黄广育
(上海市金山区林业站,上海 201599)
美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)是世界性检疫害虫,为我国重要林业植物检疫对象[1-2]。2019年初,国家林业和草原局宣布上海浦东新区、宝山区、嘉定区、青浦区为美国白蛾疫区,同年9月20日,金山区在其所辖廊下镇、吕巷镇发生美国白蛾疫情,2020年2月金山区被划定为美国白蛾疫区[3]。金山区位于长江南岸,是上海市的西南门户,全区陆地总面积约5.86万hm2,人口64.56万,辖9个镇1个街道1个工业区,林地面积1.03万 hm2,森林覆盖率14.73%[4],主要树种有香樟Cinnamomum camphora、栾树Koelreuteria paniculata、水杉 Metasequoia glyptostroboides、池杉 Taxodium ascendens、落羽杉 Taxodium distichum等。美国白蛾在金山区发现以来,发展迅速,目前全区均有分布,发生面积266.67 hm2。美国白蛾在金山区的发生,对上海的林业建设、城市绿化和自然生态造成极大破坏,极大影响对外经贸往来、市民生产生活,形成了美国白蛾疫情突破长江天堑向南扩散、取食植物增多、发生世代可能增加、危害程度加剧的新情况和新风险[5]。为更加科学有效开展美国白蛾防控工作,笔者结合生产防治,积极开展了上海市金山区美国白蛾生活史、生活习性等发生规律调查研究。
2020年和2021年,在美国白蛾各代幼虫危害期,根据美国白蛾习性,地面踏查金山区美国白蛾易感树种,在发现美国白蛾的林地设立临时标准地,详查其寄主种类、分布范围和取食习性。
通过野外定点观测、诱捕器监测、实验室人工饲养等方法,观察记录金山区美国白蛾各世代的发生过程、发育历期和种群数量。在全区设立美国白蛾生活史野外观测点3处。2020年和2021年,分别悬挂美国白蛾性诱捕器276个和772个,诱捕时间从3月下旬到10月上旬,诱芯在6月下旬更换1次;2020年4月,建设人工饲养观察实验网室1个,面积20 m2,共观察成虫892头、卵块123块、幼虫2万~3万头、蛹 2 000~3 000枚,饲料为桑树Morus alba、落羽杉等的枝叶。
通过野外调查和定点观测,观察分析美国白蛾在金山区发生规律和特点,包括成虫活动规律、卵着生特点、幼虫发生情况、化蛹场所等。
金山区美国白蛾取食危害的林业、园林和经济林树种主要包括落羽杉、池杉、水杉、核桃Juglans regia、杨树Populusspp.、桑树、柿树Diospyrosspp.、枫香Liquidambar formosana、枫杨Pterocarya stenoptera、红叶李Prunus cerasifera、樱花Cerasussp.、杏树Armeniaca vulgaris、桃树Amygdalus persica、喜树Camptotheca acuminata、悬铃木Platanusspp.、榆树Ulmus pumila、紫荆Cercis chinensis、接骨木Sambucus williamsii、槐树Styphnolobium japonicum、柳树Salixspp.、榉树Zelkova serrata、构树Broussonetia papyrifera、枣树Ziziphus jujuba、无花果Ficus carica、朴树Celtis sinensis、无患子Sapindus mukorossi等。通过比较,美国白蛾取食寄主树种较北方地区新增了落羽杉、池杉、水杉,取食寄主树种范围有所扩大。
