树多样性和柏树蚜虫所造成的破坏,Cinara cupressi,在Juniperus procera在Gulele植物园和Entoto

文摘

Juniperus procera是一个重要的树种在埃塞俄比亚。增加对薪材和建筑材料的需求也创造了市场j . procera产品。柏树蚜虫的影响,Cinara cupressi,在j . procera正在成为灾难性的。然而,柏树蚜虫危害的水平j . procera从来没有研究Entoto山地森林和Gullele植物园(GBG)在埃塞俄比亚。本研究的目的是评估柏树蚜虫密度和造成的损害程度单独和混合种植柏树蚜虫j . procera在亚的斯亚贝巴Entoto山地森林和GBG,埃塞俄比亚,通过评估蚜虫成人和密度和损害的仙女j . procera树。八块50米50米种植着纯洁j . procera和混合j . procera选择在每个站点。5个5米5米形成的次要情节。评估蚜虫密度hthree树树枝/螺纹是随机抽样从次要情节的每棵树。收集到的样本的实验室检查和成人柏树蚜虫的仙女的存在。树破坏了视觉观察侵扰的百分比在树顶和得分在1 - 5范围内。结果显示显著差异在蚜虫密度之间的网站。最高的蚜虫计数是观察到Entoto山。此外,仅仅种植j . procera树有柏树蚜虫数量高于混合种植。的平均百分比aphid-infested树木Entoto GBG 53.6和46.4,分别。树死亡率极低的网站和种植系统。蚜虫危害水平也显著不同的种植系统之间,在混合种植园蚜虫虫害水平较低。树的伤害与蚜虫收集的密度直接相关。总之,柏树蚜虫是明显的在这两个网站,和大部分的树被这害虫出没。然而,伤害的程度随种植系统。因此,建议考虑混合种植的树木柏树蚜虫管理工具之一j . procera。

1。介绍

人们依赖森林作为生计来源,他们获得各种有价值的产品,如木材、薪材,纤维,和nonwood森林产品。森林提供至关重要的生态系统服务,如防治荒漠化,保护水源,维持生物多样性,提高碳封存(1- - - - - -4]。森林中也扮演着重要的角色在保护社会和文化价值观5]。因此,它是非常重要的保护这些宝贵的资源从毁灭的火,入侵物种、昆虫和疾病。健康和森林的存在往往受到有害的害虫的影响,疾病,和其他生物制剂(6,7]。害虫造成的损害会大大影响伤害自然森林景观生态系统服务,和严重的昆虫爆发可能会影响经济稳定和粮食安全7,8]。因此,重要的是要理解森林健康状况,这涉及到精确和及时的收集和传播信息。

Juniperus proceraHochst。常绿,交货(柏科),是世界上最大的雌雄异体的树,通常发现在山区和东部非洲的岩石地面。j . procera,俗称非洲铅笔雪松,是两个土著针叶树在埃塞俄比亚发现(9]。它是一种经济价值很高的树用于建造栅栏/房屋和制造铅笔,和石油从木材中提取可用于肥皂和香水生产(9]。柏树蚜虫,Cinara cupressi(Buckton),是一个臭名昭著的害虫柏科森林和是100世界上最毁灭性的入侵害虫物种10]。大部分的信息在这个物种与翅膀的和无翅孤雌生殖的雌性变种寄生于植物在生长季节(11]。柏树蚜虫是一个外来物种在埃塞俄比亚,自2003年首次报告导致价值超过1000万美元的损失j . procera和Cupressus lusitanica全国各地的种植园(10]。

害虫的生存和害虫造成的损害的程度是受到一些生物和非生物因素的影响,如温度、相对湿度(RH),高度,食物,和寄主植物响应。温度可以延长或缩短的生命周期的持续时间在不同气候条件下的昆虫。最大或最小的温度可以影响某些昆虫的生命周期特征(即。,mortality, fecundity, time of generation, birth rates, and sex ratios), as well as behavior and metabolism [12,13]。气候变化也有助于建立害虫在新位置。适当的时空实现田间作物生物多样性可以创建农业生态系统,理论上可以预防或减轻害虫昆虫攻击(14]。这种方法也可能在森林工作;单一物种种植园可能遭受更多的害虫伤害比树混合物(15]。因此,研究树的角色的多样性造成的损害最小化c . cupressi在j . procera可以提供必要的信息的管理工作c . cupressi。因此,目前的研究评估了密度和损害程度的柏树蚜虫j . procera在Entoto山林和Gullele植物园(GBG),埃塞俄比亚,在不同种植条件下:混合和唯一的种植。

