台灣中南部地區(彰化以南),但入侵途徑則有待查證,目前推估在一、二十年前便已進入台灣。熱帶火蟻的毒腺中也有大量的蟻酸,叮人時也會造成劇烈的疼痛,所以熱帶火蟻雖然數量不多但也常造成農民的困擾。
流浪種的外來螞蟻事實上還是較為溫和的壞螞蟻,但全世界有幾種螞蟻是被列在有害外來生物「黑名單」,其中又以入侵紅火蟻(Red imported fire ant,RIFA;Solenopsis invicta)與阿根廷蟻(Argentine ant;Linepithema humile)為有害螞蟻的前兩名。這兩種螞蟻的威脅是會造成新入侵地區生態環境上極大的破壞,其中入侵紅火蟻更會造成公共衛生與農業經濟上極大的損害,因此世界各地的昆蟲學家(由其是螞蟻研究學者)都在監控防止他們的擴散。入侵紅火蟻與阿根廷蟻都原產於南美洲,入侵紅火蟻為害美國多年,2001年進入紐西蘭與澳洲,而阿根廷蟻則早已入侵北美、歐洲、非洲,澳洲等區域,2001年發現登陸日本琉球,當年自日本與澳洲螞蟻研究學者的聯繫與報告中得知這個壞消息時,也讓我擔心這兩種惡名昭彰的螞蟻會不會也已經進入台灣。
「這種紅螞蟻好凶,比以前的螞蟻咬到都嚴重!這是外國的螞蟻喔!」
「有沒有什麼藥可以治這種螞蟻,!我手邊的藥都沒效!而且螞蟻越來越多!」
「是什麼螞蟻那麼毒?叮到好痛,嚴重的要到醫院打點滴!」
「是什麼螞蟻那麼厲害讓我們不再敢赤腳下田?」農民七嘴八舌的述說這幾年來種種被螞蟻欺負的委屈,好幾公頃螞蟻肆虐的水稻田,田埂上好幾個明顯隆起的小土丘,從鏟開土丘裡迅速湧出農民所稱的「邪惡螞蟻」,心中真是五味雜陳,因為之前的一些疑問已被解開,不管是希望與不希望的答案,但隨之而來的又是一大群疑問自腦中湧出。快速的採集一些螞蟻標本放入酒精瓶中,這些看來和台灣其他一些本土螞蟻有些相似的傢伙,雖也還沒有回到研究室中利用顯微鏡好好觀察鑑定,但從許許多多生物學的證據與以往調查經驗中的記憶搜索中,一些答案已自心中浮現:這螞蟻是我以前在台灣未曾採過的種類;他是外來的螞蟻種類;他是火蟻屬Solenopsis的成員;她不是熱帶火蟻。這些答案都直指著他是入侵火蟻的最壞結果,也先宣告著台灣的「人蟻大戰」即將開始。
若回研究室顯微鏡下的結果是宣告入侵火蟻已進入台灣,接續而來的疑問是:在台灣危害的狀況與面積有多少?她是如何進入台灣的?她到底對台灣的社會會造成怎樣的衝擊?為何在水稻田會有那麼多的螞蟻?為何會出現在桃園?要如何防堵她的問題擴大?要用什麼方法來消滅她們?我們有沒有可能將她們趕出台灣?
入侵紅火蟻或是入侵黑火蟻
顯微鏡下的紅色螞蟻,依照形態分類特徵確定是入侵火蟻,但要確定是入侵紅火蟻(Red imported fire ant, RIFA; Solenopsis invicta)或是入侵黑火蟻(Black imported fire ant, BIFA;Solenopsis richteri),需要在做更進一步的確認工作,因為這兩種螞蟻在外部特徵上極為相似,而且有著相似的歷史背景。在1918年一些南美的偷渡客到達北方美洲的岸上,自己挖了洞穴和建造新的家。自那時以來,這些外來的入侵黑火蟻的後代,和在1930年左右,他們的黑色表姊妹入侵紅火蟻吞食美國南方,她們在行進的路徑中消滅其他種昆蟲,並且叮咬人類和家畜,造成美國在農業與環境衛生上,非常重要的環境問題與經濟上的損失。兩種入侵火蟻在美國南方肆虐近80年多,目前已有12個州超過1億公畝的土地被入侵火蟻所佔據,對於美國南部這些受侵害的地區造成經濟上的損失,每年估計約數十億美元以上。雖然兩種入侵火蟻合夥佔據美國,但互相間仍有著競爭的衝突,看起來是入侵紅火蟻佔著上風,佔有絕大部分的危害區域,而入侵黑火蟻的分佈多侷限於入侵火蟻分佈範圍的北面邊緣(田納西州Tennessee、密西西比州Mississippi與阿拉巴馬州Alabama的交界區);但近來的調查發現在這兩種入侵火蟻分佈的交界地區,已經發現這兩種入侵火蟻的雜交種族存在(Vinson, 1997;California Department of Food and Agriculture, 2003)。那在台灣發現的是入侵紅火蟻,入侵黑火蟻或者是他們的雜交族群呢?在抽取台灣調查採集的入侵火蟻DNA與基因資料庫(GenBank)上入侵火蟻的序列比較,已確定台灣的標本是入侵紅火蟻,並不是入侵黑火蟻或是雜交族群,而且也比對出與美國的族群較相近,而非原產地阿根廷的族群。
入侵紅火蟻在台灣的危害的狀況與面積有多少?