与其他发生地区相比,美国白蛾在金山区最大的取食特点是喜食落羽杉,其次才是其他寄主植物。落羽杉林地美国白蛾发生最为严重,有虫株率最高达30%,高于桑树、柳树、杨树等;被害株平均失叶率也高于柳树、杨树等(表1)。
表1 美国白蛾喜食树种受害情况Tab.1 Damaged situation of favorite trees of H.cunea
美国白蛾在金山区仍1 a发生3代。第1代相对整齐,7月后第2,3世代重叠严重。自4月中旬至9月下旬均有成虫出现,10月中下旬有零星发现,最晚为10月25日;10月17日仍有卵块,11月4日仍有4龄幼虫活动取食(图1)。
图1 金山区美国白蛾生活史Fig.1 Life history of H.cunea in Jinshan District of Shanghai
金山区美国白蛾越冬代成虫发生期为4月中旬至5月中旬,最早出现时间2020年为4月20日,2021年为4月14日,盛期为4月下旬至5月中旬;第1代成虫期6月下旬至8月上旬,盛期7月上旬至7月中旬;第2代成虫期7月下旬至9月上旬(2021年9月下旬至10月下旬仍有零星发现),盛期8月中旬至8月下旬。
金山区美国白蛾第1代卵期4月下旬至5月下旬,最早发现时间2020年为4月25日,2021年为4月20日,孵化盛期5月上旬至5月中旬;第2代卵期6月下旬至8月上旬,盛期7月上旬至7月中旬;第3代卵期7月下旬至9月上旬(2021年10月下旬至11月初仍有零星发现),盛期8月中旬至8月下旬。
金山区美国白蛾第1代幼虫期为4月下旬至7月上旬,最早发现时间2020年为5月2日,2021年为4月27日,危害盛期5月中旬至6月中旬;第2代幼虫6月下旬至8月下旬,盛期7月上旬至8月上旬;第3代7月下旬至10月上旬(2021年11月上旬仍有低龄幼虫零星发现),盛期8月中旬至9月中旬。
金山区美国白蛾第1代蛹期为6月中旬至7月中旬;第2代蛹期7月中旬至8月中旬;第3代越冬代蛹期为9月中旬至翌年4月中旬。
成虫羽化集中在15:00—21:00,刚羽化的成虫在草丛、树干、垃圾堆等处均有发现。刚羽化的成虫通体柔软、潮湿、翅短小,15:00—18:00(气温25℃以上)爬行能力强,3~6 min翅完全展开,18:00—21:00(气温约20℃)爬行能力较弱,约10 min翅完全展开。分析认为,展翅时间的差异与气温相关,气温越高展翅时间越短。翅膀展开后往往静伏于树干、墙面、叶面等部位(图2A)。雄虫与雌虫比例约为3∶1。越冬代雄成虫翅膀带黑点的特征明显,第1代、第2代雄成虫翅膀带黑点的特征不明显。
卵块在杉树叶片的正反面均有发现,背面居多,个别产在嫩枝上。美国白蛾卵成圆球形,初产卵呈淡荧光绿色,表面覆白色鳞毛,后变灰绿色,孵化前呈灰褐色。第1代卵块多数着生在树冠下层,第2代卵在树冠中层较多,第3代卵主要发生在树冠中上层。第1代每产卵处卵块数量500~700块,第2代卵块数600~900枚,第3代卵块数500~700块。卵块呈不规则块状单层排列,或随树叶形状呈条状或点状分布(图2B)。第1代卵发育历期15 d左右,第2,3代卵发育历期均为8 d左右。
美国白蛾幼虫孵化后不久便吐丝结白色网幕,在网幕内聚居生活,随着虫龄增长取食量增大,网幕不断扩大。在落羽杉上网幕直径为0.4~0.6 m,大的可达1 m以上(图2C)。幼虫于4龄期破网扩散至整株树甚至到周边临近的树上取食,取食以叶肉为主。落羽杉的叶片被美国白蛾危害后网幕中混杂大量带毛皮蜕和虫粪。生长势越好的杉树越容易被美国白蛾危害,同一片林地,美国白蛾危害多发生在林地四周通风采光好,或近水的位置,尤其是家禽、家畜或水产养殖场等周边林地危害尤为严重。分析认为与美国白蛾的趋光性、趋水性、趋味性有关。根据对美国白蛾幼虫的观察,第1代幼虫6龄的发育历期为32 d左右,第2代幼虫7龄(对比头宽、体长和体色)的发育历期为26 d左右,第3代幼虫7龄的发育历期为26 d左右。