2。材料和方法

2.1。研究区域

研究Entoto山林和GBG Yeka和Gullele subcities,分别亚的斯亚贝巴(图1)。Entoto山林属于干常绿Afromontane森林和草原复杂在埃塞俄比亚的中部高地(16]。Entoto山地森林,发现在亚的斯亚贝巴东北边,占地面积1300公顷,位于海拔2600至3100米,亚的斯亚贝巴城市的最高峰。年平均降水量和温度在Entoto 1200毫米和14°C,分别。被混合植被覆盖面积不同的习惯,如树木、灌木、草本植物,登山者。伍迪的树木,蓝桉,j . procera,假虎刺属spinarum是最常见的(17]。

GBG位于亚的斯亚贝巴城市的西北端,在7月7日正式成立^th亚的斯亚贝巴城,2010年宣言18/2005。GBG纬度之间是埃塞俄比亚的中央高原的一部分8°55^′N 9°05^′N和经度38°05^′E 39°05^′大肠的西南部GBG Entoto山是705公顷。该地区的年平均降雨量是1215。4毫米。它有两个地形景观单位:北半部是平坦的平原土地和南部山区的最大海拔3000 m.a.s.l。植被的特征是Afromontane或干燥常绿山地森林。花园很大程度上是由e .桉,以及其他树木、灌木、草本植物、和登山者以许多小河流,流经城市季节性(18]。

2.2。的评估c . cupressi丰度在单独种植的树木

评估的影响c . cupressi丰度上j . procera,共有8个主要情节,每50米50米的大小只与种植j . procera,选择随机在每个站点。在每个主要情节,5 5 m的次要情节5米采样,形成一个主要情节的的四个角落,一个中心。之间的距离角落次要情节是40米,主要情节和次要情节中心是主要情节边界17.5米的距离。次要情节的总数在每个研究网站四十。在每一个次要情节,两个对角横断面抽样。数据收集是在旱季,2月和3月,2020年。树木的评估是由分层树顶低,中部和上部螺纹型。每个螺纹三树枝被随机取样,并迅速放入塑料袋贴上交通实验室和冷藏直到女神和成人计数。在实验室里,每个分支是立体显微镜下仔细检查,10 x,确定每个昆虫的数量改变,和成人的仙女。

2.3。评估下蚜虫丰富的混合树种

研究树的多样性对蚜虫密度的影响和树伤害,三个主要块50米50米种植j . procera与一个或多个其他混合树种选择。j . procera树木是立意取样中遇到的每一个复杂的情节。遵循同样的步骤执行抽样在上面提到的部分。

2.4。树损失评估:唯一与混合物种种植的树木

柏树蚜虫危害症状包括干燥的树枝和蜜汁的存在和乌黑的模具19]。树损失评估通过视觉观察树损害症状。树损失评估是基于侵扰的比例对整个树顶。虫害是得分在1 - 5范围内如[20.]。此外,百分比树侵扰(树木损害症状)从每个象限和死亡记录如下: PTI百分比树侵扰,NTWDS是树木的数量与损害症状,TNT的总数是树木,天车树死亡率百分比,无损检测是死树的数量。

2.5。数据分析

柏树蚜虫密度每枝,造成的损害程度的发病率蚜虫,百分比受蚜虫的树木,树死亡率之间的研究地点和种植制度(唯一比混合)利用学生的进行了分析t以及当常态假设满足;否则,非参数Wilcoxon测试使用。树感染和死亡率的比例反正弦转换之前的分析。总蚜虫密度之间的关系和树感染发病率的水平是评估使用一个简单的相关性。数据分析使用JMP SAS Pro 13 (SASJMP, 2013)。

3所示。结果

3.1。柏树蚜虫密度

柏树蚜虫密度显著不同研究网站,Entoto和GBG (t= 2.4, )。Entoto最高每枝总蚜虫密度(图2)。同样,仙女收集的数量显著不同的网站(t= 3.3, ),和GBG最低密度。

