美国白蛾发生范围及其发展趋势与防治方法探讨

吴强民，吴建军，王卫东

摘要 美国白蛾自传入我国以来，发生危害范围越来广，特别是2021年的再次大爆发影响甚大。几年来，相关部门采用了物理与化学、生物防治相结合的方法进行防治，取得了一定的效果，但当前飞机防治成为主流。同时在抗虫树种选育、利用基因组编辑和转基因技术对美国白蛾种群遗传实行调控方面做了一定的工作。今后一段时间内，美国白蛾发生危害有进一步扩散蔓延的趋势，相关部门需多种措施并举，坚持预防为主，综合防治。

关键词 美国白蛾;扩散趋势;飞机防治;抗虫杨;基因组编辑;转基因技术

中图分类号：Q969.436.8 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）03–0024–03

美国白蛾（Hyphantria cunea）属鳞翅目（Lepidoptera）夜蛾总科（Noctuoidea）灯蛾科（Arctiida）白蛾属（Hyphantria），是一种世界性的检疫害虫[1]，是我国唯一被农业和林业两部门列入检疫对象的有害生物，2003年1月被国家环保总局列入首批16种外来入侵物种之一。该害虫原产于北美洲，1922年首次在加拿大发现，此后相继在美国、墨西哥局部地区出现。1940年之后第二次世界大战期间，随着物资运输从美洲扩散到匈牙利、罗马尼亚、保加利亚、奥地利、波兰和法国等欧洲诸多国家和俄罗斯，随后传入亚洲，1945年侵入日本，1957—1961年在韩国和朝鲜先后发现，1979年初次从朝鲜半岛传到我国辽宁省丹东市[2]，全世界生态适生分布范围在19°N～55°N之间[3]。在我国适生范围为 97.80°E～132.11°E、21.20°N～46.33°N和76.00°E～ 94.66°E、36.81°N～41.85°N[4]。

目前，我国13个省（市）的美国白蛾疫情严峻，且仍呈不断扩散蔓延趋势，其适应强、繁衍量大、寄主多、传播广泛、危害性极大。近年来，随着经济社会飞速发展，人员物资交流越来越广泛便利，扩散速度明显加快，新疫点不断出现，出现疫情地区的农林业生产和经济受到影响，危害生态安全[5]。

1 2021年美国白蛾的发生情况

美国白蛾自入侵我国辽宁省以来，迅速向西、向南朝内陆地区扩散蔓延。国家林业和草原局公告中美国白蛾疫区包括：辽宁省（1979年）、山东省（1982年）、陕西省（1984年）、河北省（1989年）、上海市（1994年）、天津市（1995年）、北京市（2003年）、河南省（2008年）、吉林省（2009年）、江苏省（2010年）、安徽省（2012年）、内蒙古自治区（2015年）、湖北省（2017年）。2016年美国白蛾跨过淮河、长江，在我国南方地区快速肆虐泛滥成灾。2021年上海市新增2个、江苏省新增5个、河南省新增3个、安徽省新增1个县区，全国疫区范围涉及13个省（市）共607个县（市）区[6]。2021年美国白蛾疫情累计危害面积上报统计数字为422万hm2，相比2020年增加了6.15%，实际侵染发生危害范围、面积要远大于上报统计数字。

2 美国白蛾在我国发生侵害面积不断扩大的原因和种群扩散情况

美国白蛾是外来物种世界性检疫害虫，主要通过2种方式扩散蔓延：一是依靠老熟幼虫爬行和成虫飞翔短距离传播。幼虫活动主要与其食物有关，当食物短缺时，老熟幼虫下树扩散寻找新的食物，一般可爬行500 m，即使在水上漂流一段时间有机会上岸后仍能存活;成虫飞行能力较弱，一次飞行间隔在100 m左右，每年可自然传播35～50 km，大风等特殊天气有利于其扩大传播距离。幼虫有黑头、红头2种类型，在我国发现的均为黑头型有3种体色变异：最常见数量多、体背有一条黑色宽纵带为普通型;虫体黄色无黑色宽纵带，仅有黑色小型毛瘤的为黄色型;虫体全为黑褐色为黑色型[7]。

二是通过人为活动长距离传播，主要以各种虫态，随着寄主植物、农林产品、包装填充物及附着在交通工具上到处传播，这也是其主要传播途径。

另外，美国白蛾自身特殊习性和新侵入地的天敌种群数量少，有利于其快速扩散蔓延：（1）抗逆性强，1～4龄幼虫4～9 d、5 龄以上老熟幼虫9～15 d不取食仍能存活，老熟幼蟲在树木枝干上、树皮树洞缝隙处、砖石杂物下和缝隙中、地下土壤内化蛹越夏或越冬。蛹期一般9～13 d不食不动，越冬蛹期可达5个多月。经历40℃高温到-30℃低温仍可完成生活史。（2）食性杂，其在我国的寄主植物多达49科108属，涵盖我国境内大多数阔叶树、农作物、杂草等320多种植物[8]。（3）繁育力强，一头雌虫一次可产卵 800～2 000粒，在现有疫区一年能完成2.0～3.5代，年平均繁衍后代3 000万头，并且根据自身和环境情况，能自己调节雌雄比例。（4）来自北美洲的美国白蛾，原产地有寄生性天敌昆虫50多种，捕食性天敌生物34种和大量的病原菌微生物，达到了一种自然平衡状态，能有效控制其不暴发成灾;调查研究发现，我国境内疫情发生地只有寄生性天敌昆虫21种，捕食性天敌生物11种和少量的病原菌微生物，不能有效控制美国白蛾。这些是其能迅速扩散蔓延危害成灾的主要原因。

