喜马拉雅地区钟花杜鹃(Rhododendron campanulatum D.Don)木质解剖标记揭示蚜虫侵染模式及其生态意义

全球变暖背景下，喜马拉雅高海拔生态系统蚜虫分布扩张机制尚不明确。本研究通过Rhododendron campanulatum D.Don树轮解剖学分析，首次系统追踪3100-3400 m海拔蚜虫侵染痕迹，发现幼树(≤22年)更易受害，揭示宿主年龄而非海拔或温度是主导因素，为高山生态保护提供新见解。

　　

随着全球变暖加剧，喜马拉雅地区正以三倍于全球平均水平的速度升温，这种变化深刻重塑着高山生态系统。作为该地区标志性植物，钟花杜鹃(Rhododendron campanulatum D.Don)正以每年1.4米的速度向高海拔迁移，其叶片氮含量增加可能促进植食性昆虫繁殖。然而，关于高海拔蚜虫生态的研究长期空白，传统观点认为寒冷环境不适于蚜虫生存，且仅幼树会受害。这些认知缺口使得评估气候变化对高山生态链的影响面临挑战。

来自中国科学院等机构的研究团队在《Dendrochronologia》发表论文，创新性地运用树轮解剖学技术，通过分析喜马拉雅西部Garhwal地区3100-3400米海拔的杜鹃样本，首次系统追踪了蚜虫活动的木质部标记。研究采集超过100份树干增量芯和枝条横截面，采用显微切片技术识别蚜虫导致的边材结构变异，结合树龄-海拔梯度分析，揭示了蚜虫侵染的时空规律。

【Study Site】
在Rudraprayag(30°14.0'N, 79°13.0'E)设置的样地涵盖亚高山林至高山草甸过渡带，伴生种包括Abies spectabilis、Betula utilis等。采样策略覆盖不同龄级(10-80年)个体，确保数据代表性。

【Tracing of Aphid Infestation】
通过抛光处理后的年轮宏观观察(图4A)与显微结构分析，发现蚜虫痕迹贯穿早材和晚材，表现为导管变形和薄壁组织增生。关键发现包括：1) 侵染最早可追溯至1950年代；2) 幼树(≤22年)受害率比成熟树高3.2倍；3) 海拔梯度未显著影响侵染强度。

【Discussion】
研究颠覆了"高海拔不适蚜虫生存"的传统认知，证明R. campanulatum作为宿主持续支撑蚜虫种群。温度升高虽延长蚜虫活跃期，但宿主年龄才是决定侵染强度的核心因素，这与幼树防御物质合成能力较弱有关。木质解剖标记显示，蚜虫取食会诱发树木产生创伤树脂道等防御反应。

【Conclusions】
该研究建立了树轮解剖标记追溯蚜虫历史的创新方法，证实喜马拉雅高海拔生态系统长期存在蚜虫-宿主互作。发现幼树脆弱性机制为高山生态保护提供新靶点，强调未来保护策略需重点关注林分年龄结构管理。成果推动了对气候变暖-昆虫扩张-植物响应三重关系的理解，为全球高山生态系统适应性管理提供范式。

研究团队特别指出，蚜虫通过改变寄主生理可能间接影响高山碳氮循环，建议建立跨学科的Himalayan Aphid Monitoring Network(HAMN)监测网络。这些发现对预测全球山地生态系统在变暖背景下的稳定性具有普适意义，尤其为生物多样性热点地区的保护决策提供科学依据。