重大外来入侵害虫.docx

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重大外来入侵害虫

重大外来入侵害虫

摘要美国白蛾Hyphantriacunea（Dnury）是重大外来入侵害虫，对我国林业和园林绿化造成重大危害，尤其是近年来美国白蛾传人北京，严重威胁着我国“绿色？

3运”的顺利举办和首都园林绿化及生态环境安全。

根据美国白蛾多发生在居民区、乡镇和城市的特点，作者开展对环境安全的生物防治技术研究。

汲取前苏联等国家从美国白蛾的原产地引进天敌进行生物防治没有成功的经验和教训，立足调查和寻找我国本土天敌。

经过21年的努力，发现和筛选出白蛾周氏啮小蜂ChouioiacuneaYang（新属新种）这种寄生美国白蛾的特优天敌；研究这种小蜂的行为学、生态学、生物学、解剖学及人工大量繁殖、放蜂防治技术；筛选出入工大量繁殖小蜂的替代寄主，解决小蜂的大量繁殖的瓶颈问题；通过放蜂防治试验，取得良好的防治效果。

同时，筛选出防治美国白蛾的高毒力HcNPV病毒毒株，研制出美国白蛾

人工饲料，利用人工饲料大量饲养美国白蛾幼虫，然后接种扩增病毒，成功解决HcNPV病毒大量扩增生产和常年生产的技术难题，做到病毒的规模化生产和常年生产，保证大面积生产防治的需要和病毒质量：

研究出利用天敌昆虫和病原微生物综合应用的防治模式：

在美国白蛾幼虫期喷洒HcNPV病毒，蛹期释放白蛾周氏啮小蜂，达到既控制当代美国白蛾的危害，又有效抑制其下代的种群数量，取得长期的持续控制美国白蛾的防治效果。

上海市、大连市、烟台市和青岛市利用该项技术已经完全控制美国白蛾，特别是上海市利用本项生物防治技术防治后，已经连续6年没有再发现美国白蛾。

由于该项生物防治技术利用的是自然界原有的控制害虫的生态因子，因而对环境安全，做到既消灭害虫，又保证生态环境和人畜的安全，也保护生物多样性。

该项研究成果也为北京采用“绿色”防治技术有效控制美国白蛾提供重要的科技支撑和技术保障

美国白蛾Hyphantriacunea（Dnury）是我国重大外来人侵害虫，食叶危害。

因其危害严重，故被列为国际检疫害虫。

2005年北京发现美国白蛾，由于它繁殖量大，危害的寄主植物多，传播速度快，因而在新传人地常常暴发成灾。

我国的辽宁、陕西、山东、河北、天津、上海等省市美国白蛾都曾大发生，暴发成灾，造成过严重的生态灾害。

如何做到无污染地有效控制美国白蛾，保护首都园林绿化和生态环境安全，保障2008年北京“绿色奥运”的成功实现，是目前我们所面临的迫切而重大的问题。

从1984年开始，我们开展美国白蛾生物防治技术研究，历时21年，克服许多困难，攻克一个又一个难关，研究出以利用寄生性天敌昆虫――白蛾周氏啮小蜂ChouioiacuneaYang（膜翅目：

姬小蜂科Eulophidae）和美国白蛾核型多角体病毒（HcNPV）为主的生物防治美国白蛾技术，防治效果十分显著。

上海市、大连市、烟台市和青岛市利用本项技术已经有效控制美国白蛾，特别是上海市，在防治后已经连续6年很难再发现这种害虫。

由于

本项生物防治技术利用的是自然界原有的控制害虫的生态因子，因而对环境安全，达到既消灭害虫，又保证生态环境和人畜的安全，也保护生物多样性。

国务院于2006年3月在关于进一步加强美国白蛾防治工作的通知中，特别强调要科学防治美国白蛾，要进一步加大科技成果转化和推广应用的力度，尤其是加大周氏啮小蜂释放技术、病毒杀虫剂使用技术等的推广应用。

