最近的一項研究表明,城市往往比農村地區升溫更快,這種趨勢可能會破壞植物害蟲的自然控制系統。
像翠綠窄吉丁蟲和介殼蟲這樣的昆蟲正在美國各地肆虐森林和農作物,造成數十億美元的損失。它們的影響對城市尤其具有破壞性,因為城市的樹木較少,但依賴樹木的樹冠和水分迴圈來調節溫度。
失去陰涼和其他降溫屬性會使城市更加溫暖,導致心臟病發作、腎結石和呼吸困難增加(ClimateWire,7月10日)。
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不斷上升的平均氣溫和較溫和的冬季通常有利於這些害蟲,擴大它們的棲息地並加速它們的繁殖。
許多這些害蟲也有受益於變暖的捕食者或寄生蟲,但上個月發表在《生物學快報》雜誌上的一項研究表明,總體效應可能仍然是增加有害昆蟲。
在這項研究中,研究人員檢查了北卡羅來納州羅利市 60 個地點的介殼蟲 Parthenolecanium quercifex。這種昆蟲捕食橡樹,吸取樹液並破壞植物輸送水分的能力。
“它們是現存最懶惰的昆蟲,”該報告的主要作者、北卡羅來納州立大學昆蟲學研究生艾米麗·梅內克說。“它們的策略是將自己固定在一個地方,不移動。它們基本上會將自己的口器固定在植物上。”
它們的排洩物然後在樹木附近積聚,為有害黴菌提供家園。因此,蟲害會迅速削弱甚至殺死最強大的橡樹。
梅內克說:“在城市較熱的地區,介殼蟲在樹木上的數量是原來的許多倍,最多可達 12 倍。” “介殼蟲在較溫暖的地方更豐富的原因之一是,它與其天敵的相互作用發生了變化。”
一種殺死樹木的害蟲超過其天敵的繁殖速度
介殼蟲最大的天敵是寄生蜂。黃蜂攻擊介殼蟲並在其體內產卵。當卵孵化時,幼蟲會從內部吞噬介殼蟲,殺死它或減緩它的繁殖速度。
研究人員發現,寄生蜂的數量與介殼蟲種群數量同步變化,但在城市較溫暖的地區,黃蜂無法跟上。較高的溫度造成了不匹配,介殼蟲的繁殖速度快於其寄生蟲。
梅內克說:“結論是,變暖減少了對卵數的寄生效應。” “系統中的自然檢查正在減少。”
馬里蘭大學帕克分校的昆蟲學教授邁克爾·勞普(Michael Raupp)沒有參與這項研究,他說這些發現並不令人驚訝,並且證實了變暖的淨效應將在短期內導致更多昆蟲害蟲的假設。他說:“這就像在全球範圍內正在發生的事情的一個縮影。”
他指出,寄生蟲和宿主之間也正在發生這類不匹配,而且這種效應不僅僅是數量差異的結果。“這個謎題的另一部分是昆蟲在其生命中的某些時期比其他時期更容易受到捕食者和寄生蟲的攻擊,”勞普說。“這轉化為這種脆弱視窗變得更短。”
勞普認為,新興的擔憂之一是共生關係中的不匹配,例如花卉和蜜蜂。氣溫升高可能導致傳粉媒介在植物開花前出現,從而導致兩個種群數量下降。
梅內克說,她的研究表明,緩解城市熱島效應可能是減少介殼蟲害危害的有效方法。她說,她現在有興趣量化樹木的服務,例如遮蔭和水分迴圈,然後觀察它們在害蟲脅迫下如何變化。
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