自然环境对美国白蛾潜在分布影响较大的因子依次是：海拔高度、植被覆盖率、湿度和平均温度、光照。运用有效积温法对美国白蛾的发生代数的进行预测计算，美国白蛾在我国发生代数数值范围是0～6.1代。海拔高度、气候条件适宜，有更加丰富的寄主植物的绝大部分南方地区更有利于其繁育生存，年繁殖代数可达3代以上。

3 美国白蛾防治现状及转基因抗虫技术应用研究

3.1 政府和社会对美国白蛾的重视程度

2008年美国白蛾在我国部分区域内首次大爆发，国家林业局将美国白蛾、松材线虫作为林业有害生物防控重点来抓。政府层面的重视程度决定了美国白蛾的防控效果，国家林业局于2008年4月10日专门召开会议，研究部署美国白蛾防控工作，首次与北京、天津2个直辖市，河北、辽宁、山东、陕西4省政府签订防治责任书。要求从维护国家生态安全，保绿色奥运角度，把好政治站位，联防联治全面夺取防治工作的胜利。

有疫情的各省、市政府将美国白蛾的防控工作责任逐级分解落实，周边协同。山东省人民政府对美国白蛾防控工作高度重视，与各市政府签订美国白蛾防控责任状。各市与县、县与办事处、乡镇、村签订责任状，做到不漏地块不漏树。广泛发动群众，“挖虫蛹、灯诱蛾、剪网幕、早喷药、绑草把、放小蜂”，物理防治与化学、生物防治相结合，多措并举、综合防治成效显著;山东省德州市率先实行飞机防治取得好的效果，迅速在山东省和辽宁、河北、江蘇等地推广应用。

3.2 机构变革职责调整人员变换短期内影响了防控工作的开展

2017年10月召开的党的十九大要求“深化机构和行政体制改革”“统筹考虑各类机构设置，科学配置党政部门及内设机构权力、明确职责”。力度之大、调整部门之多、涉及人员之广前所未有。原国家林业局，农业、国土资源、水利、住房和城乡建设、海洋等部门的部分管理职责整合，组建了由自然资源部管理的国家林业和草原局。各省、市、县自上而下有序进行中，人们面临身份工作变化、人际关系管理制度调整、组织环境适应等挑战，内心存在不安全感，短期内对各项工作开展造成了一定实际影响。

3.3 专业队伍建设与工作需求严重不符

随着“60龄后”专业技术人员的逐渐退出，市、县级在职在岗人员专业化程度严重不足，近几年林业部门工作人员多为通岗招聘专业知识匮乏，不能很好地胜任本职业务工作。乡镇林业站是林业工作的根基所在，是神经末梢和触角，是战斗堡垒。他们离现场最近，能在第一时间发现问题和解决问题。面临机构改革合并，现在是人心慌、基础不稳，业务不精、堡垒不坚。

3.4 检疫措施失位，防治方法片面

严格的检疫措施，是从源头封堵美国白蛾传播的主要手段之一，现在各林业检疫部门多数只办证不检疫，没能把住疫情源头传播关。重药物防治轻物理、生物防治;飞机防治一支独大。美国白蛾成就了飞机防控，有疫情的地方政府每年都把飞防列入预算，各飞防公司飞机类型不同，飞机驾驶员不固定技术水平参差不齐，中标后拼凑飞机和驾驶人员，不按技术规程洒药作业，造成防治效果难以保证。

防治中滥加对生态环境危害大的化学药物，白蛾和天敌生物一起杀，进一步破坏了生态平衡。室内培养的周氏啮小蜂存活率低、不健壮对室外自然环境适应性差，人工培育释放效果并不理想。对核型多角体病毒、苏云金杆菌、白僵菌在美国白蛾防治中做了大量实验研究和推广工作，但大面积应用效果不佳。

3.5 不重视对美国白蛾抗性树种的选育工作

人们对农林虫害的防控主要方向有：常规的抗虫育种，由于缺少抗虫种质资源、周期长、很难选育出优质抗虫品种;喷施农药防治，短期内可以对害虫起到控制，但害虫容易产生抗药性，农药的应用易产生次生灾害。通过将构建好的外源基因导入受体细胞基因中进行人工转化合成，加快生物的变异速度是植物定向育种的好方法，在植物抗病虫、抗除草剂和耐盐碱、高温、冻害和干旱等方面取得了一定的成绩。