“重大外来侵入性害虫――美国白蛾生物防治技术研究”项目获2006年

度国家科技进步二等奖。

本项研究成果也为北京市采用“绿色”防治技术有效控制美国白蛾提供科技支撑和技术保障。

1美国白蛾发生的历史和其他国家开展防治的情况美国白蛾原产北美。

二战期间，随军用物资传播到欧洲部分国家和日本，随后又传播到欧洲几乎所有的国家和韩国、朝鲜及日本。

一些欧洲国家和韩国、日本曾调查过美国白蛾的天敌，做过利用病原微生物防治试验，但应用于生产防治成功的事例还未见到。

前苏联和南斯拉夫根据国际经典生物防治理论，从美国白蛾原产地美国和加拿大先后引进8种寄生蜂和2种寄生蝇，进行15年的研究，但最后都没有成功。

因此，目前国际上对美国白蛾的防治基本是靠投入大量财力、物力进行化学防治，对美国白蛾的无公害有效防治仍然是一个世界性难题。

2美国白蛾在我国的发生情况和防治难点我国于1979年首次在辽宁省丹东市发现美国白蛾，随后该害虫扩散蔓延到山东、陕西、河北、天津和上海，在这些发生区

都造成过将园林绿化树木、防护林、果树的叶子几乎全部食光的重大灾害，因而成为我国重大的外来人侵害虫，被国家XX局,XX

局列为全国六大森林病虫害防控对象之一。

我国以前对这种害虫主要以喷洒化学农药为主进行防治，累计已花费数10亿元，虽然在局部地区取得了一定的控制效果，但对环境污染严重，也大量杀伤了天敌，造成年年防虫、年年有灾的局面，其扩散蔓延和危害的势头有增无减，生产上对有效控制这种严重害虫的要求十分迫切。

美国白蛾在我国发生的特点和防治的难点是：

（1）多发生在城市和居民区的园林绿化树木及植物上，因而不能使用对环境、人畜有害的化学农药。

（2）危害的植物种类多，几乎包括所有造林、园林绿化的树种及果树、蔬菜和农作物，以及多种乔灌木植物和杂草，因而很难做到彻底防治。

（3）多在我国沿海城市发生，这些地区的水产养殖业（虾、蟹等）发达，因而对环境较安全的仿生型农药（如灭幼脲等昆虫生长调节剂）不能使用。

（4）美国白蛾危害的园林树木和行道树一般都比较高大，现有的喷药机械达不到这么高的扬程，因而防效差。

3以利用天敌为主的生物防治技术研究内容和成果我们主要针对上述美国白蛾在我国危害的特点和防治的难点开展研究，汲取国际上其他国家开展美国白蛾防治及研究的经验和教训，确立以调查筛选、利用我国自己本土天敌昆虫及病原微生物开展美国白蛾生物防治的新思路，进行生物防治技术研

究，取得一系列研究成果，有效地克服和解决了上述问题，达到了显著的防治效果。

现代表课题组将该获奖项目的内容介绍如下。

3．1美国白蛾在我国各发生区的生活史和生物学特性

美国白蛾在我国北方一般1年发生2代，部分发生3代，以蛹在多种隐蔽场所越冬，世代重叠现象严重为其发生的主要特点。

3．2美国白蛾在我国危害的寄主植物种类调查显示其寄主植物达49科108属175种，几乎包括我们栽培的所有林木、果树、园林植物和花卉、蔬菜、农作物，以及多种草本、灌木植物。

正是由于其寄主植物的多样性，大大增加了其防治的难度。

3．3美国白蛾卵块和网幕幼虫的空间分布型研究得出为负二项分布型即聚集分布。

计算出了危害不同类型的寄主树种的理论抽样数（表1），为释放小蜂防治时调查美国白蛾幼虫数量、进而准确计算放蜂量提供依据。

3．4生物防治美国白蛾的特优天敌――白蛾周氏啮小蜂

（新属新种）

发现美国白蛾的天敌昆虫在我国共有27种，包括1新属9新种及中国新记录属1个，新记录种4种，描述和发表了这些新天敌。

（1）白蛾周氏啮小蜂ChouioiacuneaYang，新属新种

（2）白蛾孤独绒茧蜂DolichogenideasingularisYanget

Wei,新种

（4）白蛾黑棒啮小蜂

TetrastichusseptentrionalisYang

新种。

（5）山东白蛾啮小蜂TetrastichusshandongensisYang,新

种。

（6）白蛾黑基啮小蜂TetrastichusnigricoxaeYang,新种。

（7）白蛾短角啮小蜂只TetrastichuslitoreusYang,新种。

（8）白蛾圆腹啮小蜂AprostocetusmagniventerYang,新种。

（9）白蛾索棒金小蜂ConomoriumcuneaeYangetBaur,新

同时,调查天敌的寄生率、寄生习性、雌雄性比等。

寄生性天敌昆虫在美国白蛾越冬蛹中的平均寄生率25.80％,在夏季世代蛹中的平均寄生率16.13％,表明这些天敌在自然控制美国白蛾上发挥着一定的作用,但还不足以达到能够自然控制美国白蛾的水平。

