《Neotropical Entomology》:Resident Parasitoids and Biotic Resistance to Invasive Species in Hawai?i, and Implications for Biological Control Programs
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夏威夷遭受着不成比例的高生物入侵(biological invasion)率,包括外来昆虫(adventive insects)。这些外来物种(alien species)已成为众多生物防治(biological control)努力的目标。本地物种阻止外来物
夏威夷遭受着不成比例的高生物入侵(biological invasion)率,包括外来昆虫(adventive insects)。这些外来物种(alien species)已成为众多生物防治(biological control)努力的目标。本地物种阻止外来物种变成入侵物种的贡献很少受到关注。研究人员分析了被本地寄生蜂(native parasitoids)利用的入侵物种数量,表明本地天敌(resident natural enemies)很少攻击外来物种,但在某些情况下,会施加显著的数量控制(population control)。有意引入的生物防治剂(biological control agents)也可能有助于缓解新的入侵。某些类群,如鞘翅目(Coleoptera),应被视为引入生物防治(importation biological control)的优先目标,因为它们极不可能积累本地天敌。
### 论文解读:夏威夷的本地寄生蜂与入侵物种的生物抗性及其对生物防治的启示
#### 研究背景与问题
岛屿生态系统比大陆地区更易受入侵物种影响,夏威夷群岛每年约有17–20种新物种建立,其中许多成为农业或原生生态系统的害虫。尽管“十一定律”和“25%入侵定律”试图解释入侵成功率,但本地天敌(如寄生蜂)在阻止外来物种变为入侵性方面所起的作用长期被忽视。现有研究如科内尔与霍金斯(Cornell & Hawkins 1993)发现,外来物种在其原产地受到的寄生蜂攻击越多,在入侵地也越易被本地寄生蜂寄生,暗示天敌的缺失可能促进入侵。然而,夏威夷拥有丰富的本地寄生蜂(native parasitoids)群落,但其对入侵物种的宿主利用情况知之甚少。因此,本研究的目的是:分析夏威夷本地寄生蜂的多样性及其对入侵物种的利用模式,评估它们提供的生物抗性(biotic resistance)潜力,并为经典生物防治(classical biological control)项目的优先目标提供建议。该论文发表在《Neotropical Entomology》。
#### 关键技术与方法
研究人员通过查阅文献和Web of Science搜索,系统整理了夏威夷膜翅目(Hymenoptera)寄生蜂的各科种类数量及宿主记录,信息来源包括Cushman(1944)、Bridwell(1919)、Magnacca(2020, 2024)等专著及Nishida(2000)的物种名录。同时,研究人员检查了2005年以来在夏威夷造成严重经济或生态损害的8种重要入侵物种(见表1),包括苎麻夜蛾(Arcte coerula)、咖啡果小蠹(Hypothenemus hampei)等,统计它们积累的本地寄生蜂情况,数据来源包括已发表和未发表的野外调查。
#### 研究结果
**夏威夷膜翅目多样性**
结果显示,夏威夷的本地寄生蜂种类分布极不平衡。肿腿蜂科(Bethylidae)种类最多,超过500种,但其他科如姬蜂科(Ichneumonidae)、柄腹细蜂科(Eupelmidae)等种类稀少。图1展示了各科本地寄生蜂的数量,图2则显示了有意引入和无意引入的膜翅目种类数量。
**本地寄生蜂的宿主记录**
图3表明,本地寄生蜂记录到的外来宿主种类极少。研究人员指出,这可能是因为大多数研究集中于成虫采集而非宿主饲养,导致宿主记录严重低估。例如,肿腿蜂科虽有大量物种,但已知利用外来昆虫的报道微乎其微。
**近期入侵物种的天敌积累**
在8种近期入侵物种中,仅苎麻夜蛾(Arcte coerula)和Sophonia rufofascia(双斑叶蝉)积累了本地寄生蜂。苎麻夜蛾的卵被未知来源的赤眼蜂科(Trichogrammatidae)和跳小蜂科(Encyrtidae)大量寄生,可能有效控制其种群。Sophonia rufofascia则被本地多卵蜂属(Polynema spp.,缨小蜂科)寄生,造成显著死亡率。其余6种(如咖啡果小蠹、椰心叶甲等)未发现任何本地寄生蜂利用。
#### 讨论与结论
讨论部分指出,夏威夷的寄生蜂区系高度不平衡,许多在其它地区常见的科(如姬蜂科)种类极少,因此生物抗性潜力有限。本地寄生蜂主要寄生于本地宿主,可能因长期隔离而高度特化,难以扩展到外来物种。相反,有意引入的寄生蜂(如针对鳞翅目和半翅目)已利用部分外来物种,但对鞘翅目(Coleoptera)的寄生率极低(仅2%)。入侵物种的特定性状(如咖啡果小蠹的隐蔽生活史、椰心叶甲的坚硬盾壳)可能阻碍本地天敌的适应。研究人员建议,对于鞘翅目等难以积累本地天敌的类群,新入侵时应优先考虑引入特异性天敌(importation biological control)。此外,需加强夏威夷本地寄生蜂的系统分类和宿主范围研究,以准确预测生物抗性。
**结论部分翻译**
尽管夏威夷拥有显著的本地寄生蜂区系,但它是高度不平衡的,大多数类群代表性差。在其它地区代表性好的寄生蜂科在夏威夷代表性差。这些本地寄生蜂中的一些已将其宿主范围扩展到外来物种,并且在少数情况下,入侵物种已被有效抑制。某些外来昆虫类群确实从先前为其它害虫引进的生物防治剂中受到相当高的寄生。然而,许多外来物种并未积累显著的本地天敌影响。那些逃脱本地天敌影响的物种很可能是因为它们具备特定的性状和行为,使其得以成功。建议将某些类群(例如鞘翅目)的新入侵作为经典生物防治的优先对象,因为本地天敌的寄生率低,尽管这一结论基于有限的实证支持。更好地理解夏威夷的本地寄生蜂类群及其宿主范围广度,将使我们能够更准确地预测生物抗性的可能性以及对引入天敌的需求。