【学术前沿解读】Insects:美国白蛾的中国征途

解读《Insects》2026 最新研究——人类聚居,竟是这场生物入侵最强的“推手”

撰文|自然笔记 ·【学术前沿解读】  原文|Duan et al., Insects 2026, 17, 154

夏末秋初,如果你在北京、天津或石家庄的街头抬头看行道树,常会撞见这样一幅景象:几根树枝被一张巨大的、灰白色的丝网整个裹住,像挂着一面破旧的降落伞。网里密密麻麻爬满毛虫,叶片被啃得只剩叶脉。这就是美国白蛾——一种来自北美的“不速之客”。它来到中国才四十余年,却已经把东部大片版图染成了自己的适生区。一篇刚刚发表的研究,重新算了一遍这场漫长入侵的“账”,也给出了一个出人意料的答案。

一、它从哪来,又是谁

美国白蛾(学名 Hyphantria cunea),属鳞翅目裳蛾科(Erebidae,一些资料中仍沿用旧称“灯蛾科”),原产于北美洲。1979 年,它第一次在中国辽宁丹东被记录到——当时几乎没有人想到,这只是一场持续至今的入侵的序幕。

它最令人头疼的,是格外贪婪的胃口。幼虫能取食 600 多种植物,果树、林木、城市绿化树一概不挑。暴发期里,成片的叶子被啃食殆尽,树木的光合作用被切断,长势大损。作为我国重要的检疫性害虫,它的一举一动都被严密监测:截至 2025 年的官方公告,它已扩散至 13 个省、90 个市,涉及 596 个市县区。

二、四十年的“三步走”

把四十多年的扩散史铺开来看,美国白蛾在中国的脚步并不均匀,而是清晰地分成三个阶段:

1979—2002 年,是它的“慢行期”,年均新增约 4.4 个疫区;2002—2018 年进入“加速期”,年均新增跃升至约 37 个疫区,是前一阶段的八倍多;2018 年以后,扩散速度逐渐回落,进入“放缓期”。

从暴发面积来看,2000 年至 2011 年呈指数级攀升,2018 年前后见顶,此后逐年回落。研究者提醒:扩张速度放缓,并不意味着风险解除——在适生区仍可能继续扩张的地方,暴发风险始终悬在头顶。

图 1 美国白蛾在中国的入侵史。(a) 1979—2021 年每年新增的县级疫区数量;(b) 2000—2021 年逐年暴发面积(单位:km²)。引自原文 Figure 1。

三、最大的推手,不是气候,是人

这项研究最出人意料、也最有分量的发现,藏在变量的“贡献率”里。研究者整合了 635 条历史分布记录(严格筛除重复点与偏差后保留 174 个有效分布点),叠加气候、森林与人类活动三大类共 13 个环境变量,用随机森林、最大熵(MaxEnt)与支持向量机三种模型集成预测,精度极高(平均 AUC 达 0.996)。

接着,他们逐一打乱每个变量、观察模型预测精度下降的幅度,为每个因素“论功行赏”。结果一目了然:人类聚居密度的贡献率高达 51.8%——仅凭这一项,就压过了所有气候与森林结构变量之和。

用响应曲线看更直观:当聚居指数低于 200(乡村、低建设强度区域),适生概率只有 0.25—0.5;一旦升到 500 左右(大致相当于县城或城市近郊),概率便迅速跃过 0.8,并稳定在 0.85—0.9 的高位。换句话说,越是人烟稠密之处,它越是安居乐业。

为什么会这样?研究者指出了背后的“组合拳”:城市绿化带、行道树、苗木调运与四通八达的交通网络,为美国白蛾提供了天然的扩散走廊;同时,人口密集区的监测上报也更充分。城市之于它,既是舒适的温床,也是远征的驿站。

当然,自然条件也在发挥作用。它偏爱低海拔(1000 米以下)、温暖湿润且气候稳定的地带:年降水 800—1200 毫米时适生性最高,等温性(昼夜温差与全年温差之比)低于约 30% 时最为舒适;人工林覆盖度越高,它反而越不“买账”——它更喜欢结构开阔、透光良好的林分。

图 2 高贡献度环境因子的响应曲线。(a) 人类聚居密度;(b) 海拔;(c) 等温性(Bio3);(d) 年降水量(Bio12);(e) 人工林覆盖度。纵轴为模型预测的适生概率,灰色带为 95% 置信区间。引自原文 Figure 3。