美国白蛾在金山区多选择较为干燥的场所化蛹,如杉树的枯树皮层(图2D)、树洞内,以及林地周边地势较高的砖块瓦砾下、竹架竿和林地周边菜地秸秆内、枯枝落叶中等,有极少数在杉树的网幕内化蛹,在林地内地表浅土层较少发现。分析认为,可能与金山区雨水充沛、地下水位较高、地表湿润、土质为黏性较板结、透气性差等有关。越冬代蛹的发育历期228 d左右,第1,2代蛹发育历期均为15 d左右。
图2 美国白蛾虫态Fig.2 Stages of H.cunea
美国白蛾增加新寄主,对我国江南地区的适应能力增强。金山区美国白蛾除取食已见报道的林业、园林和果树等寄主[2]外,还新增了落羽杉、池杉、水杉等杉树类植物,且是其较为喜食的树种。观察发现,在发生林地,美国白蛾一般首先危害落羽杉,其次才危害其他寄主植物。杉树在南方地区种植广泛,是重要的生态林、商品林树种,园林绿化应用普遍。金山区美国白蛾寄主植物面积2 560 hm2,占全区林地24.80%,其中杉树732.34 hm2(水杉410.12 hm2、池杉 178.44 hm2、落羽杉 143.78 hm2),占全区林地的7.09%,占美国白蛾寄主植物面积的28.61%。美国白蛾新增落羽杉等新寄主,其适应江南地区森林结构和生态环境的能力增强,为其定殖、繁衍、危害提供了有利条件。
美国白蛾持续南进,世代增加的可能性提高。虽然目前金山区美国白蛾发生世代仍为1 a 3代,但实验室人工饲养观察发现,有第3代成虫和第4代幼虫,但未形成完整世代。野外调查和观测点观察发现,10—11月仍有美国白蛾成虫和低龄幼虫活动。这些迹象显示,跨过长江后,随着有效积温的提高[6],美国白蛾世代数增加的潜在可能增强,在南方地区形成1 a发生4代的趋势进一步明显。一旦美国白蛾在南方地区实现4代化,随着其种群数量的几何级暴增,其传播扩散可能更加迅猛,造成的灾害损失可能更大[7]。
美国白蛾进入经济活跃地区,发生扩散和扰民事件的风险加大。金山区地处杭州湾畔,位于沪、杭、甬和舟山群岛经济区域中心,水系、路网发达,陆路、水路物流频繁,尤其是夜间航行船只的灯光极易吸引美国白蛾成虫,且船只航行速度较慢,为美国白蛾的人为传播创造了有利条件。金山区还地处沿海,风力资源丰富,台风时有发生,也为美国白蛾自然扩散提供了良好条件。同时,金山区内人口众多,城乡交错,美国白蛾寄主树种众多,分布范围广泛,美国白蛾的发生对居民的生产生活影响极大,已有多起美国白蛾老熟幼虫下树化蛹时大量爬到村民住宅地上、墙上影响居民生活,以及老熟幼虫下树取食危害蔬果的情况发生。
我国南方地区的美国白蛾防控工作需高度重视。鉴于在金山区发现的美国白蛾生活习性等发生规律的变化,特别是发现危害落羽杉等新寄主,应充分认识美国白蛾进入南方后的潜在风险,高度重视防控工作。应进一步深入开展南方地区美国白蛾生活习性等发生规律调查研究,积极开展发生危害风险分析,强化防控技术储备,全力做好应急处置工作。当前,应重点做好宣传发动,提高各级政府及有关部门、单位和广大人民群众的防控意识;建立健全联防联控机制,加强省际、县际和部门间等协调沟通、责任落实;根据情况变化,科学合理地制订美国白蛾监测、检疫、防治等技术方案,提高美国白蛾疫情及时发现能力、有效封锁水平和精准防治效果。