武漢植物園發現氣候變暖下生物防治入侵植物的非靶標效應

　　全球氣候變化和外來生物入侵是威脅生態安全和生物多樣性的重要因素。由于生物的種群、分布、物候期等均受氣候的影響，氣候變化可影響外來入侵生物和本土生物及其互作關系，從而影響入侵生物治理和生物多樣性保護的效果。生物防治，即通過引進、釋放原產地專一性天敵控制入侵生物，是目前全球范圍內用于治理入侵生物的重要手段。然而，一些生防天敵也可能對引入地本土生物造成危害，產生非靶標效應(non-target effect)。因此，探討氣候變化將如何影響入侵生物-本土非靶標生物-生防天敵三者的互作關系，對于指導入侵生物治理和生物多樣性保護具重要理論意義和實踐價值。

　　中國科學院武漢植物園入侵植物生物學課題組以我國入侵植物空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides）、引入的生防天敵昆蟲蓮草直胸跳甲（Agasicles hygrophila）及本土寄主植物蓮子草(Alternanthera sessilis)為研究系統，通過大尺度緯度梯度野外調查（從廣東陽江到河北邯鄲）和模擬增溫實驗（2年），探討了氣候變暖對生物防治非靶標效應的影響。結果發現，生防昆蟲對本土植物蓮子草的取食危害隨緯度的下降而增加，這可能與不同地區植物的生活史變化相關；增溫試驗表明氣候變暖將提高生防昆蟲越冬能力，促進其向高緯度地區擴散從而擴大非靶標效應區域；而且，增溫還將改變非靶標植物的生活史、增強昆蟲對非靶標植物繁殖的抑制。

　　該研究是關于自然條件下氣候變化影響生物防治非靶標效應的首次報道。研究發現氣候變暖通過改變生物物候期和擴大動植物發生區域以及增加昆蟲取食范圍，影響入侵生物、本土生物及生防天敵三者之間的直接和間接互作關系；氣候變暖可能加劇生物防治非靶標效應，加大對本土生物的危害。這些結果表明，傳統的生物防治理論，如“昆蟲-植物”氣候相似性和發生期匹配等理論需要進行改進。例如，在評估引進天敵的安全性時，應充分考慮和科學預測氣候變化對天敵昆蟲、入侵植物和本土植物的物候、分布及其互作關系的影響，從而提高生物防治效率、保護本土生物不受危害。

　　該研究結果在線發表于Ecology Letters (DOI: 10.1111/ele.12391 )上。盧新民副研究員為論文第一作者，丁建清研究員為通訊作者。研究得到了國家自然科學基金（31100302 &31370547）、中國科學院知識創新項目（KSCX2-YW-Z-1019）和中國科學院武漢植物園創新項目(Y455437H05)的資助。