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以蟲治蟲:天敵昆蟲能否取代農藥對抗斑衣蠟蟬?

自2014年入侵美國以來,斑衣蠟蟬對農業造成了嚴重破壞。然而,賓州州立大學的研究人員可能找到了意想不到的盟友:本土昆蟲天敵。一項新研究顯示,椿象和螳螂能有效捕食這種害蟲,為化學農藥提供了一個更環保的替代方案。

這項由賓州州立大學農業科學學院的昆蟲學家進行並發表在《節肢動物-植物相互作用》期刊上的研究,評估了不同昆蟲物種捕食這種入侵害蟲的效果。自2014年首次在美國被發現以來,斑衣蠟蟬已擴散至至少18個州,對葡萄園、果園和苗圃業造成了嚴重損害。

研究人員發現,北美本土的刺椿象以及卡羅萊納螳螂和中國螳螂在捕食斑衣蠟蟬方面特別有效。這些發現表明,支援這些天敵的數量可以提供一種可持續的戰略方法來控制害蟲。

「我們的研究顯示,幾種本土和自然化的天敵能有效捕食斑衣蠟蟬,」主要研究員兼博士候選人安妮·強森表示,她與昆蟲學教授凱利·胡佛共同進行了這項研究。「透過利用環境中已有的天敵,我們希望開發出一種可持續、低影響的方法來管理這種入侵物種,這將與其他控制方法相輔相成。」

強森指出,目前的管理工作主要依賴於殺蟲劑,這帶來了抗藥性發展和對有益生物無意傷害的風險。「生物防治依賴於天敵來調節害蟲數量,為長期管理斑衣蠟蟬提供了一個更可持續的替代方案,」她說。

在斑衣蠟蟬的原產地東南亞,包括寄生蜂在內的幾種天敵控制了這種害蟲的數量。然而,作為一種控制措施,將新物種引入美國需要進行大量的環境影響研究——目前由美國農業部和大學研究人員進行——以及監管批准。胡佛表示,這兩者都可能需要數年時間。

其他天敵物種,尤其是在美國的物種,可能提供額外的控制層。然而,研究人員懷疑情況可能比看起來更複雜。

「斑衣蠟蟬從其首選宿主臭椿中分離毒素的能力引起了人們對其易受天敵捕食的擔憂,」強森說。「我們假設斑衣蠟蟬可能利用臭椿的苦味化合物作為防禦機制,保護它們免受捕食。」

強森和胡佛測試了10種廣食性天敵——刺椿象、螳螂、輪椿象、瓢蟲和草蛉。在實驗中,天敵被放置在含有25隻斑衣蠟蟬若蟲或10隻成蟲的圍欄中長達一週。

在測試的天敵中,刺椿象和兩種螳螂在控制環境中減少斑衣蠟蟬數量方面最為有效,無論斑衣蠟蟬處於哪個生命階段。

八刺椿象以群體方式狩獵和攻擊獵物,在三天到四天內持續捕食所有斑衣蠟蟬——無論其生命階段。此外,科學家觀察到,無論斑衣蠟蟬是否以臭椿或替代宿主植物為食,天敵都會捕食它們。

「這些發現非常有趣,因為它們表明可以將天敵納入綜合害蟲管理策略中,」強森說。「透過保護和鼓勵這些有益昆蟲的數量,我們或許能夠減少化學控制的使用。」

這項研究建立在早期社羣科學計劃的基礎上,這些計劃記錄了本土昆蟲捕食斑衣蠟蟬的情況。從2020年到2022年,強森邀請公眾透過Facebook分享鳥類和昆蟲捕食斑衣蠟蟬的照片。她收到了近2000份報告,為科學家提供了評估哪些天敵的線索。

儘管他們的研究很有前景,但胡佛和強森強調這不是一個終極解決方案。他們表示,下一階段的研究將涉及野外實驗,以確定天敵在無圍欄的開放系統中對抗斑衣蠟蟬的效果。

「雖然這些昆蟲有朝一日可能有助於控制斑衣蠟蟬的數量,但我們認識到它們的影響可能會受到足夠獵物持續存在和使用殺蟲劑的限制,這些殺蟲劑也可能殺死這些廣食性天敵,」胡佛說。「因此,它們應該被視為更廣泛的綜合害蟲管理策略的一部分,而不是獨立的解決方案。」

強森表示,賓州州立大學推廣部的《斑衣蠟蟬管理指南》中概述了其他管理選項,該指南可以從推廣網站下載。

參考文獻:Anne E. Johnson、Sara Hermann和Kelli Hoover於2025年3月1日發表在《節肢動物-植物相互作用》上的《北美廣食性節肢動物天敵對斑衣蠟蟬(Lycorma delicatula)的捕食》。DOI: 10.1007/s11829-025-10138-0

Sara Hermann,賓州州立大學Tombros早期職業教授和節肢動物生態學及營養相互作用助理教授,參與了這項研究並合著了這篇論文。

這項研究得到了美國農業部McIntire-Stennis撥款、東北可持續農業研究與教育撥款、美國農業部國家食品與農業研究所的專業作物研究計劃以及賓夕法尼亞州農業部的支援。