湖南省美国白蛾入侵风险分析

夏永刚， 赵正萍， 钟武洪， 曾崇华， 万 辉, 饶 成

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.国家林业和草原局南方天敌繁育与应用工程技术研究中心， 湖南长沙 410004； 3.湖南省森林病虫害防治检疫总站， 湖南 长沙 410004； 4.湖南东洞庭湖国家级自然保护区管理局， 湖南 岳阳 414000; 5.长沙县自然资源局， 湖南 长沙 410199)

美国白蛾(Hyphantriacunea)又名美国灯蛾、秋幕毛虫，隶属鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾总科(Noctuoidea)灯蛾科(Arctiida)灯蛾亚科(Arctiinae)白蛾属(Hyphantria)，是一种世界性的检疫害虫[1]。该害虫原产于北美洲，最早发现于加拿大(1922年)，此后相继在美国、墨西哥局部地区发生。第二次世界大战期间(1940年之后)，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、俄罗斯、波兰和法国等欧洲诸多国家。然后传入亚洲，先后入侵日本(1945年)、韩国(1957年)和朝鲜(1961年)，1979年首次从朝鲜半岛传到我国辽宁省丹东市，在我国适生范围为97.80°—132.11°E，21.20°—46.33°N和76.00°—94.66°E[2],36.81°—41.85°N。目前，美国白蛾已在我国13个省市严重发生，且仍呈不断扩散趋势[3-4]。尤其近年来，新疫点不断出现，扩散速度加快，给疫区的经济、生态环境造成了巨大损失和压力[5]。湖南省虽尚未有美国白蛾发生，但随着美国白蛾疫情向南蔓延，防控压力也与日俱增。本文通过定性和定量风险分析，对美国白蛾入侵湖南省的风险进行综合评估，并提出风险管理对策，为尽早建立预测、预警体系和高效防控措施提供依据。

1 资料来源与方法

1.1 资料来源

用于分析的相关资料来源于国家林业和草原局政府网站(www.forestry.gov.cn)及中国知网数据库(www.cnki.net)。

1.2 分析方法

参照国家林业局森林病虫害防治总站、中国林业科学院森林生态环境与保护研究所起草的《林业有害生物风险分析准则》(LY/T 2588—2016)的评估体系[6]，采用多指标综合评估方法，从分布情况、传入、定殖和扩散的可能性、潜在的危害性、受害寄主经济重要性、危害性管理难度五个一级指标对美国白蛾入侵湖南省的风险进行定性分析；同时依据风险分析指标体系对其传入湖南省的风险进行定量评估，对风险综合评估R值进行计算。

2 结果与分析

2.1 美国白蛾风险定性分析

2.1.1 分布情况(P1) 美国白蛾自入侵我国以来，就迅速向西、向南逐渐朝内陆地区深入扩散蔓延[3，7]。根据国家林业和草原局公告(2021年第7号)(2021年美国白蛾疫区)[8]，目前我国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)13个省市607个县市区(图1)。湖南省虽尚未发生美国白蛾疫情，但一江之隔的湖北省自2017年首次发现美国白蛾疫情，疫区数量现已至11个，其中，孝感市云梦县和应城市两个疫区距湖南省直线距离约100 km，对湖南省造成严重威胁。

图1 中国美国白蛾疫区数量(2021年)Fig.1 Epidemic area numbers of Hyphantria cunea in China in 2021

2.1.2 传入、定殖和扩散的可能性(P2) 美国白蛾的扩散蔓延主要通过两种方式：一种是通过自身短距离传播，主要依靠老熟幼虫爬行以及成虫飞翔。幼虫活动主要跟食物有关，当食物短缺时，老熟幼虫下树寻找新的食物源，一般可爬行500 m，即使在水上漂流数小时后，遇到机会漂到岸边仍能存活；成虫飞行能力不强，一次飞翔距离在100 m以内，每年可自然扩散35～50，遇到大风天气传播距离可扩大。另一种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、货物包装物、填充物、铺垫物及附着在交通工具从而传播，这也是其主要传播途径[9-10]。另外，美国白蛾也具备传播扩散的特殊习性：一是抗逆性强，1～4龄幼虫可耐饥4～9 d、5龄以上幼虫可耐饥9～15 d，老熟幼虫在开裂的树皮下、树洞中及木材缝隙处化蛹越夏或越冬，蛹期一般9～13 d，不食不动，尤其越冬蛹期可达5个多月，经历-30 ℃低温仍可正常羽化；二是食性杂，可危害种类包括林木、果树、花卉、蔬菜、农作物和杂草等300多种植物；三是寄主分布广泛，到达一个地区后可以很快定殖并繁衍；四是产卵量大，一头雌虫一次可产卵800～2 000粒，年平均繁殖后代3 000万头，最多可达2亿以上[11]。这些习性是其扩散蔓延、猖獗成灾的有利因素，也是造成疫情迅速发展的主要原因。

