树木多样性如何调控入侵森林害虫
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一项针对美国森林的全国性研究发现，本地树种的多样性与对美国森林构成经济和生态威胁的非本地害虫数量之间存在密切关系。
“每年都有几年，我们获得了一种新的异国昆虫或疾病，能够在我们的本土森林中做一个数字，”凯文波特他是北卡罗莱纳州立大学林业与环境资源系的研究副教授，也是一篇关于这项研究的文章的作者之一国家科学院的诉讼程序。
“翡翠灰烬博勒在中西部，越来越多地在南方堵塞了许多灰分。栗子，一个具有巨大生态系统价值的壮丽树以及南部和北方的经济价值，几乎没有因为病原体而消失。沿着阿巴拉契亚山脉到南部的东北部，羊毛羊毛羊毛羊毛羊毛羊毛般的侵犯了。“
更好地了解非毒性昆虫和疾病如何入侵美国森林，研究人员测试了关于生物多样性的矛盾的思考。首先，通过为他们提供更多的地方来获得更多的树种可以促进害虫的多样性。另一种可能性是树生物多样性可以对森林具有保护作用，例如通过稀释宿主树池并使害虫更难以实现。
“我们发现促进和稀释似乎在同时发生，”波特说。“我们发现的是，本土树生物多样性真的很重要，但它在不同时间的不同方式很重要。”
组合两个国家县级数据集，研究人员发现树多样性与害虫多样性之间的关系遵循驼峰形曲线。
“当你有越来越多的树种时，你有越来越多的害虫物种，达到这种关系变化的拐点，”波特说。“然后，随着宿主树种数量的增加，您有一个降低的害虫物种数量。”
总体而言，森林有30至40种不同宿主树物种的县往往具有最大的害虫。但是，效果取决于invader是一个专家，可以仅为单棵树种类或它是一般主义者，如吉普赛飞蛾，它可以传播到60多个不同的主机。
波特说:“我们所看到的是，就寄主树种的数量而言，中西部和新英格兰的森林位于驼峰形曲线的中间部分，这些地方存在很多昆虫和疾病问题。”
“在西部，我们有更少的害虫和病虫害，但在某些情况下，它们仍然造成很大的破坏，因为森林没有多样性。如果你有一个专业的害虫来破坏你的生物多样性的一个主要组成部分，那就会产生更大的影响。一个例子就是橡树猝死，这是一种在加州影响橡树的疾病。”
研究人员与美国森林服务，Purdue，NC州，捷克人生命科学大学和Duke合作，使用了两个大型数据集。美国森林库存和分析是一个国家森林人口普查，包含来自美国的135,000个森林地块的信息。在其中船员定期衡量树木并检查环境条件。对于本研究，FIA数据用于编制2,098个县中的每一个的树种数。外星人森林Pest Explorer数据库提供了一个县级记录的存在或没有非毒性昆虫和疾病的记录，包括用于本研究的66。
研究人员还检查了其他可能影响害虫入侵的因素，如人口密度和环境条件，包括降水、海拔和平均温度。波特说，树木的生物多样性是一个更好的预测非本土害虫的指标。
他说，研究结果可以帮助优先监测未来害虫入侵风险最大的森林。
“不幸的现实是，很多时候我们没有注意到这些异国情调的害虫和疾病，直到他们已经建立并开始对我们的本土物种产生影响，而现在已经太晚了。”
这项工作是由国家科学基金会宏观系统生物学授予DEB-1241932和DEB-1638702的支持。
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请注意:论文摘要如下。
“树木多样性调节森林害虫入侵”
作者:郭钦峰，费松林，Kevin M. Potter, Andrew Liebhold, Wen Jun
发表:美国国家科学院院刊
DOI：www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1821039116
摘要:非本土害虫经常造成级联的生态影响，导致有害的社会经济后果。然而，植物多样性如何影响病虫害入侵仍不清楚。宿主群落的高物种多样性可能通过提供更多的生态位(即促进作用)促进害虫入侵，但也可能降低入侵的成功率，因为宿主优势度低可能使害虫更难建立(即稀释作用)。迄今为止，大多数研究都集中在小规模、实验性或单个病虫害物种上，而大规模的实证研究，特别是在自然生态系统中，则极为罕见。利用次大陆水平的数据，我们研究了树木多样性对美国相邻地区害虫入侵的作用。我们发现树虫关系呈驼峰状。在树木多样性较低的情况下(由于设施或扩大)，有害生物多样性随树木多样性增加而增加，而在树木多样性较高的情况下(由于稀释的结果)，有害生物多样性则减少。因此，树木多样性可能通过促进和稀释同时作用来调节森林害虫入侵，但它们的相对强度随总体多样性而变化。我们的研究结果表明，本地物种多样性在调控非本地害虫入侵中的作用。
