案例正文

美国白蛾发生规律及综合防治

Occurrence regularity and integrated control of Hyphantria cunea (Drury)

本案例为西北农林科技大学林业硕士专业学位研究生课程《森林生态系统理论与应用》教学使用部分内容，是真实案例，未经过掩饰处理。该案例亦适合生态学专业研究生《森林灾害防控技术及应用》、《森林植物检疫》等课程选用。

摘要：林业有害生物是森林生态系统的重要组成部分，是影响林业生产建设的关键制约因素。了解主要有害生物的发生规律及其防控技术，是林业专业硕士研究生必须掌握的专业知识和基本技能。如何通过案例教学使学生通过一类或一种害虫的学习而对其他的同类有害生物的学习产生融会贯通的作用，将有利于学生对森保专业知识的灵活运用，增加学生的学习兴趣，提高学习效果。本案例选择我国严重发生的重要外来入侵生物国际性检疫性害虫美国白蛾，通过背景介绍、相关专业知识导入，介绍了该种害虫的形态识别、生物学特性以及防治技术措施，并结合视频资料、文献阅读以及相关政策法规，使学生系统了解和掌握该种害虫的发生特点及防治技术，为学生继续学习其他害虫的防治提供参考。

关键词：林业有害生物；美国白蛾；检疫对象；发生规律；综合防治

Abstract：Forest pests are an important part of forest ecosystem and a key restriction factor affecting forestry production and construction. To understand the occurrence rules of major pests and their prevention and control techniques is the professional knowledge and basic skills for master students majoring in forestry. How to make students learn one or one kind of pests and learn other similar pests through case teaching will be conducive to students' flexible use of professional knowledge of forest protection, increase students' interest in learning, and improve the learning effect.This case selects fall webworm, an important invasive biological pest that seriously occurs in China and is an international quarantine pest. Through background introduction and relevant professional knowledge introduction, this case introduces the morphological recognition, biological characteristics and control technical measures of this pest. In addition, it combines video data, literature reading and relevant policies and regulations.To make students understand and master the occurrence characteristics and control technology of this pest, and to provide reference for students to continue to learn the control of other pests.

Keywords: Forestry pests, fall webworm, quarantine objects, occurrence rule, integrated control

1 背景介绍

1.1 美国白蛾概述

Hyphantria cunea (Drury)又名秋幕毛虫Fall Webworm、秋幕蛾，属鳞翅目Lepidoptera灯蛾科Arctiidae灯蛾亚科Arctiinae. 是我国林木、果树、花卉及农作物的重大食叶害虫，也是重要的外来入侵生物。因其常常在新传入地爆发成灾，造成重大的经济损失，故被列为国际检疫对象。

美国白蛾原产北美洲，分布于北纬19°～55°的广大地区，包括墨西哥、美国、加拿大。二战期间，随军用物资运输从美国传播到欧洲的许多国家和亚洲的日本。1940年首先在匈牙利发现，后逐渐蔓延扩散，现已广泛分布于除北欧以外的几乎所有欧洲国家。在亚洲已从日本传播至韩国、朝鲜和中国。自1979年首次在辽宁省丹东市发现；1982年传入山东省威海，1984年在陕西省武功县境内的5702厂发生，1990年传入河北省山海关、唐山沿线；1994年上海市区、1995年天津塘沽都有疫情报告（图1）；2005年北京发现，严重威胁首都园林绿化和生态环境安全，影响2008年“绿色奥运”的举办。

由于美国白蛾繁殖量大，危害的寄主植物多达几百种，传播速度快，因而在新传入地常常爆发成灾。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，爆发成灾，造成严重的生态灾难。基于以上原因，我们选择美国白蛾为典型案例进行重点讲解，旨在通过该种害虫的学习，让学生了解森林害虫的发生特点、发生规律，以及依据发生特点和发生规律制定相应防治措施的森保理念。此外，美国白蛾的生物防治技术是林业有害生物防治最为成功的事例之一，通过美国白蛾生物防治技术的起源和发展，从而为学生继续学习其他食叶类害虫提供参考。