湖南省地处中国中南部、长江中游、洞庭湖以南，省内最大河流湘江流贯全境，陆运、水运等交通脉络发达，与其他省份之间物资流通、商品交易等交流频繁，特别是浏阳市为中国花卉苗木之乡，是全国花卉苗木集散地。因此，美国白蛾通过人为传播进入湖南省可能性很大。另外，省内植物资源丰富，存在大量美国白蛾可食寄主，同时寄主分布范围广，美国白蛾一旦传入，极大概率上可成功定殖并扩散。

2.1.3 潜在的危害性(P3) 美国白蛾具有传播速度快、繁殖能力强、取食量大、危害寄主植物多等特点[10]，同时缺乏原产地天敌的有效制约，因此常常在新传入地暴发成灾，对农作物、园林树木、经济林、农田防护林等造成严重的危害。不仅影响造林绿化效果以及农林业生产发展，同时，还会影响到工业、旅游、加工、运输、出口等行业的稳定，给农林业关联的其它产业发展带来较大负面影响。自1979年发现以来，分别于1984年、1996年、2004年和2013年4次被列入全国森林植物检疫对象或全国林业检疫性有害生物名单，并作为重大林业有害生物在疫情区组织开展了防治工作[12-13]。

目前所知，美国白蛾所危害的林木种类中以阔叶树为主，但2019年在上海市发现其还取食水杉、落羽杉和池杉等针叶树种，美国白蛾取食习性这一重大变化，将使其更加适宜在南方的生存和发展，其防控也将更加复杂和困难。另外，美国白蛾由初传入辽宁时的1年2代，到传入山东威海、青岛和河北秦皇岛、唐山等地增加至1年3代，其年繁殖量由十万级暴增至千万级，为灾害暴发留下了隐患。随着3代种群成为优势种群，一定程度上也加剧了疫情快速扩散蔓延。2008年以来，全国美国白蛾疫区数量、发生面积均大幅度增加，随着美国白蛾疫情逐渐向南扩散，影响美国白蛾发育的有效积温、光照、湿度等条件均发生显著变化，美国白蛾适应性逐渐增强，4代化风险也逐步提高。一旦南方地区美国白蛾4代化种群形成优势，其年繁殖量将由千万级暴增至百亿级，将形成更大的灾害暴发风险。

2.1.4 受害寄主经济重要性(P4) 湖南省是农业大省，自古以来就享有“九州粮仓”、“鱼米之乡”的美誉。同时，也是我国南方重点林区省份，森林资源丰富，是我国乃至世界珍贵的生物基因库之一。现有耕地面积415.15万hm2，林地面积1 300万hm2，森林覆盖率59.90%，森林蓄积量达5.95亿m3。2019年，全省农业增加值2 123.97亿元，林业增加值319.16亿元。省内主要种子植物171科965属5 000余种，约占亚热带种子植物的34%。省内阔叶树种在全省广泛分布，其中不乏美国白蛾的喜食树种，如白蜡、樱花、山楂、桑树、板栗等。另外，辣椒、玉米、大豆、茄子等美国白蛾喜食的农作物也在全省广泛种植。美国白蛾一旦入侵，将对湖南省农林业生产以及“绿色湖南”、“一湖三山四水”生态屏障等建设工程造成严重影响。若管控不及时，导致美国白蛾成功定殖、爆发成灾，需要投入大量的人力、财力、物力进行除治，且难以根治，将给湖南省造成巨大的经济和生态损失。

2.1.5 危害性管理难度(P5) 美国白蛾形态特征、生物学特性等方面的已有研究十分详实，识别特征十分明显，现有鉴定方法相对可靠、简单易行。在防治技术研究方面，也形成了一定的技术规范。目前，美国白蛾疫情防控以化学防治为主，但仍然存在“年年治理，年年暴发”的情况[14]。湖南省内水网密布，水产养殖面积广，同时林下种植、林下养殖等林下经济产业发达。因此，化学防治药剂的选择至关重要，稍有不慎就可能对水产养殖和林下养殖带来“灭顶之灾”。另外，也有地区采用生物防治如释放天敌周氏啮小蜂(Chouioiacunea)，物理防治如人工剪除网幕、围草诱蛹、诱杀成虫等防治手段，取得了一定成效，但总体防控形势依然十分严峻，疫情铲除难度非常大[15-16]。湖南省多以山地和丘陵地貌为主，上山作业难度系数高。因此，美国白蛾传入、定殖湖南后，防控管理难度大。

2.2 美国白蛾风险定量分析

参照林业有害生物风险分析指标体系，综合湖南省森林资源情况，以及美国白蛾在我国发生现状、生物学特性等因素对湖南省美国白蛾入侵风险进行定量分析。各项评判指标及赋分见表1。