国内的欧黑抗虫杨N12具有明显的杀虫效果，导入Bt基因的南林895杨对美国白蛾有显著的抗性，转基因741双抗杨对美国白蛾低龄幼虫的毒杀作用明显，对存活的高龄幼虫有抑制作用。虽然林业抗虫育种工作取得了一定进步，受近几年来逢“转基因”必反等因素的影响，科研和推广工作没有得到社会认可。全球人工合成的第一个重组基因分子是在1972年完成的，转基因烟草于11年后的1983年获得成功，到现在已经50年，植物转基因技术发展迅速，至今已成功获得转基因株系植物200多种，进入田间试验的有40多种数千例转基因植株。7种转基因植物在中国得到批准应用，唯一的、数量规模最大的转基因农作物是抗虫棉。2021年第1期《中国生物工程杂志》发表的文章研究说明，目前不同程度地允许转基因作物种植的国家和地区有29个，共种植转基因作物面积18 750万hm2。其中允许种植转基因品种最多的国家是美国，面积7 500万hm2以上占40%;只有棉花和木瓜转基因品种在中国境内允许商业化种植，每年320万hm2左右基本都是棉花，只占全球1.7%位列第7位。在转抗虫基因育种工作中林业人要向走在前面的农业人学习。

对转基因植物安全性评价：全球通过转基因工程获得了一系列具有优良抗病虫、除草剂等的转基因作物新品种，大面积推广种植后带来了巨大经济和生态效益，为解决世界粮食安全、化解能源和社会危机，为防饥饿、防战争作出了贡献。同时，风险性也存在于转基因技术中。近年来，全世界范围内更加广泛关注转基因生物的安全问题。主要集中在环境安全性、食品安全性2个方面对转基因植物进行安全性评价。

环境安全性涉及4个方面：转基因植物本身优势明显有演变为农田杂草的可能;其他物种受到基因漂移的影响;生物的多样性受到影响;非目标生物受到危害。

食品安全性原则为“实质等同性”：食品安全评价包括表型性状、营养学评价、毒理学评价、过敏性评价。

3.6 利用基因组编辑和转基因技术对美国白蛾种群遗传实行人工干预

当前，美国白蛾的防治工作以农药防治为主，在一定时间段内部分控制了白蛾的种群数量，但对生态环境以及养蚕、养蜂、水产养殖业等有一定影响。

对昆虫种群遗传进行人工干预调控是新的生物防治方法，西北农林科技大学的李小卫博士对此做了专门研究：建立了美国白蛾胚胎显微注射平台和CRISPR/Cas9介导的基因敲除技术体系;建立了Piggy Bac介导的美国白蛾转基因遗传转化体系;获得了可遗传的Hcdsx基因敲除性别特异性不育突变体;确立了Hcmasc基因参与到雌雄两性性别发育和剂量补偿通路;建立了Piggy Bac介导的转基因Hcser2 RNAi 雄性不育突变品系。以期今后能从更加环保科学的角度开展美国白蛾的防治工作。

4 今后美国白蛾发生趋势及防控工作思路

美国白蛾已经是我国林业有害生物防控的重点之一，发生危害面积将进一步加大，要特别重视其在长江以南高风险区的传播蔓延。加强领导，从生态安全的角度抓好美国白蛾防治工作，加大政府投入，建立长效机制群防群治、联防联治;合理充实配备专业技术人员，建立健全测报、防治体系;加强检疫工作，堵住疫源外溢源头，及时扑灭铲除新发生疫点;加大转基因抗虫树种的选育和安全性评估，成熟后有计划小范围分步骤开展推广应用工作;进一步加强基因组编辑和转基因技术对美国白蛾种群遗传干预研究，争取能尽快实际运用;扩大除周氏啮小蜂之外的美国白蛾天敌昆虫人工繁育释放研究，补充自然界生物天敌数量维护生态平衡;进一步加强核型多角体病毒、苏云金杆菌、白僵菌增效筛选工作;加强对飞防公司的业绩监管，确保飞防效果。

参考文献

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[3] 高政平，强承魁，李桂香.徐州地区美国白蛾的发生与防治[J].江苏农业科学， 2013，41（12）：145-146.

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[7] 魏秀梅.浅析美国白蛾在全国的发生扩散趋势及对策[J].河北林业科技， 2021（2）：56-57.

[8] 蔡東章.美国白蛾幼虫取食选择性研究[J].现代农业科技，2019（22）：63-64.

责任编辑：黄艳飞

Discussion on the Occur-rence Range， Development Trend and Control Methods of American White Moth

WU Qiangmin et al（Binzhou Municipal Bureau of Natural Resources and Planning， Binzhou ，Shandong 256600）

Abstract Since the introduction of the American white moth to my country， the scope of damage has become more and more extensive， especially the re-explosion in 2021 has a great impact. In the past few years， relevant departments have adopted a combination of physical， chemical and biological control methods for control， and achieved certain results， but the current aircraft control has become the mainstream. At the same time， he has done some work in the selection of insect-resistant tree species， and the regulation of population genetics of American white moth using genome editing and transgenic technology. For a period of time in the future， the harm of white moth in the United States will continue to spread and spread. Relevant departments need to take multiple measures to adhere to prevention and comprehensive control.

Key words American white moth; Prolife-ration trend; Aircraft control; Insect-resistant poplar; Genome editing; Transgenic technology