蝉在枝头产卵

雌蝉会用尖锐的产卵器在嫩枝上刺出小孔，每孔产下4-8枚卵，一根枝条上可留下数十个这样的“育婴室”。完成产卵后，雌蝉便悄然死去，而这些承载生命的枝条将在风中等待来年。

翌年夏，蝉卵在阳光的催化下孵化，诞生出仅毫米大小的初龄幼虫，昆虫学家称之为“蝉蚁”。它们随风飘落地面，凭借本能钻入土壤深处，开始了一场平均3-7年、最长可达17年的地下征程。

蝉幼虫在地下

在黑暗的土层中，幼虫依靠刺吸式口器刺入植物根系，吸食汁液维生。每一次蜕皮长大，它们便向土壤更深处移动，经历4次蜕皮后，幼虫终于积蓄了足够能量，等待重返地面的时刻。

今年上海“蝉大爆发”的第一个关键因素，与蝉在地下生活质量提升有关。

2024年秋冬，上海平均气温比常年高出1.2℃，温暖土壤大幅提高了蝉卵的孵化率；而2025年超长梅雨季带来的292.9毫米降雨，使土壤湿度长期维持在60%-70%的理想区间。温暖湿润的环境如同给地下若虫按下了加速键——代谢加快、发育周期缩短，更多幼虫提前做好了羽化准备。

七月初，当上海经历连续35℃高温暴晒后，土壤温度突破28℃临界值。这一刻，蛰伏多年的若虫们接收到了统一的“破土令”。它们用强健的前足掘开土层，在夜幕掩护下爬上树干，完成最后一次蜕皮，舒展透明翅膀，迎接仅4-6周的短暂成虫时光。

蝉破土而出

但上面这些还是次要的，今年上海蝉的规模远超往年，奥秘在于一场罕见的生物周期“共振”。

据文献资料，上海常见的三种蝉——黑蚱蝉（5年周期）、蟪蛄（3年周期）、蒙古寒蝉（7年周期）——原本各自遵循不同的生命周期羽化。由于3、5、7的最小公倍数为105，理论上完全同步的“大爆发”需百年一遇。

而2025年正好是多个蝉类的生命周期的重叠的一年，这导致蝉羽化成虫数量比平常年份激增3-5倍。这些比平时年份数量庞大得多的同频小喇叭们，借着这夏日的契机，同步破土，同步高歌求偶，奏响了这场“百年一遇”的夏日交响曲。

那么问题来了，为什么不同类的蝉们的周期都巧妙地选择了质数年？

这看似巧合，实则是大自然“物竞天择”写下的精妙生存密码，核心在于避开天敌和保持种群纯粹。

想象一下蝉的主要天敌，比如鸟类、小型哺乳动物等，它们自身的种群数量往往遵循着相对较短的周期波动，比如2年、3年或4年达到一个高峰。

如果蝉的生命周期是这些天敌周期的倍数（一个偶数，比如4年、6年、8年），那就意味着每隔固定的几年，当大量蝉破土而出时，正好撞上天敌数量最多、最饥饿的年份。这简直是给天敌送上的“定时自助大餐”，蝉群会遭受毁灭性打击。

而选择质数年（如13年、17年，或者较小的3年、5年、7年）作为周期，就相当于穿上了一层神奇的“时间盔甲”。质数的特性是只能被1和它本身整除。

这意味着，在长达十几年（比如13或17年）的生命周期里，蝉群羽化的年份，极难与那些具有固定短周期（2、3、4年）的天敌爆发高峰年份精准重合。天敌的种群波动无法规律性地“踩点”捕食，大大降低了蝉群在短暂成虫期被集中消灭的风险。

此外，长周期的蝉（如13年、17年蝉）如果选择偶数年（比如16年），还容易与生命周期是其一半的蝉（比如8年蝉）在羽化年份上重叠。不同周期的蝉如果相遇并杂交，其后代的羽化时间就可能变得混乱，破坏整个种群同步破土、以数量优势淹没天敌的关键策略。选择质数奇数年，也减少了这种杂交导致种群同步性瓦解的风险。

因此，历经数百万年的演化，那些碰巧拥有质数年生命周期的蝉，因为成功避开了天敌的“围剿日历”并保持了种群同步优势，生存和繁衍的机会远大于其他周期的同类。这种用漫长地下时光换取安全羽化窗口的“质数生存策略”，最终被自然选择固定下来，成为这些神奇昆虫延续种族的智慧。

雄蝉是这场喧嚣的主角。它们腹部生有鼓膜发音器，通过高频振动发出鸣叫吸引雌蝉——本质上，这是关乎种族存续的求偶宣言。

当气温突破30℃时，雄蝉的鸣叫频率、强度和持续时间均显著上升。今年的极端高温，如同给蝉群注入了兴奋剂一般，持续35℃+的酷热与城市热岛效应叠加，将这场求偶演唱会推向了更高潮。

伴随着持续地鸣叫，它们的体力消耗更大，所以需要不断补充营养，这导致它们疯狂的汲取树的汁液，蝉的刺吸式口器深扎入树木木质部，每日吸食汁液量高达体重的300倍。木质部汁液九成以上是水分，营养稀薄。

因此，为获取足够养分，蝉不得不化身“高压水枪”，以每秒3米的射速排出多余液体。这些含糖和氨基酸的排泄物本无害，主要成分是水，包含少量糖和氨基酸物质。

面对这场“蝉灾”，市民已自发应对：安装智能隔音窗（浦东试点可将噪音降至40分贝以下）、使用白噪音掩蔽蝉鸣、撑伞阻隔“蝉雨”。

但无论如何，蝉成虫仅能存活数周，8月下旬鸣声将自然消退。它们不是害虫，恰恰相反，蝉们是城市自然生态处于健康水平的最好见证者。

长远而言，修复城市生态链才是治本之策。绿化需避免单一树种密集种植，可引入银杏、栾树等非宿主树构建“生态缓冲带”；增设人工鸟巢招引红角鸮等天敌（上海植物园试点使蝉密度两周降25%）；市民参与的“蝉鸣地图”小程序，正为精准治理提供数据支持。

参考文献

https://v.qq.com/x/page/h3097lmqdxj.html https://www.163.com/dy/article/K500GLB10525CHJG.html?spss=dy_author 许沛晨.城市安静区的类型与特征差异性研究[D].哈尔滨工业大学,2023.孔楚岚.基于视听维度的城市社区公园步道的愉悦度评价研究[D].上海师范大学,2025.https://jingji.cntv.cn/20100827/104487_1.shtml

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不代表中科院物理所立场

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