为了帮助阻止贪婪的树木杀虫剂甲虫,可以派遣俄罗斯黄蜂

为了帮助阻止贪婪的树木杀虫剂甲虫,可以派遣俄罗斯黄蜂

20 世纪 90 年代初,密歇根州的白蜡树开始枯死。到 2009 年,99% 的白蜡树都已消失,森林里只剩下光秃秃的树干。罪魁祸首是 2002 年发现的一种彩虹甲虫,体型不比米粒大多少,被称为翡翠灰螟。灰螟原产于东北亚,它们在白蜡树活着的内皮中产卵。随着幼虫长大,它们会啃食树皮,慢慢地包围树木并将其杀死。

检疫措施减缓了这种昆虫的传播。但到目前为止,大多数州都发现了这种甲虫。去年年底,联邦政府完全取消了检疫,承认这种虫子将继续存在。看起来所有九种北美白蜡树都将遭遇与美洲栗树相同的结局。一种外来真菌导致这种树种在 20 世纪初灭绝,而这种树种曾是阿巴拉契亚家庭的重要食物、木柴和现金来源。

但拯救白蜡树的另一种策略似乎正在取得成效。

从 2007 年开始,美国开始释放寄生蜂来杀死这种贪婪的甲虫。现在,美国农业部团队的一项为期五年的研究表明,最近发现的一种西伯利亚黄蜂可以将成熟白蜡树林中的白蜡螟数量减少 75%,为白蜡树林的长期恢复奠定了基础。

“我们终于看到了隧道尽头的曙光,”这项研究的第一作者、农业部生态学家段健说道,他几十年来一直领导着翡翠灰螟防治研究。

生命的循环

在中国、西伯利亚和韩国,白蜡树和白蜡蛀虫能够共存。东亚白蜡树对蛀虫具有一些天生的防御能力——它们可以杀死幼虫周围的木材,让蛀虫饿死。

但蛀虫在这些森林中要少得多,因为它们会被黄蜂无情地捕杀。段说,即使是从美国进口的白蜡树也能在北京的街道上生存下来,而且长得很高大。“这给我们一个启示,如果我们做得对,如果我们能保持最佳的白蜡蛀虫种群,”他说,“我们就能让白蜡树恢复生机。”

成年翡翠灰螟。图片由 Jian Duan 友情提供

寄生蜂几乎完全依赖绿宝石灰螟生存。许多寄生蜂都是在段和其他研究人员寻找这种甲虫的天敌时才发现的。一种寄生蜂将卵产在灰螟的卵上,而另两种寄生蜂则将其后代产在螟幼虫体内。然后,幼蜂会从内到外吃掉甲虫。

其中一种以幼虫为食的昆虫Tetrastichus planipennisi在密歇根森林中被证明是有效的。在那里,幼树开始在它们成熟的祖先曾经占据的地方发芽,而Tetrastichus会捕食攻击幼树的蛀虫。

但在东北地区,灰螟仍在入侵, Tetrastichus却无法减缓灰螟的入侵速度。这可能是因为东部的树木更为成熟,而这种小型黄蜂的产卵管只有两毫米(大约和两张叠起来的信用卡一样薄),根本无法穿过树皮。

2007 年,一组俄罗斯研究人员发现了Spathius galinae ,2015 年,Spathius 获准在美国释放。以黄蜂的标准来看, Spathius是巨型黄蜂。它用一种四到六毫米长的钻头状附肢(铅笔宽度)产卵,这种附肢甚至可以刺入最厚的树皮。

段说,黄蜂在亚洲占据着两个不同的生态位, Spathius主宰着北方的原始森林,而Tetrachus 则在中国的幼林中安家落户。由于美国生物防治计划旨在重建可控制白蜡螟的生态系统,因此可能需要适应不同的黄蜂,这是有道理的。

我们需要一只更大的黄蜂

2015 年, Spathius获得批准后,段的团队在纽约、马萨诸塞州和康涅狄格州的研究森林中放生了数千只。但要真正弄清这种黄蜂如何影响白蜡螟种群却存在一个问题:黄蜂的传播速度太快,以至于不可能找到一片没有黄蜂的森林作为基准。

相反,研究小组剥掉了该地区树木的树皮,并统计了他们在树内发现的白蜡蛀虫的死因。“可以通过法医检查追溯幼虫的下落,”Duan 说。一些蛀虫洞是啄木鸟挖的,而另一些则充满了黄蜂茧——这是移植的捕食者开始行动的迹象。

一只绿宝石灰螟幼虫被一群已结茧的灰螟黄蜂幼虫吃掉。图片由 Jian Duan 提供

到 2020 年, Spathius已经吃掉了大量的灰螟幼虫,以至于甲虫的传播速度只有以前的四分之一。尽管仍有足够多的幼虫感染新树,但 Duan 怀疑,到明年,爆发的规模将会缩小。

尽管如此,研究森林中的一些大白蜡树已经开始出现生病的迹象。“这是这个项目的一个挑战,”段说。“即使你消灭了害虫,树也已经死了,因为我们在甲虫出现几年后才开始这个项目。第一波入侵非常艰难,几乎像火一样来袭。”

在白蜡螟爆发的前沿,黄蜂种群的增长速度不足以拯救每一棵树。明尼苏达州农业部植物保护计划的马克·亚伯拉罕森 (Mark Abrahamson) 自 2010 年以来释放了 50 万只黄蜂,他说,城市和城镇仍然需要对生病的树木进行治疗或移除。他说,这是一种“适合森林环境的管理策略,但不适用于树木相对分散的城市景观”。

生物防治计划的目标是建立长期的生态关系,让白蜡树能够与蛀虫共存,就像在原生地一样。“我们真正的目标是将害虫的密度保持在较低水平,”Duan 说。“这样,幸存的白蜡树,也就是没有被杀死的树,就能恢复生机。”

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