1.2 知识点回顾和问题的提出

1.2.1森林昆虫知识点回顾：

（1）依据危害林木的部位不同，可以将害虫分为哪几大类？

（2）林木食叶害虫主要包括哪些类群，危害特点是什么？

（3）什么是有害生物？有害生物防控的技术方法有哪些？

（4）如何进行林木食叶害虫的综合防治？

首先，通过以上知识点的回顾，让学生了解森林昆虫学研究涉及的主要内容，熟悉不同害虫类群的危害方式和发生特点，以及目前林业有害生物控制常用的方法和技术。

其次，引出本节课的主要内容，讲解林木食叶害虫的种类及其危害特点，与其他林木害虫危害特性的区别。然后，以美国白蛾为例，讲解食叶害虫的生物学特性、发生规律、防治技术。尤其是其生物防治技术的发展现状。

最后，让学生查阅资料，撰写美国白蛾发生特点及其综合防控技术的研究进展。

1.2.2 针对美国白蛾，必需要了解和掌握的知识：

（1）美国白蛾长什么样子？在野外如何识别？

（2）美国白蛾危害的寄主植物有哪些？一年中的发生规律如何？

（3）美国白蛾的危害特点是什么？依据发生特点，应采取怎样的防治措施？

（4）为什么美国白蛾被确定为国际性检疫对象，检疫对象确定的原则是什么？

（5）美国白蛾目前的防治技术有哪些？进展如何？

通过以上问题的提出，让学生明确这个案例将要讲解的主要内容，各个内容之间的相互联系，并且强调美国白蛾不仅仅是一种食叶害虫，而且是外来入侵的重大有害生物，一旦发现要立即全力扑灭，这是与其他害虫的防治不同的地方。并将知识点拓展至检疫对象的确定原则以及我国设定并发布的国内外检疫对象。

2 案例内容

2.1 美国白蛾的识别特征

美国白蛾属全变态类昆虫，一生经历卵、幼虫、蛹、成虫4个阶段。通过图片和标本的展示（图2），让学生了解美国白蛾卵、幼虫、蛹和成虫的识别特征。此外，查阅附件资料认识美国白蛾与其他形态相似的蛾类的区别，为林间正确识别该害虫奠定基础。此外，必须了解各个虫期的历期和特点，比如雄虫的体色存在变异，幼虫体色随着龄期的变化而变化，并且具有很强的耐饥能力，可随交通工具进行远距离的传播等。这些行为习性的了解和掌握将是制定防治策略的基础。

2.2 美国白蛾的生物学特性

通过美国白蛾生物学特性的学习，了解该害虫的生活史，越冬虫态、越冬地点、危害期和危害特点，为其防治提供理论基础。

比如一年发生代数从南到北发生变化，在北京地区一年发生3代，第一代幼虫发生期为5-6月，第2代幼虫发生期在7-8月，第3代幼虫期为9-11月上旬，因此其危害期比较长，危害比较严重。幼虫在寄主树木上结网幕群集取食，危害特征非常明显（图3）；老熟幼虫在砖石瓦砾、枯枝落叶、树洞等场所化蛹越冬。

此外，它为杂食性害虫，为害的寄主植物十分广泛，在美国有120种，日本300多种，欧洲234中，在我国北方有49科108属175种。

从以上的信息中，可以总结出该害虫的危害特点：食性杂，食量大繁殖力强：

（1）每雌产卵量420-890，最高达2000粒。

（2）传播途径广，被害状明显：幼虫期具有结织白色网幕群居的习性。

（3）较强的趋味性：对腥、香、臭味最敏感。一般卫生条件差的厕所、臭水坑、畜舍、食堂等周围树木极易发生疫情。

（4）明显的趋光、喜湿、喜温性。易发生在阳光充足的地方，贸易往来频繁的地方是其主要发生区。

2.3 美国白蛾的防治技术

根据有害生物综合治理原则，目前常用的害虫防治技术包括生物防治、物理机械防治、林业技术措施、化学防治以及植物检疫技术。但是根据美国白蛾的发生特点，如何将这些防治方法综合应用于该害虫的防治中？