四、今天的风险地图:东密西疏

把模型套用于当前气候,美国白蛾在中国的潜在适生区总面积约为 102.33 万平方千米,格局鲜明地“东密西疏”。三大热点最为醒目:京津冀核心区、山东半岛和长江三角洲——它们也正是美国白蛾危害最重的地区。

中度适生区如同一圈连片的外环,环绕在高度适生核心之外,涵盖辽宁、河北、山东、河南、江苏、安徽大部,覆盖了目前已知分布区的绝大部分。边缘适生区则一路延伸:北到吉林、辽宁与内蒙古,西至新疆、甘肃、四川,南抵广东、贵州、江西、福建、湖南、湖北,东及浙江与中国台湾等地。值得注意的是,在陕西、四川、广东、浙江这些人口大省,仍散布着零星的中高适生小区块。

图 3 当前气候条件下美国白蛾的潜在适生区分布。(a) 全国概览;(b) 京津冀核心区;(c) 山东半岛;(d) 长江三角洲。蓝色=低度适生,绿色=中度适生,橙色=中高度适生,红色=高度适生。引自原文 Figure 4。

五、变暖之后,它还会去哪里

研究者进一步把四种未来排放情景(SSP1-2.6 低排放、SSP2-4.5 中排放、SSP3-7.0 中高排放、SSP5-8.5 高排放)逐一放入模型。结论相当一致:在几乎所有情景下,适生区总体都呈扩张趋势,且排放越高、扩张越猛。

最醒目的数字来自高排放情景 SSP5-8.5:到本世纪末(2081—2100 年),适生区总面积将增至约 116.72 万平方千米,比当前多出 14.39 万平方千米,增幅约 14%。其中,东北地区的入侵风险将持续攀升;而长江三角洲的部分区域,反而可能变得“不那么适宜”——随着升温,气候带北移,正在悄悄改写这张地图。

图 4 不同未来气候情景下美国白蛾的潜在适生区分布(4 种排放情景 × 4 个时段)。引自原文 Figure 5。

图 5 当前与未来(SSP5-8.5 情景)适生区总面积对比(单位:×10⁴ km²)。引自原文 Figure 6。

六、不止是树叶,还有“碳”

这项研究还多走了一步:把适生区叠加上植被碳密度(以 2025 年全国平均值 35.52 吨碳/公顷计),粗略估算有多少森林碳储量“暴露”在美国白蛾的威胁之下。结果显示:当前约有 36.3 亿吨碳(3634.8 TgC)落在这个范围内;到 SSP5-8.5 情景下的本世纪末,这一数字可能升至约 41.5 亿吨碳(4145.9 TgC)——相当于又有 5.1 亿吨碳被“置于风险之中”。

需要强调:研究者明确说明,这只是一个“暴露上限”式的初步评估,假设各地碳密度均匀、风险等同,并不等于真实会损失的碳。它真正想回答的,是“入侵前线推进”与“生态系统碳库”在空间上重叠了多少,从而为理解生物入侵的连锁后果提供一个直观视角。

七、给自然观察者的提醒

回到我们熟悉的视角:美国白蛾的故事,其实是“人类世”生态症状的一个切片。全球贸易网络是物种跨越地理屏障的“高速路”,气候变化送来了适宜的“顺风”,而一座座城市,既是舒适的栖息地,也是扩散的枢纽。当我们把城市种满行道树、建起绿化带、把苗木运往各地,也许无意中,也为它修通了“高速路”。

对做自然笔记的我们而言,这项研究有个很实在的提示:监测的重点,应当放在“已经入侵 + 高度适生 + 人口密集”的区域。下次你在小区、通勤路或郊野公园抬头撞见那张灰白色的网幕,不妨顺手记下一笔——时间、地点、树种。公民的自然观察,本身就是早期预警网络中温柔而有力的一环。

虫子读不懂论文,但读懂了论文的我们,或许能让那张白色网幕,少挂在一些枝头。

原文信息

Duan M., Ning J., Wang G., Xu Z., Li S., Zhang Z., Zhang L., Zhao L. Human Activities and Climate Change Accelerate the Spread Risk of Hyphantria cunea in China. Insects 2026, 17, 154. DOI: 10.3390/insects17020154(开放获取,CC BY 4.0)。

数据说明:文中数字与图表均取自原论文;适生区面积单位为万平方千米(×10⁴ km²),碳储量单位为亿吨碳(TgC)。模型预测存在不确定性,相关结论供区域监测与防控参考,不代表实际损失值。

图片说明:文中插图(图 1—图 5)均引自上述原论文的 Figure 1 / 3 / 4 / 5 / 6,中文图注由本文编译。

- -完- -

发表评论

欢迎留下您的看法,请理性发言。