《Forestry: An International Journal of Forest Research》:Forest pests in 21st century Britain: a review of impacts and management
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由于贸易全球化和气候变化,昆虫害虫对树木和森林的威胁正在日益加剧。当昆虫攻击缺乏进化抗性的寄主时,影响最为严重。阻止新的非本地森林害虫——此处定义为对树木构成经济或生态风险的昆虫物种——的定殖,并减少已有害虫造成的损害,对于维持森林生态系统服务(包括木材生产、
由于贸易全球化和气候变化,昆虫害虫对树木和森林的威胁正在日益加剧。当昆虫攻击缺乏进化抗性的寄主时,影响最为严重。阻止新的非本地森林害虫——此处定义为对树木构成经济或生态风险的昆虫物种——的定殖,并减少已有害虫造成的损害,对于维持森林生态系统服务(包括木材生产、碳固存和生物多样性)至关重要。本研究对英国森林害虫进行了全面评估,识别出56种受关注害虫物种。其中15种为本地种,其余源自欧洲大陆(27种)、亚洲(10种)、北美洲(9种)和澳大利亚(1种)。结构化评分系统显示,害虫压力随着检出数量的增加而持续上升,但近期检出的害虫不一定比早期检出的害虫更具危害性。害虫定殖和影响的关键驱动因素包括贸易、气候和树木胁迫。森林管理既是害虫问题的驱动因素,也是损害缓解因素。松树、云杉和橡树承受的害虫压力最大。两种甲虫——本地的大松象甲和非本地的云杉大小蠹——被评定为具有极高影响。另有10种害虫被评定为高影响,在多种管理制度下影响针叶树和阔叶树寄主。大多数物种(44种)在当前条件下被评为低至中等影响,尽管其中一些在历史上、其他地区或不同环境或管理条件下曾造成重大损害。本地种和非本地种出现在所有影响类别中。只有4种害虫接受强化管理,7种接受常规管理;其余45种仅获得极少或没有管理措施。5个物种被确定为可能相对于其影响而管理不足,凸显了更好地调整管理力度的机会。总体而言,英国森林害虫管理仅部分符合综合有害生物管理(Integrated Pest Management, IPM)和可持续森林管理(Sustainable Forest Management, SFM)原则,而在很大程度上依赖自然调控。这强调了嵌入核心IPM实践的必要性,以阻止进一步的害虫定殖、减少损害,并在未来环境变化下增强森林的长期韧性。
**21世纪英国森林害虫影响与管理研究解读**
**研究背景与科学问题**
在全球贸易和气候变化双重驱动下,森林害虫对树木和森林生态系统的威胁持续加剧。英国作为全球第二大林产品净进口国,长期依赖进口种植材料和木质产品,为新害虫入侵提供了持续通道。气候变化可通过缩短昆虫世代时间、提高繁殖力与存活率、延长飞行期等机制促进害虫种群增长,还可通过改变寄主分布、削弱寄主抗性以及干扰天敌与害虫的同步性而间接影响害虫暴发动态。英国森林覆盖率仅为14%,远低于欧洲46%的平均水平,目前正大力推进植树造林以落实气候减缓战略,这使得森林害虫防控更为紧迫。然而自Evans(1997)发表最后一部综合性森林害虫综述以来,英国一直缺乏系统、全面的最新评估。为此,本研究旨在识别当前威胁英国树木的森林害虫物种,评估其变化趋势与驱动因素,并审查现有防治管理策略与可持续森林管理原则的契合程度。该论文发表在《Forestry: An International Journal of Forest Research》。
