賓夕法尼亞州立大學(xué) | 研究檢查了斑點燈籠蠅對幼楓樹造成的攝食損害
指南者留學(xué)
2022-12-27 17:49:33
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<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1672134690912/1672134690912.jpg" width="808" height="606" /></p>
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<p>賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家最近發(fā)表了關(guān)于斑點燈籠蠅對重要觀賞樹木和林木的影響的研究。 圖片來源:布賴恩沃爾什/賓夕法尼亞州立大學(xué)。 創(chuàng)作共用</p>
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<p>賓夕法尼亞大學(xué)公園市——根據(jù)賓夕法尼亞州立大學(xué)科學(xué)家的一項新研究,成年斑點燈籠蠅對幼小楓樹的短期大量喂食會抑制光合作用,可能會損害樹的生長高達 50%。</p>
<p><br />據(jù)研究人員稱,這些發(fā)現(xiàn)可以幫助生產(chǎn)苗圃和森林管理者做出管理決策,以保護他們的庫存。</p>
<p><br />“斑點燈籠蠅將以銀楓和紅楓等重要的觀賞樹木和森林樹木為食,這些樹木用于制造產(chǎn)品,在整個賓夕法尼亞州的城市、郊區(qū)和鄉(xiāng)村景觀中都很豐富。”農(nóng)業(yè)學(xué)院昆蟲學(xué)教授 Kelli Hoover 說。 Sciences補充說,賓夕法尼亞州的林產(chǎn)品行業(yè)的總經(jīng)濟影響為 360 億美元。</p>
<p><br />這種起源于亞洲的飛虱于 2014 年在美國伯克斯縣首次被發(fā)現(xiàn),此后已傳播到賓夕法尼亞州的 45 個縣和周邊州。這種害蟲利用其刺吸式口器吸食 100 多種植物的汁液,特別喜歡天堂之樹——也是一種入侵物種——以及野生和栽培的葡萄。</p>
<p><br />胡佛說:“雖然斑點燈籠蠅可能與其首選宿主天堂之樹在其原生范圍內(nèi)共同進化,但尚未研究其對美國本土樹宿主健康和生理的影響。”</p>
<p><br />科學(xué)家們于 2019 年在布蘭登的一個公共花園區(qū)開始了為期兩年的研究。他們收集了兩個年齡段的斑點燈籠蠅:成蟲和四齡若蟲,這是成年之前的最后一個發(fā)育階段。然后,研究人員將昆蟲以不同的“密度”(或每株植物的昆蟲數(shù)量)放置在銀楓、紅楓、黑胡桃和天堂之樹的樹苗上。</p>
<p><br />在第一年,他們研究了單個樹枝上的攝食壓力如何影響樹木的生理機能。在研究的第二年,當(dāng)樹木更加成熟時,研究小組使用整棵樹圍欄調(diào)查了若蟲和成蟲喂養(yǎng)的效果??茖W(xué)家們將大量進食定義為大量害蟲覆蓋了整棵樹。</p>
<p><br />他們評估了不同生命階段的昆蟲密度如何影響植物的生理反應(yīng),最顯著的是氣體交換屬性,其中包括光合作用——將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和糖的過程。糖被植物用作食物。</p>
<p><br />“這個過程產(chǎn)生了樹木生長和開花或結(jié)果所需的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物。”胡佛說。“當(dāng)植物處于壓力之下時,它們會使用多種策略來保護自己;它們可能會改變光合作用的速率,并改變碳和氮資源對生長或誘導(dǎo)植物防御的分配。”</p>
<p><br />該團隊最近發(fā)表在《昆蟲科學(xué)前沿》上的研究結(jié)果表明,成年斑點燈籠蠅的攝食確實會阻礙光合作用,從而阻礙幼苗的生長。然而,根據(jù)樹種、害蟲密度和侵染后時間的不同,存在差異。</p>
<p><br />研究人員發(fā)現(xiàn),不同密度的紅楓或銀楓單枝上的若蟲對氣體交換沒有顯著影響。</p>
<p><br />相比之下,將 40 名成年人限制在紅楓或銀楓的單個分支中會迅速抑制光合作用并降低葉片中的氮濃度。秋季銀楓樹枝材中的可溶性糖分減少,而紅楓樹枝材的可溶性糖分在次年春季減少。</p>
<p><br />在整個樹圍欄中暴露于若蟲的銀楓在下一個生長季節(jié)表現(xiàn)出明顯的直徑增長受阻,并且下降與斑點燈籠蠅密度(每棵樹 0、40、80 或 120 只昆蟲)成正比。與沒有燈籠蠅的對照相比,斑點燈籠蠅密度最高 (120) 的處理減少了 55% 的直徑增長,中等 (80) 和低 (40) 密度??分別導(dǎo)致 42% 和 38% 的減少。</p>
<p><br />相比之下,整棵樹圍欄中的齡期對黑胡桃沒有影響。以每棵樹 80 只成蟲的密度封閉在天堂之樹上的斑點燈籠蠅在進食兩周后抑制了光合作用。盡管如此,它并沒有改變非結(jié)構(gòu)性碳水化合物、氮濃度或樹木生長。</p>
<p><br />科學(xué)家們還注意到,每年 9 月中下旬,斑點燈籠蠅的成蟲大量以楓樹為食——當(dāng)天堂之樹開始休眠時——這種情況會持續(xù)到害蟲因嚴(yán)霜而死亡。因此,他們說,對于生產(chǎn)苗圃、森林管理者和房主來說,在此期間監(jiān)控和保護楓樹和黑胡桃樹苗非常重要。胡佛指向賓夕法尼亞州立大學(xué)推廣部斑點燈籠蠅網(wǎng)站尋找管理選項。</p>
<p><br />“最重要的是,昆蟲越老,它們的破壞力就越大。”她說。“如果斑點燈籠蠅以你的薔薇為食,尤其是若蟲,或者如果它們被限制在楓樹葉子的下面,它們可能不會造成太大傷害。但是,當(dāng)它們覆蓋幼樹時,可能需要使用生物農(nóng)藥或殺蟲劑進行處理。”<br />賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家正在研究以其他物種為食的斑點燈籠蠅,包括垂柳和河樺,以及對更成熟樹木的影響。Hoover 說:“如果樹木受到壓力,我們不能排除更大的樹木可能會受到健康和生長的影響,因為沒有對成熟的樹木進行長期研究以應(yīng)對斑點燈籠蠅的攝食。”</p>
<p><br />賓夕法尼亞州立大學(xué)的團隊包括木本植物生理學(xué)教授 David Eissenstat,以及生態(tài)系統(tǒng)科學(xué)與管理系前博士生 Emily Lavely 和 Edward Primka;Osariyekemwen Uyi 和 Lidiia Iavorivska,昆蟲學(xué)系前博士后學(xué)者;Jeremy Harper,生物系教育項目助理;和 Brian Walsh,園藝教育家,Penn State Extension。</p>
<p><br />美國農(nóng)業(yè)部國家食品和農(nóng)業(yè)研究所通過其特種作物研究計劃和賓夕法尼亞農(nóng)業(yè)部資助了該項目。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p>
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