为了让学生对美国白蛾的发生和防治有一个全面而感性的认识，特意选择播放一个视频资料“生物防治美国白蛾”，这个视频资料是中国林科院资源环境研究所森防中心杨忠岐教授和张永安研究员在中央电视台录制的，全面介绍了美国白蛾的形态特征、行为习性、生物学特性和发生特点，并据此提出的综合治理方法，尤其是生物防治技术的应用。

视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_XMjE2NTc4NzQ4.html?beta&此外，提供附件阅读材料“美国白蛾检疫技术操作办法”，让学生了解和熟悉国家针对美国白蛾防控的相关政策和法规

2.4 美国白蛾的生物防治

结合国内外研究，介绍美国白蛾的生物防治技术的研究进展，如天敌昆虫周氏啮小蜂、性信息素、核型多角体病毒等方面的研究及其控制害虫的机理。

（1）白蛾周氏啮小蜂Chouioia cuneaYang杨忠岐教授（1989）通过对美国白蛾不同发育时期天敌昆虫的系统研究，发现白蛾周氏啮小蜂是美国白蛾蛹期的寄生性天敌昆虫，随后对其生物学特性、人工繁育技术、林间释放技术进行了详细的研究。目前该种天敌昆虫已经成为控制美国白蛾的主要天敌，已经可以规模化生产（图4，图5）。

（2）美国白蛾核型多角体病毒HcNPV的应用中国林科院张永安研究员通过调查和筛选，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HcNPV病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了保障（图6）。

（3）美国白蛾性信息素研究目前研究人员已研究清楚性信息素的主要组分，明确了最佳组分及配比，并成功地应用于对该虫昼夜反应节律、成虫发生期以及种群动态的监测。有关人工合成性信息素诱捕器在该虫检疫和防治的应用也已取得了突破性进展。

3. 思考题

（1）取食危害林木叶片的害虫有哪些？简述它们的危害特点。

（2）林木检疫性害虫确定的原则是什么？全国林业危险性有害生物有哪些？

（3）美国白蛾的发生和危害有何特点？如何根据这些特点进行综合防治？

（4）美国白蛾的生物防治方法有哪些？进展如何？

附录：

图1 美国白蛾在中国的传播路线

图2 美国白蛾形态特征

图3 美国白蛾幼虫危害特征

图4 美国白蛾周氏啮小蜂

图5 美国白蛾周氏啮小蜂繁育

图6 美国白蛾核型多角体病毒HcNPV的扩繁

参考文献：

陈合志主编. 2009. 美国白蛾防治技术.北京: 中国农业科学技术出版社.

段彦丽, 曲良建, 王玉珠, 等. 2009. 美国白蛾核型多角体病毒传播途径及对寄主的持续控制.林业科学, 45(6): 83-86.

冯术快, 卢绪利. 2009. 北京市昌平区美国白蛾生物学特性观察及综合防治. 植物保护, 35(5): 168李德, 牛树奎, 龙先华, 等. 四川省森林火灾与气象因子的关系[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2013, (6): 67-74.

苏茂文, 方宇凌, 陶万强, 等. 2008. 入侵害虫美国白蛾性信息素组分的鉴定和野外活性评估. 科学通报, 53(2): 191-196.

苏智, 杨忠岐, 魏建荣, 等. 2004. 白蛾周氏啮小蜂转主寄主的研究. 林业科学, 40(4): 106-116.

魏建荣, 杨忠岐, 苏智. 2003. 利用生命表评价白蛾周氏啮小蜂对美国白蛾的控制作用. 昆虫学报, 46(3): 318-324.

杨忠岐, 王小艺, 王传珍, 等. 2005. 白蛾周氏啮小蜂可持续控制美国白蛾的研究. 林业科学, 41(5): 72-80.

杨忠岐, 张永安. 2007. 重大外来入侵害虫—美国白蛾生物防治技术研究.昆虫知识, 44(4): 465-471.