经多元统计分析,得到表达白蛾周氏啮小蜂等天敌昆虫对美国白蛾自然寄生数量关系的回归模型。

通过对这些天故进行多重比较分析,发现白蛾周氏啮小蜂的寄生率与其它天敌均没有重叠,是影响总寄生率的关键因子,从而筛选出白蛾周氏啮小蜂作为生物防治美国白蛾所利用的重要天敌（封4彩版I:

图1,2）。

3．5白蛾周氏啮小蜂的行为学通过解剖研究雌成虫内部生殖系统（图1），研究该小蜂的繁殖能力，为人工繁蜂时接蜂量以及释放防治时的释放量提供依据。

研究表明，这种小蜂为群集内寄生性；出蜂量大（每寄主蛹出蜂124〜365头，平均274头）；雌雄性比大（45〜96S：

1S）;寻找寄主寄生的能力强，能找到寄主在各种隐蔽场所化的蛹产卵寄生；成蜂趋光性强，寿命达15d;雌蜂怀卵量大（最高680粒，

平均270.5粒）。

3．6白蛾周氏啮小蜂发育与温度的关系

计算出小蜂的发育起点温度为6.14C,有效积温为365.12日?

度（表2）。

并利用数学模型计算出发育历期的理论值（图2）。

为人工繁蜂时温度的确定、按时出蜂用于防治提供保证。

3．7筛选繁殖美国白蛾的替代寄主，解决白蛾周氏啮小蜂人工大量繁殖的技术瓶颈

通过对11种不同的寄主试验筛选，找到良好的繁蜂替代寄主――柞蚕Antheraeapernyi蛹，使繁蜂量提高近100倍，做到规模化繁蜂和常年繁蜂，为利用这种天敌进行大面积防治创造条件并试验解决柞蚕蛹的长期保存问题，达到常年繁蜂和规模化繁蜂；还研究解决蜂种复壮问题，保证人工繁殖出的小蜂的质量（封4彩版I:

图3〜5）。

3．8确定放蜂防治美国白蛾的最佳虫期、放蜂量和放蜂次

总结出一套行之有效的放蜂防治技术。

放蜂最佳虫期为美国

白蛾老熟幼虫期和化蛹初期；放蜂量按经验公式：

TN=WANX3

计算；放蜂次数采用每代美国白蛾放蜂2次共放蜂4次。

经过放蜂的地区，白蛾周氏啮小蜂的最高寄生率达88.02％。

由于放蜂防治区禁止使用化学农药，因而保护其它天敌，使这些天敌的种群数量大大增加。

因此，白蛾周氏啮小蜂和其它多种天敌的总寄生率最高达96.28％，平均92.3％。

经过连续2代4次放蜂，使美国白蛾的有虫株率降到了0.1％以下，有效地控制了美国白蛾的危害，达到有虫不成灾，并达到了持续控制的显著防治效果（封4彩版I：

图6，7）。

3．9建立放蜂防治后白蛾周氏啮小蜂与其它天敌数量关系的数学模型，并用生命表技术评价白蛾周氏啮小蜂对美国白蛾的长期控制作用

白蛾周氏啮小蜂是决定总寄生率高低和控制效果的关键因子，经计算分析，建立表达在美国白蛾得到有效控制后，小蜂与总寄生率关系的数学模型：

y=-51.60795+77.475121gx。

经连续2年4代定点观察研究美国白蛾生命表，发现放蜂防治后下代美国白蛾种群趋势指数

（1）远远小于1（0.1364），表明白蛾周氏啮小蜂对美国白蛾的持续控制效果十分显著。

3．10筛选防治美国白蛾的优良核型多角体病毒（HcNPV）毒株，研究大量生产HcNPV的技术

通过调查和筛选，获得防治美国白蛾幼虫的优良HcNPV毒株；试验成功一种优良的人工饲料；通过大量和常年饲养美国白蛾幼虫、而后接种扩增病毒，攻克了HcNPVW毒规模化生产的技术难关，也使病毒的质量得到保证，为利用病毒大面积防治美国白蛾提供保障。

3.11HcNPV病毒与小蜂综合防治美国白蛾幼虫

通过试验，确定利用病毒防治美国白蛾的最佳幼虫龄期、病毒的使用剂量、剂型等；并在美国白蛾蛹期释放小蜂综合防治，取得显著的控制效果。

避免美国白蛾幼虫对林木的危害而造成园林景观的破坏，从而解决我国城市园林绿化树木无污染防治美国白蛾的难题（图3，封4彩版I:

图8〜10）。

3.12白蛾周氏啮小蜂的转主寄主

研究发现，白蛾周氏啮小蜂1年发生7代，除寄生美国白蛾外，还可寄生柳毒蛾Stilpnotiasalicis、榆毒蛾Ivelaochropoda、杨扇舟蛾Closteraanachoreta、大袋蛾Claniavariegeta等5种食叶害虫。

在美国白蛾相邻的2代蛹期之间，小蜂可转移寄生这些害虫，从而保持其较高的种群数量；在将美国白蛾数量控制下去后，小蜂可寄生于这些转主寄主，保持必要的种群数量，一旦美国白蛾发生，又可转而寄生美国白蛾，达到对美国白蛾长期而有效的控制效果（图4）。

3.13利用生物防治技术持续控制美国白蛾效果的长期跟踪研究

在白蛾周氏啮小蜂释放防治美国白蛾后，连续6年跟踪调查小蜂的持续控制效果，包括美国白蛾后代种群增长趋势指数等，表明这种天敌的持续控制作用十分显著。

在释放小蜂4次防治2代美国白蛾后的6年中，有虫株率均保持在0.1％以下的低水平，没有造成危害，达到持续控制的良好防治效果（图5，6）。

3．14大面积推广应用

在开展研究的同时，进行技术推广应用：

在全国建立繁蜂中心了个，共繁蜂65.5亿头，防治推广面积达79.07万hm2在推广防治区有效控制美国白蛾的危害，产生显著的生态效益、社会效益和经济效益。

3．15将该项技术应用推广到防治其它重要的林木食叶害虫上，也取得显著的防治效果

山东省从1997年起开始利用白蛾周氏啮小蜂防治美国白蛾，后应用于防治在全省严重成灾的杨扇舟蛾、杨小舟蛾Micromelalophatroglodyte，自2000年至2004年共推广防治面积累计30万hm2小蜂在这2种食叶害虫上的寄生率达60%〜70％，控制效果显著。

吉林省长春市净月林区应用白蛾周氏啮小蜂防治严重危害落叶松的伊藤厚丝叶蜂Pachynematusitoi，防治面积1540hm2防治后虫口减退率达89.7%，做到在没有造成环境和水体污染的情况下，有效防治这种严重的食叶害虫，保护长春市居民用水水源的安全。

4结束语

该项研究立足于调查我国本土的天敌，发现和筛选出白蛾周氏啮小蜂这种寄生美国白蛾的特优天敌，并研究这种小蜂的行为学、生态学、生物学、解剖学及人工大量繁殖、放蜂防治技术，还研究小蜂的替代寄主，解决人工大量繁蜂的技术难题，通过防治试验，取得显著的防治效果。

同时筛选出防治美国白蛾的高毒力HcNPVW毒毒株，研究出美国白蛾全人工饲料，利用人工饲料大量饲养美国白蛾幼虫，然后接种扩增病毒，成功解决HcNPVW毒大量扩增生产和常年生产的技术难题，做到病毒的规模化和常年生产，保证大面积生产防治的需要和病毒的质量。

另外，将天敌昆虫和病原微生物综合利用于防治，既控制当代美国白蛾的危害，又抑制其下代的数量，取得显著的持续控制效果。

该项研究申请和获得国家发明专利3项，发表、完成研究论文27篇。

该项研究解决了国际国内多年没有解决的无污染有效控制美国白蛾的难题，具有我国自己独立的知识产权。

利用害虫新传人地当地的天敌成功控制重大外来侵入性害虫，突破和完善经典生物防治理论，也为世界上其他美国白蛾发生的国家提供一项无污染、持续而有效地防治美国白蛾的新技术。

目前，国家XX局,XX局正在全国美国白蛾发生区，特别是在京津冀辽美国白蛾联防联治工程中，大力推广应用该项生物防治技术。

通过认真推广应用该项生物防治技术，严格按照该项技术的操作规程，即人工大量繁殖白蛾周氏啮小蜂，在美国白蛾老熟幼虫期和化蛹初期适时、足量释放，在2〜3龄幼虫期喷洒

HcNPV病毒制剂，可以达到有效控制美国白蛾的目标，为保护首

都的生态环境安全和实现“绿色奥运”做出贡献。