在確定這壞螞蟻的身份後,經過半年的調查,入侵紅火蟻危害的縣市有桃園縣(桃園市、蘆竹鄉、龜山鄉、大溪鎮、八德市、大園鄉、復興鄉)、嘉義縣(水上鄉、中埔鄉)及台北縣(林口鄉、鶯歌鎮、樹林鎮)。其中以桃園縣危害超過3900公頃大農地面積最為嚴重,而嘉義縣與台北縣則是約在數十公頃的局部性區域危害的狀況。在這些危害鄉鎮市中不僅僅是稻田、園藝場、菜園、竹林等農業用地受到火蟻汙染,連公園、學校、行道綠地等都市環境也有他的蹤影。
入侵紅火蟻到底會對台灣造成怎樣的衝擊?
入侵紅火蟻肆虐美國超過70年,美國南部12州有上億公頃的土地被她侵佔,造成美國每年數十億元經濟損失。澳洲政府在發現入侵紅火蟻入侵後,每年上億美金的防治經費進行火蟻滅絕計畫,便是評估若火蟻未能有效防除,30年內入侵紅火蟻將佔領澳洲,並造成澳洲每年超過百億美元的經濟損失(Queensland Government, 2004)。入侵紅火蟻進入美國之後,則持續以每年198公里的速度向外擴散(Vnson, 1997),很快的在1953年便入侵美國南部10個州,也因高速公路與新興城鎮的快速興建,加速火蟻向外擴散的速度。入侵紅火蟻的生態學研究發現,入侵的火蟻蟻巢大小與密度都遠高於入侵紅火蟻的原產地南美洲地區,這是因為入侵地並沒有入侵紅火蟻天敵抑制的原因。雖然台灣目前僅僅只是少數縣市受到波及,但若不好好進行滅除工作,不到三五年的光景,她將會出現在台灣大部分有人居住的區域中,這種危險的外來螞蟻將成為台灣人的惡夢,至於在經濟上的損失則是無法估計的。
到底小小的螞蟻為何會造成那麼大的問題?
火蟻(Fire ant)的名稱,是在描述被其叮咬後如火灼傷般疼痛感,其後會出現水泡。入侵紅火蟻蟻巢在受到外力干擾騷動時極具攻擊性,成熟蟻巢的個體數約可達到20萬至50萬隻個體,因此入侵者往往會遭受大量的火蟻蟻螫針叮咬,大量酸性毒液的注入,除立即產生破壞性的傷害與劇痛外,毒液中的毒蛋白往往會造成被攻擊者產生過敏而有休克死亡的危險,若膿泡破掉,則常常容易引起細菌的二次性感染。1998年針對南卡羅來納州所做的調查報告指出,該州在當年共有33000人因被蟻叮咬而需要就醫,其中15%會產生局部嚴重的過敏反應,2%會產生有嚴重系統性反應而造成過敏性休克,而當年便有2件受火蟻直接叮咬而死往的案例。
雜食性的火蟻除對生態環境中土棲的動物造成浩劫般的傷害外,在一些危害嚴重的地區往往泥土中的蚯蚓都會被捕食殆盡;除攻擊土棲動物破壞土壤為棲地外,火蟻也會對於農作物造成相當程度的傷害,火蟻取食作物的種子、果實、幼芽、嫩莖與根系,對於作物的成長與收成造成經濟上極大的損失。
入侵紅火蟻會直接取食農業作物而造成農業經濟上的損失,火蟻會侵害與取食向日葵、黃瓜、小麥、大豆、玉米與茄子等作物的種子。入侵紅火蟻也會損壞農業灌溉系統,蟻丘也會造成收割機械的故障。火蟻也會造成家畜的受傷與死亡,尤其在酪農業與畜產業上,而且防治火蟻的費用是非常昂貴的(Dewell et al. 1997)。入侵紅火蟻的蟻巢常常會入侵電器相關的設備中,如戶外的的空調系統、交通號誌箱、變電箱,電話交換機箱、機場地面燈箱、發電機、電腦甚至汽車的電器設備等(Vison, 1997)。火蟻入侵這些設備,並在其中築巢,咬損這些設備的隔絕構造及線路而造成短路。入侵紅火蟻對於設施與電器設備的損失每年高達數千萬美億美金以上,醫療成本因遭火蟻叮咬造成的耗損每年約在7.9百萬美元。
入侵紅火蟻是如何進入台灣的?
