美國白蛾發生范圍及其發展趨勢與防治方法探討

吳強民，吳建軍，王衛東

摘要 美國白蛾自傳入我國以來，發生危害范圍越來廣，特別是2021年的再次大爆發影響甚大。幾年來，相關部門采用了物理與化學、生物防治相結合的方法進行防治，取得了一定的效果，但當前飛機防治成為主流。同時在抗蟲樹種選育、利用基因組編輯和轉基因技術對美國白蛾種群遺傳實行調控方面做了一定的工作。今后一段時間內，美國白蛾發生危害有進一步擴散蔓延的趨勢，相關部門需多種措施并舉，堅持預防為主，綜合防治。

關鍵詞 美國白蛾;擴散趨勢;飛機防治;抗蟲楊;基因組編輯;轉基因技術

中圖分類號：Q969.436.8 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2022）03–0024–03

美國白蛾（Hyphantria cunea）屬鱗翅目（Lepidoptera）夜蛾總科（Noctuoidea）燈蛾科（Arctiida）白蛾屬（Hyphantria），是一種世界性的檢疫害蟲[1]，是我國唯一被農業和林業兩部門列入檢疫對象的有害生物，2003年1月被國家環保總局列入首批16種外來入侵物種之一。該害蟲原產于北美洲，1922年首次在加拿大發現，此后相繼在美國、墨西哥局部地區出現。1940年之后第二次世界大戰期間，隨著物資運輸從美洲擴散到匈牙利、羅馬尼亞、保加利亞、奧地利、波蘭和法國等歐洲諸多國家和俄羅斯，隨后傳入亞洲，1945年侵入日本，1957—1961年在韓國和朝鮮先后發現，1979年初次從朝鮮半島傳到我國遼寧省丹東市[2]，全世界生態適生分布范圍在19°N～55°N之間[3]。在我國適生范圍為 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，我國13個省（市）的美國白蛾疫情嚴峻，且仍呈不斷擴散蔓延趨勢，其適應強、繁衍量大、寄主多、傳播廣泛、危害性極大。近年來，隨著經濟社會飛速發展，人員物資交流越來越廣泛便利，擴散速度明顯加快，新疫點不斷出現，出現疫情地區的農林業生產和經濟受到影響，危害生態安全[5]。

1 2021年美國白蛾的發生情況

美國白蛾自入侵我國遼寧省以來，迅速向西、向南朝內陸地區擴散蔓延。國家林業和草原局公告中美國白蛾疫區包括：遼寧省（1979年）、山東省（1982年）、陜西省（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）、江蘇省（2010年）、安徽省（2012年）、內蒙古自治區（2015年）、湖北省（2017年）。2016年美國白蛾跨過淮河、長江，在我國南方地區快速肆虐泛濫成災。2021年上海市新增2個、江蘇省新增5個、河南省新增3個、安徽省新增1個縣區，全國疫區范圍涉及13個省（市）共607個縣（市）區[6]。2021年美國白蛾疫情累計危害面積上報統計數字為422萬hm2，相比2020年增加了6.15%，實際侵染發生危害范圍、面積要遠大于上報統計數字。

2 美國白蛾在我國發生侵害面積不斷擴大的原因和種群擴散情況

美國白蛾是外來物種世界性檢疫害蟲，主要通過2種方式擴散蔓延：一是依靠老熟幼蟲爬行和成蟲飛翔短距離傳播。幼蟲活動主要與其食物有關，當食物短缺時，老熟幼蟲下樹擴散尋找新的食物，一般可爬行500 m，即使在水上漂流一段時間有機會上岸后仍能存活;成蟲飛行能力較弱，一次飛行間隔在100 m左右，每年可自然傳播35～50 km，大風等特殊天氣有利于其擴大傳播距離。幼蟲有黑頭、紅頭2種類型，在我國發現的均為黑頭型有3種體色變異：最常見數量多、體背有一條黑色寬縱帶為普通型;蟲體黃色無黑色寬縱帶，僅有黑色小型毛瘤的為黃色型;蟲體全為黑褐色為黑色型[7]。

