害虫疯狂蔓延 "搞死"北美松树林?都是变暖惹的祸

栏目|网易科学人

来源|科学猫科普

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一项研究发现气候变化与南方松树甲虫的传播之间存在着密切的联系，其损害增加了生态系统危害和森林火灾的风险。

南方的松树甲虫将放在树皮下产卵，最终切断水流和营养物时杀死这些松树。南方松甲虫是入侵北美松树林的最具破坏性的昆虫之一，随着全球气温的上升，它们蔓延得更远，杀死了所感染的树木,使整个生态系统处于危险之中，并为野火造成燃烧的条件。一项新的研究显示，到2020年昆虫的范围可能达到加拿大的新斯科舍省，到2080年将覆盖从中西部上游到缅因州和加拿大的超过27万平方英里的森林。

研究报告的作者说，冬天的寒流在甲虫幼虫期杀死甲虫的现象越来越少，使得它们能迅速繁殖并扩散到新的领域。尽管温室气体排放量大大降低到巴黎气候协议所设想的水平，但能够捕获热量的污染气体仍将在2050年之前继续提高，至足以继续推动这种树木杀手甲虫的向北传播，研究发表在本周《自然 气候变化》杂志上。

文章的作者之一哥伦比亚大学气候科学家雷德·霍顿（Radley Horton）说，这项研究显示，一些生态系统对温度变化的上限非常敏感，这些上限平均气温的小幅变化可以导致它们极端的紊乱。

霍顿说：“我们的一个信息是看待这些结果，并接受不确定性。” “你不能只希望看到（你预期）最可能的结果。”到2050年，假设对（温室气体）排放不加以限制，从南缅因州到俄亥俄州都将适合南方松甲虫的繁衍。除此之外，在全球气候政策谈判中通常使用的最高排放情景下，昆虫甚至可能在2080年之后蔓延到亚北加拿大的部分地区。

研究学者 科里莱斯克 说：“我们正在考虑对本地化森林的一些非常破坏性的影响，如沿海松树松林特别容易受到影响。”南方松甲虫尤其容易地破坏形成缅因州沿岸森林的松树。 莱斯克说，这些森林养育了稀有和受威胁的生态系统，包括依靠松子生存的鸟类。新泽西州，长岛森林和阿迪朗达克松林特别容易受到害虫袭击。

从旅游到伐木以及生态系统，松林对区域产业很重要。根据美国森林局的统计，1977年至2004年期间，木材生产者每年对南方松树甲虫的侵染估计损失了4300万美元。

甲壳虫是中美洲和美国东南部的土著，但在过去十年中，它们在东北部越来越多地被发现，新泽西州从2001年开始出现重大疫情，过去三年在纽约和康涅狄格州发现了这些疫情。在夏天，大米大小的黑虫钻进沥青松树，红松树和杰克松树的树皮上，并且产卵。昆虫在树皮下方的洞穴中挖洞，切断水和养分的流动。

在研究中科学家发现，南方松甲虫最北端地区出现与树皮温度降至14华氏度的纬度相关。当他们专注于关联甲壳虫的发现与新泽西州的气温时，他们发现14度阈值每十年向北移动约40英里。研究发现，从2002年起，甲虫的最北端的出现已经向北移动了约五十五英里。

研究结果表明，全球变暖的细微差别很重要。过去五十年来，世界平均气温上升了大约1华氏度，但冬季最冷的夜晚在该地区许多气象站温度上升了约六至七华氏度。这项研究预测，到2050年至2070年，冬季最寒冷的气温将在该地区再增加6.3至13.5华氏度。

到2060年，科学家预计甲壳虫将从新英格兰南部通过威斯康星州建立种群，到2080年，适合甲虫的气候应该在美国东北、中西部和加拿大增长超过二十七万平方英里，覆盖百分之七十一的红松和百分之四十八的杰克松森林。

该研究的作者说，有一些学术争议是南部的松甲虫是否会蔓延到大湖区的松树林，这些松散的森林有点缓冲了落叶林地蔓延。 “南方松甲虫将完全适应这些气候，问题是他们是否可以跳过这些障碍。但到本世纪末，他们将有一条从新英格兰到加拿大中西部上游的路线，”Lesk说。

科学家试图解释可能影响甲虫向北移动的其他影响，包括虫子是否可以通过生长着很少松树的硬木森林的障碍，或者温度升高如何影响南方松甲虫的天敌捕食者。当这些不确定因素被考虑在内的时候，霍顿说，影响昆虫的到达日期的不确定值大约是20年。

他补充说：“当我们开始研究本世纪晚期的一些较为可怕的预测时，如果我们能够避免高排放情况，可能会延缓松树甲虫的出现。”

这项研究是对经济上依赖森林采伐和度假的社区的一个警告。 Horton说，预防性的举措，其中包括试图减少和清除受感染的树木以及在甲虫到达之前使森林密度变小，可以减缓甲虫蔓延。

东北部的蔓延不会像洛矶山脉那样显而易见，在哪里山松树甲虫杀死了紧邻的几百万英亩的树林，因为东部森林较小而且更加复杂。另外希望的是，甲虫应该不会感染作为宝贵的商业木材和野生生物栖息地白松树林。

东北部森林病原体的扩散与全球变暖导致的问题的大框架基本吻合，与南部松树甲虫相关的昆虫也袭击了从阿尔卑斯山到西伯利亚贝加尔湖周围的森林的欧洲各地的森林。

苏格兰Stirling大学生物与环境科学系主任Alistair Jump表示，在欧洲部分地区，森林管理者可能有更多的抗击树木杀虫传播的机会，因为森林往往比美国更加分散和并且管理上操心更。

“在更长的时间尺度上，可以倡导“自然”走向 - 希望有害生物的天敌赶上它（甲虫），承认有些物种将会因其他人的利益而失去平衡，”Jump说。

他说，折中路线可能是看到森林如何自然变化，并尝试在其他地方促成这种变化。他还说：“这包括协助重点物种的传播，并提前准备更严重的影响。 但是它需要一个非常协调的多机构、多社区方法，具有很多远见卓识和政治信念才行。”