為何會在桃園危害面積較大而其他嘉義縣與台北縣卻是小區域危害?為何在水稻田會有那麼多的螞蟻?
2001年於澳洲與紐西蘭發現入侵紅火蟻,其侵入途徑認為貨櫃底層沾附帶有火蟻蟻巢的土壤,而夾帶入境的可能性最大,而這也是目前入侵紅火蟻進入台灣可能的原因之一。而在台灣桃園地區是最主要航空貨運貨櫃,而基隆、台中與高雄則是海運貨櫃最主要存放地區,但就入侵紅火蟻目前在台灣分布的狀況以桃園縣為主要的分布地區,而在其他如基隆、台中與高雄目前為止並未發現的現象可以說明,空運貨櫃是入侵紅火蟻極可能進入台灣的主要途徑,而非海運貨櫃。入侵紅火蟻快速在美國南方擴散的主要原因是苗圃植株的運輸造成,入侵紅火蟻的蟻巢常發生在草坪、花園、學校操場、公園及高爾夫球場。在1990∼1996年間加州農業檢疫站便成功攔截到809次入侵紅火蟻的入侵的案例,這些火蟻在蜜蜂蜂箱、幼苗盆栽、及空貨櫃與拖車中被發現(Dowell et al,1997)。但入侵紅火蟻的族群仍於1998年在南加州被發現並已造成相當面積的危害。入侵紅火蟻在台灣的散播途徑則可以分為自然擴散與人為擴散。自然遷飛與洪水擴散是自然擴散的主要模式,自然遷飛的模式為入侵紅火蟻處女蟻後在飛行到約90∼300公尺的空中進行婚飛配對與交配,完成交尾的雌蟻約可以飛行3∼5公里降落尋覓逐新巢的地點。洪水擴散則是隨著水流攜帶,也是火蟻蟻巢在自然界擴散的一種方式,在有季節性洪水並有入侵紅火蟻危害的區域,大部分其他種類的螞蟻會因季節性洪水而死亡,但入侵紅火蟻卻可以形成漂浮的蟻團狀況存活數週。在2001年納莉颱風造成桃園地區嚴重的水患,而目前調查的跡象顯示當時有被水患淹沒的農田或地區,與現在受到入侵紅火蟻危害區域極為吻合。人為擴散模式則是多因苗圃植株、草皮、土壤、器械工具、貨櫃遭污染後,因人為運輸而傳播開來,這有說明著為何嘉義縣有小面積的入侵紅火蟻污染區域,因為嘉義縣受入侵紅火蟻的苗圃曾經在2年多前有向桃園縣的園藝場買進苗圃來栽種。至於台北縣與桃園縣的一些都市環境如公園、學校或行道綠帶有入侵紅火蟻的出現,則是因為移入植株與草皮污染造成的。
入侵紅火蟻和其他螞蟻好像,一般民眾如何發現他們?