余继华, 林云彪主编. 2008. 外来有害生物及防控. 北京: 中国科学技术出版社.

张春玲, 李志文, 郭爱英. 1993. 美国白蛾生物学特性的研究. 河北林学院学报, 8(3): 239-243.

张庆贺, 初冬, 马喜英等. 1995. 美国白蛾性信息素研究进展. 森林病虫通讯, (3): 42-47.

中华人民共和国动植物检疫局, 农业部植物检疫实验所编. 1997.

中国进境植物检疫有害生物选编. 北京: 中国农业出版社.

郑雅楠, 祁金玉, 孙守慧, 等. 2012. 白蛾周氏啮小蜂Chouioia cuneaYang的研究和生物防治应用进展. 中国生物防治学报, 28(2): 275-281.

Loewy KJ, Flansburg AL, Grenis K, et al. 2013. Life history traits and rearing techniques for fall webworms (Hyphantria cunea) Drury in Colorado. Journal of the Lepidopterists Society, 67(3): 196-205.

Sullivan GT, Ozman-Sullivan SK. 2012. Tachinid (Diptera) parasitoids of Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae) in its native North America and in Europe and Asia-a literature review. Entomologica Fennica, 23(4): 181-192.

Tang R, Zhang JP, Zhang, ZN. 2012. Electrophysiological and behavioral responses of male fall webworm moths (Hyphantria cunea) to herbivory-induced Mulberry (Morus alba) leaf volatiles. PLOS ONE, (11): e49256.

案例使用说明

1. 教学目的和用途

本案例可广泛适用于不同专业背景的林业硕士及“现代森保技术”、“森林有害生物治理”、“森林昆虫学研究技术”等课程的学习。

主要教学目的为：本案例选择我国严重发生的重要外来入侵生物国际性检疫性害虫美国白蛾，通过背景介绍、相关专业知识导入，介绍了该种害虫的形态识别、生物学特性以及防治技术措施，并结合视频资料、文献阅读以及相关政策法规，使学生系统了解和掌握该种害虫的发生特点及防治技术，为学生继续学习其他害虫的防治提供参考。

2. 案例讨论的准备工作

本案例是食叶害虫综合防治技术的主要内容。通过查阅相关的研究资料，确定国内主要的林业重大食叶害虫为主要的讲解内容。美国白蛾不仅是重要的食叶害虫，还是外来入侵生物，被确定为国际性检疫性害虫。因此该种害虫的生物学特点和防治技术更具有代表性，通过学习，使学生不仅了解食叶害虫的危害特点，而且涉及外来入侵有害生物的知识点，以及检疫性害虫相关的知识点，适合选择作为案列教学。所以，课前需要准备以下资料和信息：

（1）美国白蛾的相关研究资料

（2）美国白蛾检疫技术操作办法

（3）全国林业检疫性有害生物名单

（4）全国林业危险性有害生物名单

（5）林业有害生物发生及成灾标准

3. 案例分析要点

本案例的教学从昆虫—害虫—食叶害虫—检疫性害虫—美国白蛾，知识点层层深入递进，引出本案例讲解的主要内容美国白蛾的发生规律及其综合防治技术。因此需要学生了解的知识点有：

（1）什么是昆虫？什么是害虫？

（2）危害林木的害虫种类有哪些？危害特点有什么不同？如何通过危害特点判断害虫类群？

（3）什么是林木食叶害虫？有哪些类群？危害及发生特点是什么？

（4）美国白蛾为什么被确定为我国危险性的重大的外来有害生物？

（5）如何识别美国白蛾及其危害？

（6）根据美国白蛾的发生特点，提出防治措施。

（7）美国白蛾的生物防治技术进展如何？

通过以上问题的解答，使学生全面掌握美国白蛾的发生、危害及其防治，从而完成本次课程的教学任务，达到教学的目标。

4. 课堂计划

本案例计划80分钟。提前将课件和相关阅读文献发给学生，以便于上课讨论。

课时分配：