二是通過人為活動長距離傳播，主要以各種蟲態，隨著寄主植物、農林產品、包裝填充物及附著在交通工具上到處傳播，這也是其主要傳播途徑。

另外，美國白蛾自身特殊習性和新侵入地的天敵種群數量少，有利于其快速擴散蔓延：（1）抗逆性強，1～4齡幼蟲4～9 d、5 齡以上老熟幼蟲9～15 d不取食仍能存活，老熟幼蟲在樹木枝干上、樹皮樹洞縫隙處、磚石雜物下和縫隙中、地下土壤內化蛹越夏或越冬。蛹期一般9～13 d不食不動，越冬蛹期可達5個多月。經歷40℃高溫到-30℃低溫仍可完成生活史。（2）食性雜，其在我國的寄主植物多達49科108屬，涵蓋我國境內大多數闊葉樹、農作物、雜草等320多種植物[8]。（3）繁育力強，一頭雌蟲一次可產卵 800～2 000粒，在現有疫區一年能完成2.0～3.5代，年平均繁衍后代3 000萬頭，并且根據自身和環境情況，能自己調節雌雄比例。（4）來自北美洲的美國白蛾，原產地有寄生性天敵昆蟲50多種，捕食性天敵生物34種和大量的病原菌微生物，達到了一種自然平衡狀態，能有效控制其不暴發成災;調查研究發現，我國境內疫情發生地只有寄生性天敵昆蟲21種，捕食性天敵生物11種和少量的病原菌微生物，不能有效控制美國白蛾。這些是其能迅速擴散蔓延危害成災的主要原因。

自然環境對美國白蛾潛在分布影響較大的因子依次是：海拔高度、植被覆蓋率、濕度和平均溫度、光照。運用有效積溫法對美國白蛾的發生代數的進行預測計算，美國白蛾在我國發生代數數值范圍是0～6.1代。海拔高度、氣候條件適宜，有更加豐富的寄主植物的絕大部分南方地區更有利于其繁育生存，年繁殖代數可達3代以上。

3 美國白蛾防治現狀及轉基因抗蟲技術應用研究

3.1 政府和社會對美國白蛾的重視程度

2008年美國白蛾在我國部分區域內首次大爆發，國家林業局將美國白蛾、松材線蟲作為林業有害生物防控重點來抓。政府層面的重視程度決定了美國白蛾的防控效果，國家林業局于2008年4月10日專門召開會議，研究部署美國白蛾防控工作，首次與北京、天津2個直轄市，河北、遼寧、山東、陜西4省政府簽訂防治責任書。要求從維護國家生態安全，保綠色奧運角度，把好政治站位，聯防聯治全面奪取防治工作的勝利。

有疫情的各省、市政府將美國白蛾的防控工作責任逐級分解落實，周邊協同。山東省人民政府對美國白蛾防控工作高度重視，與各市政府簽訂美國白蛾防控責任狀。各市與縣、縣與辦事處、鄉鎮、村簽訂責任狀，做到不漏地塊不漏樹。廣泛發動群眾，“挖蟲蛹、燈誘蛾、剪網幕、早噴藥、綁草把、放小蜂”，物理防治與化學、生物防治相結合，多措并舉、綜合防治成效顯著;山東省德州市率先實行飛機防治取得好的效果，迅速在山東省和遼寧、河北、江蘇等地推廣應用。

3.2 機構變革職責調整人員變換短期內影響了防控工作的開展

2017年10月召開的黨的十九大要求“深化機構和行政體制改革”“統籌考慮各類機構設置，科學配置黨政部門及內設機構權力、明確職責”。力度之大、調整部門之多、涉及人員之廣前所未有。原國家林業局，農業、國土資源、水利、住房和城鄉建設、海洋等部門的部分管理職責整合，組建了由自然資源部管理的國家林業和草原局。各省、市、縣自上而下有序進行中，人們面臨身份工作變化、人際關系管理制度調整、組織環境適應等挑戰，內心存在不安全感，短期內對各項工作開展造成了一定實際影響。

3.3 專業隊伍建設與工作需求嚴重不符

隨著“60齡后”專業技術人員的逐漸退出，市、縣級在職在崗人員專業化程度嚴重不足，近幾年林業部門工作人員多為通崗招聘專業知識匱乏，不能很好地勝任本職業務工作。鄉鎮林業站是林業工作的根基所在，是神經末梢和觸角，是戰斗堡壘。他們離現場最近，能在第一時間發現問題和解決問題。面臨機構改革合并，現在是人心慌、基礎不穩，業務不精、堡壘不堅。

3.4 檢疫措施失位，防治方法片面

嚴格的檢疫措施，是從源頭封堵美國白蛾傳播的主要手段之一，現在各林業檢疫部門多數只辦證不檢疫，沒能把住疫情源頭傳播關。重藥物防治輕物理、生物防治;飛機防治一支獨大。美國白蛾成就了飛機防控，有疫情的地方政府每年都把飛防列入預算，各飛防公司飛機類型不同，飛機駕駛員不固定技術水平參差不齊，中標后拼湊飛機和駕駛人員，不按技術規程灑藥作業，造成防治效果難以保證。

防治中濫加對生態環境危害大的化學藥物，白蛾和天敵生物一起殺，進一步破壞了生態平衡。室內培養的周氏嚙小蜂存活率低、不健壯對室外自然環境適應性差，人工培育釋放效果并不理想。對核型多角體病毒、蘇云金桿菌、白僵菌在美國白蛾防治中做了大量實驗研究和推廣工作，但大面積應用效果不佳。