表1 湖南省美国白蛾风险分析指标体系Tab.1 Risk assessment index of Hyphantria cunea in Hunan Province目标层准则层Pi指标层Pij评判指标赋分分析区域内分布情况P1分析区域内分布情况P11有害生物分布面积占其寄主(包括潜在的寄主)面积的百分率<5%3.00传入、定殖和扩散的可能性P2有害生物被截获的可能性P21寄主植物、产品调运可能性大,携带有害生物的可能性小或寄主植物、产品调运可能性小,携带有害生物的可能性大1.50运输过程中有害生物存活率P22存活率≥40%3.00有害生物的适生性P23繁殖能力和抗逆性都强3.00自然扩散能力P24随介体携带扩散能力或自身扩散能力强3.00分析区域内适生范围P25≥50%的地区能够适生2.50有害生物风险综合评价值R潜在经济危害性P31如传入可造成的树木死亡率或产量损失≥20%3.00潜在的危害性P3非经济方面的潜在危害性P32潜在的环境、生态、社会影响大3.00官方重视程度P33曾经被列为我国植物检疫性有害生物名录3.00受害寄主的种类P4110种以上3.00受害寄主经济重要性P4受害寄主的分布面积或产量P42分布面积中等或产量大3.00受害寄主的特殊经济价值P43经济价值和社会影响大3.00检疫识别的难度P51现场识别非常可靠,简单便捷,一般技术人员就可掌握1.00危害性管理难度P5除害处理的难度P5250%≤常规方法的除害效率≤100%1.00根除的难度P53介于效果差、成本高、难度大和效果好、成本低、简便易行之间1.50

根据林业有害生物风险评估指标体系量化计算公式及风险分析等级划分标准进行风险分析和计算。相关计算公式如下：

(1)准则层的量化计算

P1=P11=3.00

P3=0.4·P31+0.4·P32+0.2·P33=3.00

P4=Max(P41，P42，P43)=3.00

P5=(P51+P52+P53)/3=1.17

(2) 目标层的量化计算

美国白蛾在湖南省的风险评估值R为2.40，结合当前林业有害生物风险分析等级划分标准(2.00≤R<2.50)，说明美国白蛾在湖南省属于高度危险的外来有害生物。

3 结论与讨论

(1)美国白蛾自入侵我国以来，疫情发展迅猛。目前，山东省、河北省、天津市、北京市等北方地区，疫区已基本连片，同时其发生危害重心逐渐由黄河流域向淮河、长江流域推进。虽然目前美国白蛾的发生主要集中在长江以北地区，但近年来，随着上海市、江苏省南京市、安徽省马鞍山市、芜湖市、铜陵市、池州市等部分地区相继发生美国白蛾疫情，长江以南美国白蛾疫区数量已达17个[17]。说明美国白蛾已成功越过长江天然屏障，长江以南地区美国白蛾入侵风险不断加大。湖南省内虽尚未发生美国白蛾疫情，但湖南省具备美国白蛾适生的自然地理条件、寄主成分和传播条件。本研究从区域内分布情况、传入、定殖和扩散的可能性、潜在的危害性、受害寄主经济重要性、危害性管理难度五个指标对美国白蛾入侵湖南省进行了风险性分析，结果表明美国白蛾在湖南省的风险评估值R为2.40，属于高度危险的外来有害生物。

(2)湖南省现有检疫、防控工作的开展主要针对松材线虫病和省内主要常发性林业有害生物，对美国白蛾的监测与预防管理工作相对薄弱，迫切需要建立美国白蛾预测、预警体系以及开展高效防控措施研究。目前，我国美国白蛾防控应遵循“预防为主，科学治理，依法监督，强化责任”的方针。以预测预报为先导，全面加强联防联治，采用物理、生物和化学防治等手段，不断降低美国白蛾虫口密度、压缩疫情发生面积。在美国白蛾发生区主要采取以航空施药防治为主、地面防治为辅的综合防治策略，基本实现了防治减灾目标，尤其是长江沿线重点区位经过大规模防治，虫口密度维持在较低水平，局部地区实现无疫情。但总体上，美国白蛾疫区数量、发生面积均呈逐年上升趋势，“大暴发、大扩散”的风险依然存在，防控形势仍然十分严峻[17]。

(3) 根据目前我国美国白蛾综合防控措施，结合湖南省林业具体情况，提出以下管理对策：

一是加强监测。美国白蛾入侵后，一般首先发生在公路附近的房前屋后，由此，加强公路附近阔叶林监测尤为重要。在美国白蛾幼虫网幕期采用人工踏查，成虫羽化期采用性信息素诱捕器、测报灯等方式，加强在岳阳市、益阳市、常德市等与湖北毗邻地区以及浏阳市等苗木交易集散地等美国白蛾潜在发生区域的虫情监测，充分发挥省级中心测报点的功能，建立健全疫情监测网络，准确掌握其发生动态及发展趋势。

二是严格检疫。在毗邻疫区的县市区和苗木交易活跃区应设立美国白蛾疫情监测临时检查站，严禁从美国白蛾疫区调运寄主苗木，从源头上阻断美国白蛾疫情的入侵。

三是加强防控技术研究。结合现有研究技术以及湖南省林业特点，积极开展美国白蛾的生物学特性研究，摸清其在周边省份发生规律，同时开展美国白蛾综合防控技术研究，加强现有技术的组装配套以及新技术的研究开发，着力解决预测预警、生物防治、精准施药等防控技术难题。一旦美国白蛾入侵，及时扑灭，严防疫情由公路附近的房前屋后扩散到深山老林中，坚决遏制疫情蔓延势头，保障湖南省森林资源健康和生态文明建设高质量发展。