危險的入侵者──外來火蟻所造成的危害 | 環境資訊中心
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危險的入侵者──外來火蟻所造成的危害

2004年10月04日
作者:林宗岐(台灣大學昆蟲學系博士後研究員)

「你們是台大昆蟲學系嗎?是在研究螞蟻的嗎?你們快幫我們想想辦法,我們快要被螞蟻滅村了!」

2003年9月某日的午後,昆蟲生態研究室接到一通桃園縣農民急促的電話,宛如電視劇馬蓋仙「螞蟻雄兵」或X檔案「外星殺人蟻」般驚悚劇情的場景。從簡短的交談中知道他們耕作多年的農地這幾年出現大量的「紅螞蟻」,不僅數量多,而且會「咬」人,整村的人都被咬的很慘,有些人甚至住院打點滴。現在螞蟻更囂張了,數量多到甚至跑到農田旁的房子裡,以至於小孩子被「咬」的哇哇叫,而快無法居住了。而且這種螞蟻用即使盡各種「殘酷」的方法都沒辦法除掉,這些方法包括噴灑各種農藥、水淹、火燒、汽油灌、炸鞭炮等等(註:這些都不是正確的螞蟻防治方法,純粹發洩心中怨恨),因此找上門來。

與農民約好現地調查時間後,掛上電話心中嘀咕著,難道多年來擔心的「事情」發生了嗎?大部分的螞蟻都是如故事書描述辛勤努力的「好螞蟻」,小小的身軀看起來瘦弱可欺,似乎任何工具都可以置牠於死地,但仍有些是被列在「壞螞蟻」的黑名單中,而我擔心的便是這些壞螞蟻現身台灣!

原先即使是壞螞蟻,也還算是溫和!

開始研究台灣螞蟻至今已經有16個年頭了,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,大部分都是過著與人井水不犯河水的「好螞蟻」,這也使得我的研究工作除了偶爾要協助鑑定一些被「家屋」壞螞蟻之首──小黃家蟻 (Monomorium pharaonis) 污染的紙尿布或衛生棉的商品申訴案件外,可以專心在螞蟻的基礎學術研究上,「殺」螞蟻的工作似乎不會在我的研究項目之中。

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」你一口或用腹部的螫針「叮」你一下,但往往之後便無關痛癢了,只覺得牠們爬來爬去挺礙眼的。倒是曾獲知一些在戶外遭螞蟻叮咬而受傷,甚至住院的個案,前幾年曾經零星在台灣南部發生,偶爾也會登上地方版新聞。這些較早發生的案例(2003年以前),罪魁禍首經調查鑑定,發現是原產於中美洲與美國南方的「外來螞蟻」──熱帶火蟻 (Solenopsis geminata)。

熱帶火蟻和小黃家蟻一樣是隨人類的經濟活動而散佈至全球各地的流浪種 (tramp species) 螞蟻,目前分佈於全球熱帶與亞熱帶地區,亞洲地區包括東南亞、台灣、琉球、香港及中國大陸等地都有過採集紀錄。而在早期台灣蟻類名錄上並無此記錄,直至1991年台灣蟻科名錄中首次記錄此種類(Chou and Terayama 1991)。經全面調查後確定熱帶火蟻已入侵台灣,且分布在台灣中南部地區(彰化以南),但入侵途徑則有待查證,推估距今1、20年前便已進入台灣。熱帶火蟻的毒腺中有大量的蟻酸,叮咬人時會造成劇烈的疼痛,因此雖然數量不多,卻常常造成農民的困擾。

流浪種的外來螞蟻還算是較溫和的壞螞蟻,但全世界有幾種螞蟻被列在有害外來生物黑名單中,其中入侵紅火蟻 (Red imported fire ant, RIFA; Solenopsis invicta) 與阿根廷蟻(Argentine ant; Linepithema humile)更為前兩名。這兩種螞蟻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(尤其是螞蟻研究學者)都在監控防止他們的擴散。

入侵紅火蟻來了嗎?


入侵紅火蟻(Solenopsis invicta)蟻巢中不同階級與幼期個體。

入侵紅火蟻與阿根廷蟻原產於南美洲。入侵紅火蟻危害美國多年,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,當年得知這個壞消息時,曾讓我擔心這兩種惡名昭彰的螞蟻會不會也已經進入台灣。因此,當接到這通電話時,腦中閃過的念頭便是難道入侵紅火蟻進來台灣了嗎?或這只是熱帶火蟻,自台灣中南部往北移動了?


「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?」

聽到有螞蟻專家來,越聚越多的農民,七嘴八舌的述說這幾年來種種被螞蟻欺負的委屈。雖然嘴裡用著不順的台語回答著他們聽起來有些艱澀的答案,但眼裡看著他們手指著的好幾公頃螞蟻肆虐的水稻田,看著田埂上好幾個明顯隆起的小土丘,看著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,這些看來和台灣其它一些本土螞蟻有些相似的傢伙,雖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;牠是外來的螞蟻種類;牠是火蟻屬Solenopsis的成員;牠不是熱帶火蟻。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。

回程的路上思緒仍不曾停歇,貿易全球化的趨勢,的確使這些外來物種的威脅是不可避免的,尤其是這些不起眼卻充滿惡意的小昆蟲們。萬一回到研究室,顯微鏡下的結果宣告著入侵火蟻已進入台灣,接續而來的疑問便是在台灣危害的狀況與面積有多少?牠是如何進入台灣的?牠到底會對台灣的社會造成怎樣的衝擊?為何在水稻田會有那麼多的螞蟻?為何是會出現在桃園?要如何防堵牠的問題擴大?要用什麼方法來消滅牠們?我們有沒有可能將牠們趕出台灣?