3.5 不重視對美國白蛾抗性樹種的選育工作

人們對農林蟲害的防控主要方向有：常規的抗蟲育種，由于缺少抗蟲種質資源、周期長、很難選育出優質抗蟲品種;噴施農藥防治，短期內可以對害蟲起到控制，但害蟲容易產生抗藥性，農藥的應用易產生次生災害。通過將構建好的外源基因導入受體細胞基因中進行人工轉化合成，加快生物的變異速度是植物定向育種的好方法，在植物抗病蟲、抗除草劑和耐鹽堿、高溫、凍害和干旱等方面取得了一定的成績。

國內的歐黑抗蟲楊N12具有明顯的殺蟲效果，導入Bt基因的南林895楊對美國白蛾有顯著的抗性，轉基因741雙抗楊對美國白蛾低齡幼蟲的毒殺作用明顯，對存活的高齡幼蟲有抑制作用。雖然林業抗蟲育種工作取得了一定進步，受近幾年來逢“轉基因”必反等因素的影響，科研和推廣工作沒有得到社會認可。全球人工合成的第一個重組基因分子是在1972年完成的，轉基因煙草于11年后的1983年獲得成功，到現在已經50年，植物轉基因技術發展迅速，至今已成功獲得轉基因株系植物200多種，進入田間試驗的有40多種數千例轉基因植株。7種轉基因植物在中國得到批準應用，唯一的、數量規模最大的轉基因農作物是抗蟲棉。2021年第1期《中國生物工程雜志》發表的文章研究說明，目前不同程度地允許轉基因作物種植的國家和地區有29個，共種植轉基因作物面積18 750萬hm2。其中允許種植轉基因品種最多的國家是美國，面積7 500萬hm2以上占40%;只有棉花和木瓜轉基因品種在中國境內允許商業化種植，每年320萬hm2左右基本都是棉花，只占全球1.7%位列第7位。在轉抗蟲基因育種工作中林業人要向走在前面的農業人學習。

對轉基因植物安全性評價：全球通過轉基因工程獲得了一系列具有優良抗病蟲、除草劑等的轉基因作物新品種，大面積推廣種植后帶來了巨大經濟和生態效益，為解決世界糧食安全、化解能源和社會危機，為防饑餓、防戰爭作出了貢獻。同時，風險性也存在于轉基因技術中。近年來，全世界范圍內更加廣泛關注轉基因生物的安全問題。主要集中在環境安全性、食品安全性2個方面對轉基因植物進行安全性評價。

環境安全性涉及4個方面：轉基因植物本身優勢明顯有演變為農田雜草的可能;其他物種受到基因漂移的影響;生物的多樣性受到影響;非目標生物受到危害。

食品安全性原則為“實質等同性”：食品安全評價包括表型性狀、營養學評價、毒理學評價、過敏性評價。

3.6 利用基因組編輯和轉基因技術對美國白蛾種群遺傳實行人工干預

當前，美國白蛾的防治工作以農藥防治為主，在一定時間段內部分控制了白蛾的種群數量，但對生態環境以及養蠶、養蜂、水產養殖業等有一定影響。

對昆蟲種群遺傳進行人工干預調控是新的生物防治方法，西北農林科技大學的李小衛博士對此做了專門研究：建立了美國白蛾胚胎顯微注射平臺和CRISPR/Cas9介導的基因敲除技術體系;建立了Piggy Bac介導的美國白蛾轉基因遺傳轉化體系;獲得了可遺傳的Hcdsx基因敲除性別特異性不育突變體;確立了Hcmasc基因參與到雌雄兩性性別發育和劑量補償通路;建立了Piggy Bac介導的轉基因Hcser2 RNAi 雄性不育突變品系。以期今后能從更加環保科學的角度開展美國白蛾的防治工作。

4 今后美國白蛾發生趨勢及防控工作思路

美國白蛾已經是我國林業有害生物防控的重點之一，發生危害面積將進一步加大，要特別重視其在長江以南高風險區的傳播蔓延。加強領導，從生態安全的角度抓好美國白蛾防治工作，加大政府投入，建立長效機制群防群治、聯防聯治;合理充實配備專業技術人員，建立健全測報、防治體系;加強檢疫工作，堵住疫源外溢源頭，及時撲滅鏟除新發生疫點;加大轉基因抗蟲樹種的選育和安全性評估，成熟后有計劃小范圍分步驟開展推廣應用工作;進一步加強基因組編輯和轉基因技術對美國白蛾種群遺傳干預研究，爭取能盡快實際運用;擴大除周氏嚙小蜂之外的美國白蛾天敵昆蟲人工繁育釋放研究，補充自然界生物天敵數量維護生態平衡;進一步加強核型多角體病毒、蘇云金桿菌、白僵菌增效篩選工作;加強對飛防公司的業績監管，確保飛防效果。

參考文獻

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責任編輯：黃艷飛

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