美国白蛾大规模入侵我国,如何做到科学防治?

科普中国-科普融合创作与传播 2021-11-12

  出品:科普中国

  制作:陆鹏飞

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  “树树皆秋色,山山唯落晖”——这是初唐诗人王绩笔下苍茫的秋色之景,朴素而恬静。 

   

  图片来源:Veer图库 

  然而今年,我们身边的秋色似乎并非这般美好,如画的秋景已被一种原产于北美的入侵物种蚕食 

   

  美国白蛾侵害的树木图片来源:张龙娃 

  这种被称为秋幕毛虫Hyphantria cunea的害虫正在世界各地迅速蔓延,让流光溢彩的秋日之景萧瑟不堪

  与许多入侵性害虫类似,这种食叶害虫的爆发,往往会让入侵地区树木快速失叶,直至死亡 

  秋幕毛虫寄主树多为城市观赏植物,例如臭椿、梧桐、桑榆、白蜡、杨柳、橡树、胡桃、桤木枫香 

  一旦树木受害,不仅会降低市容美感,也带来巨大的经济损失。而大量“毛毛虫”啃食树叶、侵入小区,更会严重影响当地居民的日常生活 

   

  美国白蛾危害A)地面爬行;B)枝叶受害;C)枝叶受害 

  (图片来源:作者提供) 

  害虫白蛾从何而来? 

  该虫学名美国白蛾,原产于北美洲,1945年传入日本。后来,该虫自东北边境传入我国1979美国白蛾在辽宁丹东首次发现后迅速蔓延,并于2003年被原国家环保总局列入中国首批16种外来入侵物种名单1 

   

  美国白蛾不同虫态A)卵;B)幼虫;C)蛹;D)成虫 

  (图片来源:北京市园林绿化资源保护中心) 

  在中国,虽然老疫区危害状况趋于稳定,但虫害正在不断向新地区蔓延,在当地造成毁灭性破坏,新一轮的虫害保卫战一触即发

  今年开春以来,美国白蛾扩散势如破竹。 

  3月底国家林草局发布的2021年第7号公告显示,今年美国白蛾疫情波及到了北京、天津、河北等全国13个省(市、区)的607个县级行政区累计危害面积约422万公顷,相比去年侵染面积增加6.15%2 

  与此同时,各地区喷洒农药的效果却并不明显而与往年相比更严重的灾害,让治理难度加大。 

   

  美国白蛾危害后形成网幕图片来源:张龙娃 

  究竟是什么原因让今年的美国白蛾如此猖獗? 

  白蛾虫灾猖獗的原因 

  2021年,美国白蛾在中国大范围爆发,并已繁衍出第三代!初步分析,虫害发生的原因有三方面 

  1.今年夏季和初秋的降水过多 

  高湿度不仅有利于幼虫的生长发育,而且雨水侵蚀,更彻底地消除了美国白蛾的天敌——例如蠋蝽蜘蛛、步甲草蛉、瓢虫同时,也导致早期防治时喷洒的化学农药效力大打折扣。 

  2.今年春夏季(4-6月)气温异常高低反复 

  对美国白蛾生活史有较大影响白蛾发生期很不规律,世代重叠严重为针对其数量的防控带来困难 

  3.我国部分地受空管禁飞,导致农药施用量减少 

  部分疫区未能防控第一代和第二代飞蛾,加剧该虫种群的爆发,并导致第三代美国白蛾幼虫在短时间内数量骤增

  美国白蛾灾情的发生和其生物生态学上的特点息息相关 

  1.多食性 

  美国白蛾以全世界约600种落叶树为食,一只雌性成虫在每个产卵期最多可产卵900 

  2.多化 

  美国白蛾每年可繁殖23,它甚至可以通过调整世代数量来响应气候变化,在环境条件对自己利时增加世代重叠 

  3.耐寒性 

  该虫在越冬期间具有兼性滞育现象,且过冷却点(SCP)低至-22.9℃;此外,丝网可以吸收热量,防止热量从幼虫体内流失,这种保护作用进一步提高了幼虫的耐 

  4.耐热性 

  其80%的卵可以在37℃的温度下成功孵化,幼虫在42℃45℃的温度下仍能存活一定时间 

  5.耐湿力 

  根据记录,美国白蛾的最佳相对湿度在70%80%之间 

  6.遗传多样性 

  美国白蛾在我国老疫区的遗传多样性和遗传结构保持相对稳定然而,当有害生物传播到新地区面临不同环境条件时这些新入侵的低密度种群会迅速分化并逐渐形成更复杂的遗传结构和更高的遗传多样性3

  总之,美国白蛾可以通过各种策略,成功度过不断变化和不可预测的环境,一次次突围 

  抵御白蛾侵袭应该怎么做? 

  美国白蛾已经向我们发起挑战,我们该如何面对这场没有硝烟的战争? 

  具体可行的方法有如下几种: 

  首先,应采取严格的检疫措施,防止美国白蛾入境,或者进入非疫区。 

  其次,各个地区应做好精准监测,以减少美国白蛾的传播和定殖信息素诱捕器是非常好的监控技术;此外,寄主植物的一些挥发性气味对美国白蛾具有吸引力,这些化合物是诱芯的最佳选择4 

  杀虫剂生物物理防治相结合也是防治美国白蛾的重要策略 

  我们面临着一个无法回避的现实——长期以来,我国使用大量化学农药来防治病虫害,导致环境污染、生态危机和健康危害等严重问题 

  因此,化学杀虫剂需要和生物、物理方法相结合:推广生物喷雾制剂释放周氏啮小蜂等天敌寄生蜂、剪除网幕、挖蛹、灯光诱杀等生物物理防治措施,以减少化学药剂使用,保护生态环境 

  最后,在未来的研究中,害虫综合防治技术(IPM的发展将成为害虫研究的方向,尤其是在白蛾新入侵的国家,上述各种监测和防治方法都应以兼容和适用的方式进行整合以管理害虫。

  近年来,越来越多的证据表明,极端天气事件的发生与入侵物种数量的增加有关。 

  气候变化下,对于美国白蛾这种高度适应性的害虫造成的伤害并不大,相反,对其自然和人工防控因素反而造成极大干扰例如对自然天敌的伤害,以及对常规人工防治提出更大的挑战。 

  因此,针对今年雨水频发,重点是早起防控、全程防控,尤其对第一代和第二代飞蛾,要加大防控力度早期用药,避免后期雨水冲刷导致药剂流失无效,以及农药对自然天敌的伤害 

  同时,减少对化学农药的过度依赖,加大生态防控、生物防控技术的应用建立常态化机制像对待本土有害生物一样,做好打持久战的准备,遏制灾害发生。 

   

  图片来源:Veer图库 

  参考文献 

  1.http://www.forestry.gov.cn/main/5461/20210330/103235300647544.html 

  2.http://www.gov.cn/gongbao/content/2003/content_62285.htm 

  3.Cao, L., Wei. S., Hoffmann, A.A., et al. (2016) Rapid genetic structuring of populations of the invasive fall webworm in relation to spatial expansion and control campaigns[J]. Diversity and Distributions, 22(12). 

  4.Zhang, X.Q., Mang, D.Z., Liao, H., et al. (2020) Functional Disparity of Three Pheromone-Binding Proteins to Different Sex Pheromone Components in Hyphantria cunea (Drury)[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 69(1). 

责任编辑:王超

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