然而,没有发现差异成人蚜虫的数量之间的收集研究网站(t= 0.81, )。差异被发现蚜虫密度每枝的种植系统(混合比唯一的树)(图3)。蚜虫的总数和仙女收集每枝显示显著差异(t= 3.22, ,和t= 4.1, ),分别,混合树种植园显示减少蚜虫的数量。没有发现显著差异数量的蚜虫成人收集每枝之间种植系统( )(图3)。蚜虫密度在不同的螺环树的皇冠(螺纹,螺纹,和低涡)没有显著差异( )(图4)。

表1提供收集的蚜虫成年人和仙女的变化研究网站,种植系统,螺纹的位置。之间的两个发展阶段,有更高的仙女收集在中间螺环仅仅比成人Entoto种植的树木。而在GBG,混合种植的数量明显高于成年人每枝在所有的螺纹(上面,中间,和更低的)(表1)。

3.2。水平的发病率

类似于蚜虫密度、树的唯一的损失高于混合种植园(X²= 13.46, )。树破坏网站(没有差异 )但与蚜虫密度增加,Entoto (r= 0.84, )和GBG (r= 0.46, )(图5)。

3.3。树树感染和死亡的百分比

树木被感染的比例没有不同的网站,种植系统和次要情节( )。树的平均百分比侵扰Entoto和GBG 53.6和46.4,分别(图6)。同样,50%的树木上爬满了柏树蚜虫在鞋底和混合种植。树死亡率极低,零Entoto和< GBG 1%(0.83%),和没有种植园和研究地点不同而有所不同。

4所示。讨论

本研究试图评估造成的损害柏树蚜虫j . procera森林在亚的斯亚贝巴,Entoto山地森林和GBG在旱季。柏树的总密度蚜虫和仙女记录两个站点之间的显著不同,比GBG Entoto有更高的数字。观察到的差异可能是在GBG森林抚育活动有关。数据收集过程中,观察到有连续监测和随访的树GBG,而Entoto情况却恰恰相反。照顾活动变薄和修剪等影响松树长毛蚜虫的密度(20.]。然而,成人蚜虫的观察值没有明显两个站点之间的不同。可能,当数据被收集,成人比仙女蚜虫不太丰富。

显著差异蚜虫的数量由于种植系统的类型(混合或唯一)被发现。j . procera与其他植物,如桉树混合,金合欢,科迪亚Africana, Hagenia abyssinica,假虎刺属可食的有只蚜虫密度低于种植j . procera树在两个网站。生态系统服务可以影响生物多样性的丧失21]。因此,重建修复发育不全的生态系统生物多样性是推荐的策略。适当的时空领域的实现生物多样性可以创建生态系统,防止/减少害虫攻击和保持土壤肥力14]。单一物种的自然森林或种植园遭受害虫的危害大于混合物种(15,22]。害虫密度混合种植可以降低由于nonhosts物种的存在使害虫很难找到主机和其他树种混合可能威慑害虫扩张(23]。

虽然没有明显差异在蚜虫密度不同的螺环(上面,中间,和较低)的树顶,有一个趋势最多的蚜虫发现中间螺纹种植系统和网站。王冠顶部经常暴露于阳光下可能导致较低的数量上。同样的,中间的树顶松果体patula和松果体elliottii松树长毛蚜虫和最高的损伤比降低和顶皇冠20.]。

树损坏是在唯一的种植j . procera树比混合种植。正如所料,当树上的蚜虫人口增加,他们喂养活动也将增加,造成更大的伤害。此外,蚜虫密度和树损伤之间的关系是高度相关的:所收集的昆虫的数量越高,伤害越高。这个同意的研究(20.)表明,随着松长毛蚜虫数量的增加在树上,观察相关损失树也增加了。进行的一项研究混合保护和培育森林在埃塞俄比亚显示的百分比j . procera树木被柏树蚜虫1 - 16%不等。目前发现表现出更高的感染水平的53.6%和46.4% Entoto GBG,分别。柏树蚜虫造成的死亡率在这两个研究领域非常微不足道,只有一棵树被观察到死亡。这个同意Demeke (2018) (10)记录上没有aphid-induced死亡率j . procera。

5。结论

j . procera混合与其他树木或灌木或草本植物不如唯一柏树蚜虫损坏j . procera树。同样,柏树蚜虫密度在混合站被发现低于在唯一的代表。虽然树柏树蚜虫伤害死亡率几乎是不存在的,几乎一半的伤害症状明显树木样本,显示需要连续监测和管理努力避免潜在的未来树死亡。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

背影Gullele植物园和Entoto山承认促进数据收集的地区。

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