**研究内容与总体结论**
研究人员通过系统文献检索与多源数据整合,编制了英国已定殖森林害虫清单,共确认56种受关注害虫,分属5个昆虫目。约75%为非本地种,以欧洲大陆来源为主(27种),其次为亚洲(10种)、北美洲(9种)和澳大利亚(1种)。通过综合考虑分布范围、管理强度和损害严重度三项指标的结构化评分系统,研究量化比较了各害虫的当前影响水平。结果显示,害虫压力持续上升,但近期新检出害虫的危害性并不必然高于早期检出种类。松树(Pinus)、云杉(Picea)和橡树(Quercus)承受的害虫压力最大。大松象甲(Hylobius abietis)和云杉大小蠹(Dendroctonus micans)被评定为极高影响(8–9分),另有10种害虫为高影响(6–7分)。大部分物种(44种)在当前条件下仅具低至中等影响。管理方面,仅4种害虫接受强化管理,7种接受常规管理,其余45种管理投入极少或为零。研究还识别出5个管理不足的物种,提示管理力度与害虫实际影响之间存在错配。总体而言,英国当前的森林害虫管理仅部分符合综合有害生物管理(IPM)和可持续森林管理(SFM)原则,高度依赖自然调控。
**关键技术方法**
研究采用的主要技术方法包括:(1)多源害虫清单汇编,结合Munro(1927)、Bevan(1987)和Evans(1997)的历史综述、英国植物健康风险登记册(UK Plant Health Risk Register,2025年3月20日下载)以及Forest Research内部年度报告(2015–2023年);(2)在Scopus进行系统文献检索(1997–2025年),辅以Google Scholar补充检索,最终纳入228篇文献;(3)开发结构化影响评分框架,对每种害虫的分布范围(0–3分)、管理强度(0–3分)和损害严重度(0–3分)进行赋值并求和得到总分(0–9分);(4)运用Kruskal-Wallis检验、Dunn's检验、单因素方差分析(ANOVA)和线性回归离群值分析等统计方法;(5)对监测、预防措施、生物抗性和主动控制等管理实践进行叙述性综合评估。
**主要研究结果**
*害虫物种概况*:56种森林害虫中,鞘翅目(Coleoptera)18种、半翅目(Hemiptera)15种、鳞翅目(Lepidoptera)13种、膜翅目(Hymenoptera)9种、双翅目(Diptera)1种。本地种15种,非本地种以欧洲大陆来源占优,反映英国与欧洲大陆密切的贸易联系。
*生物地理起源与传入模式*:累积检出曲线显示欧洲大陆和北美来源的害虫在20世纪早期出现第一波增长,2000年后亚洲来源害虫快速增加。害虫入侵格局与近期总贸易量基本一致,欧洲占英国进口最大份额,强化了贸易途径与入侵压力之间的关联。
*影响评分与严重程度分布*:超过半数害虫被评为低至中等影响(0–5分),10种为高影响(6–7分),仅2种达到极高影响(8–9分)。本地害虫的影响评分显著高于北美和欧洲大陆来源的害虫(Kruskal-Wallis检验,χ2=10.91,df=3,p=0.0123),可能反映本地种因实际造成损害而被认定为害虫的分类偏差。
*时间趋势*:非本地害虫检出频率自2000年以来显著上升,但影响评分与检出年份之间无一致长期趋势,近期检出以低影响物种为主,高影响害虫在整个时间范围内零星出现。
*森林与寄主背景*:用材林关联害虫最多(38种),其次为景观林(31种)和原生林地(25种),但各管理类别间影响评分无显著差异。针叶树(27种)关联害虫略多于阔叶树(23种)。松属承载害虫最多(12种),其次为云杉属和栎属(各8种)。黄杨(Buxus)和冷杉(Abies)虽害虫数量少,但以高威胁种类为主。
*驱动因素分析*:贸易影响38种害虫,是最主要驱动因素;森林管理影响28种,包括种植非本地树种、皆伐更新和风倒木滞留等;气候影响20种,主要表现为温暖温度、风暴事件和干旱;树木胁迫影响13种。
*管理格局与错配*:主动控制仅覆盖6种害虫;23种有监测,25种有预防措施,25种依赖生物抗性,13种完全未管理。离群值分析识别出5种潜在管理不足的害虫:绿云杉蚜虫(Elatobium abietinum)、落叶松大小蠹(Ips cembrae)、橡树卷叶蛾(Tortrix viridana)、松梢小蠹(Tomicus p