在台灣目前所發現的螞蟻中,有一些種類的螞蟻在外型、族群數量、生態習性與入侵紅火蟻極為相似。要由外部型態特徵認出入侵紅火蟻,沒有顯微鏡得協助,大部分的民眾都有困難,而入侵紅火蟻成熟蟻巢別明顯隆起的蟻丘,則是極容易快速認定入侵紅火蟻的方法之一,因為目前台灣約270種螞蟻中,沒有會築出隆起地面高於10公分以上蟻丘的種類,因此由小山丘的蟻丘是可為判定是否為入侵紅火蟻的依據之一。但仍要注意,入侵紅火蟻族群在未成熟前的蟻丘並不明顯,容易與其他種螞蟻的蟻巢造成判斷上的錯誤。新形成蟻巢約在4-9個月才會出現可見的蟻丘,除蟻丘外火蟻也會以土壤堆出明顯的覓食蟻道(forage tunnel),這些蟻道可以拓展到蟻巢30公尺以外的區域(Taber,2000)。入侵紅火蟻的蟻巢除地面上可見如小山丘狀的蟻丘外(成熟蟻巢),地下仍有大面積的蟻巢部分,往往地下的蟻巢面積遠遠多於地上部分。另外入侵紅火蟻蟻巢內具明顯蜂巢狀結構,是其他螞蟻蟻巢中較少見的,可為一個初步鑑定種類的簡單依據。
以下提供民眾檢疫如發現入侵紅火蟻方法與通報途徑:
- 發現入侵紅火蟻
- 發現疑似蟻丘:於農田、住家庭院、公園、學校等環境中,發現有高於10公分以上的蟻丘,或有大規模沙堆狀的蟻巢,可初步懷疑為入侵紅火蟻。
- 發現大量紅色螞蟻出現:於農田、住家庭院、公園、學校等環境中,發現逐漸有大量紅色螞蟻大量出現地表活動。
- 被螞蟻叮咬後劇烈疼痛明顯出現搔癢膿泡,或感覺身體不適,可懷疑被入侵紅火蟻叮咬。
- 通報農委會動植物防疫檢疫局34處「作物病蟲害診斷服務站」,或各級政府農業與環保單位。
- 藉由農委會動植物防疫檢疫局植物防疫諮詢專線(0800-095-590)通報,另可藉由「 火蟻資訊網」網站線上進行初步鑑定工作,並可由網站上直接通報疑似發現入侵紅火蟻的地點。
要用什麼方法來消滅他們?
美國防治火蟻的藥劑就有上百種,但對於未來火蟻入侵初期前十年的黃金防治時期,進行有效防治管理行動的結果,便是使入侵火蟻立足危害擴大後,這時就需要耗費千百倍的費用仍無法解決這小螞蟻的大問題,但平心而論30與40年代的美國人正在為經濟蕭條與世界大戰困擾著,實在是非戰之最。
對於入侵紅火蟻的防治相當困難。也許使用最毒的殺蟲劑對抗她是有效的,但也對於原本的動物造成傷害,如果防治措施無法100%將火蟻滅絕,部分蟻巢將會移到鄰近的地區,卻也造成火蟻再次捲土而來的可能性。大部分防治火蟻產品若正確使用都是有效的,但卻無法將所有的火蟻蟻巢完全有效的根除。要除掉一個單獨的蟻巢是非常容易的,但以族群的觀點卻是非常難將整個地區火蟻的族群完全滅除,除非花費相當的費用與人力。餌劑與獨立蟻巢處理配合使用「二階段處理方法」是目前在美國、澳洲與紐西蘭最被研究人員與防治人員所推薦使用的方法。先在入侵紅火蟻覓食區散佈含低毒藥劑或生長調節劑(IGR)成分的餌劑,約在間隔10~14天後再使用接觸性毒劑施用在獨立蟻巢處理方法,並持續處理直到問題解決。二階段處理方法建議每年處理二次,通常在4~5月處理第一次,而在9~10月再處理第二次。
非化學性的防治方法如生物防治法在美國已被研究,且已有初步的釋放性試驗成果,但仍未至成熟的階段。目前有兩類生物防治方法被認為具有效控制入侵紅火蟻族群密度的潛力,為來自南美洲火蟻原生地的小芽苞真菌(Thelohania solenopsae)與火蟻寄生蟲蚤蠅(Phorid fly,Pseudacteon tricuspis)。雖然無法利用生物防治的方法將入侵紅火蟻完全滅絕,但是希望降低入侵紅火蟻的生存優勢,使本土螞蟻得以與其競爭,並減少化學藥劑的施用量。但就蟲害管理的概念,我們仍希望入侵紅火蟻可以自台灣根除,所以二階段方法仍是主要建議的滅除方法。
我們有沒有可能將他們趕出台灣?
21世紀的今天,澳洲與紐西蘭早我們一步先預見這個棘手的螞蟻危機,事實上澳洲在利用有效的火蟻「二階段防治方法」,在發現火蟻入侵後的兩年內,已處理並滅絕98%感染火蟻的地區,雖然這代價是每年將近上億美元的花費,但為了滅除那剩下的2%的螞蟻族群,澳洲政府在2003年開始為期5年的澳洲火蟻滅絕計畫,防治與宣導的經費預估要1億5千萬美元,其目的是要入侵紅火蟻完全消失在澳洲的土地上。「人蟻大戰」的戲碼已經悄悄地在台灣上演,而我們是要扮演現代澳洲人的積極角色,或是70年前美國人的角色,值得政府相關單位用智慧去選擇了。
(作者為台灣大學昆蟲學系博士後研究員)
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