宾夕法尼亚州立大学的科学家最近发表了关于斑点灯笼蝇对重要观赏树木和林木的影响的研究。 图片来源：布赖恩沃尔什/宾夕法尼亚州立大学。 创作共用

宾夕法尼亚大学公园市——根据宾夕法尼亚州立大学科学家的一项新研究，成年斑点灯笼蝇对幼小枫树的短期大量喂食会抑制光合作用，可能会损害树的生长高达 50%。

据研究人员称，这些发现可以帮助生产苗圃和森林管理者做出管理决策，以保护他们的库存。

“斑点灯笼蝇将以银枫和红枫等重要的观赏树木和森林树木为食，这些树木用于制造产品，在整个宾夕法尼亚州的城市、郊区和乡村景观中都很丰富。”农业学院昆虫学教授 Kelli Hoover 说。 Sciences补充说，宾夕法尼亚州的林产品行业的总经济影响为 360 亿美元。

这种起源于亚洲的飞虱于 2014 年在美国伯克斯县首次被发现，此后已传播到宾夕法尼亚州的 45 个县和周边州。这种害虫利用其刺吸式口器吸食 100 多种植物的汁液，特别喜欢天堂之树——也是一种入侵物种——以及野生和栽培的葡萄。

胡佛说：“虽然斑点灯笼蝇可能与其首选宿主天堂之树在其原生范围内共同进化，但尚未研究其对美国本土树宿主健康和生理的影响。”

科学家们于 2019 年在布兰登的一个公共花园区开始了为期两年的研究。他们收集了两个年龄段的斑点灯笼蝇：成虫和四龄若虫，这是成年之前的最后一个发育阶段。然后，研究人员将昆虫以不同的“密度”（或每株植物的昆虫数量）放置在银枫、红枫、黑胡桃和天堂之树的树苗上。

在第一年，他们研究了单个树枝上的摄食压力如何影响树木的生理机能。在研究的第二年，当树木更加成熟时，研究小组使用整棵树围栏调查了若虫和成虫喂养的效果。科学家们将大量进食定义为大量害虫覆盖了整棵树。

他们评估了不同生命阶段的昆虫密度如何影响植物的生理反应，最显着的是气体交换属性，其中包括光合作用——将二氧化碳和水转化为氧气和糖的过程。糖被植物用作食物。

“这个过程产生了树木生长和开花或结果所需的非结构性碳水化合物。”胡佛说。“当植物处于压力之下时，它们会使用多种策略来保护自己；它们可能会改变光合作用的速率，并改变碳和氮资源对生长或诱导植物防御的分配。”

该团队最近发表在《昆虫科学前沿》上的研究结果表明，成年斑点灯笼蝇的摄食确实会阻碍光合作用，从而阻碍幼苗的生长。然而，根据树种、害虫密度和侵染后时间的不同，存在差异。

研究人员发现，不同密度的红枫或银枫单枝上的若虫对气体交换没有显着影响。

相比之下，将 40 名成年人限制在红枫或银枫的单个分支中会迅速抑制光合作用并降低叶片中的氮浓度。秋季银枫树枝材中的可溶性糖分减少，而红枫树枝材的可溶性糖分在次年春季减少。

在整个树围栏中暴露于若虫的银枫在下一个生长季节表现出明显的直径增长受阻，并且下降与斑点灯笼蝇密度（每棵树 0、40、80 或 120 只昆虫）成正比。与没有灯笼蝇的对照相比，斑点灯笼蝇密度最高 (120) 的处理减少了 55% 的直径增长，中等 (80) 和低 (40) 密度​​分别导致 42% 和 38% 的减少。

相比之下，整棵树围栏中的龄期对黑胡桃没有影响。以每棵树 80 只成虫的密度封闭在天堂之树上的斑点灯笼蝇在进食两周后抑制了光合作用。尽管如此，它并没有改变非结构性碳水化合物、氮浓度或树木生长。

科学家们还注意到，每年 9 月中下旬，斑点灯笼蝇的成虫大量以枫树为食——当天堂之树开始休眠时——这种情况会持续到害虫因严霜而死亡。因此，他们说，对于生产苗圃、森林管理者和房主来说，在此期间监控和保护枫树和黑胡桃树苗非常重要。胡佛指向宾夕法尼亚州立大学推广部斑点灯笼蝇网站寻找管理选项。

“最重要的是，昆虫越老，它们的破坏力就越大。”她说。“如果斑点灯笼蝇以你的蔷薇为食，尤其是若虫，或者如果它们被限制在枫树叶子的下面，它们可能不会造成太大伤害。但是，当它们覆盖幼树时，可能需要使用生物农药或杀虫剂进行处理。”
宾夕法尼亚州立大学的科学家正在研究以其他物种为食的斑点灯笼蝇，包括垂柳和河桦，以及对更成熟树木的影响。Hoover 说：“如果树木受到压力，我们不能排除更大的树木可能会受到健康和生长的影响，因为没有对成熟的树木进行长期研究以应对斑点灯笼蝇的摄食。”

宾夕法尼亚州立大学的团队包括木本植物生理学教授 David Eissenstat，以及生态系统科学与管理系前博士生 Emily Lavely 和 Edward Primka；Osariyekemwen Uyi 和 Lidiia Iavorivska，昆虫学系前博士后学者；Jeremy Harper，生物系教育项目助理；和 Brian Walsh，园艺教育家，Penn State Extension。

美国农业部国家食品和农业研究所通过其特种作物研究计划和宾夕法尼亚农业部资助了该项目。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。