入侵紅火蟻或是入侵黑火蟻?


入侵紅火蟻的工蟻階級。

看著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)是要再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。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年左右牠們的紅色表姊妹入侵紅火蟻合夥吞食美國南方,牠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問題與經濟上的損失。兩種入侵火蟻在美國南方肆虐近80多年,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地區造成經濟上的損失,每年估計約數10億美元以上。雖然兩種入侵火蟻合夥佔據美國,但相互間仍有著競爭的衝突,看起來是入侵紅火蟻佔上風,牠們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,出現這兩種入侵火蟻的雜交種族群(Vinson, 1997; California Department of Food and Agriculture, 2003)。那在台灣發現的是入侵紅火蟻、入侵紅火蟻或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對後,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)。其中有以桃園縣危害面積超過3900公頃大面積農地面積最為嚴重,而嘉義縣與台北縣則是約在數10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污染,連公園、學校、行道綠地等都市環境也有它的蹤影。


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牠侵占,造成美國每年數10億美元經濟損失。澳洲政府在發現入侵紅火蟻入侵後,願花每年上億美金的防治經費進行火蟻滅絕計劃,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 (Vinson, 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,入侵地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3、5年的光景,牠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?


紅入侵火蟻的工蟻階級腹部末端的螫針。

火蟻 (Fire ant)的名稱便是在描述被其叮咬後如火灼傷般疼痛感,其後還會出現如灼傷般的水泡。入侵紅火蟻的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,因此侵入蟻巢者往往會遭受大量的火蟻以螫針叮咬,被注入大量的酸性毒液,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 33,000人因被蟻叮咬而需要就醫,其中有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亡 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微棲地外,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元以上。在德州地區估計火蟻造成畜產業、野生動物與公共衛生上的經濟損失每年就高達12億美金以上,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。


為何是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?入侵紅火蟻是如何進入台灣的?

2001年於澳洲與紐西蘭發現入侵紅火蟻,其侵入途徑以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,這也是目前入侵紅火蟻進入台灣可能的原因之一。而台灣桃園地區是最主要航空貨運貨櫃,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,桃園縣為主要的分佈地區,其他如基隆、台中與高雄目前為止並未發現,由此可以說明,空運貨櫃是入侵紅火蟻最可能進入台灣的途徑。

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,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次入侵紅火蟻的案例,這些火蟻在蜜蜂蜂箱、幼苗盆栽、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后在飛行到約 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公里降落尋覓築新巢的地點。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。 2001年納莉颱風曾造成桃園地區嚴重的水患,而目前調查的跡象顯示當時曾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?


紅入侵火蟻(Solenopsis invicta) 的工蟻階級的攻擊先以大顎咬住入侵者,並以腹部末端的螫針將毒液注入攻擊物體體內。

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,因此大部分的民眾在沒有顯微鏡的協助下,要由外部型態特徵認出入侵紅火蟻是有困難。最容易快速認定入侵紅火蟻的方法,則是入侵紅火蟻成熟蟻巢別明顯隆起的蟻丘,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餘地上部分。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何發現入侵紅火蟻方法與通報途徑:

I. 如何發現入侵紅火蟻

1. 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。

2. 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。

3. 被螞蟻叮咬後,感到劇烈疼痛,且明顯出現搔癢膿泡,或感覺身體不適,可懷疑被入侵紅火蟻叮咬。

II.通報途徑

1. 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。

2. 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,進行線上初步鑑定工作,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牠們?

在美國,防治火蟻的藥劑就有上百種,但對於未在火蟻入侵初期前10年的黃金防治時期進行有效防治管理行動,結果便是使入侵火蟻危害擴大,這時就算耗費千百倍的費用也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,實在是非戰之罪。

入侵紅火蟻的防治相當困難,也許使用最毒的殺蟲劑是有效的,但也將對原本的動物相造成傷害。如果防治措施沒有100%將火蟻滅絕,部分蟻巢將會移到鄰近的地區,造成火蟻再次捲土而來。大部分防治火蟻產品,若正確的使用都是有效的,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,除非花費相當的金錢與人力。以餌劑與獨立蟻巢處理配合使用的「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,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,但仍未至成熟階段。目前有兩類生物防治方法被認為深具控制入侵紅火蟻族群密度的潛力,分別為來自南美洲火蟻原生地的「小芽苞真菌(Thelohania solenopsae)」 與「火蟻寄生蚤蠅(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。

我們有沒有可能將牠們趕出台灣?

21世紀的今天,澳洲與紐西蘭早我們一步先遇見這個棘手的螞蟻危機,事實上澳洲利用有效的火蟻「二階段防治方法」,在發現火蟻入侵後的2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。為了滅除那剩下的2%的螞蟻族群,澳洲政府更在2003年開始為期5年的澳洲火蟻滅絕計劃,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,值得政府相關單位以智慧選擇了。

※本文原載於《大自然雜誌》第84期